五环炉煤气化技术

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煤气化技术介绍

煤气化技术介绍

工艺流程图
气化炉总装图
气化炉总装图
气化炉烧嘴
五环炉是五环设计院在应用壳牌粉煤气化技术的基础上, 结合水煤浆的激冷技术开发的粉煤气化技术。它的粉煤气化 技术的核心来源于壳牌技术。主要表现在底部多喷嘴上喷技 术。针对壳牌技术的缺点做了许多改进。比如它的激冷方式, 采用了蒸汽加水加外臵激冷罐的组合方式,既不同于壳牌的 合成气激冷,又不同于GE水煤浆的炉内水激冷技术。应该说, 这种激冷方式跟壳牌比,简单实用。跟水煤浆比,少了激冷 环,减少了激冷环发生故障的可能性,但比水煤浆复杂的多。 它把可以用水激冷的环节变成用水加蒸汽,浪费了蒸汽,能 量利用不合理。
加压固定床气化炉-液态排渣 BGL
不同煤气化技术
Texaco 气化炉
Shell 气化炉
不同煤气化技术
Destec气化炉
K-T 气化炉
不同煤气化技术
Prenflo气化炉
GSP气化炉
不同煤气化技术
HTW 气化炉(温克勒)
不同煤气化技术在我国的应用和发展
煤种特性和气化炉的相互匹配关系
不同的气化炉型对煤种特性有特定的要求 气化活性、灰含量、灰熔点
二、五环炉
由五环科技设计的水/汽激冷新型干煤粉气化炉,简称 五环炉(WHGF)。由渣池、气化反应室、高温水/汽 激冷段、气体返回室、输气管和激冷罐组成。 特点:高温合成气体采用由多个水/汽组合式喷头喷水 雾化进行粗煤气冷却和固灰,取代壳牌用返回合成气进行 激冷的工艺;取消了壳牌合成气冷却器、循环压缩机和高 温高压飞灰过滤器;内件采用膜式壁结构并采用副产蒸汽 的方式进行炉壁保护,操作时,膜式壁内形成一层渣,用 所谓“以渣抗渣”的方式保护衬里不受侵蚀,炉体有可能 长周期稳定运行,不设臵备用炉。

煤气化技术介绍

煤气化技术介绍

煤气化技术介绍一、起源煤气化技术是指把经过适当处理的煤送入反应器如气化炉内,在一定煤气化技术工艺流程的温度和压力下,通过氧化剂(空气或氧气和蒸气)以一定的流动方式(移动床、硫化床或携带床)转化成气体,得到粗制水煤汽,通过后续脱硫脱碳等工艺可以得到精制一氧化碳气。

1857年,德国的Siemens兄弟最早开发出用块煤生产煤气的炉子称为德士古气化炉。

这项工艺引进中国后在二十世纪九十年代由山东省鲁南化肥厂经过广大工程技术人员的努力,发明了自主知识产权的对置式四喷嘴气化炉,目前已经在国内得到广泛推广应用,特别是兖矿集团煤化工项目在多处使用次技术,取得了显著的经济效益。

还有经过其他许多开发商的开发,到1883年应用于生产氨气。

煤气化技术是清洁利用煤炭资源的重要途径和手段。

二、原理煤干馏过程,主要经历如下变化:当煤料的温度高于100℃时,煤中的水分蒸发出;温度升高到200℃以上时,煤中结合水释出;高达350℃以上时,粘结性煤开始软化,并进一步形成粘稠的胶质体(泥煤、褐煤等不发生此现象);至400~500℃大部分煤气和焦油析出,称一次热分解产物;在450~550℃,热分解继续进行,残留物逐渐变稠并固化形成半焦;高于550℃,半焦继续分解,析出余下的挥发物(主要成分是氢气),半焦失重同时进行收缩,形成裂纹;温度高于800℃,半焦体积缩小变硬形成多孔焦炭。

当干馏在室式干馏炉内进行时,一次热分解产物与赤热焦炭及高温炉壁相接触,发生二次热分解,形成二次热分解产物(焦炉煤气和其他炼焦化学产品)。

煤干馏的产物是煤炭、煤焦油和煤气。

煤干馏产物的产率和组成取决于原料煤质、炉结构和加工条件(主要是温度和时间)。

随着干馏终温的不同,煤干馏产品也不同。

低温干馏固体产物为结构疏松的黑色半焦,煤气产率低,焦油产率高;高温干馏固体产物则为结构致密的银灰色焦炭,煤气产率高而焦油产率低。

中温干馏产物的收率,则介于低温干馏和高温干馏之间。

煤干馏过程中生成的煤气主要成分为氢气和甲烷,可作为燃料或化工原料。

新型五环炉干粉加压气化.工艺及开车总结

新型五环炉干粉加压气化.工艺及开车总结

㊀ ㊀ 近年来 ꎬ 随着煤化工的发展 ꎬ 很多先进气化工 艺特别是第二代气流床气化工艺 ꎬ 包括 Shell 干粉 煤气化工艺 ㊁GE - Texaco 水煤浆气化工艺 ㊁GSP 粉 煤加压气化工艺 ꎬ 因其具有生产能力大 ㊁ 气化效率 高 ㊁ 对环境的污染 远 小 于 老 的 固 定 床 气 化 工 艺 的 特点 ꎬ 受到很多化工企业的青睐 ꎬ 在中国得到了大 面积的推广和应用 ꎮ 但以上提到的气化工艺均为 同时更能满足国 内 用 户 的 要 求 ꎬ 中 国 五 环 工 程 有 限公司组织大量的人力对国际先进粉煤加压气化 技术进行了 深 入 地 研 究 ㊁ 分 析 ㊁ 总 结 和 创 新 ꎬ 同 时 与国内知名的科 研 院 所 和 制 造 厂 合 作 ꎬ 如 华 中 科 技大学 ㊁ 西安交通大学和北京安泰科技公司等 ꎬ 开 发 出 了 具 有 国 内 自 主 知 识 产 权 的 WHG ( WuHuan Gasifierꎬ 五 环 炉 ) 粉 煤 气 化 工 艺 装 置 ꎮ 200810047879. X 一种水 / 气混合式部分激冷的干 此 装 置 拥 有 3 项 国 家 发 明 专 利 ( ZL 粉燃料 气 化 工 艺 及 装 置 ꎻ ZL 200810047878. 5 一 种水 / 气混 合 式 全 激 冷 的 干 粉 燃 料 气 化 工 艺 及 装 国外技术 ꎬ 为了改变国外技术在国内的垄断地位 ꎬ
作者简介: 张宗飞(1983 年 - ) ꎬ男ꎬ湖北洪湖人ꎬ2006 年毕业于南京 工业大学化学工程与工艺专业ꎬ硕士ꎬ 工程师ꎬ 现主要从事化工工程 项目的技术管理和工程设计等工作ꎮ
2008 年ꎬ中国五环工程有限公司与国内知名的
200710051499. 9 一 种 磨 煤 和 干 燥 工 艺 方 法 ꎻ ZL

