U-gas气流床技术

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Shell、Texaco和U-gas气化技术方案比较

Shell、Texaco和U-gas气化技术方案比较

Shell、Texaco、U-gas气化技术方案比较一、原料的适应性Shell和U-gas煤种的选择不是技术问题,而是经济问题,它能适应褐煤、次烟煤、烟煤、无烟煤等煤种以及石油焦等原料,也可以二者惨混的混煤,并可以气化高灰分(5.7~24.5%,shell最高35%,U-gas最高55%)、高水分(4.5~37%)和高硫分的劣质煤,在原料的选择上有很大的灵活性。

GE(Texaco)煤气化工艺也能使用很多煤,如烟煤、次烟煤、石油焦和煤液化残渣。

但在煤种选择上有以下要求:1、应选用含水低,尤其是内水低的煤种,否则不利于制成高浓度的水煤浆,对内水含量高的褐煤成浆性差,一般要求小于15%;对褐煤应用有限制。

2、选用灰熔点低和灰粘度适宜的煤种,灰熔点FT(T3宜低于1300℃),否则会影响气化炉耐火砖的使用寿命。

对高灰熔点的煤应用有限制。

3、要求灰分小于20%。

二、备煤SHELL用煤需要将煤研磨到90%的粒度小于100um,然后用惰性气体的热风干燥,煤中含水量控制在2%以下,以利于气体输送干粉进料的要求。

GE通常采用湿磨工艺,小于10mm粉煤与水、添加剂同时加至磨煤机,过筛后制得高浓度水煤浆。

制浆要求煤粉的粗细颗粒要求有合理的比例:一般通过420um煤粉占90~95%,通过44um的占25~35%,研磨后加入稳定剂,可使水煤浆浓度提高1~2%,达到60~67%工业应用水平。

U-gas需要将煤粉碎到6mm以下,然后干燥外水在4%左右即可。

三、加煤方式和安全性SHELL和U-gas煤气化工艺均采用氮气或二氧化碳输送到缓冲仓,再又上述气体将煤输送到气化烧嘴或喷嘴,整个过程密封,运行稳定可靠,但锁斗系统操作相对复杂。

GE通过中间槽、低压泵、煤浆筛入煤浆槽,再由高压煤浆泵输送到气化炉,但高压煤浆泵的要求较高,需要定期更换内隔膜衬里。

四、气化系列配置SHELL不用备炉,并已经在2000t/d生产装置中得到验证,装置运转率达到95%以上。

U-gas 气化法

U-gas 气化法

U-gas 气化法进入 U -gas 炉内的煤是<6 毫米的煤(有时也使用< 10 毫米的煤粒),并要求煤粒水份<4%,所以入炉煤须经干燥、粉碎、筛分等过程进入干煤仓,然后经煤锁送至炉前煤仓,再由螺旋输送机送入炉中。

气化剂分两处进入炉内,一是通过床底斜炉篦进入分布盘内,在浓相区气体流速为1.2~2 米 / 秒,以保证炉内正常流化所需要的气流,另一部分是通过分布盘中心的排灰装置及其上部的文丘里管进入,其流速约为 10 米 / 秒。

在 U-gas 炉内,煤完成四个功能,即煤的破粘、挥发份脱除、煤的气化及灰团聚。

经团聚后的灰通过排灰管从炉内排出,至灰斗在水冷却后成灰渣浆排出炉外。

炉内气化区分浓相区和稀相区,煤进入浓相区,经气化后上升,并在稀相区逸出,床层压差为 10~15 千帕。

在稀相区逸出的煤气带有大量飞灰,经一级旋风分离器(又称细粉收集器)分离得到的细灰(颗粒较大)循环回流至气化炉的浓相区,重新参与气化,从二级旋风分离器分离出的细粉(颗粒较小)循环回流至气化炉的稀相区参与灰团聚,目前的 U-gas 设有第三级旋风分离器,此时分离出的飞灰更细,含碳量也较低,此类细粉不再回炉,而排出系统。

经三级细粉脱除的煤气进入废热锅炉,从废热锅炉逸出的煤气又进入空气预热器及锅炉进水的除氧器,进一步利用煤气的显热,废热锅炉可产生压力为 3.9 兆帕的蒸汽,可作为工厂的热能供应或供发电,煤气在降温后再经过文丘里管洗涤器及洗涤塔水洗,进一步清洗除尘及降压,最后以洁净煤气外供。

