壳牌煤气化技术简介
Shell煤气化技术
Shell煤气化技术吴迎(中国五环化学工程公司，武汉 430079) 2006-08-041 概述谢尔粉煤加压气化工艺(简称Shell煤气化工艺)，是荷兰壳牌公司开发的一种先进的煤气化技术，与先进的德士古(Texaco)水煤浆加压气化技术相比，Shell煤气化具有对煤质要求低，合成气中有效组分 (CO+H2>90％)含量高，原煤和氧气消耗低，环境污染小和运行费用低等特点，已成为近年来国内外设计单位和生产厂家首选的气化工艺。
我国正在设计和建设中的洞庭氮肥厂、柳州化学工业公司等厂家，已将该技术应用于合成氨生产。
湖北化肥厂和安庆化肥厂也准备将该技术用于本厂的“油改煤”制氨流程。
湖北双环科技股份有限公司引进Shell公司基础设计，由我院做工程设计，正在建设规模为800t／d(相当于20万t／a)的工业示范装置，即将投运。
Shell煤气化技术是我国建设大型煤化工项目或中氮肥改造的主要方向。
Shell工艺虽属先进，但投资偏高，一般企业不易接受，建议尽快实现关键技术和设备的国产化。
2 Shell煤气化工艺原理、技术特点及主要设备2.1 Shell煤气化工艺原理Shell煤气化过程是在高温高压下进行的，Shell煤气化属气流床气化。
粉煤、氧气及水蒸汽在加压条件下并流进入气化炉，在极为短暂的时间(3～10s)内，完成升温、挥发分脱除、裂解、燃烧及转化等一系列物理和化学过程，其工艺流程如图1所示，气化工艺指标如表1所示。
2.2 技术特点a.煤种适应性广。
从无烟煤、烟煤、褐煤到石油焦化均可气化，对煤的灰熔融性适应范围宽，即使高灰分、高水分、高含硫量的煤种也同样适应。
b.气化温度约1 600℃，碳转化率高达99％以上，产品气体洁净，不含重烃，甲烷含量低，煤气中有效气体(CO+H2)高达90％以上。
c.氧耗低，单炉生产能力大。
氧气消耗低，比水煤浆气化工艺低15％～25％，因而配套的空分装置投资相对降低；目前已投入运转的单炉气化压力3.0MPa，日处理煤量已达2000t，因此，单炉生产能力大，目前更大规模的装置正在工业化。
壳牌煤气化工艺
中国五环化学工程公司
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2.1 DEMKOLEC 电厂的运行情况
(1) 联合循环发电引起的停车 燃气轮机设计思路为同时适应煤气化合成 气、天然气、天然气稀释气或天然气合成 气之混合气四种原料进行发电，燃气轮机 制造商德国西门子公司也对此作出了承诺。 但开车后生产证实燃气轮机烧嘴不能同时 适应上述四种气体。 97 年西门子公司专门 派人解决此问题，通过重新设计烧嘴，情 况有明显改善，工厂总运转率不断提高。
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中国五环化学工程公司
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(2) 烧嘴 DEMKOLEC电厂气化炉配有两对对称分 布的四个烧嘴，生产已证实烧嘴设计非 常合理、生产寿命均在 8000 小时以上， 有的已达16000小时以上； 烧嘴对负荷的调节非常方便。烧嘴结构 近似倒扣（内凹）碗状，因而不会引起 烧嘴边缘挂渣堵塞。
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煤中灰份的范围(SCGP－1)
灰份中的矿物质（WT％） P2O5 SiO2 Fe2O3 Al2O3 TiO2 CaO MgO SO3 K2O Na2O
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范 围 0.1 ~ 1.5 24.4 ~ 56.6 5.5 ~ 27.8 9.5 ~ 33.3 0.6 ~ 2.1 1.4 ~ 24.5 0.3 ~ 3.7 0.9 ~ 33.1 0.1 ~ 3.9 0.1 ~ 3.1
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中国五环化学工程公司
煤中灰份的范围(SCGP－1)
灰融点
ID H＝W H＝W/2 Fluid
范 1090 1110 1130 1190
围 ~ ~ ~ ~
1400 >1500 >1500 >1500
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简述壳牌加压气流床气化工艺流程
壳牌气化技术，又称壳牌压液化床气化工艺，是将煤，生物质，或石
油焦炭等物质转化为合成气体的一种方法。
它使用一种特殊的反应堆，加压并充满流体，以高效地将固体物质转化为清洁合成气体。
这个技
术的酷点在于它能处理各种不同的材料，所以它是制作合成气体的一
个非常多功能的选择。
整个毒气化的她开始得到原料全部准备并准备摇滚。
我们要把它磨
成一个超级精细的粉末这样每个小颗粒就都统一了还可以去我们把
它扔进加压流体化床反应堆，在那里，所有的魔法发生。
这个坏男孩在80巴的压力下运作，这对于释放高合成气体的产率和确保我们从
碳转化中获得最大收益来说是关键。
在反应堆内部，原料会得到像氧
气或空气一样的气化剂的舒适，这真的让派对开始，并有助于把原料
转化为一些甜甜的合成气体。
这就像一个化学舞会在那里！
随着原料在气化过程中的舞动，反应炉以温和的拥抱压气流为生，形
成了热量和质量转移的交响乐。
原产于反应堆的乙醚合成气体随后被
淋浴和净化，洗去焦油、微粒和硫磺等杂质。
这种纯净的合成气体随
后被引向一个无穷无尽的可能性领域，可以被转化成氢，氨，甲醇，
合成燃料等珍贵的宝藏。
从本质上讲，壳牌加压流体化床气化过程是
一种出色和适应性强的方法，为生产来自原料的纯合成气体提供了一
个和谐的方式，为可持续能源生产的未来描绘了充满希望的景象。
