国内外煤气化技术比较
国内外各种先进煤气化技术
国内外各种先进煤气化技术一、引言二、煤气化技术概述:2.1 固定层制气工艺(移动床)2.2 流化床气化工艺2.3 气流床气化工艺2.4 其他煤气化技术三、国内主流煤气化技术详解3.1 Lurgi(鲁奇)煤气化技术3.2 Texaco(德士古)煤气化技术3.3 Shell煤气化技术工艺3.4 GSP煤气化技术3.5 Dow煤气化工艺3.6 Texaco、Shell、GSP三种气化技术对比四、其它煤气化技术4.1 第三代煤气化技术4.2 组合气化炉煤气化法五、国内外煤气化的技术现状和发展趋势5.1 国外技术现状和发展趋势5.2 国内的技术现状和发展趋势5.3 国内工业化煤气化装置技术最新成果一、引言我国石油资源相对短缺,仅占化石能源探明储量的51.3%,开采量仅为世界开采量的21.4%,石油供需矛盾日益突出。
由于世界资源日趋减少,中东地区战乱不止,石油价格动荡不稳因此大量依赖石油进口将严重威胁我国国民经济的运行安全。
同时,我国煤炭资源丰富,探明可采储量2040亿t(2002年)。
煤炭在一次能源消费结构中占有主导地位,20世纪80年代以来一直在70%上下。
专家研究认为,在未来相当长时期内,一次能源消费结构中煤炭仍将居主导地位,到2050年将维持在50%以上。
目前国内发展煤气化合成化工产品的势头很旺特别是在产地,一批新的煤化工项目开始起步,老企业正以现代新技术改造传统落后的生产装置,以油为原料的大、中型合成氨厂开始进行煤代油的技术改造。
通过改造可以达到降低生产成本,改善环境状况之目的。
本文针对这一情况综合介绍国内煤气化技术现状,并对目前主流煤气化技术作一横向对比。
煤炭气化,即在一定温度、压力条件下利用气化剂(O2、H2O或CO2)与煤炭反应生成洁净合成气(CO、H2的混合物),是对煤炭进行化学加工的一个重要方法,是实现煤炭洁净利用的关键。
煤炭气化技术,尤其是高压、大容量气流床气化技术,显示了良好的经济和社会效益,代表着发展趋势,是现在最清洁的煤利用技术,是洁净煤技术的龙头和关键。
国内外煤气化技术概述
国内外煤气化技术概述煤气化技术的研发已有200多年的历史,根据气化炉所使用的煤颗粒大小和颗粒在气化炉内的流动状态,气化炉总体上分为三类,即以鲁奇为代表的固定床气化炉、以U—Gas、灰熔聚为代表的流化床气化炉和以德士古、壳牌为代表的气流床气化炉。
1.1 鲁奇固定床气化技术鲁奇固定床气化技术产生于20世纪40年代,由鲁奇公司开发。
鲁奇炉以8~50mm粒度、活性好、不黏结的无烟煤、烟煤或褐煤为原料,煤从气化炉的项部加入,而气化剂从炉子的下部供入,因而气固间为逆向流动,随着反应的进行,煤在气化炉内缓慢移动。
鲁奇固定床气化的压力可达3.0MPa,气化温度为900~1050℃,单炉投煤量一般为1000ffd(最大可达1920ffd),采用固态排渣方式。
典型的鲁奇固定床气化炉对燃料的要求比较高,尤其不宜使用焦结性煤。
由于气化温度较低,产生的煤气中不可避免的含有大量的沥青、焦油,因此需要对粗煤气进行分离净化。
为简化复杂的粗煤气净化流程,提高气化效率,英国煤气公司在固作态排渣鲁奇炉的基础上,进一步提高了气化温度,以强化气化过程,发展成液态排渣鲁奇炉⋯。
鲁奇气化炉起初主要用于生产城市煤气,后发展到生产合成油、氨、甲醇等,以及燃气。
我国云南解化集团等许多单位采用该技术用于合成氨。
由于鲁奇气化炉生产合成气时,气体成分中甲烷含量高(8~10%),且含焦油、酚等物质,气化炉后需要设置废水处理及回收、甲烷分离转化装置,用于生产合成气生产流程长、投资大,因此单纯生产合成气较少采用鲁奇气化炉。
1.2 GSP气流床气化技术GSP工艺技术由前民主德国的德意志燃料研究所开发,始于20世纪70年代末。
GSP气化炉由烧嘴、冷壁气化室和激冷室组成。
烧嘴为内冷多通道的多用途烧嘴,冷却水分别在物料的内中、中外层之间和外层之外,冷却方式比较均匀,可以使烧嘴温度保持在较低水平。
固体气化原料被碾磨为不大于0.5mm的粒度后,经过干燥,通过浓相气流输入系统送至烧嘴。
国内外煤制天然气技术研发现状
国内外煤制天然气技术研发现状目录一、前言 (2)二、国内外煤制天然气技术研发现状 (3)三、主要煤制天然气生产国分析 (7)四、煤制天然气在工业和民用市场的应用 (12)五、煤制天然气的能源市场需求分析 (17)六、绿色环保与碳减排趋势 (20)七、结语总结 (24)一、前言声明:本文内容来源于公开渠道或根据行业大模型生成,对文中内容的准确性不作任何保证。
本文内容仅供参考,不构成相关领域的建议和依据。
传统的煤炭燃烧不仅产生大量的二氧化碳,还会释放大量的硫化物(SOx)和氮氧化物(NOx),这些物质是造成酸雨和城市雾霾的主要源头。
煤制天然气通过煤气化过程,在转化过程中去除了大部分的硫和氮,因此其合成气体在燃烧时产生的SOx和NOx排放显著低于煤炭直接燃烧。
这一特点有助于减少空气污染,改善空气质量。
催化剂和反应器技术的进步是提升煤制天然气生产效率和产品质量的关键因素。
新型催化剂的开发使得煤气化过程中天然气合成反应的效率得到提高,反应器设计的优化则进一步降低了设备的能耗和运行成本。
催化剂的耐高温、耐腐蚀性能也有了显著提高,增加了煤制天然气生产的经济性和可持续性。
由于煤炭资源相对分布广泛且储量丰富,煤制天然气能够提供长期稳定的能源供应。