目前工业化的 U-gas 炉直径正在日益扩大,上海焦化总厂引入的 U-gas 炉直径为 2.2 米,操作温度为 920~1050℃,压力为 0.39~2.45 兆帕(上海焦化总厂 U-gas 炉实际操作温度为 990℃,压力为 0.19 兆帕)。

φ 2200U-gas 炉以空气—蒸汽为气化剂时产出的煤气发热量为 4800~5024 千焦 /立方米,台炉的煤气产量为 22000立方米/ 时。

国内气化炉市场“百家争鸣”,煤化工“心脏”的国产化成功之作

国内气化炉市场“百家争鸣”,煤化工“心脏”的国产化成功之作

国内气化炉市场“百家争鸣”, 煤化工“心脏”的国产化成功之作展开全文■ 信息来源| 最国产10年前国内煤化工核心装置——气化炉, 基本靠引进国外先进技术。

10年后的今天, 国内自主煤气化技术发展迅速, 尤其以水煤浆气化技术的国产化, 使我们国内大型项目摆脱了对进口技术的依赖。

气化炉作为化工项目的心脏投资巨大, 年处理原煤25万吨的气化炉进口品牌单台造价接近1亿人民币, 而国产化后的价格仅为进口的三分之一。

目前国内煤化工应用的气化炉大约有40种, 截止2020年我国对煤气化炉的需求量将达到2250套, 中国已经成为世界上最大的煤气化炉市场。

煤化工气化炉根据煤的性质和对煤气的不同要求有多种气化方法, 按照煤颗粒的运动状态相应的气化设备有固定床(移动床)气化炉、流化床(沸腾床)气化炉、气流床煤气化炉。

从煤的相态上来分辨, 两种主流气化炉分别为, 水煤浆和干煤粉。

随着国产气化技术的逐步提升, 一系列国产新炉型的陆续投产实现长周期运行, 加之进口炉型昂贵的专利费和过高的前期投资, 新项目逐渐采用了价格便宜, 操作简单的国产炉型, 一些国外炉型逐渐没落。

•固定床气化炉:进入国内市场最早, 投资高, 对蒸汽需求量大, 产气量略小。

•主要供应商有:美国UGI: 我国以煤炭为原料的合成氨厂的造气炉绝大多数是基于UGI 炉型发展起来的。

它的优点是设备简单, 易于操作。

缺点是: 因常压操作生产强度低, 生产需要高压的合成气时能耗高, 对煤种要求比较严格, 通常须采用有一定粒度要求的无烟煤或焦炭。

炉子为直立圆筒形结构, 下部有水夹套, 上部内衬耐火材料, 炉底设转动炉篦以利排灰渣。

国内主要应用项目:晋煤集团, 湖北三宁, 丰喜集团合成氨项目德国鲁奇(Lurgi): 生产能力大, 以块煤为原料, 尤其适应褐煤, 碳转化率高, 调节负荷方便, 缺点是投资大, 结构复杂, 加工难度高。

主要国内应用项目:大唐煤制气, 新疆广汇能源, 河南义马等项目德国BGL(液态排渣鲁奇炉):BGL炉是英国BG公司和德国鲁奇联合开发的炉型, 与其他以氧气为主的气化系统相比, BGL气化炉耗氧量较低, 从而使总效率明显提高。

煤气化技术及各种气化炉实际应用现状综述_赵麦玲

煤气化技术及各种气化炉实际应用现状综述_赵麦玲
表2
操作 温度 / 操作 压力 / M Pa
各种流化床气化炉的技术参数
碳 转化率 / % 有效气 冷煤气 ( C O+ H 2 ) 效率 / % 比氧耗 / m 3 / km 3 76 190~ 210 有效气 ( CO + H 2 ) 比煤耗 / kg/ km 3 580 单台炉 加煤量/ t/ d
0


