粉煤加压气化技术
气流床粉煤加压气化制备合成气新技术
气流床粉煤加压气化制备合成气新技术
气流床粉煤加压气化制备合成气新技术
随着我国工业化的进程,合成气在替代高污染的燃料及原料方面发挥
着重要作用。
考虑到粉煤的低值利用,研究了一种新的气流床粉煤加
压气化制备合成气技术。
实验结果表明,气流床加压气化制备合成气,粉煤的热值可以达到5.2MJ/kg,热效率可以达到83.2%,气化产率可
以达到78.2%,空气比率可以达到1.15。
综合考虑气化热效率、产气率、空气比率等指标,在此条件下,粉煤可以达到最佳的加压气化效果。
该技术克服了粉煤加压气化过程中的碱金属煤渣结垢、碱金属活性剂
流失等问题,通过改变活性剂的浓度,可以提高粉煤加压气化合成气
的产量及气化效率。
此外,该技术还能够有效抑制煤中硫、氮等有害
物质的排放,减少环境污染。
总之,气流床粉煤加压气化制备合成气技术在提高粉煤利用率,减少
有害物质排放方面具有重要意义,有助于综合利用粉煤资源,有助于
实现低碳、绿色发展。
航天炉粉煤加压气化技术分析
航天炉粉煤加压气化技术分析摘要:本文主要介绍了航天炉粉煤加压气化技术的工艺原理、技术特点及控制技术,以供参考。
关键词:航天炉;技术特点;结构一、航天炉煤气化的工艺原理原料煤经过磨煤、干燥后储存在低压粉煤储罐,然后用N2(正常生产后用CO2输送)通过粉煤锁斗加压、粉煤给料罐加压输送,将粉煤输送到气化炉烧嘴。
干煤粉(80℃)、纯氧气(200℃)、过热蒸汽(420℃)一同通过烧嘴进入气化炉气化室,瞬间发生升温、挥发分裂解、燃烧及氧化还原等物理和化学过程(1—10 s)。
该反应系统中的放热和吸热的平衡是自动调节的,既有气相间反应,又有气固相间的反应。
1400—1600℃的合成气出气化室通过激冷环、下降管被激冷水激冷冷却后,进入激冷室水浴洗涤、冷却,出气化炉的温度为210~220℃,然后经过文丘里洗涤器增湿、洗涤,进入洗涤塔进一步降温、洗涤,温度约为204℃、粉尘含量小于10×10-6的粗合成气送到变换、净化工段。
[1]二、航天炉的主要设备1、气化炉HT—L炉的核心设备是气化炉。
HT—L炉分上下两个部分:上部是气化室,由内筒和外筒组成,包括盘管式水冷壁、环行空间和承压外壳。
盘管式水冷壁的内侧向火面焊有许多抓钉,抓钉上涂抹一层耐火涂层,其作用是保护水冷壁盘管、减少气化炉热鼍损失。
盘管式水冷壁的结构简单,材质为碳钢,易制作且造价较低。
水冷壁盘管内的水采用强制密闭循环,在这循环系统内,有一个废热锅炉生产5.4MPa(G)的中压蒸汽,将热量迅速移走,使水冷壁盘管内水温始终保持一恒定的范围。
下部为激冷室,包括激冷环、下降管、破泡条和承压外壳。
激冷室为一承压空壳,外径和气化室一样,上部和水冷壁相连的为激冷环,高温合成气经过激冷环和下降管煤气温度骤降。
向下进入激冷室,激冷室下部为一锥形,内充满水,熔渣遇冷固化成颗粒落入水中,顺锁斗循环水排入灰锁斗。
粗合成气从激冷室上部引出。
2、烧嘴HT—L炉烧嘴是一个组合烧嘴,由一个主烧嘴、一个点火烧嘴和一个开工烧嘴组成。
GSP粉煤加压气化的技术特点
GSP粉煤加压气化的技术特点GSP粉煤加压气化技术,是德国未来能源开发的工艺技术,既有Texaco气化工艺的特点,又有Shell气化工艺的特点。
70年代开始研究,79年建成了3MW和5MW的气化炉,84年在黑水泵建成了130MW的气化炉用于发电,一直运行到现在。
84~86年使用普通褐煤与含盐褐煤试运行86~90年满负荷生产,使用普通褐煤与含盐褐煤为原料90~92年用天然气为原料 (满负荷)92~94年用油田气94~98年污泥和固态的焦油悬浮物98~现在由单纯的发电改造为12.5万吨/年甲醇和75MW发电该技术具有如下特点;a、气化炉内部采用膜式水冷壁,可承受高达2000℃的气化温度。
对原料煤的灰熔点限制较少,可以气化高灰熔点的煤。
b、由于是干粉进料,粗合成气中有效气(CO+H2)浓度高,接近90%,CO2含量低。
c、气化效率高,原料煤及氧气消耗低。
碳转化率≥99%,原料利用率高。
d、采用激冷工艺流程,设备结构简单,装置投资少。
e、采用水冷壁副产低压蒸汽,通过监控水冷壁的出水温度,判断炉壁的挂渣情况,有利用于气化炉的稳定操作及延长设备的寿命。
f、组合式工艺烧嘴(点火及工艺烧嘴合一)及特殊的烧嘴结构,保证了气化较长的周期和较大的操作弹性。
g、经过冷激和洗涤,粗合成气含尘量低<1mg/Nm3,同时有较高的水汽比,变换无需外补蒸汽。
GSP煤气化技术的特点:(1)原料煤适应范围宽,GSP气化对煤质要求不苛刻,粒度250~500μm,灰份1%~20%(wt%),灰熔点1100~1500℃,灰熔点高于1500℃的煤,从经济角度考虑应加入助溶剂。
130MW的工业装置实现了灰熔点高达1450℃的褐煤气化工业应用。
(2)水冷壁结构,即所谓的“以渣抗渣”的结构。
采用四根(130MW)螺旋盘管,其外径仅比气化炉(受压筒体内径)小约50mm,水冷管的直径约80~90mm,水冷壁上焊有抓钉,水冷壁内壁涂有SiC耐火材料,水冷壁与筒体之间间隙用惰性气体或冷煤气填充。
1.粉煤加压气化技术-德州市科技局
附件2军民科技融合项目(2014年度军用技术专民用推广目录)重点推荐项目1. 粉煤加压气化技术【技术领域】节能环保【技术开发单位】中国航天科技集团公司第一研究院航天长征化学工程股份有限公司【技术简介】该技术是拥有自主知识产权、实现所有设备国产化的先进煤气化技术,打破了国外在该技术领域的长期技术垄断。
技术以干煤粉为原料,以纯氧和蒸汽为气化剂,加压气化,水激冷粗洗涤合成气,核心技术包括干煤粉水冷壁气化加水激冷工艺技术,粉煤浓相加压输送技术,多路煤粉进料、多层冷却结构的单烧嘴顶烧组合燃烧器技术等。
【主要技术指标】碳转化率99%、气化燃烧温度1400 ~1800 摄氏度、气化压力4MPa、冷煤气效率80% ~83%、比氧耗330 ~360。