壳牌煤气化工艺

壳牌煤气化工艺
2016/1/7
中国五环化学工程公司
23
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。
2016/1/7
中国五环化学工程公司
29
(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。
2016/1/7
中国五环化学工程公司
11
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
2016/1/7
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
12
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
2016/1/7

煤气化技术简介

煤气化技术简介
气流床气化是最清洁,也是效率最高的煤气化类型.粉煤在1200—1700℃时被氧化,高温保证了煤的完全气化,煤中的矿物质成为熔渣后离开气化炉。气流床所使用的煤种要比移动床和流化床的范围更广泛。使用氧气可以使气化更有效,并可避免水煤气被氮气稀释,水煤气的热值也将高于空气氧化炉所产生的水煤气的热值。气流床气化单炉产量大、气化压力和效率高,适用于甲醇、醋酸、合成氨、IGCC等大型、超大型的化工装置,也可为大型的石油化工装置提供氢气。气流床加压气化技术大都以纯氧作为气化剂,在高温高压下完成气化过程,粗煤气中有效气(CO+H2)含量高,碳转化率高,不产生焦油、萘和酚水等,是一种环境友好型的气化技术。
煤气化是一个热化学过程。以煤或煤焦为原料,以氧气(空气、富氧或纯氧)、水蒸气或氢气等作气化剂,在高温条件下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为气体燃料的过程.c:\iknow\docshare\data\cur_work\http:\\Coal—gasification-information\煤气化是煤化工的“龙头",也是煤化工的基础。煤气化工艺是生产合成气产品的主要途径之一,通过气化过程将固态的煤转化成气态的合成气,同时副产蒸汽、焦油、灰渣等副产品。
航天长征公司
煤种基本无限制
鲁西化工
10
非熔渣—熔渣分级气化
气流床
清华大学
煤种基本无限制
阳煤丰喜
11
WHG(五环炉)煤气化
气流床
五环工程公司
煤种基本无限制
尚未投运
12
水煤浆水冷壁煤气化
气流床
清华大学
煤种基本无限制
阳煤丰喜
13
BGL熔渣煤气化
固定床
英国燃气公司
褐煤、不粘结性或弱粘结性的煤

最新五环炉煤气化装置黑水处理系统问题分析演示教学

最新五环炉煤气化装置黑水处理系统问题分析演示教学

五环炉煤气化装置黑水处理系统问题分析宁哲纪林朋潘福生赵艳玲(洛阳永龙能化有限公司,河南洛阳471100)摘要:介绍了五环炉煤气化装置黑水处理系统的工艺流程,分析了黑水处理系统出现的角阀振动、内衬脱落、灰水水质和系统波动问题;提出了相应的处理措施。

关键词:五环炉;黑水处理;角阀振动;内衬脱落;黑水水质,系统波动。

新型WHG(五环炉)煤气化装置是具有国内自主知识产权的煤气化工艺,其特点是采用干煤粉进料、液态排渣。

设计碳转化率高于98%,粗合成气(干气)有效成分(CO+H2)可达87%。

黑水处理系统是五环炉煤气化工艺中不可缺少的重要组成部分,目的是处理来自气化、湿洗以及除渣系统排放的洗涤水。

某年产20万吨乙二醇项目引进此新装置、新技术,在多次试车过程中,发现黑水处理系统存在一些问题,笔者对典型问题进行分析,并提出相应的处理措施。

1、黑水处理系统工艺流程1.1三级闪蒸工艺来自气化和湿洗系统的含灰排放水进入中压闪蒸罐,经过一级闪蒸,闪蒸气从罐顶排出,经减湿器与循环灰水换热,减湿后的闪蒸气再经过中压气液分液罐,在重力的作用下,在中压气液分液罐进行分离,气体部分(含CO,H2,H2S,NH3等有毒气体)进入界外硫回收装置或去火炬处理,液体部分进入除氧器再利用;含固体黑水从中压闪蒸罐底部排出后进入低压闪蒸罐经过二次闪蒸后,顶部低压闪蒸气去除氧器回收热量,底部含固体黑水与来自除渣系统的渣水分别进入真空闪蒸罐进行真空闪蒸,闪蒸的气体在经过真空闪蒸汽冷却器降温为气液混合物,气体随真空泵抽气一起排出,液体部分经真空闪蒸冷凝液泵加压后进入除氧器。

从真空闪蒸罐底部排出的液体经过真空闪蒸罐水冷却器降温进入澄清槽。

1.2澄清与固液分离工艺在澄清槽入口段加入絮凝剂,使水中细小固体颗粒在重力作用下聚集沉降,澄清后清液溢流进入灰水槽。

底部泥浆进入灰浆贮槽再次提浓,再经灰浆槽底流泵送到真空带式过滤机过滤,用过滤机真空泵抽真空,滤液经收集后用滤液泵送回澄清槽,固体以滤饼的形式排出界外,液体除一部分为了防止氯离子等物质的累积排到水处理系统外,其它澄清水(固含量<100ppm)经低压灰水泵加压后送入除氧器,除氧后的黑水经过除氧水泵送到减湿器和中压闪蒸罐中进一步回收热量,最后注入湿洗塔循环使用。

新型五环炉干粉加压气化工艺及开车总结

新型五环炉干粉加压气化工艺及开车总结

新型五环炉干粉加压气化工艺及开车总结张宗飞;夏吴;徐才福;姚强;游伟【摘要】This paper presents the development process and features of the new WHG Gasification Process and expounds the composition of syngas produced by the WHG with water or steam quenching, and the differences with similar and other gasification processes. This paper also analyzes the prob-lems occurred during the commissioning, provides solutions and looks into the future of WHG.%介绍了新型五环炉干煤粉加压气化工艺技术的发展历程及特点,阐述了五环炉采用水/汽激冷后的合成气组成与类似干粉以及其他气化工艺的区别,分析了试车过程中暴露的问题以及解决措施,并展望了五环炉的未来。