在全球能源结构转型的背景下,传统化石能源如石油、天然气等面临日益枯竭的风险,而煤炭资源作为一种相对稳定且可持续的能源资源,能够为煤制天然气技术提供源源不断的原料支持。
因此,煤制天然气在长期内能够为国家提供稳定的能源供应,减少能源供应中断的风险。
尽管煤制天然气的市场需求在短期内呈现增长趋势,但未来需求受全球能源政策、国际市场波动等因素的影响较大。
例如,天然气价格的波动、可再生能源的快速发展等都可能影响煤制天然气的市场需求。
环保压力的增大也可能影响煤制天然气生产企业的生产模式和产品定价。
截至2023年底,中国煤制天然气年产能已经突破XX亿立方米,煤制天然气的年产量预计将在2025年达到XX亿立方米。
Texaco-Shell-GSP煤气化技术比较
730 2200 小试厂
商业化装 压力 4.0MPa 1986 年 6
置,生产 温度 1500℃ 月建成,投
H2 和羰
资 2.2 亿马
基合成气
克
联合发电 压力 2.8-3.0 96 年 7 月 MPa,温度 投用,投资
1200-1500℃ 5.1 亿美元
小试装置 气化压力 1.4 小 试 厂 79
气化装 Φ2×10ft,二段反应
发电
年投运。 示 范 厂 83 年 7 月投运
1430 1832
商业化生 压力 2.1MPa 87 年 4 月 产装置, 一段温度 投运 联合循环 1316-1427 发电 ℃,二段
1038℃
中国水煤浆气化装置概况一览表
序 气化装 气化炉台数和形式
号置
煤浆制备
单炉干煤 用途
量(t/d)
主要工 艺条件
2、国内外水煤浆气化装置
到目前为止,国内外已建、在建和拟建德士古水煤浆加压气化装置,加上技 术上相似的道化学气化装置,已达 20 多座,如下表所示:
国外水煤浆气装置概况一览表
序 气化 气化炉台数和形式
号 装置
煤浆制备
单炉干煤 用途
量(t/d)
主要工 艺条件
备注
1 美国蒙 3 台,第 l 台为废锅 棒磨机,试烧评 15~20 中试装 第 1 台设计 3 台分别于
⑦、单台气化炉的投煤量选择范围大。根据气化压力等级及炉径的不同,单 炉投煤量一般在 400~1000t/d(干煤)左右,在美国 Tampa 气化装置最大气化能 力达到 2200t/d(干煤)。
一、Texaco 水煤浆纯氧加压气化技术
1、发展历史 鉴于在加压下连续输送粉煤的难度较大,1948 年美国德士古发展公司 (Texaco Development Corporation)受重油气化的启发,首先创建了水煤浆气化 工 艺 (Texaco coal gasification process) , 并 在 加 利 福 尼 亚 州 洛 杉 矶 近 郊 的 Montebello 建设第一套投煤量 15t/d 的中试装置。当时水煤浆制备采用干磨湿配 工艺,即先将原煤磨成定细度的粉状物,再与水等添加物混合一起制成水煤浆, 其水煤浆浓度只能达到 50%左右。为了避免过多不必要的水分进入气化炉,采取 了将人炉前的水煤浆进行预热、蒸发和分离的方法。由于水煤浆加热汽化分离的 技术路线在实际操作中遇到一些结垢堵塞和磨损的麻烦,1958 年中断了试验。 早期的德士古气化工艺存在以下明显的缺点。如①、配置煤浆不会应用水煤 浆添加剂和未掌握粒级配比技术,煤浆浓度较低;②、水煤浆制备采用干磨湿配, 操作复杂,环境较差;③、煤浆在蒸发过程中易结垢和磨损;④、分离出的部分 蒸汽(约 50%)夹带少量煤粉无法利用,且在放空时造成污染。 由于在 20 世纪 50~60 年代油价较低,水煤浆气化无法发挥资源优势,再加 上工程技术上的问题,水煤浆气化技术的发展停顿了 10 多年,直到 20 世纪 70 年代初期发生了第一次世界性石油危机才出现了新的转机。德士古发展公司重新 恢复了 Montebello 试验装置,于 1975 年建设一台压力为 2.5MPa 的低压气化炉, 采用激冷和废锅流程可互相切换的工艺,由于水煤浆制备技术得到长足的进步, 水煤浆不再经过其他环节而直接喷人炉内。1978 年和 1981 年再建两台压力为 8.5MPa 的高压气化炉,这两台气化炉均为激冷流程,用于煤种评价和其他研究。 1973 年德士古发展公司与联邦德国鲁尔公司开始合作,于 1978 年在联邦德 国建成了一套德士古水煤浆气化工业试验装置(RCH/RAG 装置),该装置是将德 士古发展公司中试成果推向工业化的关键性一步,通过实验获得了全套工程放大 技术,并为以后各套工业化装置的建设奠定了良好的基础。
煤气化工艺比较
4.1 煤气化装置4.1.1 国内外煤气化技术概况工业上以煤为原料生产合成气已有百余年历史,以煤为原料生产合成气的工艺中,国内常用的是常压固定层间歇煤气化工艺,以无烟块煤或焦为原料。
该工艺技术成熟可靠,投资较省,设备全部国产化,但能耗高、煤质要求高,需用无烟块煤,原料利用率低;由于工艺采用常压操作,生产强度小;另外还存在“三废”排放量较大的问题。
近几年来,国内研究部门在煤气化工艺的开发方面做了很多的工作,如开发过以粉煤为原料的熔渣炉,在常压煤气化工艺的基础上改为富氧连续气化工艺等,但这些技术目前消耗比较高,工艺上也存在一些问题。
国外煤气化技术的发展可分为三个阶段。
早在二十世纪五十年代煤气化技术就已实现工业化,后因天然气、石油的大量开发,煤气化技术的开发一度停止;二十世纪七十年代初,国际性能源危机导致许多发达国家纷纷寻找替代能源,各国对煤气化技术的研究重新提上日程;近二十年来,国外许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工作,进一步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,污染少的第二代煤气化工艺。
