煤化工项目配套空分技术的选择

Ｔ ｅ ｘ ａ ｃ ｏ 气 流床 水 煤浆 ２ ． ７ － ６ ． ５ ０ ． ９ ０
次是 流化 床 ， 固定床 的耗氧量最 低 。对 于同等规模 的 煤气 化装置 ， 采 用气流床工艺 需配套 的空分设备 规模
最大 。
用几套 空分设 备联合 供气 ，配 置单套 生产能 力大 、 系 列少 的空 分设 备 ， 具有 投 资成本 少 、 建 设周 期 短等 特 点， 但 对设备 的连续稳 定性要求 较高 ； 而配套 多系列 、 产 能小 的空 分设 备 ，可 在单 系列 空分 设备 故 障停 车 时， 其他 系列 保持 运行 ， 保证 后续 生产 装置 低 负荷 运
工艺 的最终 产 品 、 工作 温度 及压 力 ， 决 定 了空分 装置 的氧气 、 氮气 压力及 产品量 。 目前 国内成功投 运最大 的空分装置产氧 量为 １ ０ ×１ ０ ｍ ａ ／ ｈ ，变 负荷范 围在 ７ ５ ％ 到 １ ０ ５ ％ 。随着煤化 工项 目大型化发 展 ， 项 目一般需选
空 分工艺 方面 工作 ， Ｅ － ｍ ａ ｉ ｌ ： ｚ ｘ ｌ — ａ ｐ ｐ ｌ ｅ ＠ １ ２ ６ ． ｃ ｏ ｍ 。
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煤 化 工
２ ０ １ ７年 第 １ 期
天 然气项 目均采 用 由赛 鼎工 程 有 限公 司 开发 的 固定
床碎 煤加压气 化工艺 。
综合利 用 以及 洁净煤技 术 的重要 手段 ， 该系 统需要一
表 １ 不 同煤气 化技 术工艺性 能参数
定 比例 的氧气 、水蒸气 与煤 中的碳 进行 一系列 反应 ， 生成 ｃ ０ 及Ｈ 。空分 装置 为煤气 化系统 提供作 为气化 剂 的氧气 、 惰 性保护及 气力输 送的氮 气 。不 同煤气化
摘 要 空分 是煤化 工项 目氧气 及氮 气的供 给装置 ， 介绍 了其 在煤 化工领 域的应用 。现代煤 化工项 目配套空 分 装置具 有规 模大 、 产品规 格多 、 产 品压力 高等 技术 特点 。针对 固定 床 、 流化 床及 气流床 等不 同煤 气化工 艺 ， 举例 阐述 了煤 化工 项 目配套空 气循 环 内压缩 、空气 循环 外压 缩及 氮气循 环 内压缩 等不 同空分 工艺 流程及 设备 的技术 特点 ， 并 介绍 了关键 配套部 机的 选择 。
１ 空分 技 术 在 煤 化 工 的应 用
随着煤气 化技 术 的进 步 ， 现代煤 气化 向高压化 和 大 型化发 展 ， 从 而实现 能 量高 效 回收利 用 ， 降低 合成
范项 目配套 空分设备 情况 见表 ２ 。其 中， 内蒙古 汇能
煤化 工有 限公 司（ 内蒙古 汇能 ） 煤 制天 然气 项 目采 用
煤制天然气项 目及辽宁大唐 国际阜新 （ 大唐阜新 ） 煤制
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ６ — １ ０ — ０ ２
作 者简 介 ： 张 学亮 （ １ ９ ８ ３ 一 ） ， 男， 河 北 沧州 ， 工 程师 ， 学士 ， ２ ０ ０ ８年 本科 毕业 于 吉林 化工学 院化学 工程 与工 艺专 业 ， 现 从事
行， 避 免 由于氧气或 氮气 中断而引起全 厂联锁停 车。
煤 化工项 目规模不 断增大 ， 必然需要 配套大 容量
的空分设备 ， 提供足量 的氧气 ， 以保证气化装置获得理 想 的碳转 化率 。通常 ４ ０ ×１ ０ ｓ ｍ ３ ／ ａ煤制 天然 气项 目，
空分 装 置 需 提 供 ３ ０ ×１ ０ ｍ 。 ／ ｈ ～８ ０ ×１ ０ ｍ 。 ／ ｈ的氧 气 量 ，其中固定床碎煤加压气化技术需提供 ３ ０ ×１ ０ ｍ ３ ／ ｈ 的氧气量 ， 德士古水煤浆气化技术需提供 ８ ０ ×１ ０ ｍ 。 ／ ｈ 的氧气量 ， 需 配套设 置 ５ ～ １ ３ 套 ６ Ｘ １ ０ ｍ 。 ／ ｈ等级 的大 型空 分设备 ＿ １ ］ 。国家发改委核 准第 一批煤制 天然气示
关键 词 空分设 备 ， 煤化 工 ， 煤气 化 ， 氧气 ， 氮气
文 章编 号 ： １ ０ ０ ５ — ９ ５ ９ ８（ ２ ０ １ ７ ） 一 ０ １ — ０ ０ ６ ７ — ０ ８ 中 图分类 号 ： Ｔ Ｏ ｌ ｌ ６ ． １ １ 文献标 识码 ： Ａ
煤 化工 的基 础是 煤气 化 ， 煤气 化技 术是 实现煤炭
第４ ５卷
第 １ 期
煤 化 工
Ｃ ｏ ａ ｌ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ｌ ａ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ
Ｖｏ １ ． ４ ５ Ｎｏ ． １ Ｆｅ ｂ ．２ ０１ ７
２ ０ １ ７年 ２月
煤化 工项 目配套 空分技术 的选 择
张学亮
（ 辽宁大唐 国际阜新煤制天然气有 限责任公 司 ， 辽宁 阜新 １ ２ ３ ０ ０ ０ ）
墨床 层 形 式 给 料 形 式 气 ／ 化 Ｍ Ｐ 压 ａ 力 ／ 氧 ｋ ｇ 煤 ． ｋ 比 ｇ － 氧 ／ ｍ 煤 ３ ． ｔ 比 － ｌ
Ｌ ｕ ｒ ｇ ｉ 固定床 Ｂ Ｇ Ｌ 固定床 Ｈ Ｔ Ｗ 流 化床 Ｓ ｈ ｅ ｌ ｌ 气 流床 碎煤 ２ ． ５ ～ ４ ． ０ ０ ． １ ９ 碎煤 粉煤 粉 煤 ３ ￣ ４ ０ ． ５ ２ ｉ ． Ｏ ～ ２ ． ５ ０ ． ５ ４ ２ ￣ ４ ０ ． ８ ６ １ ３ ０ ３ ６ ４ ３ ７ ８ ６ ３ ０ ６ ０ ２
气压缩能耗或 实现等 压合成 ，降低能耗 及生 产成本 。
不 同煤气化 技术主要 工艺性 能参数见 表 １ 。
德士 古水煤浆气 流床加压气 化工艺 ， 而 内蒙古 大唐 国
际克 什克腾旗 （ 大唐克旗 ） 煤 制天然气项 目、 新疆 庆华
不 同的气 化炉 因工艺 及适应 的煤 种不 同 ， 对氧 的 需求 也不 同 。 由表 ｌ 可看 出 ， 气 流床的耗 氧量最高 ， 其