壳牌煤气化技术
浅析壳牌煤气化工艺的发展及其技术特点
浅析壳牌煤气化工艺的发展及其技术特点摘要：在我国，壳牌煤气化技术已有十年多的历史，其工艺经历了不同发展阶段，逐渐完善，很多设备基本都能稳定运行。
而其技术特点也不同于其他煤气化技术，因此，本文对壳牌的煤气化技术特点进行分析，并探讨了其工艺的发展历程。
关键词：壳牌煤气化工艺发展技术特点一、壳牌煤气化的工艺发展历程壳牌煤气化的工艺较为复杂，其原理主要为：在加压以及高温作用下，将氧气和蒸汽混合在一起，与煤粉共同送入气化炉中，在很短时间内，这些混合成分温度剧升，其挥发成分将脱除出来，经过裂解、转化等物理化学反应。
因为气化炉具有很高的温度，只要存在一定的氧气，则碳物质和各种挥发、反应产物都会燃烧，当氧耗尽时，就开始发生物质转化的反应，也就是进入到气化的阶段，形成煤气，其成分主要是一氧化碳和氢气。
在上世纪五十年代开始，就出现了壳牌石化燃料的气化技术，当初的原料主要是渣油，这种工艺又称为SGP。
经过二十年的时间，在渣油作为主要气化原料的基础上，重新开发出一种新的原料，即粉煤。
这种技术叫做SCGP，这种技术从试行开始到投入商业生产，其技术开发历程有三十多年。
煤气化的技术最开始是从炼焦炉、水煤气炉和煤气的发生炉作为主要的煤气化设备，其原料主要是小粒煤或者是块状煤，经过了几十年时间，其发展逐渐向洁净煤气化的技术过渡，这种新的技术能够防止因为直接燃烧而排放污染物，该技术的反应器主要是气流床，其原料是干煤粉或者水煤浆，其生产规模巨大。
在这种新生产技术滋生出很多的煤气化工艺。
在最近的十多年中，中国市场由于其巨大的潜力，成了壳牌公司的开拓和发展方向之一，并在化工生产中极力推广粉煤的煤气化生产工艺。
壳牌公司从01年开始就和我国签订了技术转让的协议，最早的国内项目如，岳阳中石化壳牌煤气化有限公司、湖北双环化工集团有限公司等，目前，已经有接近二十家的企业签订了协议，壳牌在我国的技术合作企业占了其2/3左右，我国逐渐开发和投入各种生产的设备装置，从合成氨生产发展到合成甲醇，再到合成氢气，其技术改造一般是在一些比较大型的化肥企业中进行的，均取得了良好的效果，目前像岳阳中石化壳牌煤气化有限公司、永城煤电有限责任公司、云南天安化工有限公司等单台气化炉连续运行时间可达140天。
壳牌煤气化工艺
3 气化压力，Mpa
2.0～4.0
4.0～6.5
4 气化温度，℃
1400～1600 1300～1400
5 气化剂
纯氧
纯氧
6 进料方式
干煤粉
60%水煤浆
7 单炉最大投煤量，t/d 2000~4000* 900~2000*
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中国五环化学工程公司
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1.3 壳牌气化与德士古气化的比较
序号
• 派克 勘提
烟煤 美国（中阿帕拉齐亚）
• 多提基
烟煤 美国（意利诺斯）
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中国五环化学工程公司
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➢适合几乎所有的煤种
✓ 壳牌煤气化SCGP-1用煤一览表
名 称 种类 产 地
• 抒复科
烟煤 美国（犹地）
• 扭兰赤
烟煤 澳洲
• 埃•色拉洋 烟煤 哥伦比亚
• 阿尔沟瓦
褐煤 美国（微尔可斯特任德）
TEXACO 30.0 39.7 10.8 0.1 1.0 0.7 0.9 16.5
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1.3 壳牌气化与德士古气化的比较
序号
项目
Shell工艺 Texaco工艺