【期刊名称】《化肥设计》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】5页(P12-16)【关键词】五环炉;干粉加压气化;水激冷【作者】张宗飞;夏吴;徐才福;姚强;游伟【作者单位】中国五环工程有限公司,湖北武汉430223;中国五环工程有限公司,湖北武汉 430223;中国五环工程有限公司,湖北武汉 430223;中国五环工程有限公司,湖北武汉 430223;中国五环工程有限公司,湖北武汉 430223【正文语种】中文【中图分类】TQ545doi:10.3969/j.issn.1004-8901.2015.02.004近年来,随着煤化工的发展,很多先进气化工艺特别是第二代气流床气化工艺,包括Shell干粉煤气化工艺、GE-Texaco水煤浆气化工艺、GSP粉煤加压气化工艺,因其具有生产能力大、气化效率高、对环境的污染远小于老的固定床气化工艺的特点,受到很多化工企业的青睐,在中国得到了大面积的推广和应用。

五环:须重新审视赛鼎气化炉用作煤制气项目

五环:须重新审视赛鼎气化炉用作煤制气项目

五环:须重新审视赛鼎气化炉用作煤制气项目2015.51月29日,环保部网站公布通知,苏新能源和丰公司(下称“苏新能源”)塔城煤制气项目环评被否。

环保部列出6条意见,涉及水资源、废气废水处理、气化技术选择等方面。

苏新能源项目,是2013年后获取发改委路条煤制气项目中推进最快的一家。

据中国化工报报道,从2013年初至2014年4月,就有17个煤制气项目获得路条,总产能772亿立方米,总投资超过4000亿元。

评论普遍认为,苏新能源环评被否,预示环保部对煤制气环评风向转变,审核将更为严格。

苏新能源项目之前,一共有4个煤制气项目通过环评,获得核准。

4个煤制气项目中,大唐集团克旗煤制气项目率先于2014年3月建成投产,此后庆华项目、汇能项目相继进入商业化运行。

大唐克旗项目投产后负面消息不断,气化炉壁腐蚀致停车、环境污染遭绿色和平组织曝光、不能满负荷运行。

随后庆华项目也传出负荷不稳消息。

短短一年间,煤制气遭遇到舆论评价的反转。

大唐克旗投产之前,舆论多评价煤制气为清洁能源、新型产业,负面消息陆续曝光后,煤制气给外界留下技术不成熟、污染严重等负面印象。

2014年2月,国家能源局煤炭清洁利用专家咨询会,在会上小范围通报了煤制油、气至2020年初步规划,其中煤制气规划产能500亿立方米。

此后形势逆转,这一规划再未落实。

五环工程公司副总经理张锦跃认为,经历了一系列的挫折,煤制气已处在十字路口。

必须重新审视业界所倾向的碎煤加压气化技术。

大唐克旗项目、庆华新疆项目以及苏新能源项目,均采用赛鼎工程公司的碎煤加压气化技术,选择炉型为赛鼎公司消化吸收鲁奇炉开发的赛鼎炉。

在张锦跃看来,在当下以环保定气化技术的大趋势下,碎煤加压气化技术的优点已难以弥补其缺陷。

碎煤加压气化技术反应温度为中高温,兼具干馏功能,可分解出甲烷、焦油等副产品,对煤制气来说,副产甲烷,可降低所需气化能力及后续配套设备规模,进而压缩整体投资。

这一技术缺点在于,中低温分离出价值产品外,煤中杂质无法有效分解,进入污水中,增大水处理难度。

五环炉煤气化装置黑水处理系统问题分析

五环炉煤气化装置黑水处理系统问题分析

五环炉煤气化装置黑水处理系统问题分析宁哲纪林朋潘福生赵艳玲(洛阳永龙能化有限公司,河南洛阳471100)摘要:介绍了五环炉煤气化装置黑水处理系统的工艺流程,分析了黑水处理系统出现的角阀振动、内衬脱落、灰水水质和系统波动问题;提出了相应的处理措施。

关键词:五环炉;黑水处理;角阀振动;内衬脱落;黑水水质,系统波动。

新型WHG(五环炉)煤气化装置是具有国内自主知识产权的煤气化工艺,其特点是采用干煤粉进料、液态排渣。

设计碳转化率高于98%,粗合成气(干气)有效成分(CO+H)可达87%。

2黑水处理系统是五环炉煤气化工艺中不可缺少的重要组成部分,目的是处理来自气化、湿洗以及除渣系统排放的洗涤水。

某年产20万吨乙二醇项目引进此新装置、新技术,在多次试车过程中,发现黑水处理系统存在一些问题,笔者对典型问题进行分析,并提出相应的处理措施。

1、黑水处理系统工艺流程1.1三级闪蒸工艺来自气化和湿洗系统的含灰排放水进入中压闪蒸罐,经过一级闪蒸,闪蒸气从罐顶排出,经减湿器与循环灰水换热,减湿后的闪蒸气再经过中压气液分液罐,在重力的作用下,在中压气液分液罐进行分离,气体部分(含CO,H2,H2S,NH3等有毒气体)进入界外硫回收装置或去火炬处理,液体部分进入除氧器再利用;含固体黑水从中压闪蒸罐底部排出后进入低压闪蒸罐经过二次闪蒸后,顶部低压闪蒸气去除氧器回收热量,底部含固体黑水与来自除渣系统的渣水分别进入真空闪蒸罐进行真空闪蒸,闪蒸的气体在经过真空闪蒸汽冷却器降温为气液混合物,气体随真空泵抽气一起排出,液体部分经真空闪蒸冷凝液泵加压后进入除氧器。

从真空闪蒸罐底部排出的液体经过真空闪蒸罐水冷却器降温进入澄清槽。

1.2澄清与固液分离工艺在澄清槽入口段加入絮凝剂,使水中细小固体颗粒在重力作用下聚集沉降,澄清后清液溢流进入灰水槽。

底部泥浆进入灰浆贮槽再次提浓,再经灰浆槽底流泵送到真空带式过滤机过滤,用过滤机真空泵抽真空,滤液经收集后用滤液泵送回澄清槽,固体以滤饼的形式排出界外,液体除一部分为了防止氯离子等物质的累积排到水处理系统外,其它澄清水(固含量<100ppm)经低压灰水泵加压后送入除氧器,除氧后的黑水经过除氧水泵送到减湿器和中压闪蒸罐中进一步回收热量,最后注入湿洗塔循环使用。