【技术特点】与当前市场上的其它技术相比,该技术具有工艺先进、投资少、原料煤适应性强、合成气中有效气(CO+H2)成分含量高、运行维护成本低、环境污染少等优点,符合我国清洁能源发展的需要。
【技术水平】经全国石化联合会组织专家鉴定,总体技术水平处于国际领先。
【适用范围】煤制合成氨、煤制甲醇以及煤制油、煤制烯烃、煤制天然气、煤制乙二醇、煤制氢、IGCC 发电等多个领域。
【专利状态】申请专利120 项,其中发明专利62 项,实用新型专利58 项;申请国际专利27 项,已授权5 项。
【技术状态】已批量生产,处于市场化推广阶段。
【合作方式】(1)单项业务模式专利实施许可:按照用户工程项目建设目标要求,以普通实施许可方式许可用户使用航天煤气化装置内从磨煤干燥开始到合成气洗涤完成的一系列相关专利,专利费按照航天煤气化装置日产有效气量计价。
工程设计:为用户项目提供工程设计图纸和技术文件,包括工艺、管道、设备、土建、仪表、总图布置、公用工程等,用户根据提供的工程设计图纸和技术文件,自行组织或采取EPC 等方式进行工程项目的建设工作。
设备成套供应:为用户成套供应以气化炉、气化炉燃烧器为核心的专利专有设备。
航天炉粉煤加压气化技术浅析
煤贮罐的粉煤送人粉煤锁斗加压后再送往高压粉 2 3 整 个开 车过 程监 控安 全直观 . 煤给料罐。粉煤通过从常压到高压的输送来满足 U 30 10 单元 的粉煤气化需要 。
U 30单元是 整个 气化 装置 的核 心 部分 ,主 10 要包 括煤 粉燃烧 、合 成气激 冷及 洗涤 。主要设 备
第 2期 21 0 0年 3月
中 氮
Hale Waihona Puke 肥 No 2 . Ma. 2 O r 01
M- i d N  ̄ g n u e t ie rg e s Sz i o e o sF r l rP o r s e iz
航 天炉 粉 煤 加压 气 化 技 术浅 析
孙永 才 。刘 伟
2 60 ) 340 ( 安徽临泉化工 股份有 限公 司,安徽 临泉
源 煤化工 工程 技术有 限公 司 自主开发具 有独特 创 新 的新 型粉煤加 压气 化技术 。此项 技术 没有经 过 小试 、中试 ,直 接按 照工艺设 计建设 工业 化示 范 项 目。20 0 8年先 后在 安徽 临泉 、河南濮 阳建 成 2 套单 炉 日投 煤量 70t 2 的示 范装 置 。从 目前运 行 情况 看 ,基 本 达 到设 计 要求 。至笔 者 发 稿 时 ,2
[ 收稿 日期]20 - - 090 0 92
[ 作者简介]孙永才( 9 1 , , 18 一) 男 安徽阜南人 , 气化 车间工
艺员, 程师 。 工
航天 炉粉煤 加压气 化装置包 括 4个 单元 : U 0 10 磨煤和干燥单元 ;U 20 1 10 粉煤加压和输送
单 元 ;U 30粉煤 气化单 元 ;U10 10 40渣及 灰 水处
粉煤加压气化技术
粉煤加压气化技术
粉煤加压气化技术是一种将煤粉在高压下与氧气进行化学反应,产生大量合成气的技术。
该技术具有高效、节能、环保等优点,可以将煤转化为可用于化工、能源等领域的多种化学品和燃料。
该技术的核心是气化反应器,其构造与普通燃烧炉相似,但设计要求更高。
在反应器内,煤粉经过破碎、干燥、热解等过程,最终转化为一种或多种气体,主要包括一氧化碳、氢气、二氧化碳、甲烷等。
该技术的应用领域广泛,可以生产合成气、合成甲醇、合成氨、合成油和合成乙烯等化学品,也可以生产燃气、发电、加热等能源产品。
此外,该技术还可以与化工、冶金等行业的其他技术相结合,形成产业链,提高资源利用效率。
虽然该技术具有许多优点,但也存在一些挑战和问题。
例如,气化反应的过程中会产生大量的废水和废气,需要进行处理和净化;反应器的运行需要高压、高温等条件,需要耐磨、耐高温的材料支持;煤粉的质量和含硫、含灰等杂质的影响也会对气化反应产生影响。
总体而言,粉煤加压气化技术是一种重要的能源和化工技术,具有广阔的应用前景和发展空间。
未来,随着技术的不断进步和完善,该技术将逐渐成为可持续发展的重要支柱之一。
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粉煤加压气化煤气化设备的工艺优化研究
粉煤加压气化煤气化设备的工艺优化研究摘要:粉煤加压气化是一种先进的煤气化技术,可以将煤转化成高品质合成气,可以用于化工、燃料和发电等领域。
然而,在实际应用中,粉煤加压气化煤气化设备存在一些问题,如煤气化效率低、设备腐蚀严重和气体组分不稳定等。
本文针对这些问题,通过研究工艺优化方法,提出了一些改进措施,以提高粉煤加压气化煤气化设备的效率和稳定性。
1. 引言粉煤加压气化煤气化技术是一种将煤转化为合成气的重要方法,能够有效地利用煤资源,减少对传统能源的依赖。
然而,由于煤气化过程的复杂性和特殊性,粉煤加压气化煤气化设备在运行过程中面临着一些问题,如煤气化效率低、设备腐蚀严重和气体组分不稳定等。
因此,进行工艺优化研究是提高粉煤加压气化煤气化设备性能的关键。
2. 煤气化效率优化煤气化效率是评价粉煤加压气化煤气化设备性能的重要指标之一。
为了提高煤气化效率,首先需要优化煤气化剂的使用。
合理控制气化剂的供应量和气化剂与煤料之间的接触时间,可以增加气体产率,减少煤的消耗量。
此外,煤的磨碎程度也对煤气化效率有影响,适当提高煤的磨碎度可以增加煤与气化剂的接触面积,促进气化反应的进行。
3. 设备腐蚀问题解决在粉煤加压气化煤气化过程中,由于高温和高压的环境,设备容易受到腐蚀的影响,导致设备寿命降低。
为了解决这个问题,可以采取以下措施。
首先,选择耐腐蚀性能好的材料作为设备的构造材料,如不锈钢和耐腐蚀合金钢等。
其次,可以在设备的内部涂覆一层耐腐蚀的涂层,增加设备的抗腐蚀性能。
此外,还可以通过控制气化反应的温度和压力,减少腐蚀性物质的生成和传输,从而降低设备的腐蚀程度。