1 气化工艺 2 适用煤种
气流床
气流床
液态排渣
液态排渣
褐煤、烟煤、无 烟煤、石油 烟煤、石油焦 焦、无烟煤*
壳牌煤气化工艺介绍
中国五环化学工程公司 二OO一年八月
2020/7/27
中国五环化学工程公司
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壳牌煤气化工艺
1 壳牌煤气化技术
1.1 壳牌煤气化技术的发展过程
1.2 壳牌煤气化技术简介
1.3 壳牌气化与德士古气化的比较
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。
壳牌煤气化气化原理技术说明(翻译版)
壳牌煤气化气化原理技术说明（翻译版）目录气化原理 ............................................................................................................ 错误！未定义书签。
一、总论 (2)1.1 概述 (2)1.2 主要反应方程式 (2)1.3 环境方面 (3)2壳牌煤气化工艺(SCGP) (4)2.1 概述 (4)2.2 工艺步骤 (5)3煤的起源和煤的成分对煤气化工艺SCGP的影响 (13)3.1煤的起源 (13)3.2 与shell煤气化工艺相关的煤的特性 (13)3.3 煤/煤灰特性对操作和设计的影响 (15)一、总论1.1 概述气化是一种将碳氢原料转变为CO和H2为主要气体成分的工艺。
其它气体成分如CH4、CO2、H2S、苯酚、烟和微量的氨、HCl、HCN以及在特殊工艺下基于原料和工况产生的甲酸盐。
气化产出的气体既可作为发电用的燃料，又可作为化工原料。
对气化工艺的选择，以及气化介质(O2或空气)，取决于气化进料的类型和产品的要求。
壳牌专利/操作两大气化技术1. 壳牌气化工艺(SGP)壳牌气化工艺(SGP)原料范围从天然气到重油。
此工艺合成出来的气体广泛用于H2、Cl2、甲醇的制造，或作为发电用的燃料。
自1956年来，壳牌气化工艺(SGP)技术被广泛应用，现已经有150套气化炉。
壳牌气化工艺(SGP)采用有耐火衬里的单个烧咀和一个特别设计的气管式废热锅炉（合成气冷却器SGC）。
2. 壳牌煤气化工艺(SCGP)壳牌煤气化工艺(SCGP)原料范围从焦油和无烟煤到褐煤。
间接煤液化（气化伴随着合成气接触反应的变换）是发展此工艺的最初原因。
现在，此工艺主要应用于发电和化工原料生产。
1972年，开始壳牌煤气化工艺(SCGP)的开发。
1976年阿姆斯特丹壳牌实验室委托一个工厂——GASCO化工厂烧煤6t/d；1978~1983年在德国汉堡壳牌总厂，一个烧煤150t/d的工厂投产；1986~1991年在美国壳牌Deer Park总厂，一个烧煤250-400st/d的示范厂投产。
壳牌煤气化技术
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
煤粉
煤粉储仓 V1201A/B
煤粉仓装 料袋滤器
S1201A/B
煤粉锁斗 V1204A/B
煤粉给料仓 V1205A/B
气化炉煤烧嘴
1300单元 气化、急冷及冷却系统流程简图
汽包V-1304 锅炉给水
激
合 中压过热蒸汽
冷成
中压
强制
循环
水泵
蒸汽
P-1301A/B/C 氧气
煤粉
管气
激冷
气 冷却 化 气器
激冷气
水
灰 酸 U1700
滤饼
1100单元 磨煤及干燥系统流程简图
碎煤仓 V1101A/B
煤粉袋式过滤器 S1103A/B
石灰石仓 V1103
称重给煤机 X1101A/B
磨煤机 A1101A/B
粉煤到 V1201A/B
循环风机 K1102A/B
放空
热风炉 F1101A/B
1200单元 煤粉加压及输送系统流程简图