污染严重。以常压 2 650 mm 的气化炉为例 , 单 台炉 投 煤 量仅 为 60 t/ d, 且 要 求 原料 为 25 ~ 80 mm 的无烟块煤或焦炭。 ( 2) 鲁奇 ( L urg i) 固定床气化工艺成熟可靠, 气化温度 900~ 1 050 , 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 , 它最适合生产 城市煤气。若采用此技术制合成气存在以下问题。 煤气成分复杂, 合成气中含有不需要的 甲烷, 约 7% ~ 10% , 如果 将这些 甲烷 转化为 H 2 和 CO, 势必投资大 , 成本高。 有大量污 水需要处理。污水中含大量焦油、酚、氨、脂肪 酸、氰化物等 , 因此要建焦油回收装置 , 酚、氨 回收和生化处理装置 , 增加了投资 和原材料消 耗。 该气化技术原料为 15~ 50 mm 的块煤。 块煤价格高, 增加了成本。 ( 3) BGL 炉是在鲁奇 ( L urgi) 炉基础上的改 进, 由固态排渣改为液态排渣 , 该气化炉可直接气 化含水量大于 20% 的各种煤, 在 1 400~ 1 600 高温条件下气化, 蒸汽用量可大幅下降 , 90% ~
2
反应区, 用于输入煤粉、水蒸气和氧气的喷嘴设 在下炉膛的两侧壁上 , 渣口位于下炉膛底部 , 采 用液态排渣。上炉膛为第二反应区, 区段较长, 在上炉膛的侧壁上设有二次煤粉和水蒸气喷嘴。 运行时, 由气化炉下段喷入干煤粉、氧气以及蒸 汽, 所喷入 的煤粉 量占总 煤量的 80% ~ 85% , 在上炉膛喷入水蒸气和煤粉, 所喷入煤粉占总量 的 15% ~ 20% 。上炉膛的作用有二 : 其一是代 替循环合成气 , 使温度达到 1 400 的煤气降温 至约 900 ; 其二是利用下炉膛的煤气显热进行 煤的热裂解和部分气化, 以提高总的冷煤气效率 和热效率。 ( 6) 国产新型四喷嘴干煤粉加压气化炉是华 东理工大学开发的煤气化技术 , 与水煤浆气化相 比, 粉煤加压气化系统对仪表有更特殊的要求, 其安 全 联 锁 控制 指 标 更 高。气 化 温 度 1 300~ 1 600 , 压力 3 0 M Pa 、4 0 M Pa, 有效气成分 为 89% ~ 93% 。 ( 7) 多元料浆气化技术( M CSG) 是由西北化 工研究院开发的大型煤气化技术, 在完成中间试 验和工业化示范试验基础上, 于 2001 年实现工 业应用。该技术采用湿法气流床气化, 以煤、石 油焦、石油沥青等 含碳物质和 油 ( 原油、重油、 渣油等) 、水等经优化混配形成多元料浆 , 料浆 与氧通过喷嘴混合后瞬间气化 , 具有原料适应性 广、气化指标先进、技术成熟可靠、投资费用低 等特点, 整套工艺以及料浆制备、添加剂技术、 喷嘴、气化炉、煤气后续处理系统等已获得 8 项 国家专利。目前, 多元料浆气化技术已在二十多 套工 业 装 置 上 应 用 , 包 括 300 kt/ a 合 成 氨、 200~ 600 kt / a 甲醇和 500 kt / a 煤制油 装置, 已 有三套工业装置平稳运行。 ( 8) H T L 航天炉是原航天十一所借鉴荷兰 Shell、德国 GSP、美国 T ex aco 煤气化工艺的先 进经验, 配置自己研发的盘管式水冷壁气化炉而 形成的一套结构简单、有效实用的煤气化工艺。 该工艺煤种适应性广 , 从褐煤、烟煤到无烟煤均 可气化, 对于高灰分、高水分、高硫的煤种同样 适用。烧嘴设计同 GSP, 采用单烧 嘴顶烧式气 化, 气化采用 T ex aco 激冷工艺, 设计气化温度 1 400~ 1 600 , 气化压力 2 0~ 4 0 M Pa 。 H T L 气化炉的烧嘴由原航天十一所自己制造 , 与德 国 GSP 气化烧嘴相似 , 只是煤粉喷入的方向有

国内外煤气化技术概述

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。

气 流 床 气 化 法.

