5壳牌煤气化技术
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,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。
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。
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。
壳牌煤气化装置运行模式及技改措施

壳牌煤气化装置运行模式及技改措施摘要:壳牌煤气化装置采用了粉煤加压气化技术,目前一直是在不断地投入使用,随着技术的创新和优化,现今装置可运行的周期正在稳步上涨,而笔者就本装置操作时经常出现的问题进行归纳整理,并给出相应的处理方法。
一、引言壳牌煤气化装置是由干粉煤气化的工艺来组成的,其中包括了几个工艺步骤,磨煤、干燥、加压、输送、气化、除渣、除灰、湿洗、水处理、公用工程等等,煤经过皮带传输到达煤熔炉,经过二氧化碳等气体进行加压,随后再输送到煤烧嘴,和氧气进行化学反应,成分会直接转化成一氧化碳和氢气等成气,固体的残渣会顺着内壁流进底池之中,被冷水覆盖后进入除渣工程,直接过滤渣滓。
成气会经过气化炉段激冷,到达900℃后返回合成冷却器,被潜热利用,同时被冷却到330摄氏度左右经过过滤器、除灰,进入湿洗阶段洗去灰中的杂质和酸性物质,工艺过程中的废水会在处理后直接被送到界区。
二、出现的问题及处理措施壳牌煤气化装置在使用过程中,不可避免的会出现一系列的问题,比如跳车、泄露等需要检查维修的故障,这可能直接引起壳牌煤气化装置的停运,从而影响工程进度,笔者也就对常见的几种故障进行深层次的分析和讨论。
其一,烧结金属设备损坏。
这是壳牌煤气化装置非常常见的故障之一,其原因是壳牌煤气化装置有不少的烧结金属设备,比如粉煤的二氧化碳加压室、传送使用的充气锥、充气器,以及最容易损坏的两个地方,充气笛管和充气锥。
其损坏的原因多样,对于操作者和维修者来讲大致有三种:首先,气锥中多的气体驳杂,对于烧结金属有很大的不利影响,会出现堵塞等情况,从而出现气体不流通的情况,金属的两边压强不同,超过实际使用中的衡量标准,设备甚至会因此引起故障,从而直接停运;其次,设备中的气体一直是在流动的,压强不足,设备气体自然无法流通,从而可能会导致上述故障;最后,煤锁斗是一件很重要的容器,其中包含了充气锥、充气器,而这两者的压强十分容易改变,从而会导致两端的压强差过大,也会有可能出现瞬间压强提升的现象,从而导致部件疲劳,进一步使得机器停运。
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。
壳牌气化工艺流程

壳牌气化工艺流程
气化步骤主要包括:预处理、气化反应和气体产物处理。
首先,原料
石油或天然气经过预处理,去除其中的硫、杂质和水分。
然后,经过加热
和压力升高的气体进入气化反应器,在高温和高压下与气化剂(通常是空
气或氧气)反应。
在气化反应中,碳氢化合物被分解为合成气的主要组成
部分,即一氧化碳和氢气。
气化剂中的氧气与碳氢化合物发生氧化反应,
产生一氧化碳和水蒸气。
气化反应通常在煤气化炉或管式炉中进行。
最后,产生的气体产物经过处理,去除其中的固体颗粒、硫化物和其他杂质,以
得到纯净的合成气。
气体清洁步骤主要包括:CO2去除、硫化物去除和氢气纯化。
首先,
合成气中的二氧化碳需要被去除,以提高其热值和纯度。
通常采用吸收剂(如醇类)来吸收CO2,然后再经过升压和升温的操作,将吸收剂中的
CO2释放出来,以得到纯净的合成气。
然后,合成气中的硫化物也需要被
去除,以防止对催化剂和设备的腐蚀。
常用的硫化物去除方法包括洗涤、
吸附和反应法。
最后,合成气中的氢气需要进一步纯化,以去除其中的杂
质和水分。
通常采用吸附剂或吸收剂来实现氢气的纯化。
壳牌气化工艺具有以下优点:首先,可以利用丰富的石油和天然气资源,将其转化为有价值的合成气。
其次,合成气是一种多用途能源,可用
于生产化学品、燃料和电力,具有广泛的应用前景。
此外,壳牌气化工艺
还可以通过控制气化剂和操作条件,使得合成气中的组成和比例可以灵活
调节,以满足不同需求。
壳牌煤气化技术及在中国的发展

熔融态渣向下流动
Copyright of Shell Global Solutions International B.V.
6
壳牌拥有的煤气化技术(干法和湿法脱灰) SHELL TECHNOLOGY PORTFOLIO (DRY/WET ASH REMOVAL)
合成气冷却器设计 Syngas cooler design 上行水激冷设计 Top flow water quench 下行水激冷设计 Bottom flow water quench
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熔融态渣向下流动
Copyright of Shell Global Solutions International B.V.
竖管式水冷壁设计 UNIQUE DESIGN OF MEMBRANE WALL
竖管式水冷壁的设计 the membrane wall design
直管水冷壁,成熟技术,故障低.,到现在没有出现重大 故障。Mature design with less malfunction, no main failure during operation so far
Copyright of Shell Global Solutions International B.V. 4
对置多烧嘴的特点 OPPOSITE MULTIPLE COAL BURNER
多喷嘴对置布置的特点 The properties of multiple opposite coal burners
SECTION TWO
壳牌煤气化技术在中国的应用 Shell coal gasification process in China
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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。
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)。
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。
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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臵多烧嘴布臵,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:对臵多烧嘴设计和竖管水冷壁设计。
对臵多烧嘴设计: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臵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3.8~35%,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0.10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,丰富的煤化工装臵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臵,将是迄今为止投入实际生产的最大的壳牌煤气化装臵。
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臵。
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臵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,壳牌气化装臵在开车后是可以取得较高的在线率的。
煤气化装臵运行实现“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,装臵的在线率不断提高,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臵累计运行超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臵运行情况的统计,如排除气化装臵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26万吨合成氨装臵,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臵的开车经验,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,都对用户装臵运行稳定性的提高起到了关键作用。
此外,壳牌还特别关注装臵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,以此降低气化装臵的初始投资,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臵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。