SHELL煤气化技术在国内应用情况简介
2001年湖北双环科技股份有限公司为国内第 一家与壳牌签订SCGP技术许可合同，至今已签订 19个合同、23套SCGP气化工艺。主要用于大型化 肥企业进行氮肥原料及动力结构调整改造，即采 用大型气流床粉煤气化工艺，替代油气化和小型 固定床无烟块煤气化工艺，生产合成氨和甲醇， 并用于国内首套煤制油项目的制氢装置。气化炉 生产合成氨和甲醇都是在中国第一家实现，即， 中国是全世界首家把壳牌炉用于氮肥生产的国家。
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。
壳牌煤气化技术介绍
壳牌煤气化技术介绍壳牌煤气化技术是一种将煤转化为天然气（Coal to Gas，简称CTG）的高效能技术。
这项技术可以将煤炭以及其他固体燃料转化为可燃气体，如合成天然气（SNG）或液化石油气（LPG），从而实现煤炭资源的利用和能源转化。
以下是对壳牌煤气化技术的详细介绍。
煤气化是将固体煤炭转化为可燃气体的过程，其主要成分是一氧化碳（CO）和氢气（H2）。
壳牌煤气化技术采用了先进的气化反应器和催化剂，在高温和高压下，将煤炭颗粒直接暴露于气化剂中，实现煤炭与气化剂之间的反应。
在气化过程中，煤炭的有机物质被分解为一系列气体和液体的组分，生成可用于燃烧或化学合成的气体混合物。
壳牌煤气化技术的核心反应器是一种高压气化炉，其结构紧凑而高效。
通过加热炉膛中的煤炭颗粒，在气化剂的作用下，煤炭分子内的碳与氧发生化学反应，生成一氧化碳和氢气。
此外，气化剂中的水蒸汽还会与煤炭产生反应，生成一氧化碳和氢气。
通过控制反应器内的温度、压力和气化剂供给速率，可以调整煤炭的转化率和气化产物的组成。
壳牌煤气化技术的一个重要特点是灵活性。
它可以适应不同类型的煤炭，如无烟煤、褐煤和煤矸石等。
此外，该技术还可以转化其他固体燃料，如生物质和废物。
这使得壳牌煤气化技术非常适用于减少煤炭资源的浪费和废物的处理。
应用这项技术后，废物可以被转化为可用的能源，从而减少对有限能源资源的需求。
壳牌煤气化技术还具有环保优势。
通过气化过程，煤炭中的污染物如硫和重金属可以被固定在灰渣中，减少了大气污染。
此外，煤炭中的二氧化碳（CO2）也可以进行捕集和储存，减少了温室气体的排放。
这有助于应对气候变化和环境污染问题。
总结而言，壳牌煤气化技术是一项高效能、灵活性强、环保的能源转化技术。
它可以将煤炭和其他固体燃料转化为可燃气体，减少对有限能源的需求，并降低大气污染和温室气体排放。
这项技术在能源转型和可持续发展中具有重要作用，并将在未来得到广泛应用。
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壳牌公司是世界上最大的能源和化工企业之一，致力于研究和应用先进的技术来满足能源需求。
其煤气化技术是一项重要的能源转化技术，将煤炭等碳质原料转化为可燃气体，如合成气、液化石油气和水煤气，以提供清洁能源。
壳牌煤气化技术基于可持续发展的原则，通过控制和优化过程参数，最大程度地减少对环境的影响。
其核心原理是将煤炭与氧气或氧气和水蒸气混合在高温高压下，通过化学反应产生一种富含氢气和一氧化碳的气体，即合成气。
煤气化过程主要包括煤炭的干燥、预先处理、高温气化和气体净化四个步骤。
首先，煤炭被干燥以去除其中的水分。
然后，煤炭经过预处理，如粉碎和研磨，以增加其表面积，提高反应效率。
接下来，煤炭在高温（超过1000℃）高压（10-40兆帕）的条件下与氧气或氧气和水蒸气反应。
这个过程被称为气化反应，产生的气体主要包括一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、氢气（H2）和甲烷（CH4）。
最后，通过气体净化技术，如脱硫、脱碳和脱氯等，去除气体中的杂质，以获得高纯度的合成气。