气 流 床 气 化 法.

喷嘴 O2入口 冷却水入口
特点: 冷却水出口 -水煤浆进料(煤>60%) -先进行预热、水蒸发 气化炉 -干馏、热解、气化 耐火砖衬-液态排渣 -进料比干煤粉简单稳定 -湿法研磨节省动力 水入口 -煤浆需加稳定剂 -对向火面耐火材料要求高 水出口 -副产蒸气利用很重要 -O2耗较高、CO2较多
喷嘴 O2 入 冷却水入 口 口
急冷室 水浴
3)生成以CO、H2、CO2和 水蒸汽为主要成分的湿煤 冷却水出 气及熔渣,一起并流而 口气化炉 下.离开反应区,进入炉 耐火砖衬 子底部急冷室水浴, 4)熔渣经淬冷、固化后 被截留在水中.落入渣罐, 经排渣系统定时排放。 水入 5)煤气和所含饱和蒸汽进 口 入煤气冷却净化系统。 水出 口
图5-44
K-T气化工艺流程
1-煤斗;2-螺旋给料器;3-氧煤混合器;4-煤粉喷嘴;5-气化炉;6-辐射 锅炉;7-废热锅炉;8-除渣机;9-运渣机;10-冷却洗涤塔;11-泰生洗涤 机;12-最终冷却塔;13-水封槽;14-急冷器
② 煤粉和气化剂的输入
煤仓中粉煤通过气动输送输入 气化炉上部的粉煤料斗1。全系 统均以氮气充压。 螺旋加料器2将煤粉送入氧煤 混合器3;空分工业氧进入氧煤 混合器3。 均匀混合的氧气和煤粉,进入 烧嘴4,喷入气化炉内5;过热蒸 汽同时经烧嘴4送入气化炉5。 关键: 煤粉喷射速度必须大于火焰 的扩散速度,防止回火。
1.2 主要特征 ※ ①气化温度高、气化强度大 纯氧和水蒸气气化,温度达2000℃左右 ②煤种适应性强; 褐煤不适于制水煤浆加料。 ③煤气中不含焦油; 反应温度高,床层温度均一 ④需要设置庞大的磨粉、余热回收、除尘等辅助装置。 粉煤70~80%过200目筛分,出口煤气温度高,起气速高 带走的飞灰多。

煤化工气化炉的发展简介---气流床气化炉1

煤化工气化炉的发展简介---气流床气化炉1
• 因此,通过提高气化剂浓度、提高反应温度,增加气固接触有效面和 接触时间将有利于气化反应进行,提高煤气产量并改善煤气的质量。
煤化工气化炉的发展
四、气化炉分类
(1)按是否需要开采或按‘气化炉’的位置分:
地面气化
地下气化
(2)按流体力学:
固定床(移动床)气化
流化床气化 气流床气化
(3)按气化剂的种类
煤化工气化炉的发展
六、固定床气化、流化床气化、气流床气化工艺特点
(3)气流床气化工艺 气、固(煤粉/煤浆)两相并流接触; 床层压力降随气速提高而减小; 煤粒分散在气流中,粘结性无影响; 气化温度很高,气化反应非常快;
煤化工气化炉的发展
煤化工概念
以煤炭为原料经化学方法将煤 炭转化为气体、液体和固体产 品或半产品,而后再进一步加 工成一系列化工产品或石油燃 料的工业,称之为煤化工。
煤化工气化炉的发展
一、煤炭气化的主要反应
•C+O2=CO2 完全燃烧 •2C+O2=2CO 部分燃烧 •C+CO2=2CO Boudouard反应 •C+H2O=CO+H2 水蒸气气化 •C+2H2=CH4 加氢气化 •2H2+O2=2H2O 气相燃烧 •2CO+O2=2CO2 气相燃烧 •CO+H2O=CO2+H2 水煤气变换 •CO+3H2=CH4+H2O 甲烷化连续式化间歇式气化-水煤气气化
煤化工气化炉的发展
五、气化炉的发展简史
煤化工气化炉的发展
五、气化炉的发展简史
煤化工气化炉的发展
五、气化炉的发展简史
煤化工气化炉的发展
五、气化炉的发展简史
煤化工气化炉的发展