Shell煤气化技术综述_宋超
Shell 煤气化技术综述宋超（江苏中能硅业科技发展有限公司江苏徐州２２１０００）一、概述Ｓｈｅｌｌ煤气化技术是在原Ｋ－Ｔ气流床煤气化技术的基础上改进而来。
将粒度为１００目、水分＜１０％的煤粉，纯度为＞９９％的氧气和水蒸气在喷嘴处混合进入煤气化炉进行气化反应，炉内的气化压力为２．０～４．０ＭＰａ，温度为１４００～１６００℃，气化生成的有效煤气成分含量为９０％～９４％，碳的转化率约为９９％（飞灰再循环的条件下）。
二、Shell 煤气化反应原理Ｓｈｅｌｌ煤气化反应原理与Ｋ－Ｔ常压粉煤气化相同，是以干煤粉作为原料，氧气和水蒸气作为气化剂在气流床内进行的气－固两相流态化反应。
干煤粉由氮气或二氧化碳吹入气化炉，气化炉内的气化反应温度很高，在有氧存在的条件下，以燃烧反应为主，在氧气反应完成后进入气化反应阶段，物料在炉内的停留时间一般为３～１０ｓ，气化反应很快就达到平衡。
气化产生的粗煤气经粗煤气冷却器冷却后，最终形成以ＣＯ、Ｈ２为主的煤气。
反应中产生的煤灰熔化后以液态的形式排出气化反应炉。
带粗煤气冷却器（废热锅炉）流程的特点如下：１．结构复杂，昂贵。
１台废锅，如２０００ｔ／ｄ要多１个亿的投资。
２．若用于化工，则后续的调比过程需要大量蒸汽，废锅产生的蒸汽约６０－７０％用于调比，真正能量回收的好处不大，用高投资的废锅而取得的效益不大。
三、原料要求Ｓｈｅｌｌ煤气化工艺对煤种有广泛的适应性，由于采用粉煤进料和高温、加压气化，故对煤的粘结性、机械强度、水分、灰分、挥发分等要求不是十分严格，但从技术角度考虑仍有一定要求。
水分（收到基水分）：褐煤６％～１０％，其它１％～６％，灰分干基＜２４％，灰熔点ＦＴ＜１３５０℃，粒度＜０．１５ｍｍ的＞９０％。
１．煤的灰熔点是加压干粉气化选择原料的主要条件，一般选择灰熔融流动温度ＦＴ在１４００℃以下的烟煤，ＦＴ超过１５００℃的煤不宜采用。
２．煤的活性要好，一般以烟煤和褐煤为主。
３．灰渣的粘温特性碱性组分含量高，一般碱／酸应大于０．３。
SCGP(壳牌)煤气化工艺
SCGP（壳牌）煤气化工艺1、SCGP（壳牌）煤气化技术简介。
1.1工艺原理。
SCGP壳牌煤气化过程是在高温、加压条件下进行的，煤粉、氧气及少量蒸汽在加压条件下并流进入气化炉内，在极为短暂的时间内完成升温、挥发分脱除、裂解、燃烧及转化等一系列物理和化学过程。
由于气化炉内温度很高，在有氧存在的条件下，碳、挥发分及部分反应产物（H2和CO等）以发生燃烧反应为主，在氧气消耗殆尽之后发生碳的各种转化反应，即过程进入到气化反应阶段，最终形成以CO和H2为主要成分的煤气离开气化炉。
典型的SCGP煤气成分见表1。
1.2工艺流程。
目前，壳牌煤气化装置采用废锅流程，废锅流程的壳牌煤气化工艺简略流程见图1。
原料煤经破碎由运输设施送至磨煤机，在磨煤机内将原料煤磨成煤粉（90％＜100μm）并干燥，煤粉经常压煤粉仓、加压煤粉仓及给料仓，由高压氮气或二氧化碳气将煤粉送至气化炉煤烧嘴。
来自空分的高压氧气经预热后与中压过热蒸汽混合后导入煤烧嘴。
煤粉、氧气及蒸汽在气化炉高温加压条件下发生碳的氧化及各种转化反应。
气化炉顶部约1500℃的高温煤气经除尘冷却后的冷煤气激冷至900℃左右进入合成气冷却器。
经合成气冷却器回收热量后的煤气进入干式除尘及湿法洗涤系统，处理后的煤气中含尘量小于1mg／m3送后续工序。
湿洗系统排出的废水大部分经冷却后循环使用，小部分废水经闪蒸、沉降及汽提处理后送污水处理装置进一步处理。
闪蒸汽及汽提气可作为燃料或送火炬燃烧后放空。
在气化炉内气化产生的高温熔渣，自流进入气化炉下部的渣池进行激冷，高温熔渣经激冷后形成数毫米大小的玻璃体，可作为建筑材料或用于路基。
1.3技术特点。
1.3.1煤种适应性广。
SCGP工艺对煤种适应性强，从褐煤、次烟煤、烟煤到无烟煤、石油焦均可使用，也可将2种煤掺混使用。
对煤的灰熔点适应范围比其他气化工艺更宽，即使是较高灰分、水分、硫含量的煤种也能使用。
1.3.2单系列生产能力大。
煤气化装置单台气化炉投煤量达到2000t/d以上，生产能力更高的的煤气化装置也正在建设中。
Shell炉煤气化工艺介绍
Shell炉煤气化工艺介绍目录1.概述1.1.发展历史1.2. Shell炉煤气化工艺主要特点2.工艺流程2.1. Shell炉气化工艺流程简图2.2.Shell炉气化工艺流程简述3.气化原理3.1粉煤的干燥及裂解与挥发物的燃烧气化3.2.固体颗粒与气化剂(氧气、水蒸气)间的反应3.3.生成的气体与固体颗粒间的反应3.4.反应生成气体彼此间进行的反应4.操作条件下对粉煤气化性能的影响4.1气化压力对粉煤气化性能的影响4.2氧煤比对粉煤气化性能的影响4.3蒸汽煤比对粉煤气化性能的影响4.4.影响加压粉煤气化操作的主要因素4.5煤组分变化的影响4.6 除煤以外进料“质量”变化的影响5.工艺指标6.Shell炉气化工艺消耗定额及投资估算7. 环境评价1.概述1.1.发展历史Shell煤气化工艺(Shell Coal Gasfication Process)简称SCGP，是由荷兰Shell国际石油公司(Shell International Oil Products B. V.)开发的一种加压气流床粉煤气化技术。
Shell煤气化工艺的发展主要经历了如下几个阶段。
(l)概念阶段20世纪70年代初期的石油危机引发了Shell公司对煤气化的兴趣，1972年Shell公司决定开发煤气化工艺时，对所开发的工艺制定了如下标准:①对煤种有广泛的适应性，基本可气化世界上任何煤种;②环保问题少，有利于环境保护;③高温气化，防止焦油和酚等有机副产品的生成，并促进碳的转化;④气化装置工艺及设备具有高度的安全性和可靠性;⑤气化效率高，单炉生产能力大。