壳牌煤气化技术的优势在于其高效率和灵活性。
它可以利用各种不同种类和质量的煤炭作为原料，并且可以灵活地调节反应条件以适应不同的工艺要求。
此外，壳牌煤气化技术还可以实现废弃物和生物质的气化，有效利用资源，并减少环境的污染。
在煤气化产生的气体中，合成气是最常见和重要的产品。
合成气可进一步转化为多种化工产品和能源。
例如，通过催化剂的作用，合成气可以转化为液化石油气，用于取代传统的天然气和液化石油气。
此外，合成气还可以通过催化反应转化为甲醇、氨和液体燃料等有机化合物，用于化工生产和能源供应。
壳牌煤气化技术的应用非常广泛。
它可以用于化工、能源和环保等领域。
在化工领域，煤气化技术可以产生丰富的化学原料，用于合成塑料、纤维和精细化学品等。
在能源领域，煤气化技术可以生产清洁能源，如液化石油气和合成燃料等。
在环保领域，煤气化技术可以减少传统能源的使用和环境污染。
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)。
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]。
介绍壳牌粉煤气化技术应用情况
SHELL粉煤加压气化技术的发展进程
并且， SCGP工艺很快应用于工业生产，相 继在下列三个厂家得到检验： • KVA，汉堡，德国。(投煤150T/D，1978年) • SCGP-1，Houston，美国。
(投煤220-360T/D，1983年) • Demkolec，Buggenum，荷兰。
(投煤约2000T/D，1989年)
SHELL煤气化技术在国内应用情况简介
与壳牌签订的19个合同中。第一批，五家5套： 双环、柳州和中石化三套；第二批，六家7套：中 原、永煤一期等；其余为第三批。前两批均已于 去年之前投产。第三批今年年底有望部分投产。
• 第一批引进的Shell气化装置，最早于2006年5月 开车成功，到目前最长运行周期都在100天以上， 最好的120天，负荷100%。
SHELL粉煤加压气化技术特点和不足
7、对环境影响小。气化过程无废气排放。渣池收集 并通过锁斗系统降压送出的渣和干洗除尘中被过 滤除去又经气提及冷却后送出的飞灰含碳低，可 作为水泥等建筑材料，堆放时也无污染物渗出， 对环境不会造成污染。气化污水不含焦油、 酚等， 容易处理，需要时可作到零排放。
8、自动化程度高，操作方便，调节稳定、灵活。
SHELL粉煤加压气化技术的发展进程
2、发展进程 壳牌的气化技术可以追溯到20世纪50年代，
当时第一套气化装置是用油作原料，为SGP工艺， 现在全世界已拥有150多台SGP气化炉。
在油气化经验基础上，壳牌从1972年开始发 展煤气化技术。1976年，煤气化工艺SCGP已达 到一定水平，并建立一套处理煤量为6T/D的试验 厂，利用该装置一共试验了30多个煤种。
敲击器
炉 V-1302
V-1301
合成气
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在中国，壳牌煤气化技术的发展受到了多重因素的推动。
首先，中国是世界上最大的煤炭生产和消费国家，但传统的燃煤方式存在严重的环境和健康问题。
壳牌煤气化技术作为一种清洁能源转化技术，可以帮助中国实现能源清洁化和低碳发展的目标。
其次，壳牌公司在全球范围内积累了丰富的煤气化技术和运营经验。
这些经验可以为中国的能源转型提供宝贵的参考和支持。
壳牌煤气化技术在中国的应用已经取得了一些成果。
例如，在山西省阳泉市，壳牌公司与当地企业合作建设了一座年产60亿立方米合成气的煤气化项目。
该项目采用壳牌煤气化技术，可以为当地提供清洁能源和化工原料，减少对煤炭和天然气的依赖，并改善环境质量。
此外，壳牌公司还与中国石化集团合作开展了多个煤气化项目，包括在山东省烟台市建设煤气化示范项目等。