气流床气化技术研究现状

气流床气化技术研究现状

气流床气化技术研究现状刘庆旺煤炭是我国的基础能源和重要原料,在国民经济和社会发展中具有重要的战略地位,将长期是我国的主要能源。

煤气化技术是煤炭清洁转化的核心技术之一,是发展煤基化学品(氨、甲醇、二甲醚等)、煤基液体燃料、先进的lGCC发电、多联产系统、制氢、燃料电池等过程工业的基础,是这些行业的共性技术、关键技术和龙头技术。

估计,我国“十一五”末期年气化用煤约1亿t。

以煤间接液化为例,规模为500万t/a的生产装置,气化用煤在2200-2500万t/a。

国内在建的甲醇装置、合成氨装置、煤制油装置和处于筹建中的煤制烯烃装置、煤制油装置、甲醇装置等,已展现了对煤气化技术的强劲需求。

在流派众多的煤气化技术中,气流床气化技术因煤种适应范围比较广、气化温度、压力高、易于大型化,成为煤气化技术发展的主流方向。

国际上有代表性的气流床气化技术主要有GE (Texaco)气化技术、Global E-Gas气化技术,以干粉煤为原料的Shell气化技术,Prenflo气化技术及GSP气化技术。

气流床气化法是20世纪50年代初发展起来的新一代煤气化技术,最初代表炉型为K-T炉。

其后随着Texaco, Shell等一批新型工艺的开发,气流床气化技术因其出色的生产能力和气化效率,在世界范围内得到了迅速推广和广泛的应用,尤其是在燃气联合循环中。

目前绝大多数1GCC电站所选择的均为气流床气化炉,主要炉型有Texaco, Shell, E-Gas(原Destec)以及Prenflo等。

气流床气化法使用极细的粉煤为原料,在气化炉内细颗粒粉煤分散悬浮于高速气流中,并随之并行流动,这种状态即称气流床。

气流床气化法属于高温气化技术,原料煤具有很大的比表面积,又处于加压条件下,因此气化反应速度极快,气化强度和单炉气化能力比前两类气化技术都高。

目前己经商业化的气化炉,每天可气化约2000-2600t煤。

在气流床的高温下,粉煤的干馏产物全部分解,粗煤气中不含焦油、酚及烃类液体等,有利于简化后续净化系统,对环境污染少。

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U-GAS气化炉
U-GAS气化炉工艺特点(1)灰分熔聚及分离气化工艺U-GAS 气化炉属流化床气化。

其主要特点是流化床中灰渣与半焦的选择分离,即煤中的碳被气化,同时灰被熔聚成球形颗粒,并从床层中分离出来。

U-GAS气化炉工艺流程气化所形成的含灰较多的颗粒表面熔化和团聚成球形颗粒,并从床层中分离出来。

灰粒的表面熔化或熔聚成球是一个复杂的物理.化学过程。

为使在气化过程中实现灰的熔聚和分离,气化炉排渣是通过炉子底部文丘里管,依靠文丘里气速控制排灰塞。

气化炉中灰熔聚区域的几何形状、结构尺寸及相应晶操作条件都起着重要的作用。

它包括:文丘利管(颈部)内的气速、流经文丘利管和流经炉箅的氧气量与水蒸气量的比例,烙聚区的温度以及带出细粉的循环量等因素。

a.文丘里管内的气流速度文丘里管内的气速及气化剂中的汽氧比极为重要,它直接关系到床层高温区的形成。

文丘里管颈部的气速控制着灰球在床层中的停留时间,相应地决定了灰球中的含碳量。

当灰球中的含碳量在允许范围以内时,停留时间越短越好,以免由于停留时间过长,床层中灰含量过高导致结渣现象的发生。

b.熔聚区的温度熔聚区的温度是灰团聚成球的最重要的影响因素,它是由煤和灰的性质所决定,必须控制在灰不熔化而又能团聚成球的程度。

实验发现,此温度常比煤的灰熔点(T1)低100~200℃,与灰中铁的含量有关。

有的理论认为,煤中灰分的团聚是依靠灰粒外部生成粘度适宜的一定量的液相将灰粒表面润湿,在灰粒相互接触
时,由于表面张力的作用,灰粒发生重排、熔融、沉积以及灰粒中晶粒长大。