煤炭气化技术及应用前景

煤炭气化技术及应用前景

煤炭气化技术及应用前景煤炭作为我国主要的能源来源之一,一直以来都扮演着重要的角色。

然而,煤炭的燃烧不仅产生大量的二氧化碳等温室气体,还会释放出有害物质,对环境造成严重污染。

为了解决这个问题,煤炭气化技术应运而生。

煤炭气化技术是将煤炭转化为可燃气体的过程。

通过气化反应,煤炭中的碳、氢等元素与氧气反应生成一系列气体,主要包括一氧化碳、氢气和甲烷等。

这些气体可以用作燃料,也可以用于化工合成等领域。

与传统的燃烧方式相比,煤炭气化技术具有许多优势。

首先,煤炭气化技术可以减少二氧化碳的排放。

煤炭气化产生的气体中含有较高浓度的一氧化碳,可以通过进一步的处理转化为二氧化碳。

而这些二氧化碳可以被收集和储存,从而减少对大气的排放。

这种碳捕集技术可以有效地减缓全球气候变化的速度。

其次,煤炭气化技术可以实现资源的高效利用。

煤炭气化可以将煤炭中的碳、氢等元素转化为气体,而不是直接燃烧。

这样一来,煤炭的能量利用率大大提高,可以充分发挥煤炭的潜在能量。

同时,煤炭气化还可以产生一系列有机化合物,可以用于合成燃料、化工原料等,进一步提高资源的利用效率。

此外,煤炭气化技术还可以解决煤炭开采带来的环境问题。

传统的煤炭开采方式会导致大量的煤矸石堆积,给生态环境带来严重破坏。

而煤炭气化可以将煤炭中的有机物转化为气体,减少煤矸石的产生。

同时,煤炭气化还可以对煤炭进行深度加工,将煤炭中的灰分、硫等有害物质去除,减少对环境的污染。

然而,煤炭气化技术也面临一些挑战。

首先,煤炭气化过程中产生的气体中可能含有一些有害物质,如硫化物、氮氧化物等。

这些物质需要经过进一步的处理才能达到环境排放标准。

其次,煤炭气化技术的设备和工艺相对复杂,需要大量的投资和技术支持。

此外,煤炭气化过程中需要消耗大量的水和能源,对水资源和能源供应也提出了一定的挑战。

尽管面临一些挑战,煤炭气化技术仍然具有广阔的应用前景。

随着环境保护意识的提高和对可再生能源的需求增加,煤炭气化技术将逐渐成为一种重要的能源转换方式。

煤炭气化技术

煤炭气化技术

煤炭气化技术煤气化原理气化过程是煤炭的一个热化学加工过程。

它是以煤或煤焦为原料,以氧气(空气、富氧或工业纯氧)、水蒸气作为气化剂,在高温高压下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为可燃性气体的工艺过程。

气化时所得的可燃气体成为煤气,对于做化工原料用的煤气一般称为合成气(合成气除了以煤炭为原料外,还可以采用天然气、重质石油组分等为原料),进行气化的设备称为煤气发生炉或气化炉。

煤炭气化包含一系列物理、化学变化。

一般包括热解和气化和燃烧四个阶段。

干燥属于物理变化,随着温度的升高,煤中的水分受热蒸发。

其他属于化学变化,燃烧也可以认为是气化的一部分。

煤在气化炉中干燥以后,随着温度的进一步升高,煤分子发生热分解反应,生成大量挥发性物质(包括干馏煤气、焦油和热解水等),同时煤粘结成半焦。

煤热解后形成的半焦在更高的温度下与通入气化炉的气化剂发生化学反应,生成以一氧化碳、氢气、甲烷及二氧化碳、氮气、硫化氢、水等为主要成分的气态产物,即粗煤气。

气化反应包括很多的化学反应,主要是碳、水、氧、氢、一氧化碳、二氧化碳相互间的反应,其中碳与氧的反应又称燃烧反应,提供气化过程的热量。

主要反应有:1、水蒸气转化反应C+H2O=CO+H2-131KJ/mol2、水煤气变换反应CO+ H2O =CO2+H2+42KJ/mol3、部分氧化反应C+0.5 O2=CO+111KJ/mol4、完全氧化(燃烧)反应C+O2=CO2+394KJ/mol5、甲烷化反应CO+2H2=CH4+74KJ/mol6、Boudouard反应C+CO2=2CO-172KJ/mol煤气化工艺煤炭气化技术虽有很多种不同的分类方法,但一般常用按生产装置化学工程特征分类方法进行分类,或称为按照反应器形式分类。

气化工艺在很大程度上影响煤化工产品的成本和效率,采用高效、低耗、无污染的煤气化工艺(技术)是发展煤化工的重要前提,其中反应器便是工艺的核心,可以说气化工艺的发展是随着反应器的发展而发展的,为了提高煤气化的气化率和气化炉气化强度,改善环境,新一代煤气化技术的开发总的方向,气化压力由常压向中高压(8.5 MPa)发展;气化温度向高温(1500~1600℃)发展;气化原料向多样化发展;固态排渣向液态排渣发展。