这些项目将有助于推动中国煤炭资源的高效利用，提高能源效率，促进能源结构优化。
然而，壳牌煤气化技术在中国的发展还面临一些挑战。
首先，煤炭依赖是中国能源结构的一个突出问题，但煤气化技术在商业化应用上面临着较高的成本和技术风险。
其次，中国的环保标准和监管制度对于清洁能源项目的推动和投资也具有一定的约束。
此外，中国还需要加强对煤气化技术的研发和人才培养，提高自主创新能力。
在未来，随着中国能源转型的深入推进，壳牌煤气化技术有望在中国取得更大的发展。
中国政府已经明确提出了加快能源清洁化和低碳化的目标，并为清洁能源项目提供了一系列的政策支持和经济激励。
壳牌公司作为全球领先的煤气化技术供应商之一，将继续加大在中国市场的投入和合作，推动壳牌煤气化技术在中国的应用和发展，为中国的能源转型做出更大的贡献。
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。
壳牌与德士古煤气化技术比较
壳牌与德士古煤气化技术比较（一）对煤质的要求壳牌煤气化工艺（SCGP）采用干法粉煤进料及气流床气化，因而对煤种的适应性广，能气化无烟煤、石油焦、烟煤及褐煤等各种煤。
能成功地处理高灰份、高水份和高硫煤种。
该工艺过程对煤的性质诸如煤的活性、黏结性、机械强度、水份、灰份、挥发份等煤的一些关键理化特性要求不十分严格。
在美国休顿壳牌的Deer Park示范装置上气化了约18种煤（包括褐煤和石油焦）；在荷兰Demkolec工厂中成功地使用过包括澳大利亚煤、哥伦比亚煤、印尼煤、南非煤、美国煤、波兰煤等14种煤。
其中煤的水分在4.7-12.1%、灰分在4.5-16.2%（最高曾达35%）、高位发热27.2-32.9MJ/kg。
德士古煤气化工艺（TCGP）的原料是水煤浆，可用于水煤浆气化的原料种类比较广泛，例如各种烟煤、褐煤、泥煤、石油焦甚至城市垃圾。
但由于制备的水煤浆需要有良好的流动性和稳定性，以及炉内耐火砖对炉温的限制，因此德士古水煤浆气化工艺对原料煤的灰含量（宜不大于13%）、灰熔点（FT宜不高于1300℃）、可磨性（HGI宜大于50）、内水含量（宜不大于8%）以及化学活性均有一定的要求。
(二) 工艺特点比较1、壳牌粉煤气化技术壳牌煤气化工艺（SCGP）属加压气流床粉煤气化，采用废锅流程。
干煤粉用加压氮气（或二氧化碳）送入侧壁对称布置的气化炉烧嘴，气化所需的氧气和蒸汽也送入烧嘴。
气化炉在1400-1700℃范围内运行，火焰中心温度可1600-2200℃，气化炉操作压力为2-4 Mpa。
在气化炉内煤中的灰份以熔渣形式排出，其中绝大部份是从炉底经水激冷后成为惰性玻璃状排出。
出气化炉的粗煤气挟带的熔渣粒子被循环冷煤气激冷后（约800-900℃）进入合成气冷却器（水管式废热锅炉），以回收煤气热量并副产过热蒸汽。
然后煤气进入陶瓷过滤器除去细灰（﹤20mg/Nm3），再进入湿洗，进一步除尘（飞灰残留量﹤1mg/Nm3）和脱除煤气中的微量氯化物、氨、硫化物等。
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。
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3100 锅炉
V-1703
6
S-1702
9
滤饼
5 2
4
蒸汽
SGP气化部分的关键设备 是气化炉，包括气化炉(气化炉、气体急冷、急冷 管和渣池)；气体输送管道；合成气冷却器(气体 返回室、膜式水冷壁和过热器/蒸发器管束)。气化 炉本体是一台膜式水冷壁反应器，安装在一个压 力容器内部。膜式水冷壁反应器内表面安装有一 种导热的陶瓷耐火衬里材料。在气化炉运行期间， 在陶瓷耐火衬里材料表面形成一定厚度的灰渣层。
• 第二批引进的Shell气化装置，最早于2008年4月 开车成功，目前最长运行周期60天，负荷100%。