4. 气体组分稳定性改善粉煤加压气化煤气化过程中所生成的合成气,其组分的稳定性是影响合成气质量和利用效率的重要因素之一。
为了改善气体组分的稳定性,可以采取一些措施。
首先,精确控制气化过程中的温度和压力,避免过高或过低的反应温度和压力对气体组分的影响。
其次,合理选择催化剂,可以促进气体组分的平衡,提高气体组分的稳定性。
壳牌粉煤加压气化的工艺过程
壳牌粉煤加压气化的工艺过程煤化工知库 CTX20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。
从1997年我国首次引进壳牌粉煤气化工艺,已经建成或正在建设的粉煤气化炉有20台,多数以当地劣质煤为原料,产品以甲醇、合成氨居多。
下面我们一起来学习一下典型壳牌煤气化的工艺过程:(1)煤碳预干燥合格粒度的原料煤(包括细渣和褐煤) (粒度≤50mm)由原料煤贮运系统送入管式干燥机前碎煤仓临时贮存,碎煤仓中的一定量的褐煤通过称重给煤机给到双辊式破碎机中破碎至合格的粒度(粒度≤6mm),然后送入管式干燥机中干燥。
在干燥管外部通入低压过热蒸汽进行热交换,使煤表面吸附水分受热蒸发。
煤中的水分随干燥机的废气通过排风机抽至袋式收尘器,分离出的煤粉通过旋转给料机、埋刮板输送机和干燥后合格的碎煤一起通过埋刮板输送机由原料煤贮运系统胶带输送机送至煤气化装置煤磨粉及干燥工序中的磨前碎煤仓。
分离后的尾气经排风机排入大气。
为防止褐煤自燃和控制排出气体的露点,在系统中设有CO和H2O在线分析仪,超标时,向系统补充氮气。
(2)煤粉制备碎煤仓中的经预干燥的原料煤通过称重给煤机送到中速磨煤机中磨煤制粉。
中速磨磨煤系统是制粉和干燥同时完成的系统。
出磨煤机粒度和水含量合格的煤粉吹入煤粉袋式收集器分离,收集的煤粉送入贮仓中贮存。
分离后的尾气经循环风机加压后大部分循环至热风炉循环使用,部分排入大气。
磨机的干燥热源是工艺系统外排可燃气体在热风炉燃烧产生的热烟气。
在热风炉中该热烟气与循环气、低压氮气和由稀释风机送入的冷空气混合,调配到需要的温度,控制氧气含量,变成安全的热惰性气体、送入中速磨煤机。
(3)煤粉加压及给料常压煤粉进入锁斗加压后自流进入煤粉给料仓中,由管道CO2密相输送导入气化炉烧嘴。
干法粉煤加压气化技术的开发现状和应用前景
干法粉煤加压气化技术地开发现状和应用前景门长贵西北化工研究院710600摘要: 干法粉煤加压气化是一种高效低污染地先进煤气化方法. 本文简要介绍了干法粉煤加压气化地工艺原理、技术特点及开发现状, 并指出了这种煤气化工艺技术在联合循环发电和煤化工等领域内地应用前景. b5E2RGbCAP关键词:干法粉煤气化;技术特点;开发现状;应用前景. 、/一1. 前言目前我国一次能源消费中煤炭约占75%,在今后相当长地一段时间内煤炭仍是我国地主要能源, 国家已把煤地高效、洁净利用技术列入下世纪地发展计划,因此发展先进地煤气化技术是当前地重要课题.近年来,为了减少环境污染,提高煤炭地利用效率, 增加装置地生产能力,降低氧耗和煤耗, 拓宽原料煤种地使用范围, 充分利用煤炭资源, 先后成功地开发出了新一代先进地煤气化工艺技术,有代表性地主要为鲁奇公司地块煤移动床熔渣气化<BGL工艺,湿法水煤浆进料地Texaco气化工艺,干法粉煤进料地SCGPvShell)气化工艺和prenflo、GSP工艺.上述几种煤气化工艺,干法粉煤进料地加压气化工艺其技术经济性具有明显地优势和较强地竞争力, 预计它是今后煤气化工艺技术地发展方向. p1EanqFDPw2.干法气化地原理及技术特点原料煤经破碎后在热风干燥地磨机内磨制成90%<100卩m地煤粉,由常压料斗进入加压料斗,再由高压惰性载气送至气化炉喷嘴, 来自空分地高压氧气预热后与过热蒸汽混合送入喷嘴. 煤粉、氧气和蒸汽在气化炉高温高压地条件下发生碳地部分氧化反应, 生成CO+H2 大于90%地高温煤气, 经废热回收、除尘洗涤后地粗合成气送后序工段.干法气化工艺具有如下技术特点:<1 )对原料煤地适应性广, 可气化褐煤、烟煤、无烟煤及石油焦. 对煤地反应活性几乎没有要求, 对高灰熔点、高灰分、高水分、高含硫量地煤种同样也适应.<2 )氧耗和煤耗低, 与湿法进料地水煤浆气化工艺相比较, 氧气消耗降低15~25%,原料煤消耗降低10~15%,因此可以降低空分装置地投资费用.<3 )单位重量地原料煤可以多产生10%地合成气,合成气中地有效气体成份vCO+H)高达94%左右.<4 )原料煤能量地83%转换在合成气中, 而水煤浆气化工艺地能量转换率只有76%. 约15%地能量被回收为蒸汽, 总地热效率为98%左右, 由此可见干法气化地热效率高.<5 )干法气化工艺地气化炉一般采用水冷壁结构, 以渣抗渣, 无昂贵地耐火砖衬里, 水煤浆气化工艺气化炉耐火砖地费用约10美元/tNH 3,干法工艺气化炉运行安全可靠.<6 )单台气化炉生产能力大, 目前已投入运行地气化炉操作压力3.0Mpa, 日处理煤量2000 吨. 如Shell 干法进料气化工艺可采用多喷嘴加料<4~8 只), 喷嘴地设计寿命可保证达到8000 小时, 气化装置可以长周期运行.<7 )碳转化率高, 可达99%,气化炉排出地熔渣为玻璃状地颗粒, 对环境没有污染. 气化污水中不含酚、氰、焦油等有害物质, 容易处理, 可做到零排放.(8> 工艺操作采用先进地控制系统, 自动化程度高, 利用专有地计算机控制技术可使工艺操作处于最佳状态下运行. DXDiTa9E3d3.干法气化技术地现状第一代干法粉煤气化技术是K-T 炉, 目前在南非和印度等国仍有部分装置在运行, 该炉型为常压气化, 已基本停止发展. 我国80 年代由西北化工研究院在临潼完成了KT 炉地中间实验, 后在山东黄县化肥厂建设了一套同类示范装置, 因气化炉耐火材料等问题而中止开发.同时广西化工研究所在某小化肥厂建设一套涡流式粉煤气化中试装置, 后因各种原因也未完成开发任务.从80 年代起国外开始进行第二代干法气化工艺地开发研究, 即干法粉煤进料地加压气化技术. 