根据上述原则，通过固定床、流化床和气流床三种不同连续气化工艺的对比，对今后煤气化工艺的开发形成了如下基本概念:①采用加压气化，设备结构紧凑，气化强度大;②选用气流床气化工艺，生产能力大，气化炉结构简单;③采用纯氧气化，气化温度高，气化效率高，合成气中有效气CO十H2含量高;④熔渣气化、冷壁式气化炉，熔渣可以保护炉壁，并确保产生的废渣无害，⑤对原料煤的粒度无特殊要求，干煤粉进料，有利于碳的转化。
壳牌煤气化气化原理技术说明
壳牌煤气化气化原理技术说明
煤的气化是将煤转化为一种称为合成气的混合气体的过程。
这一步通常在高温和高压条件下进行，以使煤分解为一氧化碳和氢气等气体。
壳牌煤气化技术采用了先进的气化装置，如煤矿泡灰器和气化炉，并使用蒸汽和氧气作为气化介质。
这些装置能够确保煤在高温下充分气化，并生产高质量的合成气。
合成气的净化是将气化产生的合成气中的杂质去除的过程。
这一步通常使用一系列的净化设备，如洗涤塔、吸附剂和催化剂。
壳牌煤气化技术使用高效的净化设备，并通过物理和化学反应将合成气中的硫化物、氰化物和重金属等有毒杂质去除，以获得纯净的合成气。
壳牌煤气化技术具有以下优点：一是可以灵活地适应不同种类的煤和其他化石燃料。
二是可以生产多种化学品和燃料，如甲醇、合成油和天然气。
三是为能源转型提供了一种可持续的选择，因为煤气化过程中产生的二氧化碳可以被捕集和封存，减少对大气的排放。
Shell煤气化技术评述
Shell煤气化技术评述2004-2-191．Shell煤气化技术的发展过程Shell公司气化技术的开发源自20世纪50年代，成功开发了以渣油为原料的Shell气化技术（SGP），至今全球已有150多套装置投入商业运行。
在此基础上，于1972年开始，在该公司的阿姆斯特丹研究院（KSLA）进行了煤气化技术开发与研究。
1976年，在该研究院内建立了一套日处理6吨煤的气化装置，试验了30多种煤，取得了宝贵的试验数据。
1978年在德国汉堡的Shell炼油厂建成日处理150吨煤的中试装置，用于验证煤气化的工艺模型和进行设备测试。
1987年在美国休斯顿建成日处理250吨高硫烟煤的气化装置和日处理400吨高灰份高水份的褐煤气化装置，利用该装置，进行了从褐煤到石油焦共18种原料试验，证明Shell粉煤气化技术具有工艺可靠，原料适应性强，负荷可调，环境友好等特性。
上述示范装置建成后，荷兰国家发电局决定采用Shell粉煤气化技术，在位于荷兰Buggenum的Demkolec电厂建设250MW整体煤气化联合循环发电装置，日处理煤量2000吨（2001年起，该电站由Nuon公司拥有）。
该装置1990年开始建设，投资4.5～5.0亿美元，其中气化部分占总投资的27%。
1993年开车，自1994年进入3年验证期，发电效率达到43.2%，截至2001年底，该装置成功运行了24000小时，气化了14种原料煤。
Shell公司在中国正积极推广其粉煤气化技术用于生产合成氨等化学品，目前已列入计划的项目如表1所示。
表1 中国计划的SCGP项目Gasification Technologies 2003, San Francisco, California, USA, October 12–15, 20032．Shell粉煤气化（SCGP）工艺流程图1 SCGP气化工艺流程示意图激冷气Shell煤气化工艺(SCGP)以干煤粉为原料、纯氧作为气化剂，液态排渣，属加压气流床气化(见图1)。
壳牌煤气化技术介绍
壳牌煤气化SCGP表二） 壳牌煤气化SCGP-1用煤一览表（表二） SCGP
名 称 • 抒复科 • 扭兰赤 • 埃•色拉洋 • 阿尔沟瓦 • 斯凯来 • 罗宾森•克雷克 • 普卡红塔斯3号 • R§F • 石油焦 种 类 烟煤 烟煤 烟煤 褐煤 烟煤 烟煤 烟煤 烟煤 焦 产 地 美国（犹地） 澳洲 哥伦比亚 美国（微尔可斯特任德） 美国（中阿帕拉齐亚） 美国（中阿帕拉齐亚） 美国（中阿帕拉齐亚） 美国（北阿帕拉齐亚） 炼油厂
6.3. 设备
气化炉：重量约210吨/台。 操作压力 3.5ＭＰa 内径 3680mm 炉管 （铬钼钢） φ38×6.3 废锅 ： φ2900×40000
6.3.粗合成气 粗合成气CO+H2成本（元/NM3） 成本（ 粗合成气
项目 原料煤 添加剂 燃料及动力 人工费 制造费 销售及管理费 合计 成本 0.081 0.003 0.061 0.02 0.105 0.014 0.264
5.投资及单位成本 投资及单位成本
单炉日投煤量2000吨SCGP气岛投资. 范围:空分（4.8万Nm3/h）、煤气化装置(含煤贮 运及粉体工程) 投资: 空分装置： 2.3亿元 煤气化装置(含软件): 4.6亿元（全套引进） 气岛总投资: 8.6亿元
6. 湖北双环壳牌煤气化炉示 范装置的情况
6.1. 规模 日处理煤量1000吨，一台炉，产气量 CO+H2：5.5×104Nm3/时。补充氧气， 建1万Nm3/时空分(投资约为4000万元)。
Shell煤气化
Shell煤气化技术在我国的应用概况及前景展望□汪家铭《化工管理》2009年第03期煤气化技术是一种最洁净的煤炭综合利用技术,能够避免煤炭直接燃烧产生的污染,采用该技术主要是将煤炭转化为含有H2和CO的粗合成气,然后作为工业原料,最终加工成各种化工产品。
从煤气化技术发展进程来看,早期的煤气化都是使用块煤和小煤粒作为气化原料制取合成气,称为第一代煤气化技术。
进入20世纪80年代后,随着洁净煤气化工艺的开发和研究,采用先进的气流床反应器,以水煤浆或干粉煤为原料,大规模、单系列、加压气化实现了工业化应用,称为第二代煤气化技术。
Shell煤气化技术(SCGP)就是目前世界上较为先进的,属于气流床气化的第二代煤气化技术,其工艺过程为粉煤、氧气及少量水蒸气在加压条件下,并流进入气化炉内,在极为短暂的时间内完成升温、挥发分脱除,裂解、燃烧及转化等一系列物理和化学过程,气化产物是以H,和CO为主的合成气,CO,含量很少,典型的SCGP煤气成分为:CO 65%、H230%,N2+Ar 3.1%、CO21.6%、H2S+COS 0.3%、CH2微量。