SHELL粉煤加压气化技术工艺流程介绍
急 冷 气
MP饱和汽
煤 磨煤
干燥
滤 饼
强制水 氧气+蒸汽
粉煤 加压
加压 载气
MP饱和汽
输气管
急 冷 管
合 成 气
冷
气
却
化
器
炉
膛
渣池
MP饱和汽 MP过热汽
干法 除尘
SHELL粉煤加压气化技术特点和不足
2、SGC段过热器设计有待进一步优化。SGC存在 一定结垢现象。
3、一些管材选材有些困难。如湿洗出口相关管线。
4、国内工程经验和操作经验有待进一步提升。试车 和初期开车困难较大。气化炉操作温度控制较难， 温度无法直接测量，凭有关参数和经验来控制， 有一定的难度和风险。同时，虽然第一批引进的 厂家最长周期都达到了100天以上，但连续长周 期的不多。影响长周期的主要原因，造成装置停 车的因素并不是壳牌煤气化技术本身，而是配套 设备、装置和其它公用工程造成的。
激冷气
水
灰 酸 U1700
滤饼
1100单元 磨煤及干燥系统流程简图
碎煤仓 V1101A/B
煤粉袋式过滤器 S1103A/B
石灰石仓 V1103
称重给煤机 X1101A/B
磨煤机 A1101A/B
粉煤到 V1201A/B
循环风机 K1102A/B
放空
热风炉 F1101A/B
1200单元 煤粉加压及输送系统流程简图
SHELL粉煤加压气化技术关键设备介绍
该灰渣层能够覆盖炉壁的内表面，并且由于陶瓷 耐火衬里和水冷壁之间良好的导热性能而固化。 固化的灰渣层能够保护气化炉，防止炉壁受到煤 气化时形成的熔渣侵蚀，而熔渣则沿着炉壁朝下 运动，通过底部的排渣口掉落到渣池中。这种膜 式水冷壁上保持一种强制的冷却水循环，吸收的 热量则用来生成中压蒸汽。由于高温和熔渣气化， 该工艺碳转化率高达>99%。而且，高温气化确保 了在粗合成气中不含重烃。
SHELL粉煤加压气化技术的发展进程
尤其在Demkolec电厂，截止到2000年8月，得 到了下列一些初步操作经验： • 14种煤种(部分混合煤)气化成功。 • 每一设计状况的所有效率/公用消耗。 • 设计负荷40-100%之间的操作数据收集。 • 煤气化联合循环发电ICGCC累计运行24000小时。 • 环保性能优于环保限定性能。
SHELL粉煤加压气化技术特点和不足
9、对制甲醇的壳牌煤气化技术，用二氧化碳气体加 压和输送煤粉，效果明显优于用氮气加压输送。 从煤粉系统的工艺参数、气化炉运行状况、合成 气组份等方面可体现。
Shell粉煤加压气化技术有鲜明的优点，也存在一些 不足：
1、气化炉和废热锅炉结构复杂、加工难度较大，投 资也较大。一些主要设备、阀门、仪表依赖进口， 成本也较高。
SHELL粉煤加压气化技术及 煤化集团气化装置试运行情况
目录
一、SHELL粉煤加压气化技术的发展进程 二、SHELL粉煤加压气化技术在国内应用情况简介 三、SHELL粉煤加压气化技术工艺流程介绍 四、SHELL粉煤加压气化技术关键设备介绍 五、SHELL粉煤加压气化技术特点和不足 六、煤化集团SHELL粉煤加压气化装置试运行情况
SHELL粉煤加压气化技术的发展进程
并且， SCGP工艺很快应用于工业生产，相 继在下列三个厂家得到检验： • KVA，汉堡，德国。(投煤150T/D，1978年) • SCGP-1，Houston，美国。
(投煤220-360T/D，1983年) • Demkolec，Buggenum，荷兰。
(投煤约2000T/D，1989年)
煤粉
煤粉储仓 V1201A/B
煤粉仓装 料袋滤器
S1201A/B
煤粉锁斗 V1204A/B
煤粉给料仓 V1205A/B
气化炉煤烧嘴
1300单元 气化、急冷及冷却系统流程简图
汽包V-1304 锅炉给水
激
合 中压过热蒸汽
冷成
中压
强制
循环
水泵
蒸汽
P-1301A/B/C 氧气
煤粉
管气
激冷
气 冷却 化 气器