最先由荷兰地Shell 公司和西德地Krupp-koppers 合作开发Shell-Koppers 气化工艺, 第一套投煤量6t/d 地小试装置建在荷兰地阿姆斯特丹, 主要是探索Shell-koppers 煤气化工艺地基本原理、测试原料处理方式及不同煤种地气化行为, 共进行了21 种原料煤地气化实验, 累计运行13000 小时.1978 年又在西德地Harburg 建成一套投煤量为150t/d, 操作压力3.0Mpa 地实验装置, 共进行了6000 多小时地运行实验,其中包括1000 小时地连续运转, 完成了工艺开发和过程优化任务. 主要工艺特点是密封料斗进煤和粉煤浓相输送技术, 气化炉采用水冷壁结构. 在完成该装置地技术开发研究之后两合作者开始单独开发干法气化工艺.Shell 公司进行SCGF和Krupp- Koppers 进行prenflo 地粉煤加压气化工艺研究. RTCrpUDGiT3. 1 SCGP气化工艺1987 年Shell 公司在美国地休斯顿附近Deer Park 建成了一套投煤量为250~400t/d 示范装置,主要任务是验证SCGP工艺技术,包括工艺特性和设备可靠性,开发工业化生产地操作运行经验, 实验各种煤种地适应性. 该装置累计运行15000 多小时, 其中连续运转时间为1500 多小时, 共试烧了褐煤、次烟煤、烟煤、石油焦等不同水分、灰分、灰熔点地16个煤种,为工业化生产装置提供了可靠地依据.经对各种煤气化工艺地技术经济性进行详细地分析、研究比较, 荷兰国家电力局采用SCGP工艺于1993年底在Demkolec南部地Buggenum建成了一座发电能力为300MW地煤气化联合循环发电装置, 气化装置地设计能力为单炉投煤量2000t/d, 气化压力为2.8Mpa. 生产运行地结果表明:SCGP 工艺碳地转化率高达99%以上,生产负荷可在40〜100%之间进行调整,气化装置地运转率在95%以上.SCGP 粗煤气地主要组成如下:5PCzVD7HxACO H2 CO2 CH4 N2+Ar H2S+COSVol% 65 30 1.6 <0.1 2.5 0.9SCGP气化工艺地流程如图1所示:图1 SCGP气化工艺流程示意图<略)3.2Prenflo 气化工艺1986 年Krupp-Koppers 在Saarberg/otto 效区建成一座投煤量为48t/d, 气化压力3.0Mpa 地Prenflo中试装置,该工艺地气化炉形式和常压KT炉基本相似,是在常压KT炉工艺技术地基础上开发地加压气化工艺, 它地一项重大技术改进是从一个加压密封地加煤斗中引出两根输煤管, 分别把煤粉送至和气化炉相对称地两个炉头所安装地喷嘴将煤粉加入气化炉.该装置共进行了20 多次实验, 累计运行了2000 多小时, 实验了不同水份、灰份、硫份、反应活性地多个煤种, 气化炉采用水冷壁结构. 经过两年地实验研究, 在完成了各项实验任务后又在西班牙地Puertollano 建立一套新装置.Prenflo 工艺地主要实验结果jLBHrnAILg煤气成份CO2 CO H2 CH4 H 2S+COS N2+Ar% 2.0 65.3 31.6 / 0.2 0.9 xHAQX74J0X碳转化率:99%比氧耗:300m3/1000m3(CO+H2>3比煤耗:512kg/1000 m 3(CO+H2>冷煤气效率:82.5%Prenflo 地工艺流程如图2 所示<略)LDAYtRyKfE3.3 GSP 气化工艺前东德黑水泵煤气联合企业从1976 年开始研究开发干法粉煤加压气化工艺技术, 将该工艺命名GSP.1980年在Frlberg 燃料研究所建成两套名称分别为W100,气化压力3.0MPa和W500,气化压力3.0MPa地实验装置,对粉煤浓输送、粉煤加料、工艺特点进行实验研究,所用原料煤种大多为褐煤.1983年又建成一套名称为W30气化压力3.0Mpa地大型实验装置,装置累计进行了20000多小时地运行实验,并且完成灰熔点1500C地高灰熔点褐煤地气化实验.Zzz6ZB2LtkGSP气化工艺地褐煤实验结果:煤气组成CO2 CO H2 CH4 H2S+COS N2+Ar% 6.7 56.2 32.5 0.1 0.4 4.1 dvzfvkwMI1比氧耗:360 m3/1000m3(CO+H2>比煤耗:675kg/ 1000m 3(CO+H2>3比汽耗:170kg/ 1000m 3(CO+H2>碳转化率:>98% 冷煤气效率:~73%rqyn14ZNXIGSP气化工艺地加料系统采用惰性气流输送,两个加压地进料煤斗交替工作,这是该工艺地一个主要技术特点. 气化炉为直立圆筒地水冷壁结构, 类似于重油气化炉和水煤浆加压气化地炉型. 粉煤、氧、蒸汽从位于气化炉顶部地喷嘴送入, 高温煤气和熔渣并流由气化炉地下部排出进入净化系统. EmxvxOtOcoGSP气化工艺流程如下图3所示图3 GSP 气化工艺流程示意图<略)近年来, 西北化工研究院正在着手进行干法粉煤气化技术地开发研究, 已建成一套类似于GSP地干法气化小型实验装置,投煤量为15〜20kg/h,气化炉采用GSP炉型,由于装置规模较小,热损失大, 炉内为全耐火材料结构, 主要进行干法加压进料技术和工艺条件、不同煤种地探索实验. 若国家给予支持地话, 计划将本院原有地一套水煤浆加压气化中试气化炉改造为干法进料地GSP 工艺进行干法气化技术地开发研究. 可以节省干法气化实验装置地建设费用. SixE2yXPq54•应用前景干法粉煤气化地应用前景十分广泛 ,其主要应用范围如下:目前,我国煤炭发电量占总发电量地76%,预计到2020年虽然我国地水电和核电将有较大地发展 但煤电仍将占总发电量地 73.2%,因此洁净煤发电将为干法粉煤气化技术提供广阔地市场.