合成气中含有原煤中约80%的能量,另外15%的有效能量以蒸汽的形式获得。
整个气化过程只有5%的能量流失,使煤炭得以充分利用。
合成气可以用来制造纯氢,生产合成氨、甲醇、含氧化合物,以及尿素及合成氢燃料等衍生物,还可用于电厂供热,蒸汽和发电的燃料,并可作为城市用气。
近年来Shell极力开拓中国市场,从2001年6月在国内签订第一个技术转让协议起,8年多来已陆续与国内17家企业签订了19份技术转让协议。
到目前为止,已有11套SCGP 装置,共12台气化炉顺利建成,投入正常生产运行,并取得了良好的经济效益和社会效益。
本文介绍SCGP的发展历程、技术特点,目前技术转让项目的进展概况,并展望了其今后的发展前景。
一、发展历程Shell的石化燃料气化可以追溯到20世纪50年代,当时开发了以渣油为原料的Shell 气化工艺(SGP),随后20世纪70年代初期,在渣油气化的基础上,又开发了shell粉煤气化技术。
壳牌煤气化技术简介
主流煤气化技术及市场情况系列展示（之五）壳牌煤气化技术技术拥有单位：壳牌全球解决方案国际私有有限公司壳牌是世界知名的国际能源公司之一。
壳牌煤气化技术可以处理石油焦、无烟煤、烟煤、褐煤和生物质。
气化炉的操作压力一般在4.0MPa，气化温度一般在1400～1700摄氏度。
在此温度压力下，碳转化率一般会超过99%，冷煤气效率一般在80～83%。
对于废热回收流程，合成气的大部分显热可由合成气冷却器回收用来生产高压或中压蒸汽；如配合采用低水气比催化剂的变化工艺，在变换单元消耗少量蒸汽即可保证变换深度要求，剩余大量蒸汽可送入全厂蒸汽管网，获得可观的经济效益。
目前，壳牌全球解决方案国际私有有限公司负责壳牌气化技术的技术许可，工艺设计以及技术支持。
2007年壳牌成立了北京煤气化技术中心，2012年初，壳牌更是将其全球气化业务总部也从荷兰移师中国，这充分体现了壳牌对中国现代煤化工蓬勃发展的重视，同时壳牌也能更好地利用其全球气化技术能力，贴近市场，为中国客户提供更加快捷周到的技术支持。
目前，在北京的壳牌煤气化技术团队可提供从研发、工程设计、培训、现场技术支持以及生产操作和管理的全方位技术支持和服务。
一、整体配套工艺根据不同的煤质特性以及用户企业的不同生产需求和规划，壳牌开发了下面3种不同炉型：壳牌废锅流程是当前工业应用经验最丰富的干粉气化技术。
它的效率和工艺指标的先进性已经得到了验证和认可，而且在线率也在不断创造新的世界纪录，大部分客户已实现满负荷、长周期、安全、稳定运转。
如果业主比较关注热效率,全厂能效和环保效益的话，采用壳牌废锅流程并配合已成功应用的低水气比变换技术应该是最合适稳妥的方案。
壳牌上行水激冷流程特别适合处理有积垢倾向的煤种；适合大型项目，此外投资低，可靠性高。
对于比较关注在线率和低投资的业主，采用壳牌上行水激冷流程应该是最合适稳妥的方案。
壳牌下行水激冷流程在煤种的适应性方面与市场上其它下行水激冷技术相似，特别适合处理有积垢倾向的煤种；由于其采用了壳牌废锅流程成熟的对置多烧嘴布置，气化炉内流场分布合理，温度场均匀，使得碳转化率高，负荷调节灵活。
试析壳牌煤气化技术及其工程应用
试析壳牌煤气化技术及其工程应用煤气化技术随着经济化建设的不断发展，也取得了长足的进步，作为第二代洁净煤气技术，壳牌煤气技术在高压高温条件下，进行煤气生产，因其无可替代的应用优势得到了广泛的应用，但应用过程中具有较强的复杂性，问题较多，需要对其稳定安全性加强保障，本文就其技术特点及应用进行分析和探讨。
关键语：壳牌煤气化技术;工程;应用引言目前随着人们生活水平的提高，环境保护意识也在不断加强，由于长期工业化发展对环境造成极大的破坏，因此对能源的清洁重视度也越来越高。
壳牌煤气技术能够通过能源转化的方式，使有害气体排放得到有效控制和减少，对环境改善起到促进作用，并且此技术适用于不同类型的煤炭，使煤炭转化率得到提升，对能源节约和社会经济发展都起到了重要的推动作用。
一、壳牌煤气技术概述（一）煤气化技术煤气化技术是在适当的温度和压力下，将经过处理的煤炭通过与相应的氧化剂进行反应，转化生成为气体，通过脱硫脱碳等工艺将转化的水煤气制成一氧化碳。
我国通过从国外进行技术引进，使其为国内的经济的发展发挥作用，但同时此技术操作流程复杂，所需资源浪费极大，同时气体质量无法得到有效保证，因此还需要进一步的改進。
（二）壳牌煤气化技术此技术是在气化炉中，煤粉和氧气在高温和加压的情况下，通过升温、液化、燃烧和转化等一系列物理和化学的反应，在极短的时间内完成气体转化的过程。
在温度较高的气化炉中，煤粉能在氧气充足的情况下能够充分燃烧，碳能在氧气消耗完后会产生各种转化反应，最后转化为煤气，其主要成分为H2和CO，并排出气化炉[1]。
二、煤气化技术特点此技术主要采用粉煤通过高压氮气被输送到气化炉，主要工艺流程为进料气流床、氧吹以及液压排渣。
通过一套空气分离装置来提供煤粉传送所需的氮气和气化所需的氧气;气化炉配有水冷壁和烧嘴;在炉子出口先对气化炉所需的合成气进行骤冷操作，在合成气冷却器中再进行进一步的冷却;经过过滤水洗将粗合成气体中的飞灰清除，对酸性气体进处处理，完成硫的回收[2]。
壳牌气化简介