煤气化技术

煤气化技术

煤气化技术简介煤气化技术是将煤炭转化为可燃气体的过程。

它可以将煤炭中的有机物质转化为气体燃料,如合成气(一种碳氢混合气体)或甲烷。

煤气化技术在能源转型和环境保护方面具有重要意义。

煤气化原理煤气化是通过加热煤炭,在缺少氧气的条件下进行的化学反应。

这个过程通常在高温(约1000℃)和高压(2-5 MPa)下进行。

在煤气化过程中,煤炭中的碳氢化合物被分解为可燃气体。

由于煤气化是在缺氧条件下进行的,因此产生的气体中几乎不含硫和氮。

这使得煤气化技术相对于传统的燃煤发电技术具有更低的环境污染。

此外,煤气化产生的燃气可以直接用于发电、供热、制氢等多种应用。

煤气化工艺煤气化工艺主要分为干燥气化和水煤浆气化两种。

干燥气化是将煤炭在高温下与热气体接触,使煤炭中的水分蒸发,然后进行气化反应。

水煤浆气化是将煤炭与水形成的浆料喷入气化炉中,在气化过程中煤炭与水蒸汽产生反应。

两种煤气化工艺各有优势。

干燥气化可以直接利用煤炭的热值,不需要额外的供热设备。

而水煤浆气化可以利用水蒸汽的催化作用,提高气化效率。

根据实际需求和条件,选择适合的煤气化工艺非常重要。

应用领域煤气化技术在能源转型和环境保护方面具有广泛的应用。

以下是煤气化技术在几个重要应用领域的应用示例:1.发电:煤气化产生的燃气可以用于燃气轮机或内燃机发电。

与传统的燃煤发电相比,煤气化发电具有更高的效率和更低的污染排放。

2.供热:煤气化产生的燃气可用于供热,替代传统的燃煤供热系统。

煤气化供热系统具有更高的热效率和更少的污染排放。

3.制氢:煤气化可以产生合成气体,其中主要成分为氢气和一氧化碳。

这些气体可用于制氢,用于石油炼制、化学工业等领域。

4.乙二醇生产:煤气化产生的合成气可以用于乙二醇的生产。

乙二醇是一种重要的工业化学品,广泛应用于塑料、涂料、纺织等行业。

煤气化技术的优势和挑战煤气化技术具有多种优势,但也面临一些挑战。

优势: - 较低的污染排放:煤气化产生的燃气几乎不含硫和氮,具有较低的污染排放。

Destec煤气化工艺的特点

Destec煤气化工艺的特点

D e s t e c 煤气化工艺的特点郑振安(中国五环化学工程公司,武汉430079) 日期:2004-12-16Destec煤气化工艺原称Dow煤气化工艺,是由美国Dow化学公司于1973年开发的,1987年成功应用于商业性的热电厂。

该工艺与Texaco煤气化工艺齐名,同样是水煤浆进料,加压纯氧气流床气化工艺,因此Destec不仅具有Texaco工艺的优点,同时因其气化炉结构及工艺过程的特点,工艺性能和技术经济指标比Texaco工艺略胜一筹。

因此,有必要对Destec煤气化工艺进一步认识,借鉴其优点,也许对今后洁净煤气化技术的发展有所裨益。

1 开发过程与商业性应用在70年代世界能源危机中,美国Dow化学公司为了竞争的需要,制定了以煤代替天然气能源的计划。

拟定以燃气透平技术和美国丰富的煤资源作为推进计划的主要内容,为获得更可靠和成本相当的未来能源奠定基础。

而煤的完全转换必须具备一种可靠的煤气化工艺来生产合成气,以代替天然气直接用于燃气透平,即使用廉价的煤提供高效率的燃气透平联合循环发电系统。

煤气化项目是由路易斯安那气化技术公司(LGTI)研究和开发的,计划历时10年,包括在1975年气化炉原理的研究、在1979年建设36 t/d试验装置和在1982年1 600t/d的示范装置。

在此基础上于1987年在路易斯安那州的Plaquemine的工厂建成第1个商业性Dow气化装置IGCC项目。

以次烟煤为原料,每天处理约2 400t,或其他相对应的煤,包括褐煤为原料,每天处理约2 900t。

该装置能力为31.8×109kJ/d中热值煤气并联产2 467t/d的蒸汽,发电160MW,其能量平衡示意见图1。

从1987年4月投运到1995年11月,该装置累积运行了34 000h,积累了丰富的经验。

1989年Dow公司创立Destec能源公司,占有80%股份,将其拥有的Dow煤气化工艺改名为Destec。

煤气化技术方案比较及选择

煤气化技术方案比较及选择

煤气化技术方案比较及选择何正兆,宫经德,郑振安,汪寿建(五环科技股份有限公司,湖北武汉 430079) 2005-09-161 煤气化技术概述以煤为原料生产合成气,国内过去常用常压固定层气化炉。

该工艺虽然技术成熟可靠,设备全部国产化,投资较省,但能耗高、煤质要求高,需用无烟块煤或焦炭,资源利用率低,而且是常压操作,生产强度小,操作时“三废”排放量大,对环境污染比较严重,显然与国外煤气化技术相比,存在较大差距。

多年以前,国内研究部门也曾开发过以粉煤为原料的K-T炉和熔渣炉,并在常压固定层气化炉中采用富氧连续气化的工艺,以及近年开发的恩德粉煤气化炉和灰熔聚气化炉等,因种种原因这些技术尚未达到大型工业化装置推广的程度。

早在20世纪初煤气化技术在国外已实现工业化,50年代后因天然气、石油大量开发,煤气化技术发展一度停止不前。

20世纪70年代,国际上出现能源危机,发达国家出于对石油天然气供应紧张的担忧,纷纷把煤气化技术作为替代能源技术重新提到议事日程,并加快了对煤气化新工艺的研究。

近二十年来,国外很多公司为了提高燃煤电厂热效率,减少对环境的污染,对煤气化联合循环发电技术进行了大量的开发研究工作,促进了煤气化技术的发展。

目前已成功开发了对煤种适应性广、气化压力高、生产能力大、气化效率高、对环境污染少的新一代煤气化工艺。

其中具有代表性的有荷兰壳牌(SHELL)公司的干煤粉气化工艺、美国GE公司的水煤浆气化工艺[原称德士古(TEXACO)水煤浆气化工艺]、美国DYNEGY 公司的DESTEC气化工艺、德国KRUPP UHDE公司的PRENFLO工艺(加压K-T法)及德国鲁奇(LURGI)工艺。

其中DESTEC气化工艺与GE 工艺相近,但其业绩及经验不如GE;PRENFLO工艺的工艺指标较好,但目前仅有一套示范装置,生产操作经验较少;鲁奇(LURGI)工艺虽然工业装置较多,生产操作经验也比较丰富,但由于煤气中CH4含量高,有效成分(CO+H2)含量低,且煤气中焦油及酚含量高,污水处理复杂,不宜用来生产合成氨和甲醇的原料气。

五环炉在煤化工技术应用方面的综合评价金亮

五环炉在煤化工技术应用方面的综合评价金亮

五环炉在煤化工技术应用方面的综合评价金亮发布时间:2021-09-23T07:52:35.209Z 来源:《中国科技人才》2021年第16期作者:金亮[导读] 凭借技术的创新,五环炉碳化工技术在技术变革改革中发挥了先导作用。