国家 计划在2000年左右建立具有相当规模 <200〜400MV )技术先进地洁净煤气化联合循环发电地示范 电站,为21世纪地推广应用做技术准备 .6ewMyirQFL利用SCGP 气化工艺在荷兰南部 Buggenum 建成地联合循环发电装置,煤气化部分总地热效率达98%,整个发电装置地热效率达46~47%,下世纪将达50%,由此可见干法粉煤气化技术是提高煤炭 利用效率和经济效益地有效途径 .这一方面尤为重要,因为我国能源利用率较低是目前急待解决 地问题,其整体能源利用率还不到30%,造成了极大地能源浪费,采用先进高效地煤气化技术是解决这一问题地方法.kavU42VRUs 另一方面燃煤电厂锅炉大量排放地烟尘、 SO 、NOx CO 给环境保护造成了很大地压力 .国家已把降低污染,保护环境列为重要地议事日程 ,提高效率减少污染将是煤炭综合利用地基本原则,发 展洁净煤技术是唯一可行地选择,因此可以说洁净煤技术是中国能源地未来,这就为先进高效地 干法粉煤气化技术提供了广阔地应用前景 .y6v3ALoS89我国地化学工业是以煤化工起步地 ,近年来虽然石油化工有了很大地发展 ,但由于资金和原料地限制,石油化工地产品远不能满足市场地需求.在相当长地一段时间内还很难改变以煤炭为主地 局面.目前化学工业地能源消耗煤焦仍占 60%左右.煤化工在国民经济地发展中还将占有相当重要地地位.在化工生产中除山西化肥厂引进鲁奇加压气化技术 ,山东鲁南化肥厂、上海焦化厂、陕西渭河化肥厂、淮南化肥厂引进水煤浆加压气化技术外水煤气炉,在全国地几百家中小型化肥厂这种炉型还有 动强度大、生产能力小、能耗高、效率低、环境污染严重 无烟煤地主要生产基地仅集中在宁夏、山西少数地区工厂,交通不便运距远,致使到厂原料煤价格高.另外随着机械化采煤程度地提高 ,粉煤率高块煤 量减少,原料煤地可利用率较低,致使企业生产成本上涨,经济效益差,生存和发展受到制约.采用干法粉吿道吒,其余地煤气化技术仍沿用传统地 UGI 3000多台在运行,这种工艺技术落后、劳 ,以无烟块煤为原料,资源浪费严重,而 ,对于分布在全国各地地大多数化肥厂、化 化広舍成调理煤加压气化技术在很大程度上可以摆脱以上困境,充分利用各地地煤炭资源,还可以减少污染,保护环境,具有较高地经济效益和社会效益.M2ub6vSTnP用煤制取化学品是通过煤气化生产合成气进行地, 在煤化工地优势发展领域中, 最有前景地将是含氧化物地开发.美国Eastman-Koda地生产路线是成功地典范,即煤气化乍合成气甲醇乍醋酐-醋酸纤维-胶片.除此之外,目前世界上已开发成功地煤制含氧化合物产品种类较多,也有较成熟地生产技术,如:煤气化-合成气-甲醇-甲醇化学品<其中酯类、二甲醚、甲醛、MTBE).同时还可制取醋酸、醋酐、甲酸甲酯、碳酸<草酸)二甲酯,羰基合成产品,0X0合成产品等及其下游产品. 我国有不少科研院所, 高等院校正在从事这方面地开发研究. 0YujCfmUCw随着环境保护要求地日益严格,一些高效低污染地新型内燃机代用燃料和民用燃料地应用及开发研究已有较快地发展. 如烃类替代油、醇类替代油品、醚类燃料等地大量使用将促进煤化工地高速发展. 展望21 世纪我国联合循环发电和煤化工技术地发展,将会推动煤气化技术地进步,为干法粉煤气化工艺在我国地应用提供广阔地前景. eUts8ZQVRd参考文献1.张东亮煤化工1996.4.24-302.候国良化肥设计1998.5.16-193.雍永祜煤化工1996.4.3-174.中荷洁净煤技术研讨会文集、北京国家科委:1995.6 5. 孙宗海煤化工1993.1.1-5。
西安热工院两段式干煤粉加压气化技术工作原理
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粉煤加压气化煤气化设备的气体液压控制技术研究
粉煤加压气化煤气化设备的气体液压控制技术研究随着能源需求的不断增长,煤炭仍然是全球最主要的能源来源之一。
然而,煤炭燃烧产生的废气排放和环境污染问题已经引起了广泛的关注。
为了解决这一问题,煤气化技术成为了一个备受研究和开发的领域。
特别是在粉煤加压气化煤气化过程中,气体液压控制技术的研究和应用具有重要意义。
粉煤加压气化煤气化是一种将煤转化为合成气的技术过程。
在这个过程中,煤粉与空气或氧气在高压下进行气化,生成氢气、一氧化碳和其他气体。
这些气体中往往含有大量的灰尘和杂质颗粒,需要通过合适的控制措施来实现精确的气体液压控制。
研究和应用气体液压控制技术可以有效提高设备运行的稳定性和效率,减少设备的维护成本和故障率。
首先,气体液压控制技术可以实现煤气化设备的压力控制。
在粉煤加压气化煤气化过程中,煤粉与氧气或空气在高温高压的环境下进行反应,生成高压的合成气。
气体液压控制技术可以通过控制气体的进气量、排气量和压力,实现对合成气产量和压力的精确控制。
这有助于提高设备的稳定性和运行效率。
其次,气体液压控制技术还可以实现煤气化设备的液压系统的控制。
在粉煤加压气化煤气化过程中,液压系统起着关键作用。
通过气体液压控制技术,可以实现对液压系统的进气、排气和流量的控制。
这有助于提高设备的稳定性、防止液压系统的泄漏和故障,并保证煤气化过程的顺利进行。
此外,气体液压控制技术还可以实现煤气化设备的温度控制。
在粉煤加压气化煤气化过程中,温度是一个重要的参数。
通过气体液压控制技术,可以实现对温度的精确控制。
例如,可以通过控制气体的进气温度、压力和流速来实现对温度的控制。
这有助于提高设备的稳定性,防止温度过高或过低对设备和反应结果的影响。
最后,气体液压控制技术还可以实现煤气化设备的安全控制。
在粉煤加压气化煤气化过程中,存在着各种潜在的安全风险,如气体泄漏、爆炸等。
通过气体液压控制技术,可以实现对设备的安全控制。
例如,可以通过控制气体的进气量、排气量和压力来监测和控制设备的安全状态。
粉煤加压气化煤气化设备的气体分离与液化技术研究
粉煤加压气化煤气化设备的气体分离与液化技术研究概述:随着能源需求的不断增长和对环境保护要求的提高,煤气化技术作为一种清洁高效利用煤炭资源的手段受到越来越多的关注。