煤气化装置技术目录第一章煤气化装臵概况第一节壳牌煤气化工艺简介.............................................................................第二节工艺流程方框图....................................................................................第三节生产工段设臵........................................................................................第二章磨煤与干燥系统第一节磨煤和干燥装臵的目的和作用..............................................................第二节工艺介绍................................................................................ ..................第三章粉煤加压及输送系统第一节煤加压及输送的目的和作用.....................................................................第二节工艺介绍................................................................................ ........... ..........第四章气化系统和水、汽系统第一节气化系统和水、汽系统的目的和作用...................................................第二节工艺介绍................................................................................ ........................第五章渣水处理系统第一节除渣系统的目的和作用............................................................................第二节工艺介绍................................................................................ .................第六章干法除灰系统第一节干法除灰系统目的和作用..........................................................................第二节工艺介绍......................................................................................................第七章湿洗系统第一节湿洗系统的目的和作用................................................................................第二节工艺介绍..........................................................................................................第八章初步水处理系统第一节初步水处理系统的目的和作用....................................................................第二节工艺介绍................................................................................ ..........................第九章气化公用工程系统第一节气化公用工程系统的目的和作用..............................................................第一章煤气化装臵概况第一节壳牌煤气化工艺简介一、工艺原理：壳牌气化技术采用干煤粉进料、气流床加压气化、液态排渣的形式，其主要反应式如下：C＋O2 = CO2 △H=－393百万焦耳/千摩尔碳C＋CO2 = 2CO △H=173 百万焦耳/千摩尔碳C＋H2O=CO＋H2 △H=131百万焦耳/千摩尔碳C＋2H2 = CH4 △H=－75 百万焦耳/千摩尔碳CO＋H2O=CO2＋H2 △H=－41 百万焦耳/千摩尔碳CH4＋H2O=CO＋3H2 △H=211 百万焦耳/千摩尔碳二、工艺特点：1．采用加压氮气或二氧化碳气体输送干煤粉，煤种适应性广，对煤的灰熔点适应范围比Texaco水煤浆气化技术更宽。
壳牌煤气化技术
壳牌煤气化技术壳牌煤气化技术，也称为壳牌合成气技术，是一项重要的能源技术，旨在将多种固体燃料转化为合成气，其中包括煤、石油焦、木材等。
壳牌煤气化技术在可持续能源发展、化石能源替代和环境保护方面都有着重要作用。
壳牌煤气化技术的基本原理是利用高温和高压下的化学反应，将固体燃料转变成合成气，合成气主要是由一氧化碳和氢气组成。
该技术可以将一些固体燃料转变成可再生干净的能源，同时减少温室气体的排放。
合成气可以用于燃料电池、汽车燃料、化学品和石化等领域。
壳牌煤气化技术可以处理多种原料，例如煤、焦炭和生物质等。
其中煤是最常见也是最重要的原料。
使用煤作为原料，煤的主要成分中的碳和氢被用来生产一氧化碳和氢气，通过化学反应，可以实现碳和氢的分离。
相比于传统燃煤工艺，壳牌煤气化技术可以有效的利用煤炭资源，同时减少对环境的影响，是一种有意义的技术。
壳牌煤气化技术的优点是多方面的。
它可以有效地利用固体燃料资源，减少对环境的影响，使能源更加可持续。
合成气可以作为一种清洁燃料，其低碳排放和高效利用，可以满足日益增长的能源需求，同时改善环境质量。
此外，壳牌煤气化技术具有高效性，因为在煤或生物质转化过程中，几乎所有的热量都被利用了。
煤气化技术还可以提取一些有价值的化学品，如甲醇、二甲醚等，这些化学品在工业生产中具有广泛的应用。
在实践中，壳牌煤气化技术的应用逐渐得到扩大。
世界各地的许多能源公司都开始利用壳牌煤气化技术来生产可再生能源和化工产品。
例如，在中华人民共和国，煤气化技术已经被广泛应用于煤炭加工、天然气替代、化工、燃料电池等领域。