浙江石油化工有限公司浙江省舟山市 316000摘要:凭借技术的创新,五环炉碳化工技术在技术变革改革中发挥了先导作用。

经过大量的实验数据显示五环炉在煤化工行业的长期运行和相关参数的梳理清楚地表明,五环炉改进后,煤化工技术、装置的各项运行指标甚至超过了规定的设计指标,可见五环炉在煤化工技术改造中的重要作用。

随着新型碳化工技术的开发和应用,五环炉技术的快速发展进一步推动了家用电器的研发。

不断提高整个化工行业的技术应用水平,节约运营成本,为今后的化工生产打下良好的基础,进而创造出更多的效益。

五环炉技术非常适合目前煤化工技术的转型,新的五环炉技术可以有效地补充煤化工行业的各项指标,达到预期效果。

关键词:五环炉;煤化工技术;技术改造煤化工技术在现代技术的应用中起着关键作用,促进煤化工技术的发展也等于促进了现代技术的发展。

煤化工技术核心中最重要的一项是煤气化技术。

掌握煤气化技术的基本过程,我国花费了很长时间。

从早期将技术引进,到掌握和自主研究国家的煤气化技术,无数人付出了心血。

随着我国技术水平的不断提高,创造了一批煤化工新产品。

目前国内正在开发的煤气化技术包括航空炉、金华炉、清华炉、东方炉、神宁炉和五华炉。

能源化工集团与其他煤气化技术产品相比,五环炉拥有更多的自主知识产权。

五环炉研制成功后,在煤化工行业得到广泛应用。

初期设计煤容量为1097吨/年煤,五环炉成功达到运行性能测试目标。

五环炉试运行过程中不断进行相关技术改造,经过2017年五环炉技术改造后,五环炉在试运行全生命周期表现良好。

最长的运行周期达到了100多天,符合生产要求。

另一方面,碳化工技术是洁净煤技术发展的核心之一,在一体化气化连接技术、碳化工产品技术、新型五环燃料电池等领域,采用了熔炉。

壳牌煤气化技术(五环工程,宫德经)

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。

煤炭气化技术及应用前景

煤炭气化技术及应用前景

煤炭气化技术及应用前景近年来,随着环境保护意识的增强和能源结构调整的需要,煤炭气化技术逐渐受到关注。

煤炭气化是将煤炭转化为合成气的过程,通过高温和压力条件下,将煤炭中的碳氢化合物转化为氢气和一氧化碳。

这种技术不仅可以有效降低煤炭的污染排放,还可以提高能源利用效率,具有广阔的应用前景。

首先,煤炭气化技术可以减少煤炭的污染排放。

传统的燃煤方式会产生大量的二氧化碳、氮氧化物和颗粒物等有害气体和固体颗粒物。

而煤炭气化技术可以将煤炭中的有害物质转化为气体,通过合适的处理设备可以有效地捕获和处理这些有害物质,减少对环境的污染。

此外,煤炭气化技术还可以将煤炭中的硫化物转化为硫化氢,通过硫化氢的后续处理,可以实现硫的高效去除,进一步降低煤炭的污染排放。

其次,煤炭气化技术可以提高能源利用效率。

煤炭气化后得到的合成气主要由氢气和一氧化碳组成,这两种气体在燃烧过程中的热值高,可以用于发电、供热和工业生产等领域。

相比于直接燃烧煤炭,利用合成气进行能源转换可以提高能源利用效率,减少能源浪费。

此外,煤炭气化技术还可以将合成气转化为合成燃料,如合成油和合成天然气,这些燃料具有高热值、低污染和可替代性等优势,可以替代传统的石油和天然气,实现能源结构的调整和优化。

再者,煤炭气化技术具有广阔的应用前景。

随着能源需求的增加和能源结构的调整,煤炭气化技术在发电、炼油、化工和城市燃气等领域的应用前景十分广阔。

在发电领域,利用合成气发电可以减少煤炭的燃烧过程中产生的有害物质,提高发电效率,降低环境污染。

在炼油领域,煤炭气化技术可以将煤炭转化为合成油,用于替代传统的石油资源,实现能源供应的多样化。

在化工领域,煤炭气化技术可以将煤炭转化为合成气和合成油,用于生产化工原料和化学品,实现资源的高效利用。

在城市燃气领域,煤炭气化技术可以将煤炭转化为合成气,用于替代传统的天然气,满足城市居民的生活和工业用气需求。

然而,煤炭气化技术也面临一些挑战。

首先,煤炭气化过程中需要高温和压力条件,设备和工艺要求较高,投资成本较大。

煤气化炉技术介绍.pptx

煤气化炉技术介绍.pptx
炉必须在1000℃以上才可投料,若临时把冷备用炉升温至1000℃以上,势必影响全系统生 产,所以有备用炉应处于热备用状态的要求,而维持热备用炉耗能较大。 (3) 气化炉耐火材料寿命短
我国多选用法国砖(沙佛埃耐火材料公司),其寿命为1~1.5年。其中渭河化肥厂开车 一年,三台气化炉向火面砖全改换过,一炉砖需75万美元,而且换一炉砖周期长,影响生 产二个月。目前,我们国内正研制价廉、耐高温侵蚀,而且使用寿命长的耐火材料。 (4) 工艺烧嘴寿命短
3.4 Texaco煤气化炉
●水煤浆供料 ●液态排渣炉 ●内壁衬有多层耐火砖 ●水煤浆和氧气从炉顶的燃烧 器高速连续地喷入部分氧化室, 高温状态下工作的喷嘴设有冷 却水装置,水煤浆喷入气化炉 内迅速发生反应,数秒钟内完 成气化过程。 ●气化炉的下部因冷却方式不 同有2种形式,一种是激冷型 冷却方式,一种是全热回收型。
热损失,提高效率; ●内层分水冷壁和耐火砖两种。
GSP气化炉的结构示意图
几种典型煤气化炉技术
GSP煤气化炉组合式气化多喷嘴结构示意图 几种典型煤气化炉技术
几种典型煤气化炉技术
●GSP煤气化工艺(干法进料)
几种典型煤气化炉技术
GSP煤气化炉的特点
(1)GSP气流床气化技术具有气流床气化的突出优点:煤种适应广、处理能力 (2)大、气化效率高、碳转化率高、环境友好等。 (2) GSP气化的给料有干法和湿法两种,可以气化煤,也可以处理其他化工过 程的废弃物及下脚料,如:化学废液和煤焦油。 (3) GSP气化炉的气化室有耐火砖和水冷壁两种结构。可以根据原料的不同性 质选取不同的结构。 (4)GSP气化工艺的整个气化炉外壳为一水夹套结构,减少热损,提高了整体 热效率。 (5) GSP气化技术的工艺运行烧嘴与开工烘炉烧嘴为组合结构,这样可使整个 开车过程简单、迅速。 (6) GSP气化炉同样适应于大规模,目前已设计出热功率500MWth相当于日处 理煤2 000吨的气化炉。