4.1.2工艺技术路线选择4.1.2.1煤气化本项目煤气化装置是将原料煤通过部分氧化法转化为合成气。
在以煤为原料生产化工产品的工艺中,煤处理及气化部分所占总投资比例较高,因而选择合适可靠的煤气化工艺对项目影响较大。
工业上以煤为原料生产煤气已有百余年历史。
煤气化工艺已从第一代常压煤气化工艺发展到第二代加压气化。
现在比较先进的第二代煤气化工艺技术主要有:荷兰壳牌公司的SCGP粉煤加压气化工艺、美国德士古公司的水煤浆加压气化工艺、美国Dynegy公司的Destec加压气化工艺、德国Lurgi公司的Lurgi碎煤加压气化工艺和德国未来能源公司的GSP工艺等。
Lurgi工艺是最早工业化的加压气化工艺,是一种固定层碎煤气化工艺,采用粒度为8-50mm,活性好不粘结的烟煤或褐煤为原料,在固定床中用氧与蒸汽连续气化生产煤气。
国内外煤气化技术概况
(1) 国外煤气化技术概况以煤为原料的气化方法主要有移动床、流化床和气流床等。
a、移动床气化技术移动床气化技术较为先进的有鲁奇(Lurgi)气化技术。
该技术虽然能连续加压气化,但由于气化温度低,生成气中甲烷含量大,同时生成气中含苯、酚、焦油等一系列难处理的物质,净化流程长;尤其是该技术只能用块煤不能用粉煤,因而原料利用率低,大量筛分下来的粉煤要配燃煤锅炉进行处理。
此技术经过英国煤气公司和鲁奇公司于二十世纪七十年代联合开发,开发出一种新炉型(BGL气化炉),将鲁奇炉固态排渣改为熔融排渣,同时提高了气化反应温度,提高了块煤中粉煤的利用率,气化效率和气体成分有了很大改进,废水排放量及组分减少,污染问题也有所改善。
现有一台工业示范炉在德国黑水泵厂运行,用于处理城市垃圾,所用原料为各种城市垃圾、废塑料和烟煤。
BGL气化炉气化压力为2.0~4.0MPa,气化温度约为550℃。
我国云南解放军化肥厂于2004年引进了一台BGL气化炉,气化炉直径约为φ2800mm。
b、流化床气化技术流化床气化技术主要有德国温克勒(Winkler)流化床粉煤气化技术。
该技术压力较低,建有生产燃料气的装置,目前没有生产合成气的装置。
c、气流床气化技术气流床气化技术有美国GE公司水煤浆加压气化(GEGP)技术、荷兰壳牌谢尔(Shell)粉煤加压气化技术、德国未来能源公司GSP粉煤气化技术。
(2) 国内气化工艺技术概况a、固定床气化固定层间歇气化技术,该工艺以无烟煤为原料,采用空气和蒸汽作为气化剂;投资低,技术成熟,目前我国小氮肥、小甲醇厂90%以上采用该工艺生产。
该技术气化效率低,单炉产气量少,常压间歇气化,吹风过程中放空气对环境污染严重,每吨合成氨的吹风放空气量达2800~3100立方米。
该技术在国外已被淘汰。
国内固定床气化还有富氧连续气化技术,虽然该技术连续气化无吹风气排放,污染较少,但只能采用焦炭或无烟煤作原料,原料价格高;且生成气中氮气含量高,不适合作合成甲醇的原料气。
国内外煤气化技术比较
国内外煤气化技术比较随着煤炭资源的日益短缺,煤的高效利用已成为世界各国关注的重点。
煤气化技术,将煤转化为可燃气体并用于热能、电力和化学前驱体等领域,是当前实现煤高效清洁利用的重要技术之一。
本文将比较国内外煤气化技术的发展现状、技术路线和应用前景。
一、发展现状国内煤气化技术大多起步较晚,主要集中在购买国外设备和技术转化方面。
目前,中国已拥有天然气化工、华能大庆气化、山东诸城气化等多家成熟的煤炭气化企业。
其中,天然气化工主要生产合成气、氢气、苯乙烯等高附加值产物,煤气化率可达到92%以上。
华能大庆气化项目,煤气化率达到了80%以上,年生产合成气、苯乙烯、丙烯、氢气等150万吨。
山东诸城气化项目可生产甲醇、甲醛、乙醇、合成天然气和合成油等。
同时,国内目前正在进行的煤气化项目还有多个,如鄂尔多斯兴隆煤气化、华电集团新能源与煤制氢等。
而国外煤气化技术研究与应用较早,煤气化率和产物种类也较为丰富。
美国、德国、日本、澳大利亚等国家的煤气化技术都十分成熟,其中美国的煤气化产业发展历史最久,技术和产业规模也最大。
美国能源部现有10多个煤气化项目,年产能均在100万吨以上,产物种类包括合成天然气、液体燃料、合成酒精、硫酸、氮肥、尿素、润滑油和化肥等。
二、技术路线国内煤气化技术路线主要有三种:固定床煤气化技术、流化床煤气化技术和煤浆气化技术。
其中,固定床煤气化技术为中国比较成熟的技术路线,常用于生产油制气。
流化床煤气化技术则常用于生产合成气和聚烯烃等化工产品,煤浆气化技术则更适用于城市垃圾热解和冶金煤气化等领域。
目前,煤浆气化技术在国内尚处于探索阶段,需要进一步进行实验研究和工程应用。
而国外煤气化技术路线更为多样化,包括了上文提到的固定床、流化床、煤浆气化以及自动旋转床、堆积流化床、内循环流化床、熔融盘煤气化等。
三、应用前景煤气化技术的应用前景广阔。
其一是消费后果,煤气化技术生产的氢气、合成气、甲醇等化学中间体和化学品可以替代天然气和石油制品,进而推进煤的多元化消费。
(完整版)国内外气流床气化技术比较分析
煤气化技术的分类
煤
煤气
固定床
流化床
气流床
气流床气化炉气化效率 高、污染易处理、可控 制富氧度调节合成气品 质,适用于对合成气热 值有较高要求的燃气用 户,或大型煤化工用户, 适用性广。
气流床气化炉是煤气化 发展的方向!
