Texaco气化工艺、流程和主要设备

表2 Texaco气化炉在中国的运用
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
名称 鲁南化肥 上海焦化 陕西渭河
浩良和 淮南化工 金陵大化 南京大化 神木化工 兖矿榆林 上焦二期
南化 兖矿国宏
惠生 上焦三期
齐鲁 神木化工二期
大化集团 新奥
神华CTO
签约时间 1989 1992 1992 1997 2002 2003 2002 2002 2003 2003 2003 2005 2004 2004 2005 2006 2006 2006 2006
产品 氨，甲醇
甲醇 氨，甲醇
合成氨 合成氨 合成氨 合成氨
甲醇 甲醇 甲醇
甲醇
甲醇
二、Texaco工艺优点
•德士古公司於上世纪七十年代世界石油危机时开始 大规模开发，在美国加尼福利亚州蒙特贝罗试验基地 建设了二套中试装置（2.6MPa，8.5MPa)
• 1984年，Texaco公司首次将该技术推向工业化
➢在美国西部冷水滩建立了示范装置：以废锅流 程工艺联合循环发电
➢在日本宇部（Ube）氨厂以激冷流程制合成氨
单台投煤量t/d 360 500
750、1024 500 500 750 1500 500 1500 500 1400 1000 500 1500 500 1500 1400 1500 1500
台数 3 4 4 2 3 3 2 3 3 3 2 3 2 3 3 2 2 3 7
压力Mpa 2.6 3.92 6.37 4 4 4 8.7 4 6.5 4 8.7 4 6.5 4 4 4 8.7 6.5 6.5
➢ 水煤浆连续进料纯氧气化，耐火砖热壁炉，液态排渣，激冷或 废锅流程，生产能力大，流程简单，可靠，实现计算机集散控 制。
➢ 原料适应性相对较宽，可气化广泛采用水力开采的粉煤、石油 焦、煤液化残渣等。各种烟煤、石油焦、煤加氢液化残渣均可 作为气化原料，以年轻烟煤为主，对煤的粒度、粘结性、硫含 量没有严格要求。但是，国内企业运行证实水煤浆气化对使用 煤质仍有一定的选择性：灰熔点温度t3低于1350℃；煤中灰分 含量不超过15%，越低越好，并有较好的成浆性能，才能使运 行稳定，并能充分发挥水煤浆气化技术的优势。
第二章 用煤的要求及气化影响因素
一、用煤要求
1、煤的结合水
➢ 煤所含的内水即煤的结合水，能影响煤浆的浓度，内水含量 越高，制备的煤浆浓 度越低，降低了煤气的气化率，同时产 生的工艺气 中有效气的含量低。
2、灰分和灰熔点
➢灰分的主要 化学成分是Fe2O3、TiO2、SiO2、A12O3、CaO、MgO 、 Na，O等，灰分是以结晶成不同的结构的混合物，灰 分含量大，氧 气的耗损量也相应的增大，同样煤的 消耗量也增大，灰分每增加1％， 氧消耗量增加 0．6％；灰分含量高，熔渣对气化炉的耐火材料冲刷 和 渗透就大，缩短耐火材料的使用寿命。灰熔点的 高低程度一般用 (TiO2+SiO2+A12O3)／(CaO+MgO +Na：O+Fe O，+K O)来计算，其 比值范围在 1．988～4．329之间属于易熔 j，所以由该式可知 CaO、 MgO、Na20、Fe：O，、K O含量越多，灰熔点越 低，TiO 、SiO 、 A1：O 含量越高，灰熔点越高。通过 添加含CaO、MgO、Fe O等物质 的助熔剂，降低煤的 灰熔点和黏度，从而能有效的减少工艺管道结垢 发 生堵塞现象。 灰熔点在1300~1400℃。
Texaco气化工艺、流程和主 要设备
第一章 德士古气化炉简介 第二章 用煤的要求及气化影响因素 第三章 工艺原理及工艺流程 第四章 主要设备组成 第五章 主要问题及处置 第六章 Texaco、Shell、GSP三种气化技术对比
第一章 德士古气化炉简介
一、德士古煤气化工艺技术的开发历史及概况
•德士古煤气化工艺由美国德士古(Texaco)石油公司开 发，该技术现属美国GE公司所拥有。
➢合成气有效气（CO+H2）80%，相对较高；CH4<0.2% 、N2<1.6%，含量低；不含烯烃及高级烃，有利于甲醇合 成气耗的降低以及保证甲醇质量。 ➢ 1300℃以上高温反应，不产生含酚、氰、焦油废水。处 理废水：气化、甲醇产生的废水可用作制浆。灰渣是砖窑 生产的上好原料。 ➢气化技术成熟。制备的水煤浆可用隔膜泵来输送，操作 安全又便于计量控制。气化温度：1350～1400℃温度，燃 烧室内由多层特种耐火砖砌筑。有激冷和废锅两种类型。
➢在美国中部田纳西州的Kingsport以激冷流程生 产CO及其下游产品醋酐
图1 德士古气化炉
图2 德士古气化炉剖面图
厂名 Eastman
Ube 鲁化 上焦 渭化 淮化 Tampa 浩化 *德州恒升 *山东国泰 金陵石化 南化公司 榆林化工 渭化 上焦
表1 目前世界上在运行的水煤浆气化装置概况
投产时间 1984 1984 1993 1995 1996 2000 1996 2005 2004 2005 2005.9 2006.3 2005.9 2006.6
2007.12
国别 美国 日本
中国 中国 中国 中国 美国 中国 中国 中国 中国 中国 中国 中国 中国
规模t/d 900 1400
360 1500 1400 1000 2000 1000 1400 1000 2100 900 1000 700 1500
三、Texaco工艺缺点
➢ 水煤浆气化氧耗高。比氧耗一般都在400m3/1000m3 (CO+H2) 以 上 ， 而 Shell 粉 煤 气 化 一 般 在 330 m3/1000 m3 (CO+H2)左右。
➢ 水煤浆进料，限制了原料适应性，增加了煤耗与氧 耗，限制了合成气有效气组份。
➢ 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
➢液态排渣对煤灰流动温度提出了限制。 ➢激冷流程，黑水处理系பைடு நூலகம்易堵塞、结垢；对黑 水系统机泵要求较高。 ➢喷嘴寿命相对较短。
三、德士古煤气化工艺技术的发展方向
• 气化原料的多样化 石油焦、石油残渣、煤泥、油煤浆、有机垃圾、废轮胎等 • 高压气化（配合后续工艺实现等压合成) • 大型化（单台炉2000t/d以上） • 联合循环发电 • 工程技术优化（高负荷、长周期、关键设备长周期） • 提高气化效率（高浓、低耗）
压力MPa 6.5 4.0
2.6 4.0 6.5 4.0 4.0 4.0 6.5 4.0 4.0 8.5 4.0 6.5 4.0
流程 激冷 激冷
激冷 激冷 激冷 激冷 废锅 激冷 激冷 激冷 激冷 激冷 激冷 激冷 激冷
产品 醋酐 合成氨
尿素 甲醇、CO
尿素 尿素 电力 尿素 甲醇、合成氨 甲醇 尿素,氢气 尿素 甲醇 甲醇 甲醇、CO