PRENFLO煤气化工艺的开发和应用

PRENFLO煤气化工艺的开发和应用
2. 1 工艺流程 Prenflo 中试装置的工艺流程见图 1 , 装置额定
投煤量为 48 t/ d , 气化炉操作压力为 3. 0 MPa 。 粉煤从贮仓 (1) 用低压氮气气动输送 , 经粉煤
泵 (2) 送至 2 台粉煤旋风过滤器 (3) 。全自动的锁斗 系统将粉煤从排放仓 (4) 直接送入进料仓 (5) , 然后 用中压氮气以密相流动方式将粉煤吹入 Prenflo 气 化炉 (6) 的烧嘴 , 氧气和蒸汽也同时进入煤烧嘴 。 气化炉内设置了强制循环系统的水冷壁内衬 , 循环 水在吸收反应热的同时产生 5. 2 MPa 压力的蒸汽 。 该水/ 蒸汽系统与煤气冷却器 (7) 的蒸汽循环相连 接 。在煤气冷却器的过热段将 2 个系统产生的蒸汽 过热到约 500 ℃。
图 1 PRENFLO 中试装置流程图 1 —贮仓 ; 2 —粉煤泵 ; 3 —粉煤旋风过滤器 ; 4 —排放仓 ; 5 —进料仓 ; 6 —气化炉 ; 7 —煤气冷却器 ; 8 —集渣罐 ; 9 —锁斗 ; 10 —激冷气压缩机 ; 11 —旋风分离器 ; 12 —集灰罐 ; 13 —灰锁斗 ; 14 —灰过滤器 ; 15 —灰贮仓 ; 16 —文丘里洗涤器 ; 17 —洗涤塔 ; 18 —粗煤气冷却器 ; 19 —分离 器 ; 20 —第一级文丘里洗涤器 ; 21 —灰浆收集罐 ; 22 —灰浆过滤器
流动温度/ ℃ 1 410
Gottelbon
Pit t sbur gh
Colombia
Ensdorf
Mixed Coal
No. 8
75. 00 5. 00 0. 84 1. 20 10. 22 0. 04 7. 70
64. 65 75. 90 77. 1
4. 19
5. 10
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煤气化技术汇报2009-12-31内1 2 3 4容煤气化技术概况 工艺特点及流程介绍 与其他气化工艺比较 研究成果2009-12-321 煤气化技术概况根据煤气化炉的结构特点和燃料在气化 炉中进行转化时的运动方式将煤气化工 艺分为三种类型:固定床(移动床)、 流化床和气流床2009-12-331 煤气化技术概况1.1固定床(移动床) (1)碎煤加压气化技术 (2)BGL气化技术 优点: a.原料适应范围广,除黏结性较强的烟煤 外,从褐煤到无烟煤都能气化,并能气化高 水分、高灰份的劣质煤; b.合成气中含有大量的CH4,对于以煤为原料 生产城市煤气更有利; c.单元装置投资低。

2009-12-341 煤气化技术概况缺点: a. 气化及后序处理单元产生废水多,废水成 份复杂,废水处理困难,成本较高; b.煤气中含有较多的焦油、酚、氨等杂质, 后工序不易处理2009-12-351 煤气化技术概况1.2流化床 (1)恩德炉; (2)灰熔聚气化技术; (3)KBR气化技术;2009-12-361 煤气化技术概况1.3气流床 (1)水煤浆气化技术: 德士古、E-gas、多喷嘴气化技术; (2)粉煤气化技术: 壳牌、GSP、航天炉、五环炉、二段 炉;2009-12-371 煤气化技术概况1.3气流床 (1)水煤浆气化技术的适用条件:a.煤的灰熔点温度低于1350℃; b.煤中灰分含量不超过15%为宜,越低越好; c.煤的热值高于26000kJ/kg,并有较好的成 浆性能,能制成57~65%浓度的水煤浆2009-12-381 煤气化技术概况(2)粉煤气化技术的优点:a.气化温度约1300~1700℃,煤种适用性范 围广,碳转化率高达99%以上,产品气体洁 净,不含重烃,甲烷含量极低,煤气中有效 气体(CO+H2)达到85%左右; b.氧耗低,与水煤浆气化相比,氧耗低10~ 25%,因而配套的空分装置投资可减少; c.单炉生产能力大,目前已投入商业运行的 单台炉气化压力4.0MPa,日处理煤量已达 3000吨;2009-12-392 五环炉煤气化技术2.1开发背景中国煤气化技术众多; ● 目标:一种清洁、稳定、运行周期长、投资省及 对环境友好的气化工艺; ● 自2007年以来,我公司组织了大量的人力,对引 进技术进行了深入的研究、分析、总结和创新,在 借鉴和吸收国外先进煤气化技术的基础上进行自主 创新、开发出了具有自主知识产权的粉煤气化工艺 -五环炉新型煤气化装置。

●2009-12-3102 五环炉煤气化技术2.2开发过程●消化吸收SHELL干煤粉加压气化技术,GE水煤浆 气化技术的优点并自主创新; ● 与国内知名的科研院所和制造厂合作,如上海 711所,北京安泰科技公司,华中科技大学,西安交 通大学等,进行了气化炉反应室燃烧流场的分析、 水/蒸汽喷射激冷冷模拟分析、煤粉加压及给料系统 试验、水汽系统热动力、流体阻力计算等,解决了 煤烧嘴,点火烧嘴,开工烧嘴,震打器等关键设备 的供货等; ● 形成了五环公司自主知识产权的两项国家发明专 利和两项实用新型发明专利2009-12-3112 五环炉煤气化技术2.3开发成果●气化炉外壳内件设计已完成; ●工艺包已完成2009-12-3122 五环炉煤气化技术2.4工艺特点● 五环炉(WHGF)组成 - 渣池 - 气化反应室 - 高温水/汽激冷段 - 气体返回室 - 输气管和激冷罐2009-12-3132 五环炉煤气化技术2.4工艺特点● 适合于气化的原料煤种范围较广。