气流床气化技术的分类方法
气化原料
气化炉结构
干粉气化 水煤浆气化
308Nm3/kNm3(CO+H2) 640kg/kNm3(CO+H2)
>99% 90%~93%
三菱重工两段炉(MHI)
干粉 NO. 06
MHI炉结构
气化炉特点: 1、干粉气化 2、两段进料 3、空气气化
MHI炉工艺流程
MHI炉发展历程
1700t/d IGCC Power Plant 200t/d Experimental Power Plant 2t/d Experimental24t/d Experimental Apparatus Apparatus
煤气冷却方式
绝热炉膛 水冷壁炉膛
煤气流动方向
水激冷
辐射废锅
煤气下行
煤气上行
国内外主流气流床气化炉
K-T炉
科达炉
Prenflo炉 五环炉
Shell炉 航天炉
GSP
东方炉
科林
两段炉
MHI两段炉 科达炉
干粉气化
水煤浆气化
德士古气化炉 E-Gas 清华炉 华理四喷嘴气化炉 多元料浆气化炉
干粉 NO. 01
多元料浆:指对固体或液体含碳物质 (包括煤、石油焦、沥青、油、煤液 化残渣)与流动相(水、废液、废水) 通过添加助剂(分散剂、稳定剂、pH 调节剂、湿润剂、乳化剂)所制备的 料浆
国内外煤气化技术调研
国内外煤气化技术调研摘要:介绍了煤气化技术的种类和各种气化炉的特点、气化技术工艺流程、进料方式和气化后工艺等。
关键词:煤气化,气化炉,工艺煤气化是洁净、高效利用煤炭的主要途径之一,被誉为煤化工产业的龙头技术。
实践证明:在将煤炭转化为更便利的能源和产品形式的各种技术中,煤气化是最应优先考虑的一种加工方法。
1 煤气化的种类及特点煤气化技术可归纳为固定床、流化床和气流床三大类。
1.1 固定床煤气化技术固定床煤气化技术的气化炉主要包括间隙固定床气化炉UGI、鲁奇(Lurgi) 气化炉、BGL (鲁奇改进)气化炉,其技术参数见表1。
表1 几种固定床气化炉的技术参数注:*以标态下生产1 000 m3(CO+H2)为基准,下同。
(1) UGI常压固定床气化技术的优点是操作简单、投资少,但技术落后、能力和效率低、污染严重。
以常压中Φ2650 mm气化炉为例,单台炉投煤量仅60 t/d,且要求原料为25mm~80 mm的无烟块煤或焦炭。
(2) 鲁奇(Lurgi)气化炉工艺成熟可靠,气化温度900℃~1250℃,包括焦油在内的气化效率、碳转化率、气化热效率都较高,氧耗是各类气化工艺中最低的,原料制备、排渣处理成熟。
煤气热值是各类气化工艺中最高的,最适合生产城市煤气。
若选择制合成气,该工艺存在以下问题:①煤气成分复杂,合成气中含甲烷体积分数在7%~10%,如将这些甲烷转化为H2和CO,投资大、成本高;②冷凝污水量大,污水中含有大量的焦油、酚、氨、脂肪酸、氰化物等,因此需建焦油回收装置以及酚、氨回收和生化处理装置,增加了投资和原材料消耗;③气化原料为15mm~50 mm的块煤,块煤价格高,增加了生产成本。
(3) BGL气化炉是在鲁奇(Lurgi)炉基础上,由固态排渣改为液态排渣,可直接气化含水质量分数大于20%的各种煤;在1400℃~1600℃高温气化条件下,蒸汽用量大幅下降,90%~95%的蒸汽在气化过程中分解,不仅提高了气化效率,而且使气化废水量减少80%以上,减小了酚和氨回收装置的规模;气化炉炉体结构简单,采用常规压力容器材料和常规耐高温炉衬及循环冷却水夹套即可满足要求。
国内外煤气化技术现状
国内外煤气化技术现状按煤在气化炉内的运动方式,气化方法可划分为三类,即固定床气化法、流化床气化法和气流床气化法。
(1)固定床气化:在气化过程中,煤由气化炉顶部加入,气化剂从气化炉底部加入,煤与气化剂逆流接触,相对于气体的上升速度而言,煤下降速度很慢,甚至可视为固定不动,因此称之为固定床气化;而实际上,煤在气化过程中是以很慢的速度向下移动的,比较准确的应称其为移动床气化。
(2)流化床气化:它是以粒度为0~10 mm的小颗粒煤为气化原料,在气化炉内使其悬浮分散在垂直上升的气流中,煤粒在沸腾状态进行气化反应,从而使得煤层内温度均一,易于控制,提高气化效率。
(3)气流床气化:它是一种并流气化,用气化剂将粒度为100 um以下的煤粉带入气化炉内,也可将煤粉先制成水煤浆,然后用泵打入气化炉内。
煤在高于其灰熔点的温度下与气化剂发生燃烧反应和气化反应,灰渣以液态形式排出气化炉。
煤气化技术包括备煤技术、气化炉技术、气化后工艺技术三部分,核心是气化炉。
1.2目前国内外主要气化炉(1)德士古气化炉美国德士古2002年初成为雪佛龙公司一部分,2004年5月被通用电气公司收购开发的水煤浆气化工艺是将煤加水磨成浓度为60%-65%的水煤浆,用纯氧作气化剂,在高温高压下进行气化反应,气化压力在3.0~8.5 MPa之间,气化温度1 400℃,液态排渣,煤气成份CO+H2为80%左右,不含焦油、酚等有机物质,对环境无污染,碳转化率96%-99%,气化强度大,炉子结构简单,能耗低,运转率高,且煤适应范围较宽。
目前雪佛龙德士古最大商业装置是Tampa电站,属于DOE 的CCT-3,1989年立项,1996年7月投运,12月宣布进入验证运行。
该装置为单炉,日处理煤2 000-2 400 t,气化压力为2.8 MPa,氧纯度为95%,煤浆浓度68%,冷煤气效率76%,净功率250 MW。
德士古气化炉由喷嘴、气化室、激冷室(或废热锅炉)组成。
Texaco、Shell、GSP气化炉对比
Texaco、Shell、GSP
1
项目三
中国的煤化工建设热,对煤气化技术呈现 出巨大的需求。近几年,国内外各种气化技术纷 纷登场,中国已经成为世界上煤气化技术应用种 类最多的国家。
项目三
序 号 1 2 3 4 5 气化技术 鲁奇碎煤气化
GE(德士古)水煤浆气化
国内主要煤气化技术一览表
类型 固定床 气流床 气流床 气流床 气流床 技术 拥有方 德国鲁奇公司 美国GE公司 西北化工研究院 华东理工大学 英荷壳牌 适应煤种 褐煤、不粘结性或弱粘 结性的煤 低灰熔点的煤 低灰熔点的煤 低灰熔点的煤 煤种基本无限制 代表企业 天脊煤化工 渭河化工 安徽淮化 江苏灵谷 安庆石化