在煤气化过程中,粉煤加压气化技术被广泛采用,该技术能够将固体煤炭转化为合成气,然后通过气体分离与液化技术将其分离并转化为高品质的液态燃料。
本文着重探讨粉煤加压气化煤气化设备的气体分离与液化技术的研究现状和发展趋势。
一、粉煤加压气化煤气化设备的概述粉煤加压气化煤气化设备是将经过研磨的煤粉与气化剂混合后,在高温高压下进行气化反应的设备。
通过气化反应,煤炭中的碳和氢在水蒸气的作用下转化为可燃性气体,主要成分为一氧化碳和氢气,这样产生的混合气体被称为合成气。
二、气体分离技术的研究进展在煤气化过程中,合成气中含有一些不希望的成分,如二氧化碳、硫化物、氮化物等。
这些成分对于合成气的品质和应用造成负面影响,因此需要进行气体分离以提高气质。
1. 合成气的净化技术合成气中的二氧化碳和硫化物是最常见的目标污染物。
目前,常用的净化方法包括物理吸附、化学吸附、吸收和膜分离等技术。
物理吸附主要通过多孔吸附剂将污染物吸附并去除,而化学吸附则是通过化学反应将污染物转化为无害物质。
吸收则是利用溶剂溶解污染物,膜分离则是利用特定膜材料实现分离过程。
2. 氮化物的去除技术在煤气化过程中,煤中的氮会转化为氨气等氮化物,对合成气的品质和应用带来负面影响。
目前常用的氮化物去除技术包括吸附、吸收和低温氧化等方法。
吸附是通过一定的吸附剂将氮化物吸附并去除,吸收则是通过溶剂将氮化物溶解,低温氧化则是利用氧进行催化氧化反应将氮化物转化为无害物质。
三、气体液化技术的研究现状经过气体分离后,产生的高纯度合成气可进一步液化为液态燃料,提高其能量密度和储存利用的灵活性。
1. 液化制冷方法目前常用的液化制冷方法包括常压蒸发制冷、常压气化制冷和低温循环制冷等。
常压蒸发制冷是将气体与液体直接接触,通过气体蒸发吸取液体的热量而实现液化。
第10讲干煤粉加压气化技术
第10讲干煤粉加压气化技术第10讲干煤粉加压气化工艺及目前国际几大专利技术一、干煤粉加压气化过程原理1、概述气流床以粉煤为原料,由气化剂夹带入炉,煤和气化剂进行并流(活塞流)部分氧化反应。
为弥补反应时间短的缺陷,要求入炉煤粒度很细(<0.1mm)和高的反应温度(火焰中心温度在2000℃以上),因此液态排渣是其必然结果。
气流床气化有干法进料和湿法进料两种形式。
与湿法进料相比,干法进料气化有原料适应性广、冷煤气效率高、碳转化率高、比氧耗低等特点。
2、气化原理气流床气化过程实际上时煤炭在高温下的热化学反应过程。
由于在气化炉内高温条件下发生多相反应,反应过程极为复杂,可能进行的化学反应很多。
在高温条件下,生成的煤气中主要含CO、H2、CO2、H2O、N2和少量的H2S、COS及CH4等。
在粉煤气流床气化炉中进行的气化反应过程及反应过程可概括如下。
(1)煤的干燥机裂解与挥发物的燃烧气化。
(2)颗粒与气化剂(氧气、水蒸气)之间的反应。
(3)生成的气体与固体颗粒间的反应。
(4)反应生成气体彼此之间的反应。
上述反应都伴随有热效应发生。
热效应分两种形式:一是放热反应,包括C-O2反应、CO-O2反应、水煤气变换反应和甲烷的生成反应;二是吸热反应,包括C-CO2反应及C-H2O反应等。
3、气流床气化的主要技术特点(1)煤种适应性强。
入炉煤以粉状喷入炉内,各个微粒被告诉气流分隔,并单独完成热解、气化剂形成熔渣,互不相干,不会在膨胀软化时造成黏结,即不受煤的粘结性影响,原则上各种煤都可用于气流床气化。
(2)由于反应物在炉内的停留时间短暂,随煤气夹带出炉的飞灰中含有未反应完的炭,采取循环回炉的方法可以提高碳转化率。
(3)由于煤粉在气化炉内停留时间短,为了完成反应必须维持很高的反应温度。
(4)出炉煤气的组分以CO、H2、CO2、H2O为主,CH4含量很低,热值并不高。
(5)为了达到1500℃左右的气化温度,氧气耗量较大,影响经济性。
科技成果——粉煤加压气化技术
科技成果——粉煤加压气化技术适用范围化工行业电力行业(IGCC)、城市煤气等行业现状同等产量条件下常压固定床技术:比氧耗380Nm3O2/kNm3(CO+H2);有效气成分CO+H2,含量60%-70%;碳转化率78%;年消耗71万tce。
目前该技术可实现节能量98万tce/a,减排约259万tCO2/a。
成果简介1、技术原理粉煤加压气化技术通过将煤炭磨制成干燥的煤粉,用惰性气体连续送入带有水冷壁的气化炉,在4-6.5MPa压力和适当的温度条件下,通过精确控制煤、氧和水蒸气等原料的比例、分布等参数,经过一系列的物理化学反应生成以氢气和一氧化碳为主要成分的高温合成气及灰分熔渣,然后,经过激冷、分离、洗涤等工艺过程,分离出熔渣,得到纯净的饱和态合成气体。
2、关键技术(1)干煤粉水冷壁气化加水激冷工艺技术;(2)粉煤浓相加压输送技术;(3)多路煤粉进料、多层冷却结构的单烧嘴顶烧组合燃烧器技术;(4)气化炉设计技术;(5)炉壁测温技术;(6)气化炉炉膛火焰监测系统(7)控制及安保软件系统。
3、工艺流程固体煤炭-粉煤-加压输送至气化炉-CO+H2混合气。
主要技术指标比氧耗:300-360 m3O2/kNm3(CO+H2);有效气成分CO+H2含量:89%-91%;碳转化率:>99%;冷煤气效率:80%-83%;煤气化热效率:95%。
技术水平获国家发明专利,已在河南濮阳龙宇化工20万t/a甲醇工业示范项目、安徽临泉化工20万t/a甲醇工业示范项目开车成功,正在实施山东瑞星化工90万t/a合成氨原料路线技改等项目。
典型案例典型用户:山东瑞星化工90万t/a合成氨项目、河南濮阳龙宇化工20万t/a甲醇工业示范项目、安徽临泉化工20万t/a甲醇工业示范项目典型案例1:山东瑞星化工有限公司建设规模:90万t/a合成氨一期30万t项目。
主要改造内容:采用先进的粉煤加压气化技术改造原有的常压固定床煤气化装置。
节能技改投资额1.6亿元,建设期3年。
粉煤气化技术
三. 中试装置流程及运行情况
1、流程