在欧洲和北美等地区，生物质气化技术也得到较多的应用，例如利用木材、废弃物和农业残留物生产合成气。
总之，壳牌煤气化技术是一项重要的技术，可以将多种固体燃料转变成可再生的清洁能源，同时减少对环境的影响。
该技术在可持续能源发展、化石能源替代和环境保护方面都有着重要作用，今后应当加强研究和应用。
壳牌煤气化技术及在中国的发展
壳牌煤气化技术及在中国的发展壳牌煤气化技术是一项将煤炭转化为燃料和化工产品的技术，具有高效能、低碳排放等优势。
在中国这个煤炭资源丰富的国家，发展壳牌煤气化技术有着重要的意义。
本文将从壳牌煤气化技术的工作原理、应用领域以及在中国的发展前景等方面进行探讨。
壳牌煤气化技术是一种将煤炭转化为合成气的技术。
首先，煤炭被加热至高温，使其发生热解反应，生成一种称为合成气的混合气体。
合成气主要包含一氧化碳和氢气，可以用作燃料或原料进行后续处理。
壳牌煤气化技术不仅可以高效利用煤炭资源，还能减少大气中的温室气体排放。
壳牌煤气化技术在中国有着广泛的应用领域。
首先，煤气化产生的合成气可以用作燃料。
可以用来发电，提供电力供应;也可以用于工业生产中的燃烧过程，以提供热能。
其次，合成气也可以被进一步处理，转化为多种化学品。
例如，合成气可以通过催化反应转化为甲烷，被用作天然气的替代品;还可以通过合成烃的方法生产汽油和柴油等燃料。
此外，合成气还可以用于合成氨和甲醇等化工产品的生产。
壳牌煤气化技术在中国的发展前景很广阔。
中国是世界上最大的煤炭消费国和产煤国，煤炭资源丰富。
然而，传统的燃煤方式不仅存在能源浪费和环境污染的问题，而且煤炭使用效率低下，热值偏低。
因此，开发和应用壳牌煤气化技术可以提高煤炭资源的利用效率，降低碳排放和其他污染物的排放。
此外，壳牌煤气化技术还可以提供多种化工产品的生产原料，有助于推动中国化工工业的发展。
因此，壳牌煤气化技术在中国的发展前景非常广泛。
然而，壳牌煤气化技术在中国的发展面临一些挑战。
首先，煤气化技术的投资成本较高，需要大规模的设备和复杂的工艺流程，这对于初创企业和规模较小的企业来说可能是一个困难。
其次，煤气化过程中产生的CO2需要进行处理和储存，这需要额外的成本投入。
此外，煤气化过程中的高温和高压条件对设备的要求较高，因此需要有一定的技术储备和专业人才。
综上所述，壳牌煤气化技术在中国的发展具有重要的意义。
壳牌煤气化技术
SHELL粉煤加压气化技术的发展进程
1、发展背景
20世纪70年代初，国际上出现了能源危机。 出于对石油天然气供应前景预测，很多国家纷纷 把发展煤气化技术作为替代能源重新提上议事日 程，并加快了煤气化新工艺的研究开发步伐。作 为对煤种适应性广、气化效率高、污染少的第二 代煤气化工艺之一，荷兰壳牌（Shell）粉煤加压 气化技术SCGP工艺在此后应运而生。
碱
激冷气压缩机 火炬 蒸汽喷射器 热风炉 补充水 J1601
洗涤塔
合成气出界区
1700单元
P-1601A/B 水
1700单元 初步水处理系统工艺流程简图
1600/1700 3000/3100 3100
V-1702
8
N2 1600
酸
V-1704
3
1400 酸
V-1701 C-1701
1
T-1702
S-1701
SHELL粉煤加压气化技术特点和不足
5、每台气化炉设有4个两对对置烧嘴，生产负荷调 节比Texaco单个烧嘴更为灵活，范围也更宽。 Shell烧嘴保证寿命为8000小时，目前运行已超过 16000小时。烧嘴的使用寿命长，也是气化装置 能长期运行的一个重要保证。
6、热效率高。Shell煤气化的冷煤气效率达到78～ 83%，其余约15%副产高压或中压蒸汽，总的原 料煤的热效率达98%，处于很高水平。
水到1700单元
输渣皮带 X-1403
渣场
1500单元 干灰脱除系统流程简图
飞灰过滤器 S/V-1501
合成气
激冷气压缩机 1600单元
飞灰锁斗 V-1502
飞灰气体冷却罐 V-1504A/B
飞灰中间储仓 V-1505 排灰仓泵 V-1508
壳牌煤气化技术（五环工程，宫德经）
宫经德（中国五环化学工程公司，湖北武汉430223）1 煤气化技术概况煤的液化技术近20年来虽有很大进展，但目前还没能形成大规模化的煤制化学品的工业生产。
从煤出发制取化学品仍须经过气化过程，即将煤炭气化转化为含有H2和CO的粗原料气，然后通过转化、净化、合成等过程，加工成各种化工产品。
煤气化技术从炼焦炉、煤气发生炉和水煤气炉（以块煤或小粒煤为原料）起步，经过几十年发展，在20世纪70年代发展到第2代——洁净煤气化技术，煤炭经过洁净气化避免了直接燃烧产生的污染。
洁净煤气化技术主要采用气流床反应器，以水煤浆或干煤粉为原料，进行加压气化，并实现了大规模化。
洁净煤气化技术的优点是对煤种适应性广、气化压力高、气化效率高、单系列生产能力大、污染少等。
具有代表性的第2代洁净煤气化技术包括GE 水煤浆气化工艺、壳牌干煤粉气化工艺、西门子GSP干煤粉气化工艺、BGL煤气化工艺（属固定床工艺，采用小粒煤）。
2 壳牌煤气化技术简介2.1 工艺原理壳牌煤气化过程是在高温、加压条件下进行的，煤粉、氧气及少量蒸汽在加压条件下并流进入气化炉内，在极为短暂的时间内完成升温、挥发分脱除、裂解、燃烧及转化等一系列物理和化学过程。
由于气化炉内温度很高，在有氧存在的条件下，碳、挥发分及部分反应产物（H2和CO等）以发生燃烧反应为主，在氧气消耗殆尽之后发生碳的各种转化反应，即过程进入到气化反应阶段，最终形成以CO和H2为主要成分的煤气离开气化炉。
典型的SCGP煤气成分见表1。
2.2 工艺流程目前，壳牌煤气化装置从示范装置到大型工业化装置均采用废锅流程，激冷流程的壳牌煤气化工艺很快会推向市场。
废锅流程的壳牌煤气化工艺简略流程见图1。
原料煤经破碎由运输设施送至磨煤机，在磨煤机内将原料煤磨成煤粉（90％＜100μm）并干燥，煤粉经常压煤粉仓、加压煤粉仓及给料仓，由高压氮气或二氧化碳气将煤粉送至气化炉煤烧嘴。