项目三
2.GSP 气化技术
技术优点
(1)原料煤适应范围宽:GSP 气化对煤质要求不苛刻,产物完全无焦油。 (2)水冷壁结构可靠性高:即所谓的“以渣抗渣”的结构。避免了因高温、 溶渣腐蚀及开停车产生应力对耐火料的破坏而导致气化炉无法长周期运行。可 单炉运行,不需要备用炉,可靠性高。 (3)反应速率高,生产能力大:有效气体(CO+H2)含量高达 91%以上,碳转 化率高达 99%以上。 (4)工艺紧凑,流程简单:激冷流程,气化炉点火升温迅速,设备及运行费用 较低,使得项目一次投资较shell小。 1 台套2 000 t /d 投煤量的气化装置 不足 4 亿元人民币,采用该气化技术是一种比较经济、现实的考虑。 (5)气化炉寿命长:水冷壁系统寿命在十年以上,炉体寿命更长。
Shell
7000 25000 6000 89-93 >99
Texaco
6000 8500 6200 78-81 >98
GSP
7000 15000 6000 89-91 >99
国内外几种主要煤制气技术的发展现状及利弊简评
种较广,是一项在现阶段国外同类技术生产能力太大、
-./+0/1/2345/67$ 869$:3548;/$ 3<$ =35/$ >/7.39=+3<+ 7./+ :382+ >8?@6A+B8=+@6=@9/+ 869+3C7=@9/+ :.@68
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(D@86+ E87C;82+ B8=+ F8;/67+ :35486G H+ D@86+ I’&&%(J$ :.@68)
广; 碳转化率高, 产品气中甲烷含量低, " 气化温度高,
国外技术简介 #""
鲁奇碎煤加压气化技术 #$ !%" 鲁奇碎煤加压气化技术产生于 #& 世纪 ’& 年代, 是 目前世界上建厂数量最多的煤气化技术, 运行中的气化 炉达数百台。 鲁奇气化炉生产能力大、 煤种适应性广, 主 要用于生产城市煤气, 生产合成气的厂很少。我国云南 解化集团和山西天脊集团采用该技术生产合成氨。 但鲁 奇气化炉生产合成气时, 气体成分中甲烷含量高(() % 且含气生产流程长、 投资大, 因此, 单纯生产合成 !&* ), 气较少采用鲁奇气化炉。 德士古水煤浆气化 #$ #+" 德士古气化工艺是 !,-( 年推出的世界上第二代煤 气化工艺, 其技术特点是对煤种的适应性较宽, 对煤的 活性没有严格的限制,但对煤的灰熔点有一定的要求 达 ,.* %,(* , 排水中不含焦油、 酚等污染物; 煤气质量 好, 有效气( /012 #)高达 (&) 左 右 , 甲烷含量低, 适宜 做合成气。 德士古气化工艺目前在世界上已建成了 ( 个厂, 其 中在我国已建成投产 ’ 个(鲁南、 渭河、 上海三联供、 安 徽淮南) , 单炉投煤量从 3.& 吨 4 天 %!5&& 吨 4 天, 气化
煤气化工艺技术比较及产生废水水质分析
煤气化工艺技术比较及产生废水水质分析一、 煤气化概述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。
煤气化原理 理想过程得到气体,达到热平衡(放热=吸热)C + H2O = CO + H 2 吸热( △Hr = 131 kJ/mol ) 2C + O2 = 2CO 放热( △Hr = -222 kJ/mol )二、煤气化炉的基本原理国外煤气化技术早在20世纪50年代已实现工业化,20世纪70年代因石油天然气供应紧张使得煤气化新工艺研究和开发得到快速发展,并成功地开发出对煤种适用性广、气化压力高、气化效率高、污染少的新一代煤气化炉。
其中,具有代表性的有荷兰的壳牌(shell)炉、美国的德士古(Texaco)炉和德国的鲁奇(Lurgi)炉等。
按照气化炉内料流形式,气化技术大致分为固定床、流化床和气流床三大类。
依据煤运动方式的不同,有多种气化方式:气化剂固定床煤粒不动气体穿过煤粒:6-50 mm气化剂 流化床 煤粒运动 气体穿过 煤粒:3-5 mm气化剂 气流床 煤粒与气体 同时穿过 煤粒:70%小于0.075mm典型的固定床气化炉有U.G.I、Lurgi等;流化床有U-Gas、HTW、Winkler、恩德炉以及我国自主研发的灰熔聚粉煤气化炉等;气流床有Texaco、Destec、shell、Gsp等。
三、国内外常用煤气化炉类型1、间歇式固定床造气炉(U.G.I炉)U.G.I炉是我国使用最多的一种成熟的气化炉,适用的煤种为粒度25 mm~75 mm的无烟煤(最好是山西晋城的无烟块煤)或焦炭。
在固定床煤气炉中交替送入空气(吹风)和蒸汽(制气)。
送空气时加热床层,产生吹风气放空;通蒸汽时生成煤气,送气柜。
煤气炉系列有Φ2600 mm、Φ3000 mm、Φ3200mm、Φ3600 mm)为等,每台炉产气量为6000 m3/h~15000 m3/h,煤气中含有效气体φ(CO+H2 65%~72%。
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)SHELL 和GE 两种煤气化技术(1)SHELL 公司在渣油气化技术取得工业化成功经验的基础上,于1972 年开始从事煤气化技术的研究。
1978 年第一套中试装置在德国汉堡建成并投入运行;1987 年在美国休斯敦附近建成的日投煤量(250~400)t 的示范装置投产;日投煤量2kt 的大型气化装置于1993 年在荷兰的Buggenum建成投产(Demkolec 电厂),用于联合循环发电,该气化装置为单系列操作,装置的开工率在95 %以上。
生产实践证明,SHELL 煤气化工艺是先进成熟可靠的。
目前该技术在国内推广比较迅速。
(2)GE (TEXACO)公司很早就开发了以天然气和重油为原料生产合成气技术,20 世纪70年代的石油危机促进其寻找替代能源和洁净的煤气化技术,经多年研究以后,推出了水煤浆气化工艺。
