单喷嘴气流床粉煤加压气化技术

单喷嘴冷壁式 气流床粉煤加压气化新技术
华东理工大学 中石化宁波技术研究院 中海石油化学股份有限公司

汇报内容
一. 概况 二.技术特点 三.与其它技术比较 四.产业化进展 五.团队基础 六.研发历程与工程化积累 七.产业化应用研发工作进展

一. 概况
基于华东理工大学在煤气化技术领域的研发积累、中石化宁波工程 公司在粉煤气化工程设计方面的经验并拥有多项专有技术，双方合作共 同开发了“单喷嘴冷壁式粉煤加压气化技术”。 作为 “单喷嘴冷壁式粉煤加压气化技术” 示范项目的业主，海油 能源投资有限公司和中海化学股份有限公司与华东理工大学、宁波工程 公司共同享有该技术的知识产权。

二、技术特点
2.1 工艺流程
煤粉制备 供料与输送 气化 初步净化与渣水处理
成熟技术
关键技术
核心技术
成熟技术
单喷嘴冷壁式粉煤加压气化技术工艺流程

二、技术特点
(1) 单喷嘴顶置
适应单炉日处理煤1500t/d 以下规模，投资节省，操作灵活。
(2) 水冷壁结构
煤种适应性强，结构简单，副产中压蒸汽，热利用效率高。
(3) 合成气与熔渣并流下行
有利于防范气化炉堵渣。
(4) 激冷流程
成熟技术，投资与运行费用低。
(5) 粉煤密相输送与计量系统
双管路输送系统投资节省，可靠性强；煤粉流量控制精度高。
投资节省、运行可靠的粉煤气化技术！

三、与其它技术比较
3.1 与Shell气化技术比较 （1）气化工艺
Shell技术
废锅流程，循环合成气激冷， 系统复杂，投资大，运行费用高 应用于化工生产极不经济
本技术
激冷流程，工艺成熟 系统简单，投资省，适用于化工生产

3.1 与Shell气化技术比较
（2）气化炉内气渣流向差异及影响
气化室
PDIA
~2m环形大渣
熔渣 合成气
Shell气化炉 „
1.4m
单喷嘴气化炉 „ 高温合成气与熔渣并行下流，
离开渣口的熔渣在旋转气流场作用下 ，易粘附在渣屏上并累计形成大块渣 ，脱落后堵塞渣池的下渣口； 无法及时发现结渣和积渣。 难以消除渣屏结渣和渣口积渣。
有利于顺利排渣；
„ 结渣初期，靠监控渣口压差变
„ „
化及时发现异常，并采取相应 消除措施，避免渣口堵塞。

3.1 与Shell气化技术的比较 （3）气化炉与喷嘴设置
Shell气化炉
单喷嘴气化炉
复合式工艺烧嘴
Shell技术
本技术
开设喷嘴口与火检口，膜式壁结构复杂 膜式水冷壁结构简单 单独设置点火、开工烧嘴（共6个烧嘴） 工艺烧嘴兼具点火、开工功能 系统复杂、操作繁琐、投资高。 系统简单、可靠，操作便捷，投资低。

3.1 与Shell气化技术的比较 （4）合成气除灰工艺
Shell技术（干法除灰）
除灰系统框架标高~97m，整个排 灰系统费用超过1亿(2000t/d）。 消耗大量返吹气 排放氮气需消耗较多伴烧燃气 陶瓷过滤器维护费用昂贵
9复合床洗涤冷却技术强化 了 热质传递，液位易控，避免 带水带灰； 9分级净化，洗涤效果好，系统 压降低，高效节能； 9直接换热式渣水处理系统耐 结垢，传热效率高。
本技术（湿法除灰）
投资低。日处理煤1000t 规模约1800万。 无返吹气 无排放氮气 设备维护费用低，易检修。
Shell干法除灰工艺
成熟的湿法除灰工艺

3.1 与Shell气化技术的比较
（3）粉煤流量测量与标定系统
本技术供料系统流程
‡
Shell供料系统流程
‡
小量程称重系统，显著提高标定精度，为严格控制 氧煤比奠定基础。 可实现在线标定，及时纠正因煤种或物性变化引起 的偏差，消除失控隐患。
大量程称重系统，称重偏差大，标定 精度低。 同时接收磨煤系统煤粉，无法实现 在线标定。
‡
‡

3.3 与GSP、航天炉的比较

建设2套日处理煤1000吨级单喷嘴冷壁式粉煤加压气化装置。

单喷嘴冷壁式粉煤加压气化技术示范工程

4.1 中海油项目——内蒙古天野化工35万吨合成氨项目

2008年3月10日通过中海油计划部组织的

示范装置专家审查。

2008年7月4日通过中石化科技开发部组

织的“单喷嘴冷壁式粉煤加压气化技术”工

艺包审查会。

2008年12月完成示范装置气化炉招标,上

海锅炉厂中标。

气化炉进入加工制造阶段

上海市科技支撑项目——“新型水冷壁粉煤气化炉研制”

项目依托单位：上海电气上海锅炉厂项目合作单位：华东理工大学

中国石化集团宁波技术研究院中海石油化学股份有限公司

4.2 中海油项目——山西华鹿煤炭化工有限公司

山西华鹿煤炭化工有限公司30万吨合成氨项目

建设2套日处理煤1000吨级单喷嘴冷壁式粉煤加压气化装置。

4.3 日处理煤

供料与输送

煤粉制备气化初步净化与渣水处理

成熟技术关键技术核心技术成熟技术

多喷嘴气化炉

辐射废锅

对流废锅

五、团队基础——华东理工大学

z经过20多年科技攻关，成功开发了具有自主知识产权的煤气化技术，是目前国内外唯一一家同时拥有水煤浆气化技术和粉煤气化技术的研究院所。

z多喷嘴对置式水煤浆气化技术已应用17家企业，47台气化炉，并出口美国Valero能源公司用于石油焦气化制氢项目。

z国内最大规模水煤浆气化装置（2000吨煤/天气化炉）已于2009年6月在江苏灵谷化工有限公司成功运行。

z粉煤加压气化技术正在实施产业化，建设2套示范装置。