来自空分的高压氧气经预热后与中压过热蒸汽混合后导入煤烧嘴。
壳牌煤气化技术及在中国的发展
• 18 gasifiers started up till 2011,5 • 到2011年5月共有18台壳牌气化炉投入运行
1 Sinopec Shell Yueyang JV 2,000 t/d
2
3 4 5 6 7 8
Hubei Shuanghuan
Guangxi Liuzhou Sinopec Hubei Sinopec Anqing Yunnan YunTianhua Yunnan Zhanhua Dalian Dahua Henan Longyu Shenhua DCL Henan Zhongyuan Dahua Henan Kaixiang Datang Power International Tianjin Soda Guizhou Tianfu
原料煤进料 Coal feeding
1600 ° C
炉渣 Slag
•
• •
Fly ash system 350 ° C Fly ash 飞灰
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主流煤气化技术及市场情况系列展示（之五）壳牌煤气化技术技术拥有单位：壳牌全球解决方案国际私有有限公司壳牌是世界知名的国际能源公司之一。
壳牌煤气化技术可以处理石油焦、无烟煤、烟煤、褐煤和生物质。
气化炉的操作压力一般在，气化温度一般在1400～1700摄氏度。
在此温度压力下，碳转化率一般会超过99%，冷煤气效率一般在80～83%。
对于废热回收流程，合成气的大部分显热可由合成气冷却器回收用来生产高压或中压蒸汽；如配合采用低水气比催化剂的变化工艺，在变换单元消耗少量蒸汽即可保证变换深度要求，剩余大量蒸汽可送入全厂蒸汽管网，获得可观的经济效益。
目前，壳牌全球解决方案国际私有有限公司负责壳牌气化技术的技术许可，工艺设计以及技术支持。
2007年壳牌成立了北京煤气化技术中心，2012年初，壳牌更是将其全球气化业务总部也从荷兰移师中国，这充分体现了壳牌对中国现代煤化工蓬勃发展的重视，同时壳牌也能更好地利用其全球气化技术能力，贴近市场，为中国客户提供更加快捷周到的技术支持。
目前，在北京的壳牌煤气化技术团队可提供从研发、工程设计、培训、现场技术支持以及生产操作和管理的全方位技术支持和服务。
一、整体配套工艺根据不同的煤质特性以及用户企业的不同生产需求和规划，壳牌开发了下面3种不同炉型：壳牌废锅流程是当前工业应用经验最丰富的干粉气化技术。
它的效率和工艺指标的先进性已经得到了验证和认可，而且在线率也在不断创造新的世界纪录，大部分客户已实现满负荷、长周期、安全、稳定运转。
如果业主比较关注热效率,全厂能效和环保效益的话，采用壳牌废锅流程并配合已成功应用的低水气比变换技术应该是最合适稳妥的方案。
壳牌上行水激冷流程特别适合处理有积垢倾向的煤种；适合大型项目，此外投资低，可靠性高。
对于比较关注在线率和低投资的业主，采用壳牌上行水激冷流程应该是最合适稳妥的方案。
壳牌下行水激冷流程在煤种的适应性方面与市场上其它下行水激冷技术相似，特别适合处理有积垢倾向的煤种；由于其采用了壳牌废锅流程成熟的对置多烧嘴布置，气化炉内流场分布合理，温度场均匀，使得碳转化率高，负荷调节灵活。
同时采用经过工业验证的竖管式水冷壁设计，气化炉规模易于放大，能满足大型项目的需求。
1、工艺简介壳牌废锅流程工艺流程如下：通过带式输送机从煤场取原煤，在磨煤与干煤系统中经过研磨和干燥后，然后通过“粉煤加压与给料”（锁斗）系统，在一定压力下，送入气化炉的煤烧嘴。
粉煤在气化炉中与蒸汽稀释后的氧气气流发生反应，产生合成气与（飞灰）渣。
从气化炉顶部出来的合成气被经过湿洗的合成气激冷到800～900℃，然后在合成气冷却器（废锅）中进一步冷却。
大部分渣在气化炉底部以熔渣的形式从气化炉出来，在渣（水）池中被激冷分散成小玻璃状渣块（大小平均约2～5mm）。
合成气所夹带的飞灰在干法脱灰单元中由一个高温高压过滤器去除并通过灰锁斗系统排出，经过气提和冷却后，飞灰送到存储和处理设施去。
基本上不含飞灰的合成气最后进入湿洗单元，灰尘含量降至<1毫克/标准立方米，同时湿洗也将合成气中卤化物含量降至<<1ppmv。
合成气离开湿洗单元时达到水汽饱和，到气化界区时温度大约在160～175℃。
在渣池中收集的渣通过锁斗系统排放，通过捞渣链与水分离，再经过传送带输送至界区外。
通过带有外部冷却器的渣池水循环回路，移走渣池中吸收的热量。
为防止除渣与湿洗系统中的微量元素累积，两个系统均配有污水排放。
排放水先经过汽提脱除硫化氢及其它酸性气体，并降低水中的氨到环境可以接受的水平，然后澄清，此过程称为“初级水处理”。
澄清池中的固体物经真空带式过滤器分离，做成湿饼进行回收，送至原料煤场，并在“干燥”后加到磨煤机的进料中。
通常废水汽提塔尾气被送至界区外的硫回收单元，放空气被送至火炬系统。
2、技术特点壳牌气化炉与其他的干粉水冷壁气化炉相比有两个独特的特点：对置多烧嘴设计和竖管水冷壁设计。
对置多烧嘴设计:流场热负荷均匀，峰值热负荷低，保护水冷壁；挂渣均匀，热疲劳低，热损少；烧嘴磨损小，水冷壁寿命长；煤氧混合均匀，停留时间长，碳转化率高；单炉气化能力大，易于放大(4000吨/天单炉)；负荷调节能力强（单烧嘴条件范围是40%～120%）。
竖管式水冷壁的设计：直管水冷壁，成熟技术，故障低，到现在没出现重大故障；流程短换热能力大，允许的换热流程长，炉子的尺寸易于放大；气化炉水冷壁的使用寿命保证25年；可在环形空间对水冷壁维修，无须拆出内件维修，周期短。
3、技术优势高效率、低氧耗、低煤耗、低水耗，符合发改委设定的效率及消耗门槛随着国家对煤化工项目更高的能效和环保要求，拟在建项目应综合考虑运行和环保成本。
