金屬密封全焊接球閥是近年來技術發展最快的閥類之一，作為一種用來實現要求耐磨損的管路系統截斷及流量控制的部件，廣泛應用于開發煤基液體燃料，推進煤炭液化工程建設，促進煤炭開發力度和轉化，發展大型煤化工成套設備、煤制油、煤制烯烴等。

  二、煤制油工藝過程及優缺點

　1. 煤制油工藝過程煤制油工藝是以煤炭為原料，通過化學加工方法將固態的煤轉化合成為液態的石油燃料產品，其工藝可分為直接液化和間接液化。

　直接液化直接液化是先將煤炭磨成煤粉與溶劑配制成油煤漿，然后在高溫、高壓下將煤中復雜的有機高分子結構直接轉換為較低分子液體燃料，在精制后制得優質的油品。工藝過程如圖1所示。該流程優點是：

  1)液化油效率高，可高達63%～68%；煤消耗量小，生產1t液化油，需消耗洗精煤2.4t左右。

　2)餾分油以汽油、柴油為主，目標產品的選擇性相對較高。

　3)油煤漿進料設備體積小，投資低，運行費用低。

　該流程缺點是：

　1)反應條件相對較苛刻，液化壓力、溫度要求過高，液化壓力達到17.0～30.0MPa，液化溫度430～470℃。

　2)出液化反應器的產物組成較復雜，液、固兩相混合物由于黏度較高，分離相對困難。

　3)氫耗量大，一般在6%～l0%。

　(2)間接液化間接液化是將煤炭在高溫下氣化， 轉化為合成氣(一氧化碳和氫氣)，再經過費-托合成可制得優質燃料(汽油、柴油和航空燃料)和化工原料。

　該流程優點是：

　1)合成條件較溫和，反應壓力2.0～3.0MPa，反應溫度低于350℃。

　2)轉化率高，如SASOL公司SAS工藝采用熔鐵催化劑，合成氣的一次通過轉化率達到60% 。

　該流程缺點是：

　1)反應物均為氣相，設備體積龐大，投資高，運行費用高。

　2)煤基間接液化全部依賴于煤的氣化。

　3)合成副產物較多，目標產品的選擇性相對較低。

　4)煤消耗量大。

  金屬密封耐磨球閥特殊要求及特點

　1. 特殊要求

　使用溫度最高 550℃。閥座密封等級要達到ANSI/FCI 70-2的ClassⅤ級/API 598。動作時間5～10s(氣動裝置)。閥門動作頻繁，采用高強度軸承及高性能的執行機構。硬密封的球體和閥座都進行表面硬化處理。介質為飛灰或煤渣+N2，有很強的腐蝕性。用于渣水介質的閥門，既要耐磨，同時也要耐強腐蝕性介質的侵蝕。介質含酸性物質，閥門材料應符合NACE MR-0103、NACE MR-0175要求。閥門中與介質接觸的零部件禁銅。現場儀表及附件防護等級達到IP65～68，防爆等級達到ExdⅡCT4。

　2. 特點

　1 ) 超高耐磨性采用球面和閥座噴涂WC(碳化鎢)，噴涂層厚度為0.2～0.4mm，硬度為65～70HRC，具有很高的耐磨壽命。

　2)耐腐蝕對于渣水類有腐蝕性的閥體材料介質采用奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼、英康乃爾合金，具有良好的耐蝕性。

　3)密封結構設計采用彈簧加力閥座，使閥座向球體移動，高精度加工技術確保密封等級，滿足ANSI/FCI 70-2的ClassⅤ級/API 598密封試驗標準。

　4)雙密封閥座每個閥座是獨立可浮動的，設計成由內壓自動密封(雙活塞效應)來切斷介質，是雙向雙密封型(DBB)。

　5) 閥桿防噴出設計 閥桿為與球體分離結構，并按ASME B16.34、API608、ISO 17292(BS 5351)標準進行防噴出設計。

　6)公稱通徑全通徑結構(最小通徑按API 6D規定)。

　7)可操作性所有球閥可配手動操作器或1/4轉動力驅動裝置(法蘭按照ISO 5211配置)

　8)氣動裝置選型合理的氣路配置確保閥門開關時間滿足要求。

  特級耐磨球閥技術說明

　1. 材料

　Class600～1500lb(1lb=0.45kg，下同)級的常溫(-29～200℃)級耐磨球閥，閥體材料為ASTM A105碳鋼鍛鋼球閥，它的球體選用ASTM A182 F304。對于有強腐蝕工況時， 閥體材料可采用奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼、Inconel625(HastelloyC-276)。Class2500lb級的高溫(300～510℃)級耐磨球閥，閥體材料為A182 F22或A182 F347不銹鋼鍛鋼閥體，球體選用Inconel718。

　2. 設計

　金屬密封耐磨球閥設計結構適用于輸送介質為黑水和渣水及水煤漿等含固體顆粒的介質，該類介質的耐磨球閥的球體和閥座用超聲速噴涂(HVOF)JK117{(WC)/17Co}；或閥座堆焊STL12#(D812)硬質合金， 球體用超聲速噴涂(HVOF) J K117{(WC)/17Co}。