DB13 T 5048-2019 煤催化气化用原料煤技术条件.pdf

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1、ICS 73.040 D 23 DB13 河北省 地方标准 DB 13/T 5048 2019 煤催化气化用原料煤技术条件 2019 - 07 - 04 发布 2019 - 08 - 01 实施 河北省市场监督管理局 发布 DB13/T 5048 2019 I 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准由原廊坊市质量技术监督局提出。 本标准起草单位：新奥科技发展有限公司、新奥集团技术委员会。 本标准主要起草人：侯祥生、李克忠、刘雷、毛燕东、芦涛、王会芳、祖静茹、李 鹏、怀俊天、 刘元杰、李庆堂、杨赛飞、武恒、隋盈鑫、吴松怡、史丽娟、赵彦。 DB13/T 5048 2

2、019 II 引 言 通过制定“煤催化气化用原料煤技术条件”标准，以此指导煤催化气化工艺原料的筛选，避免因 原料选择不当引发的气化炉结渣、停车等安全问题，着力推动我国煤炭资源实现清洁高效利用。 新奥自主开发的煤催化气化技术，作为先进的第三代气化技术，是煤制天然气最有效的工艺途径 之一。该技术不同于传统煤制天然气工艺，通过添加催化剂将煤气化、变换和甲烷化三种反应耦合在 一个加压流化床气化炉中进行，实现一步合成煤基天然气。该技术煤种适应性广：烟煤、次烟煤、 褐 煤及部分无烟煤均可采用该技术实现高效利用；能量利用效率高：气化炉出口一次甲烷含量高达 24% 以上，采用煤热解、催化气化、燃烧相结合的分级

3、转化技术，能源转化效率高达 60%，比常规技术高 17% 左右；过程经济性好：甲烷和焦油联产，大幅提高过程经济性，相比等规模传统煤制气单方甲烷成本 降低 22%以上；环境友好：技术采用闭式循环水系统，炉内未分解水用于催化剂回收，整体水耗低；且 二氧化碳排放比传统煤制气降低 30%以上。新奥开发的新型煤制天然气技术更为高效、节水、环保、经 济，相比进口天然气及国产天然气竞争优势更加明显。 本 标准结合煤催化气化工艺流化床气化炉自身特点，除规定了原料煤的通用性（全水、灰分、全 硫、黏结指数）外，还对原料煤的使用性能进行了规定，主要从黏结性、反应性、结渣性、催化剂回 收经济性四个方面建立用煤技术条件

4、。 本文件的发布机构提请注意，声明符合本文件时，可能涉及到如下相关的专利的使用： 催 化 剂 回 收 工 艺 参 照 专 利 ZL201520382976.X所 述 方 法 ， 催 化 剂 负 载 方 法 可 参 照 专 利 ZL201010621029.3、 ZL201210132896.X、 ZL201210219747.7所述内容，灰熔融性温度及烧结温度灰化 方 法、测定装置及测定方法可参照专利 ZL201410395043.4、 ZL201620371232.2。 本文的发布机构对专利的真实性、有效性和范围无任何立场。 该提及专利持有人已向本文件的发布机构保证，他愿意同任何申请人在合理

5、且无歧视的条款和条 件下，就专利授权许可进行谈判。该些专利持有人的声明已在发布机构备案。相关信息可以通过以下 联系方式获得： 专利持有人姓名：新奥科技发展有限公司 地址：河北省廊坊经济技术开发区新奥工业园南区 请注意除上述提及的专利外，本文件的某些内容仍可能涉及专利。本文件的发布机构不承担 识别 这些专利的责任。 DB13/T 5048 2019 1 煤催化气化用原料煤技术条件 1 范围 本标准规定了煤催化气化用原料煤的术语及定义、技术要求、试验方法和质量检验规则。 本标准适用于煤催化气化用原料煤，以下简称原料煤。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件

6、，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 211 煤中全水分的测定方法 GB/T 212 煤的工业分析方法 GB/T 214 煤中全硫的测定方法 GB/T 474 煤样的制备 方法 GB/T 3715 煤质及煤分析有关术语 GB/T 5447 烟煤黏结指数测定方法 GB/T 29721-2013 流化床气化用原料煤技术条件 DB13/T 2299-2015 煤催化气化制合成天然气工艺技术规程 DB13/T 2767-2018 气化用原料煤的结渣性测定方法 烧结温度法 3 术语和定义 GB/T 3715 界定的以及下列术语和定