该工艺技术已在山东鲁南、上海焦化、陕西渭河、安徽淮化4 套装置投运,最长的已具有近8 年生产操作经验。
运行基本良好,显示了水煤浆气化的先进性,但使用该项技术所建的生产装置,要达到长周期满负荷运行,尚较困难,特别是对煤种的可选择性限制了其发展。
SHELL 煤气化工艺与GE 水煤浆气化工艺,是当前先进而又成熟的两种煤气化技术,已成功地在工业规模上应用多年。
两种气化工艺对比分析如下:2.1 原料的适应性(1)SHELL 煤气化是洁净的煤气化工艺,可以使用褐煤、次烟煤、烟煤、无烟煤等煤种以及石油焦为原料,也可使用两种煤掺合的混煤,并成功地将高灰分(5.7 %~24.5 % ,最高35 %)、高水分(4.5 %~30.7 %)和高硫分的劣质煤种进行气化。
对于原料煤和燃料煤价差较大地区有可能使其两者合一,既简化贮运系统又可降低生产成本,可见该工艺在煤种应用上有很大灵活性。
(2)GE 水煤浆气化工艺能使用较多煤种:如烟煤、次烟煤、石油焦和煤液化残渣。
但是在煤种选择上需考虑以下两点:①应选用含水低,尤其是内水分低的煤种,否则不利于制取高浓度水煤浆;②选用灰融点低和灰粘度适宜的煤种。
煤炭气化的国内外技术进展述评
煤炭气化的国内外技术进展述评摘要:煤炭气化不仅是我国经济发展中不可或缺的因素,同时也是促使我国实现煤炭洁净利用的主要动力,因此,需要针对国内外的煤炭气化技术进展展开研究,从而为实现煤炭气化与煤炭洁净利用起到帮助作用,为我国煤炭经济效益与环境效益奠定良好的基础保障。
基于此,在本篇文章中将会针对煤炭气化处理的现状展开分析,进而对煤炭气化的国内外处理技术进行研究,希望可以为相关人员提供参考帮助。
关键词:煤炭气化;国内外技术;进展因为煤炭气化对于我国现代煤炭生产领域会起到至关重要的影响作用,而目前,煤炭气化技术中最为经典的技术就在于粉煤气化技术与水煤浆气化技术。
煤炭等材料通过气化处理后,可以形成合成气,而合成气通过联合循环设备发电产生汽,由气化、联合循环发电产气结构等组合而成的系统为一体化气化联合循环系统(IGCC),但我国在煤炭气化技术方面的研究起步较晚,只有充分结合国内外的煤炭气化技术研究结论,才可以切实提高我国煤炭气化技术质量。
一、煤炭气化处理技术的现状煤炭气化技术主要是将煤基化学品、煤基液体燃料、煤气化联合循环发电、多联产等诸多过程工业的基础,同时也是我国实现煤炭洁净利用的关键性技术。
其具备高效、超洁净等诸多特点,成为现代煤技术发展的主要趋势。
我国目前年燃烧煤炭量约35亿吨,约占世界煤炭消耗量的70%,约占全国能耗总量70%,在这70%中约有35%的煤炭用于工业生产,这35亿吨煤炭在燃烧后所产生的二氧化碳与烟炱不仅会对大气造成污染,同时还会导致我国城市出现酸降雨的几率大大提高。
因此,只有通过科学有效的方式对煤炭进行处理,将其转变为气化能源或油化能源,才可以为现代社会与大气环境起到改善的作用。
现代煤炭气化处理技术主要可以分为以下几个方面:(1)煤炭气化系统。
煤炭气化处理属于一种部分氧化过程,进料、氧气、蒸汽之间相互作用并发生反应,转化由氢气与一氧化碳相互组合而成的合成气。
同时因为硫与颗粒物质在气化的过程中已经取出,这样一来在将煤炭进行气化处理后,就可以有效降低传统燃烧方式所产生的污染情况,并且当通过气化处理后的煤渣,也可以通过加工的方式转变为建筑材料。
国内外气流床气化技术比较分析
碳转化率
有效气含量
>99%
>90%
GSP炉业绩
GSP炉关键设备——组合烧嘴
GSP炉关键设备——气化炉
GSP炉关键设备——气化炉
科林炉
干粉 NO. 05
科林炉发展历程
科林炉结构
气化炉特点: 1、干粉进料,煤气下行 2、多喷嘴顶置 3、水冷壁炉膛 4、水激冷流程
科林炉工艺流程
科林炉操作条件与气化指标
碳转化率
有效气含量
30~98%
85~90%
Prenflo炉
干粉 NO. 02
Prenflo炉发展历程
Prenflo炉结构
Prenflo炉工艺流程-废锅
Prenflo炉工艺流程-激冷
Prenflo炉位于西班牙的IGCC电站
Prenflo炉实景
Prenflo炉烧嘴运行前后照片
Shell炉
五环炉操作条件与气化指标
项目 原煤 气化温度 压力 比氧耗 比煤耗 指标 几乎所有煤种 1400~1700℃ 3~4Mpa 350Nm3/kNm3(CO+H2) 630kg/kNm3(CO+H2)
碳转化率
有效气含量
>99%
>90%
五环炉业绩
航天炉
干粉 NO. 08
航天炉结构
气化炉特点: 1、高压水冷壁干粉气化炉 2、顶置单烧嘴 3、激冷流程
碳转化率
有效气含量
>98%
>81%
四喷嘴气化炉业绩
四喷嘴气化炉业绩
清华/晋华炉
水煤浆 NO. 03
清华炉结构
气化炉特点: 1、非熔渣-熔渣分级气化 2、绝热炉膛 3、激冷流程
一代清华炉
清华炉结构
气化炉特点: 1、顶置单烧嘴 2、水冷壁炉膛 3、激冷流程
煤气化技术比较
煤气化技术比较(1)Shell干煤粉气化技术Shell干煤粉气化技术原料为干煤粉,采用气流床加压气化、液态排渣,利用废热锅炉产高压饱和或高压过热蒸汽;Shell干粉加压气化技术在我国已经有双环、洞氮、枝江、安庆、柳化等5个厂投产,还有10余个项目正在安装,将于今后几年陆续投产;其主要技术特点如下:(a) 采用加压氮气输送干煤粉,煤种适应性广,对煤的灰熔点适应范围比Texaco水煤浆气化技术更宽。
(b) 气化温度约1400~1600℃,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90%左右。
(c) 氧耗低,与水煤浆气化相比,氧耗低15~25%,因而配套之空分装置投资可减少。
(d) 单炉生产能力大,日处理煤量可达2000吨以上。
(e) 冷煤气效率可达到78~83%。
(f) 气化炉采用水冷壁结构,无耐火砖衬里,维护量较少,气化炉内无传动部件,运转周期长,无需备用炉。
(g) 气化炉烧嘴及控制系统安全可靠。
Shell公司气化烧嘴设计寿命为8000小时,Demkolec 电厂使用烧嘴4年中未出现问题。