对于不同的煤化工产业链研究表明，壳牌废锅流程都能接近发改委“十二五”煤炭深加工项目的指标的先进值。
*计算基于某典型煤种煤种适应性宽，丰富的理论和实践经验壳牌气化装置已成功处理国内上百种煤作为生产原料，涵盖无烟煤到褐煤不同煤种（灰分6～36%,水分～35%，灰熔点从1140～到大于1500℃）以及石油焦。
由于壳牌掌握煤质对气化影响基础理论和经过实际验证的数学模型，无需试烧即可对煤质进行气化适应性的评价。
目前，壳牌已经对国内用户进行多轮培训使其掌握运行诀窍，并提供壳牌专有煤质气化特性分析模型给用户用于日常生产。
废水少，渣灰可利用，环境友好废锅流程废水排放量约为吨/千标准立方米有效气，只相当于国内干粉水激冷技术的1/8。
而且飞灰和渣可作为建筑材料进行销售和使用。
保优势将成为客户带来巨大的社会和环保效益。
成熟的大规模工业应用多家壳牌技术用户已实现了连续运行百日常态化和全年累计运行三百日常态化，运行的可靠性和技术的成熟度已得到了业内的逐渐认可。
丰富的运行经验，以及不断的改进和优化，保证了壳牌是风险最小，技术最成熟的干粉气化技术。
完善的设备维护和管理体系，丰富的煤化工装置的运行管理经验可帮助用户建立科学的管理体系（先进风险及可靠性管理系统以及对设备维护），对于客户缩短学习摸索的时间，设备可靠性的提高，并尽快实现高负荷长周期运行都将打下牢固的基础。
二、技术特点参数表三、市场应用情况壳牌煤气化技术作为在中国应用的第一种干粉加压气流床煤气化技术，不但给中国传统的煤气化带来了先进的技术和全新的理念，同时也大大地促进了国内干粉气流床技术的发展。
自2001年与湖北双环签订第一个技术许可合同以来，壳牌至今已在中国签订了20个合同，包含27台气化炉，分别应用于合成氨、甲醇、制氢、烯烃以及费托油品等的生产。
到2013年6月底，已有17个项目的21台气化炉投入生产运行。
目前，许多壳牌现有用户已经在考虑继续采用壳牌炉扩大生产规模或用于新厂建设。
2013年壳牌与国内某企业签订的4台3200吨/天处理能力的废锅流程气化装置，将是迄今为止投入实际生产的最大的壳牌煤气化装置。
此外，壳牌又与现有客户河南开祥化工签订的二期煤制化学品项目，采用与一期相同规模的废锅流程气化装置。
除了第三方的技术许可之外，壳牌还与中石化成立了岳阳中石化壳牌煤气化有限公司。
壳牌是在中国唯一一家自己投资运行煤气化装置的国际气化技术专利商。
在海外，壳牌近几年先后签订了韩国的IGCC项目，澳大利亚的化肥项目，越南两套化肥项目，其中一套已在2012年顺利开车投入商业运行。
壳牌还通过每年召开全球用户年会来推动技术交流和分享，到2013年已经举办了7届会议。
会议在各个用户现场轮流举行，它是一个与其他壳牌用户讨论操作和改进的技术信息及经验的开放平台。
四、运行情况实际运行证明，壳牌气化装置在开车后是可以取得较高的在线率的。
煤气化装置运行实现“安、稳、长、满、优”离不开下面这些要素：成熟可靠的气化技术；良好的设计、采购和施工（EPC）；高水平的工厂管理（煤质管理，设备维护等）；懂得操作诀窍的操作技术人员。
随着国内各家对壳牌气化技术的掌握和煤质管理水平的提高，装置的在线率不断提高，由于气化本身原因引起的停车越来越少。
壳牌的中国用户已经实现了连续运行百日常态化，全年累计运行300天常态化。
2012年多台壳牌煤气化装置累计运行超300天，最长达到341天，并连续四年超过330天。
2013年多家企业单炉单次连续运行记录超过200天，云维集团大维制氨公司创造的单炉单次连续运行记录已经突破280天，并不断刷新。
天福、中石化安庆和云沾化均实现了石油焦掺混，天福在2012年采用石油焦掺混满负荷累积运行265天；多家煤烧嘴设计寿命达到6000～8000小时左右，多个烧嘴超过10000小时，3个煤烧嘴已经累积运行540多天（13000小时）未更换；滤芯最长记录4年没有损坏和更换，多家企业滤芯寿命超过2到3年。
根据壳牌每周对所有客户的运行装置运行情况的统计，如排除气化装置上下游和非气化因素造成的停车，平均技术可靠性已经达到并超过设计指标。
2012年年平均可靠性超过92%，在2013年3月达到了创纪录的97%。
国内大部分运行客户已经完成性能考核，氧耗、煤耗等指标均低于保证值，壳牌气化技术的先进性得到验证和认可。
案例：某年产26万吨合成氨装置，采用壳牌废锅匹配低水气比变换流程，年运行时间已连续4年超过8000小时，副产品每年有六千多万收益。
五、最新动态1、进行设计优化基于第一批和第二批壳牌气化装置的开车经验，在新项目中，壳牌不但会采用所有最新的设计改进，而且在项目详细设计审查等关键阶段就会参与审查，保证在项目初期就能避免问题的发生。
今后的所有新项目都将受益于壳牌这种系统的经验总结模式，并得到壳牌北京技术服务团队和国外专家的全力技术支持。
2、推进煤质和设备管理有效的煤质监测和管理是保障气化炉稳定运行的关键措施，壳牌在这方面已经协助客户对煤质管控做了大量工作。
从帮助客户对煤质实施“六点监控法”（即从煤矿产地到煤料进入气化炉之间的6个关键节点上对煤质进行监控）提高煤质的稳定性，到基于壳牌建立全面的煤种数据库，对不同煤种混合配比提供专业建议，都对用户装置运行稳定性的提高起到了关键作用。
此外，壳牌还特别关注装置中设备仪表阀门等的长周期运行，凭借丰富的工厂管理经验，可帮助用户建立风险评估为基础的维修，基于风险的检查，设备运行故障周期等管理体系。
3、推进设备国产化壳牌一直致力于关键设备的国产化，以此降低气化装置的初始投资，加快设备交货时间，缩短项目周期。
不断扩大的本地授权供货商为用户提供了更多的选择，实实在在为用户降低运行和备件的成本。
已许可的和正在许可进程中的国内关键设备供货商（2013/07/01）*上锅和东锅已经开始为国内项目制造气化炉内件。
4、实现下行水激冷技术的商业验证针对不同客户对效率，投资的不同需求，壳牌基于成熟的水冷壁和对置多烧嘴技术又特别开发和验证混合气化技术即下行水激冷气化。