7、义适用于本文件。 3.1 煤催化气化 Catalytic coal gasification 煤在 700 800 条件下与气化剂（水蒸汽、氢气、一氧化碳）在多功能催化剂的作用下进行 气化反应生成富含甲烷合成气的工艺。 3.2 负载催化剂煤粉 Catalyst-loaded pulverized coal 原料煤经破碎、筛分、干燥处理后，与一定比例多功能催化剂均匀负载并经干燥处理后的煤粉。 3.3 负载催化剂煤粉反应性 Reactivity of catalyst loaded pulverized coal 在 700 、 3.5 MPa条件下负载催化剂煤粉与水蒸气气化剂（水蒸气与煤质量比为

8、 3:1）的反应程 度。 DB13/T 5048 2019 2 3.4 负载催化剂煤粉结渣性 Slagging property of catalyst loaded pulverized coal 在催化气化过程中，煤灰受热、黏结、熔融而结渣的性质。 3.5 催化剂回收 Catalyst recovery 对催化气化工艺中添加的多功能催化剂通过水洗、消解法进行回收的工艺过程。 3.6 催化剂回收率 Catalyst recovery rate 经催化剂回收工序处理后回收所得的催化剂质量占气化炉进口原料煤中添加的总催化剂质量的百 分数。 3.7 水洗 Wash 将煤催化气化后灰渣与水充 分接触

9、，使其中的水溶性催化剂溶解进入水中，与灰渣分离的过程。 3.8 消解 Digestion 灰渣与消解剂发生化学反应，回收灰渣中剩余非水溶性催化剂的过程。 4 技术要求 4.1 原料煤 原料煤的技术要求见表 1。 表 1 原料煤技术要求 项目 级别 技术要求 水分 Mt， % 级 10.0 级 10.0 20.0 灰分 Ad， % 级 10.0 级 10.0 20.0 级 20.0 30.0 黏结指数 GRI 级 20 级 20 50 4.2 负载催化剂煤粉 负载催化剂煤粉的技术要求见表 2。 DB13/T 5048 2019 3 表 2 负载催化剂煤粉技术要求 项目 技术指标 技术要求 黏结性

10、 焦渣特征 1 型、 2 型、 3 型 反应性 碳转化率， % 80 结渣性 烧结温度， （ T+100） 催化剂回收 催化剂回收率， % 9 0 注： T为催化气化工艺操作温度，非固定值，根据工艺具体条件不同可在一定范围（ 600 800 ）内调整。 5 试验方法 5.1 原料煤 5.1.1 全水分 全水分试验按 GB/T 211规定执行。 5.1.2 灰分 灰分试验按 GB/T 212规定执行。 5.1.3 黏结指数 黏结指数试验按 GB/T 5447规定执行。 5.2 负载催化剂煤粉 5.2.1 试样制备 按 GB/T 474 对经测定符合要求的原料煤进行处理，得到粒径 5 mm的煤粉，

11、放置于 105 110 的干燥箱中，在干燥氮气流中干燥至质量恒定；将干燥煤粉与一定比例（催化剂添加量为原料煤质量 的 5 % 15 %）的多功能催化剂进行均匀负载，将负载催化剂的煤粉置于 105 110的干燥箱中，在 干燥氮气流中干燥至质量恒定。 5.2.2 黏结性 煤黏结性试验按照 DB13/T 2299-2015附录 C中的规定进行设备选择、黏结性测定。 5.2.3 负载催化剂煤粉反应性 煤反应性试验按照 DB13/T 2299-2015附录 C中的规定进 行设备选择、反应性测定和碳转化率计算。 5.2.4 负载催化剂煤粉结渣性 煤结渣性试验按照 DB13/T 2767-2018规定进行灰

12、熔融性温度及烧结温度的测定。 5.2.5 催化剂回收 DB13/T 5048 2019 4 催化剂回收率测定试验按照 DB13/T 2299-2015规定进行催化剂回收设备的选择及水洗、消解回收 的测定和催化剂回收率的计算。 6 检验规则 6.1 原料煤 按 GB/T 29721-2013中的第 4章要求进行。 6.2 负载催化剂煤粉 6.2.1 项目 对负载催化剂煤粉进行黏结性、反应性、结渣性及催化剂回收四个项目的检验。 6.2.2 抽样 对符合 6.1条规定的原料煤，按 5.2.1制 备负载催化剂煤粉，进行质量检验。 6.2.3 判定 所有质检项目符合表 2中有关技术要求规定的视为负载催化剂煤粉质量合格，否则视为质量不合 格。 7 验收 7.1 原料煤 煤炭发送须附有质量证明书。 7.2 负载催化剂煤粉 对抽样煤样针对黏结性、反应性、结渣性及催化剂回收四个检验项目，按相应验收规则进行验收。