(h) 炉渣可用作水泥渗合剂或道路建造材料。
气化炉高温排出的熔渣经激冷后成玻璃状颗粒,性质稳定,对环境几乎没有影响。
气化污水中含氰化物少,容易处理。
(2)GSP干煤粉气化工艺GSP气化技术是单喷嘴下喷式干煤粉加压气流床气化技术,国外现在没有用户,根据煤气用途不同可用直接水激冷,也可用废锅回收热量。
该技术由我国神华宁煤集团与德国西门子合资组建的北京杰斯菲克公司负责在我国推广这项技术。
GSP干煤粉气化技术在神华宁夏煤业集团和山西兰花煤化工有限责任公司煤化工厂已经签定技术转让合同,即将投入建设。
GSP工艺具有以下特点:(a) 干煤粉进料,加压二氧化碳输送,连续性好,煤种适应性广,可以处理各种含灰燃料1~35%,短期45%也没影响。
(b) 气化温度约1400~1600℃,气化压力~3.0MPa,负荷调节范围为75~110%,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)~90%。
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国内外先进煤气化技术比选(2008-11-17)--------------------------------------------------------------------------------气化工艺各有千秋1.常压固定床间歇式无烟煤(或焦炭)气化技术目前我国氮肥产业主要采用的煤气化技术之一,其特点是采用常压固定床空气、蒸汽间歇制气,要求原料为准25~75mm的块状无烟煤或焦炭,进厂原料利用率低,单耗高、操作繁杂、单炉发气量低、吹风放空气对大气污染严重,属于将逐步淘汰的工艺。
2.常压固定床无烟煤(或焦炭)富氧连续气化技术其特点是采用富氧为气化剂、连续气化、原料可采用?准8~10mm粒度的无烟煤或焦炭,提高了进厂原料利用率,对大气无污染、设备维修工作量小、维修费用低,适合用于有无烟煤的地方,对已有常压固定层间歇式气化技术进行改进。
3.鲁奇固定床煤加压气化技术主要用于气化褐煤、不粘结性或弱粘结性的煤,要求原料煤热稳定性高、化学活性好、灰熔点高、机械强度高、不粘结性或弱粘结性,适用于生产城市煤气和燃料气。
其产生的煤气中焦油、碳氢化合物含量约1%左右,甲烷含量约10%左右。
焦油分离、含酚污水处理复杂,不推荐用以生产合成气。
4.灰熔聚煤气化技术中国科学院山西煤炭化学研究所技术。
其特点是煤种适应性宽,属流化床气化炉,煤灰不发生熔融,而只是使灰渣熔聚成球状或块状灰渣排出。
可以气化褐煤、低化学活性的烟煤和无烟煤、石油焦,投资比较少,生产成本低。
缺点是操作压力偏低,对环境污染及飞灰堆存和综合利用问题有待进一步解决。
此技术适合于中小型氮肥厂利用就地或就近的煤炭资源改变原料路线。
5.恩德粉煤气化技术属于改进后的温克勒沸腾床煤气化炉,适用于气化褐煤和长焰煤,要求原料煤不粘结或弱粘结性,灰分<25%~30%,灰熔点高、低温化学活性好。
在国内已建和在建的装置共有13套22台气化炉,已投产的有16台。
属流化床气化炉,床层中部温度1000~1050℃。
目前最大的气化炉产气量为4万m3/h半水煤气。
缺点是气化压力为常压,单炉气化能力低,产品气中CH4含量高达1.5%~2.0%,飞灰量大、对环境污染及飞灰堆存和综合利用问题有待解决。
此技术适合于就近有褐煤的中小型氮肥厂改变原料路线。
6.GE水煤浆加压气化技术属气流床加压气化技术,原料煤运输、制浆、泵送入炉系统比干粉煤加压气化简单,安全可靠、投资省。
单炉生产能力大,目前国际上最大的气化炉投煤量为2000t/d,国内已投产的气化炉能力最大为1000t/d。
设计中的气化炉能力最大为1600t/d。
对原料煤适应性较广,气煤、烟煤、次烟煤、无烟煤、高硫煤及低灰熔点的劣质煤、石油焦等均能用作气化原料。
但要求原料煤含灰量较低、还原性气氛下的灰熔点低于1300℃,灰渣粘温特性好。
气化系统不需要外供过热蒸汽及输送气化用原料煤的N2或CO2。
气化系统总热效率高达94%~96%,高于Shell干粉煤气化热效率(91%~93%)和GSP干粉煤气化热效率(88%~92%)。
气化炉结构简单,为耐火砖衬里,制造方便、造价低。
煤气除尘简单,无需价格昂贵的高温高压飞灰过滤器,投资省。
国外已建成投产6套装置15台气化炉;国内已建成投产7套装置21台气化炉,正在建设、设计的还有4套装置13台气化炉。
已建成投产的装置最终产品有合成氨、甲醇、醋酸、醋酐、氢气、CO、燃料气、联合循环发电,各装置建成投产后,一直连续稳定长周期运行。
装备国产化率已达90%以上,由于国产化率高、装置投资较其他加压气化装置都低,有备用气化炉的水煤浆加压气化与不设备用气化炉的干煤粉加压气化装置建设费用的比例大致为Shell法: GSP法: 多喷嘴水煤浆加压气化法: GE水煤浆法=(2.0~2.5):(1.4~1.6):1.2:1.0。
缺点是气化用原料煤受气化炉耐火砖衬里的限制,适宜于气化低灰熔点的煤;碳转化率较低;比氧耗和比煤耗较高;气化炉耐火砖使用寿命较短,一般为1~2年;气化炉烧嘴使用寿命较短。
7.多元料浆加压气化技术西北化工研究院开发的具有自主知识产权的煤气化技术,属气流床单烧嘴下行制气。
典型的多元料浆组成为含煤60%~65%,油料10%~15%,水20%~30%。
笔者认为在制备多元料浆时掺入油类的办法不符合当前我国氮肥工业以煤代油改变原料路线的方针,有待改进。
8.多喷嘴(四烧嘴)水煤浆加压气化技术由华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂、中国天辰化学工程公司共同开发。
属气流床多烧嘴下行制气,气化炉内用耐火砖衬里。
在山东德州华鲁恒生化工股份有限公司建设1套气化压力为6.5MPa、处理煤750t/d的气化炉系统,于2005年6月正式投入运行,至今运转良好。
在山东滕州兖矿国泰化工有限公司建设2套气化压力为4.0MPa、处理煤1150t/d的气化炉系统,于2005年7月21日一次投料成功,运行至今。