原煤除杂后送入磨煤机破碎,同时由经过加热的低压氮气将其干燥,制 备出合格煤粉存于料仓中。加热用低压氮气大部分可循环使用。料仓中的煤粉 先后在低压氮气和高压氮气的输送下,通过气化喷嘴进入气化炉。气化剂氧气、 蒸汽也通过气化喷嘴进入气化炉,并在高温高压下与煤粉进行气化反应。出气 化炉的高温合成气经激冷、洗涤后并入造气车间合成气管线。熔融灰渣在气化 炉激冷室中被激冷固化,经锁斗收集,定期排放。洗涤塔出来的黑水经过二级 闪蒸,水蒸汽及一部分溶解在黑水中的酸性气 CO2、H2S 等被迅速闪蒸出来,闪 蒸气经冷凝、分离后与气化分厂生产系统的酸性气一并处理,闪蒸黑水经换热 器冷却后排入地沟,送气化分厂生产装置的污水处理系统。
粉煤加压气化技术简介
华东理工大学 兖矿鲁南化肥厂 (水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心) 中国天辰化学工程公司
一.背 景
“九五”期间华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂(水煤浆气化及煤化工国家工程 研究中心)、中国天辰化学工程公司圆满完成了国家“九五”科技攻关项目“新 型(多喷嘴对置)水煤浆气化炉开发”,在兖矿鲁南化肥厂建成国内首套具有自主 知识产权的水煤浆气化炉及中试装置,并取得突破性成果。
二.技术特点与难点
气流床煤气化是当今国际上最先进的煤气化技术之一,与水煤浆气化技术相 比,粉煤气流床加压气化技术具有煤种适应性广、原料消耗低、碳转化率高、冷 煤气效率高等技术优势,有更强的市场竞争力。但是,目前我国还没有该技术的 应用经历,正在建设和已经签约的十多个粉煤加压气化项目都是引进 Shell 专利 技术,花费了大量外汇。所以该粉煤加压气化中试装置的建设和运行,在国内具 有开创性作用,在我国煤气化技术发展史上具有重要的影响意义。该技术的主要
粉煤加压气化技术
粉煤加压气化技术粉煤加压气化技术是一种将煤粉在高压下加热反应,产生合成气的技术。
该技术的历史可以追溯到20世纪初,当时德国和美国的科学家们开始研究利用煤制气的方法。
第一章:技术的发展历程20世纪30年代,德国开始利用煤制气,以应对石油短缺的问题。
当时的技术是通过煤气化反应,将煤转化为合成气,再通过合成气制造液体燃料。
这种技术在二战期间得到了广泛应用。
20世纪50年代,美国开始研究粉煤加压气化技术。
该技术相比传统的煤气化技术,具有更高的效率和更低的成本。
该技术的发展在20世纪60年代得到了加速,美国成为了该技术的领先者。
随着时间的推移,粉煤加压气化技术得到了不断的改进和完善。
现代的粉煤加压气化技术已经成为了一种高效、环保的煤气化技术,被广泛应用于煤化工、煤电等领域。
第二章:技术的原理和特点粉煤加压气化技术的原理是将煤粉在高压下加热反应,产生合成气。
该技术的主要特点包括以下几个方面:1.高效:粉煤加压气化技术可以将煤粉转化为合成气,同时还可以回收煤气化过程中产生的热能,提高能源利用效率。
2.环保:粉煤加压气化技术可以减少煤矿开采对环境的影响,同时还可以减少燃煤产生的污染物排放。
3.灵活性:粉煤加压气化技术可以适应不同的煤种和煤质,同时还可以根据需要调整反应条件,实现灵活生产。
4.经济性:粉煤加压气化技术可以利用低质煤进行气化,降低原材料成本,同时还可以回收煤气化过程中产生的化学品和能源,提高经济效益。
第三章:技术的应用领域粉煤加压气化技术可以应用于多个领域,包括以下几个方面:1.煤化工:粉煤加压气化技术可以将煤转化为合成气,再通过合成气制造化学品和燃料,实现煤化工的高效生产。
2.煤电:粉煤加压气化技术可以将煤转化为合成气,再通过合成气发电,实现煤电的高效生产。
3.城市燃气:粉煤加压气化技术可以将煤转化为合成气,再通过净化和加压,生产城市燃气,实现城市燃气的高效供应。
4.环保治理:粉煤加压气化技术可以将煤气化过程中产生的污染物进行回收和处理,实现环保治理的目的。
HT-L航天粉煤加压气化的运行及技术发展
煤粉颗粒质量流量 kg/s
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
HCN CH4
10
20
30
40
50
60
70
反应时间(步长)/0.1S
时间(步长) /0.1S
各气体摩尔流量随时间变化图
煤粉(含灰)质量流量随时间变化图
中国航800
灰熔点流动温度FT ℃
注:表中为晋煤中能化工数据
中国航天科技集团公司第一研究院
航天长征化学工程公司
航天粉煤加压气化装置运行情况
晋煤中能化工甲醇和合成氨装置 二期合成氨装置运行情况:
2012年元月5日打通流程;
全年累计运行351天,单炉最长连续运行215天。 装置日产合成氨超过600吨,吨合成氨生产成本 约2200元左右。
中国航天科技集团公司第一研究院
航天长征化学工程公司
航天粉煤加压气化装置运行情况
鲁西化工30/52工程合成氨装置 采用两台直径2800/3200炉型,年产合成氨 30万吨,另产1万Nm3/h CO。 煤种: 使用粘温特性较差的神华化工煤为原料, 原 煤热值约5600~5700kCal/kg 装置运行情况: 该项目2011年10月5日打通流程,生产出合 格的合成氨产品。 该项目是航天工程应用航天粉煤加压气化装 置承担的第一套合成氨装置,配套的高CO 高水汽比变换和低压液氮洗工艺,均属航天 工程公司自主开发和设计,全流程得到了工 程验证。
设计平台:全厂三维设计
中国航天科技集团公司第一研究院
航天长征化学工程公司
运 行 篇
中国航天科技集团公司第一研究院
航天长征化学工程公司
航天粉煤加压气化装置运行情况
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粉煤加压气化技术简介
一、背景