由于气化温 度高达1400~1600 ℃ , 对灰分含量不敏感,不受灰 熔点的限制,可适用于褐煤、烟煤、无烟煤等多种 煤种; ● 具有较高的热效率。

碳转化率可达99%,煤的利 用率高。

原料煤能量回收率高,冷煤气效率可高达 80%~83%; ●使用氮气或二氧化碳气密封输送煤粉,并由程序 控制自动进行,实践证实这种加压下输送粉煤的进 料方式,操作可靠安全性有保证。

2009-12-3142 五环炉煤气化技术气化炉三维图2009-12-3152 五环炉煤气化技术2.4工艺特点●膜式水冷壁炉体结构。

采用水冷壁气化炉,基本 消除了频繁检修更换炉内耐火衬里、耗费昂贵的弊 端。

且单炉产气能力大,具有高效、大型化和长周 期运行的显著特点; ●对气化炉出来的高温粗合成气采用水蒸汽混合激 冷,随后直接进入激冷管水浴激冷,大大降低了一 次性投资; ●出气化界区粗煤气化中富含大量水汽,可以节约 后续变换工段所需蒸汽量。

2009-12-3162.5 工艺流程说明2009-12-32.5 工艺流程说明2009-12-32.6 与Shell工艺比较●在气化反应气体出口上方设置激冷室,正常操作时,通过 设在激 冷室筒壁上的多排多个水/汽组合型喷咀实现对高 温合成气喷水雾化冷却和固灰,取代传统用后续返回气进 行激冷的方法,简化了流程,取消压缩机,降低工程投资 ,节约了运行费用; ●在输气管出口设置了激冷罐,取代废热锅炉对气体进行降 温和除尘,取消干法除尘和回收系统,增加了灰水处理能 力,大幅度降低了工程投资; ●煤种的适应性 广,可以用于气化高碱性元素和氯离子的煤 ,避免采用合成气冷却器传热面,从而避免粘灰结垢杜塞 通道,降低传热效果。

2009-12-32.6 与Shell工艺比较五环炉/壳牌炉的技术比较五环炉 给煤方式 激冷方式 合成气冷却方式 除灰方式 灰水处理方式 合成气出界区温度 合成气水气比 优势2009-12-3壳牌 下出料 合成气 废锅 干法除灰+洗涤塔 蒸汽汽提 170℃ 0.4 能量利用高 产中压蒸汽上出料 锅炉水+蒸汽 水激冷 合成气洗涤冷却器+洗涤 塔 两级闪蒸 215℃ 1.15 变换不需要补入蒸汽 投资省2.6与Shell投资比较项目(以60万吨甲醇/年规模计) Shell 1 2830 单位: 万元 5800 3400 29000 4800 2500 9600 3300 3400 2500 1500 5800 3400 16000 4800 0 0 4000 7000 1500 700 WHGH单台炉激冷流程 1 2830气化炉台数 投煤量(t/d) 投资比较 磨煤系统 输送系统 气化炉+废锅 (气化炉+合成气洗涤冷却 器) 排渣锁斗系统 煤气再循环系统 陶瓷过滤器及锁斗系统 洗涤系统 水处理系统 汽包及水循环 喷嘴2009-12-32.6与Shell投资比较项 目 敲击装置 控制系统 供配电 公用工程 建筑和安装 专利许可费(以60万吨甲醇/年规模计)Shell 500 3000 2400 3500 28000 5000 3000 111100 0 WHGH单台炉激冷流程 100 3000 2400 3500 25000 0 2000 79200 31900工艺包设计及技术服务费 合计 与Shell投资对比2009-12-32.7 与GE工艺比较●进入激冷筒的合成气温度较低,约为700℃,激冷过程相 对平稳, 预期设备寿命较长; ●激冷筒设置了多种功能部件,例如在分布环下方设有溢流 槽,在筒内设有锥形喷头和文丘里构件,在下部设有导流 锥等。

壁面液膜分布比较均匀,气体在筒内冷却、除尘效 果较好。

●激冷筒外还设置气体导流筒、塔板和气体折板分离器,可 通过调节液面高度改变气流通过齿间速度的方法调整气液 接触程度和气流通过塔板等多种设施使气体确保冷却至饱 和温度,并取得最佳的除尘效果。

2009-12-32.8 对比表项目 气化炉结构 是否需要备炉 灰水处理 给煤方式 激冷方式 合成气冷却方式 除灰方式 灰水处理方式 其他 合成气出界区温度/压力 合成气水气比 投资 优势 五环炉 膜式水冷壁 否 一般 上出料 锅炉水+蒸汽 水激冷 激冷罐+洗涤塔 两级闪蒸 除氧器 215℃/3.7MPaG 1.1 低 投变换不需要补入蒸汽 投资省 Shell 工艺 膜式水冷壁 否 简单 下出料 合成气 废锅 干法除灰+洗涤塔 蒸汽汽提 无 170℃/3.7MPaG 0.4 高 能量利用高,产中压 蒸汽 GE 工艺 耐火衬里 是 复杂 下出料 锅炉水 水激冷 激冷槽+洗涤塔 两级或四级闪蒸 除氧器 215℃/3.7MPaG 1.1 低 变换不需要补入蒸汽 投资省2009-12-33五环炉研究成果3.1气化炉与相关设备SKLCC SKLCC喷嘴特点煤粉与氧气和过热蒸汽 以4°角切圆喷入反应室2009-12-33五环炉研究成果喷嘴罩改进: a) 金属管壁厚减薄; b) 进水通量增大; c) 帽沿内深; d) 进水温度降低;SKLCC SKLCC2009-12-33五环炉研究成果气化炉底锥2009-12-33五环炉研究成果2009-12-33五环炉研究成果吹渣器2009-12-33 流场模拟SKLCC SKLCC2009-12-33 流场模拟冷态喷嘴截面速度场2009-12-33 流场模拟冷态中心截面速度场分布2009-12-33流场模拟冷态颗粒轨迹图2009-12-33 流场模拟气化炉径向速度分布径向速度等值线 径向速度等值线2009-12-3径向速度云图 径向速度云图3流场模拟SKLCC SKLCC气化炉轴向浓度场分布2009-12-3 气化炉轴向CO浓度场分布 气化炉轴向CO浓度场分布气化炉轴向H2浓度场分布 气化炉轴向H2浓度场分布感谢各位领导和专家2009-12-336。

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