以北宿洗精煤为原料气化,多喷嘴水煤浆加压气化与单烧嘴加压气化气化技术指标见表1。
表1 多喷嘴气化与单烧嘴气化结果对比 kg/km3有效气成分/%碳转化率/%有效气比煤耗/m3·km-3 有效气比氧耗多喷嘴气化 84.9 98.8 535 314单烧嘴气化 82~83 96~98 ~547 ~336多喷嘴气化炉调节负荷比单烧嘴气化炉灵活,适宜于气化低灰熔点的煤。
已建成及在建的有11套装置30台气化炉。
已顺利投产的有3套装置4台气化炉。
在建最大的气化炉投煤量为2000t/d,气化压力6.5MPa。
目前暴露出来的问题是气化炉顶部耐火砖磨蚀较快;同样直径同等生产能力的气化炉,其高度比GE单烧嘴气化炉高,多了3套烧嘴和与其相配套的高压煤浆泵、煤浆阀、氧气阀、止回阀、切断阀及连锁控制仪表,1套投煤量1000t/d 的气化炉投资比单烧嘴气化炉系统的投资多2000万~3000万元。
但该技术属我国独有的自主知识产权技术,在技术转让费方面比引进GE水煤浆气化技术具有竞争力。
9.Shell干煤粉加压气化技术属于气流床加压气化技术。
可气化褐煤、烟煤、无烟煤、石油焦及高灰熔点的煤。
入炉原料煤为经过干燥、磨细后的干煤粉。
干煤粉由气化炉下部进入,属多烧嘴上行制气。
目前国外最大的气化炉处理量为2000t/d煤,气化压力为3.0MPa。
这种气化炉采用水冷壁,无耐火砖衬里。
可以气化高灰熔点的煤,但仍需在原料煤中添加石灰石做助熔剂。
国内2000年以来已引进19台,其目标产品有合成氨、甲醇,气化压力3.0~4.0MPa。
我国引进的Shell 煤气化装置只设1台气化炉单系列生产,没有备用炉,在煤化工生产中能否常年连续稳定运行尚待检验。
1套不设备用炉的装置投资相当于设备用炉的GE气化装置或多喷嘴水煤浆气化装置的投资的2~2.5倍,排出气化炉的高温煤气用庞大的、投资高的废热回收锅炉回收显热副产蒸汽后,如用于煤化工,尚需将蒸汽返回后续CO变换系统,如用于制合成氨和氢气,副产的蒸汽量还不够用。
同时还需要另设中压过热蒸汽系统用于气化炉的过热蒸汽。
笔者认为目前Shell带废热锅炉的干煤粉加压气化技术并不适用于煤化工生产,有待改进。
10.GSP干煤粉加压气化技术属于气流床加压气化技术,入炉原料煤为经过干燥、磨细后的干煤粉,干煤粉由气化炉顶部进入,属单烧嘴下行制气。
气化炉内有水冷壁内件,目前国外最大的GSP气化炉投煤量为720t/d褐煤。
因采用水激冷流程,投资比Shell炉省,适用于煤化工生产。
正常时要燃烧液化气或其他可燃气体,以便于点火、防止熄火和确保安全生产。
目前世界上采用GSP 气化工艺技术的有3家,但是现在都没有用来气化煤炭,其中黑水泵煤气化厂只有6年气化褐煤的业绩,没有长期气化高灰分、高灰熔点煤的业绩。
神华宁夏煤业集团有限责任公司已决定采用GSP干煤粉加压气化技术建设83万t/a二甲醚,一期60万t/a甲醇项目,单炉投煤量约2000t/d。
11.两段式干煤粉加压气化技术西安热工研究院开发成功的具有自主知识产权的煤气化技术。
可气化煤种包括褐煤、烟煤、贫煤、无烟煤,以及高灰分、高灰熔点煤,不产生焦油、酚等。
其特点是采用两段气化,其缺点是合成气中CH4含量较高,对制合成氨、甲醇、氢气不利。
废热锅炉型气化装置适用于联合循环发电,其示范装置投煤量2000t/d级两段式干煤粉加压气化炉(废热锅炉流程)已决定用于华能集团“绿色煤电”项目,另一套示范装置投煤量1000t/d级两段式干煤粉加压气化炉(激冷流程)已决定用于内蒙古世林化工有限公司30万t/a甲醇项目。
12.四喷嘴对置式干粉煤加压气化技术由华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂(水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心)和中国天辰化学工程公司通力合作开发的具有自主知识产权的煤气化技术。
中试装置投煤能力为15~45t/d,建于兖矿鲁南化肥厂。
气化炉为热壁炉,内衬耐火砖。
干粉煤由气化炉上部经4个烧嘴加入,产生的合成气下行经水激冷后出气化炉。
属气流床煤气化炉。
以兖矿鲁南化肥厂GE水煤浆气化工业装置生产用煤为原料进行试验。
中试装置作了以氮气和CO2为输送载气的试验。
气化温度为1300~1400℃,气化压力为2.0~3.0MPa,工艺数据见表2。
表2 四喷嘴对置式干粉煤加压气化技术中试数据 kg/km3有效气碳转化冷煤气效有效气比有效气比有效气比成分/%率/%率/%煤耗氧耗/m3·km-3 蒸汽耗89~93 >98 83~84 530-540 300-320 110-130该气化炉属热壁炉,适用于气化低灰熔点的煤,在技术指标上与多喷嘴水煤浆加压气化炉相差并不太大,但是增加了过热蒸汽的投资及消耗和加压氮气或CO2载气的投资及能耗。
有待在冷壁炉上再做些工作,以期取得完善的成果。
工艺技术选择和评述评价煤气化工艺技术必须建立在其是否属于洁净煤气化技术的基础上。
目前为止,还没有开发出万能的煤气化炉型和技术,各种煤气化炉型和气化技术都有其特点、优点和不足之处,都有其对煤种的适应性和对目标产品的适用性。
建设煤化工项目必须选择经过大量试验、工业性示范和工业生产实践的工艺,要择优选用节能、投资省、成本低、效率高、对环境无污染或轻度污染但能很好处理的洁净煤气化技术。
在评价时要从全厂总流程的观点上作技术经济分析评价,切不可只从某一种煤气化工艺技术的角度作局部和不客观的评价。
同时,也切不可以只听专利商的片面性介绍,作局部的不全面的技术经济评价。
现有的12种煤气化工艺技术,可以分为以下几种类型。
(1)逐步淘汰型如常压固定层间歇式无烟煤(或焦碳)气化技术。
(2)适用于中小型氮肥厂改变原料路线和进行技术改造如常压固定层无烟煤(或焦碳)富氧连续气化技术、灰熔聚煤气化技术和恩德粉煤富氧气化技术。
(3)适用于联合循环发电如GE水煤浆加压气化技术、Shell干煤粉加压气化技术。