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
煤化集团SHELL煤气化装置试运行情况
河南煤化集团煤化集团公司年产50万吨甲醇气化 装置于2004年4月与壳牌公司签订煤气化技术转 让合同 ，同年9月生效。2005年元月奠基，2008 年5月21日，气化装置化工投料一次成功，同年5 月25日，甲醇装置全流程打通，生产出合格甲醇。 7月5日，二氧化碳气体成功并入气化系统，和氮 气一起混合加压输送煤粉，最后二氧化碳含量达 到83%以上，气化系统一直很稳定。这是国内乃 至国际在壳牌煤气化技术上第一个实际应用二氧 化碳气体加压和输送煤粉。
敲击器
炉 V-1302
V-1301
合成气
渣
1400单元 渣脱除系统流程简图
渣 破渣机 X-1401 渣收集器 V-1402
渣锁斗 V-1403 充满液水 高压补充水
渣池冷却器 渣池 E-1401
P-1401A/B
旋液分离器 S-1403
1700单元
P-1402A/B
V-1402
捞渣机 X-1402
SHELL粉煤加压气化技术特点和不足
7、对环境影响小。气化过程无废气排放。渣池收集 并通过锁斗系统降压送出的渣和干洗除尘中被过 滤除去又经气提及冷却后送出的飞灰含碳低，可 作为水泥等建筑材料，堆放时也无污染物渗出， 对环境不会造成污染。气化污水不含焦油、 酚等， 容易处理，需要时可作到零排放。
8、自动化程度高，操作方便，调节稳定、灵活。
SHELL煤气化技术在国内应用情况简介
与壳牌签订的19个合同中。第一批，五家5套： 双环、柳州和中石化三套；第二批，六家7套：中 原、永煤一期等；其余为第三批。前两批均已于 去年之前投产。第三批今年年底有望部分投产。
• 第一批引进的Shell气化装置，最早于2006年5月 开车成功，到目前最长运行周期都在100天以上， 最好的120天，负荷100%。
50万吨甲醇项目典基仪式
2005年元月
壳牌煤气化工艺审查研讨
安装中的气化炉和气化柜架
壳牌气化炉吊装
壳牌煤气化装置夜景
壳牌专家分析运行情况
年产50万吨甲醇主装置
年产50万吨甲醇主装置夜景
煤化集团SHELL煤气化装置试运行情况
SHELL煤气化技术在国内应用情况简介
2001年湖北双环科技股份有限公司为国内第 一家与壳牌签订SCGP技术许可合同，至今已签订 19个合同、23套SCGP气化工艺。主要用于大型化 肥企业进行氮肥原料及动力结构调整改造，即采 用大型气流床粉煤气化工艺，替代油气化和小型 固定床无烟块煤气化工艺，生产合成氨和甲醇， 并用于国内首套煤制油项目的制氢装置。气化炉 生产合成氨和甲醇都是在中国第一家实现，即， 中国是全世界首家把壳牌炉用于氮肥生产的国家。
SHELL粉煤加压气化技术关键设备介绍
气化炉本体内气化成的合成气从气化炉顶部流出， 利用来自干洗和湿洗经过过滤的“冷态”混合合 成气进行急冷，将合成气温度降低到900℃左右， 再经急冷管、气体输送管道、气体返回室GRC到 气化炉合成气冷却器SGC段(废热锅炉)进一步冷 却到340℃。合成气冷却器SGC属于水管型冷却 器，含有一个过热器和两个中压蒸汽发生段(3个 蒸发器管束)。
SHELL粉煤加压气化技术的发展进程
2、发展进程 壳牌的气化技术可以追溯到20世纪50年代，
当时第一套气化装置是用油作原料，为SGP工艺， 现在全世界已拥有150多台SGP气化炉。
在油气化经验基础上，壳牌从1972年开始发 展煤气化技术。1976年，煤气化工艺SCGP已达 到一定水平，并建立一套处理煤量为6T/D的试验 厂，利用该装置一共试验了30多个煤种。
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。
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。