“九五”期间华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂(水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心)、中国天辰化学工程公司共同承担了国家“十五”科技攻关计划课题“粉煤加压气化制合成气新技术研究与开发”,建设具有自主知识产权的粉煤加压气化中试装置。
装置处理能力为15~45吨煤/天,操作压力2.0~2.5Mpa,操作温度1300~1400℃。
该课题于2001年年底启动,2002年10月完成研究开发阶段中期评估,中试装置进入设计施工阶段。
2004年7月装置正式投运,首次在国内展示了粉煤加压气化技术的运行结果,填补了国内空白,技术指标达到国际先进水平。
中试装置于2004年12月6日至9日顺利通过科技部组织的现场72 小时运行专家考核,2004年12月21日于北京通过科技部主持的课题专家验收。
同年,该成果入选2004年度煤炭工业十大科学技术成果。
二、装置流程与技术优势
1、整个工艺流程如图1,具体流程为:原煤除杂后送入磨煤机破碎,同时由经过加热的低压氮气将其干燥,制备出合格煤粉存于料仓中。
加热用低压氮气大部分可循环使用。
料仓中的煤粉先后在低压氮气和高压氮气的输送下,通过气化喷嘴进入气化炉。
气化剂氧气、蒸汽也通过气化喷嘴进入气化炉,并在高温高压下与煤粉进行气化反应。
出气化炉的高温合成气经激冷、洗涤后并入造气车间合成气管线。
熔融灰渣在气化炉激冷室中被激冷固化,经锁斗收集,定期排放。
洗涤塔出来的黑水经过二级闪蒸,水蒸汽及一部分溶解在黑水中的酸性气CO
2、H2S 等被迅速闪蒸出来,闪蒸气经冷凝、分离后与气化分厂生产系统的酸性气一并处理,闪蒸黑水经换热器冷却后排入地沟,送气化分厂生产装置的污水处理系统。
图1 粉煤加压气化中试装置单元流程图
2、整个工艺流程与其他技术的指标差异如下表1。
将该粉煤气化技术与其它几种气流床水煤浆气化技术以及荷兰的Shell粉煤加压气化技术相比较,可以看出粉煤加压气化技术消耗低,碳转化率高,在气化炉条件或煤种相同情况下,比水煤浆气化技术节氧16~21%,节煤2~4%,有效气成份高6~10个百分点。
表1 几种不同气化装置运行指标比较
数据来源:徐海龙“壳牌公司气化工艺”,中国国际煤化工及煤转化高新技术研讨会论文北京索斯泰克气化技术有限公司“GSPTM 煤气化技术的应用”,中国生物质/煤转
油技术交流及投资研讨会,2005.9,上海
三、国内发展状况
煤气化技术在中国已有近百年的历史,但仍然较落后和发展缓慢,国内煤气化以传统技术为主,工艺落后,环保设施不健全,煤炭利用效率低,污染严重。
如不改变现状,将影响经济、能源和环境的协调发展。
近40年来,在国家的支持下,中国在研究与开发、消化引进技术方面进行了大量工作,有代表性的是:50年代末到80年代的仿K-T气化技术研究与开发,曾于60年代中期和70年代末期在新疆芦草沟和山东黄县建设中试装置,为以后国内引进美国的Texaco水煤浆气化技术提供了丰富的经验;80年代在灰熔聚流化床煤气化领域中进行了大量工作并取得了专利;"九五"期间立项开发新型(多喷嘴对置)气流床气化炉,已经通过中试装置(22~24t煤/d)考核运行,中试数据表明其比氧耗、比煤耗、碳转化率、有效气化成分等指标均优于Texaco技术,已经获得了专利;"九五"期间还就"整体煤气联合循环(IGCC)关键技术(含高温净化)"立项,有10余个单位参加攻关;近20年来中国共引进数10台Texaco气化炉和Lurgui气化炉,国内配套完成了部分设计、安装与操作,积累了丰富的经验;此外,在流化床(含循环)、煤及煤浆燃烧、两相流动与混合、传热、传质、煤化学、气化反应、煤岩形态、磨煤与干燥、高温脱硫与除尘等科学领域与工程应用等方面还进行了大量的研究工作。
目前已经过国家鉴定的多喷嘴对置式气流床气化炉,有水煤浆进料形态拓展到干煤粉,建设日处理100t煤中试装置(相当于3万t/a规模),为商业规模(2000~3000t/d)奠定技术基础。
该技术对煤种(特别是高硫煤)、粒度具有较大兼容性,具有单系列、大容量、加压、高效、洁净的技术优势。
它与中国的能源资源国情相适应,具有与国际先进技术竞争的能力。
四、国外技术应用现状
180年以来的煤气化技术发展史,特别是近十多年来的大容量IGCC电站示范与商业化运行证明,与固定床、流化床相比,气流床具有较大的煤种与粒度适应性和更优良的技术性能,是煤基大容量、高效洁净、运行可靠的燃气与合成气制备装置的首选技术。
迄今,世界上已商业化的IGCC(Integrated Gasification Combined Cycle)大型(250MW以上)电站都是采用气流床煤气化炉,可见其技术上具有优势。
它们是以水煤浆为原料的Texaco气化技术,以干粉煤为原料的Shell气化技术。
五、技术特点与发展前景
煤气化技术的优势有以下几点:
•提高对多煤种的适应性,能气化任意煤种;
•大型化,提高气化能力和气化效率;
•采用加压气化工艺,提高气化强度,节约压缩能耗,减少带出物损失;•环境友好,环保问题少,污染小。
其次,气流床煤气化是当今国际上最先进的煤气化技术之一,与水煤浆气化技术相比,粉煤气流床加压气化技术具有煤种适应性广、原料消耗低、碳转化率高、冷煤气效率高等技术优势,有更强的市场竞争力。
所以该粉煤加压气化中试装置的建设和运行,在国内具有开创性作用,在我国煤气化技术发展史上具有重要的影响意义。
该装置当时建成、成功运行以及获得的先进技术指标,首次在国内展现了先进煤气化技术——粉煤加压气化的优越性,是我国煤气化技术进入国际先进行列的又一个里程碑。
72 小时运行现场考核专家与“十五”国家科技攻关计划课题验收专家均对其做了充分肯定和高度评价,专家一致认为:“该技术具有自主知识产权,填补国内空白,工艺指标达到了国际先进水平。
”“该项成果对于清洁、高效利用我国丰富煤炭资源,满足国民经济与社会可持续发展需求具有重要意义,已具备工业化的技术应用条件,前景十分广阔。
”。