而粘度适宜的一定数量的液相只有在合适的温度下才能产生。

温度过低,灰粒外表面难以生成液相,或生成的液相量太少,灰分不能团聚;温度过高,灰分熔化粘结成渣块,破坏了灰球的正常排出。

一般,通过文丘里管的气化剂的汽氧比比通过炉箅的气化剂的汽氧比低得多,这样才能形成灰熔聚所必需的高温区。

气化炉操作温度控制在灰团聚温度,使灰渣表面软化,熔融成团排渣,故国内称灰团聚气化炉。

c.带出细粉的再循环U-GAS气化工艺借助两个旋风分离器实现细粉循环并进一步气化,生成的细灰与床层中的熔聚灰一起形成灰球排出。

由于细粉直接返回床层和熔聚区,在返回过程中细粉的冷却和热量损失,气化反应的吸热,使得细粉的循环量对灰熔区的温度有一定的影响。

故要选择好细粉返回床层的适宜位置,加强返回系统的保温,使其对灰熔区温度的影响变得较小,达到既提高煤的利用率,又保证次熔聚成球的正常进行。

(2)对煤种有较广泛的适应性U-GAS气化工艺的主要优点在于它具有较广泛的煤种适应性和高的碳转化率。

流化床气化与固定床气化相比较,能用屑煤作原料,而固定床气化则以块煤作原料。

随着采煤工业的机械化程度提高,采用水力采煤要取得块煤较困难。

流化床与气流床相比,操作温度大大低于气流床。

与同类型流化床相比,U-GAS炉随煤气带出的粉料由旋风分离器捕集后返回到炉内,旋风的料腿插入U-GAS炉内,使热效率提高。

煤气化技术若按煤气化的炉型分类主要有固定床、流化床、气流床三种。

固定床常用气化炉有UGI炉和鲁奇炉。

UGI炉以无烟块煤和焦炭为原料,对原料要求高,污染严重,国外早已淘汰,我国仍有几千台炉子(据统计约5000台)在用,许多厂都在寻求技术改造;鲁奇炉以块状弱粘结性贫瘦煤为原料,适合于生产燃料煤气或间接液化制油的原料气,煤气中焦油及杂质含量高,大面积推广使用收到限制。

流化床常用气化炉有温克勒、循环流化床、灰熔聚流化床、恩德炉、U-Gas气化炉等。

流化床气化炉较适合生产工业燃气,个别也用于生产合成氨原料气;在国外循环流化床气化技术主要用于制取燃料气和联合循环发电,没有用于生产合成气的业绩;流化床粉煤气化技术的特点是气体中不产生焦油,操作灵活,但单台气化炉产能小,常压气化,碳转化率偏低,很难适合大规模生产高压合成气。

上海焦化厂三联供工程引进了8台流化床粉煤气化炉,但因故障多,开工率一直较低。

流化床气化炉适用于灰熔点和反应活性较高的原料煤种,气化效率和热效率中等,可用于小化肥厂原料路线改造和小城镇制造城市煤气,目前气化炉规模较小,生产能力偏低。

总体上看,流化床气化技术基本上是常压气化,气化炉体积大,气化温度低,对原料煤的反应活性和灰熔点有一定要求,所产气体适
合做燃气,若用于生产高压合成气须配置大容量、大功率的压缩机,能耗较大。

气流床是目前先进的煤气化技术,主要有湿法气流床气化和干法气流床气化。

湿法气流床气化技术有水煤浆加压气化工艺和多元料浆加压气化技术;干法气流床气化有壳牌、GSP等气化工艺。

气流床煤气化技术的特点是煤种适应性广,属高温加压气化,技术先进,气化指标优良,无污染,是煤气化技术的发展方向。

尤其是干法粉煤加压气化技术是今后开发的重点,目前国内尚在研发阶段,无成熟工业技术。

气流床相比流化床技术,具有气化压力高,碳转化率高,气化温度高、环境污染小的优点。

首先气化压力高,易于大型化;碳转化率高,能源利用率高;同时由于气化温度高,副产物少,满足环境友好的现代煤[wiki]化工[/wiki]特点,但是投资相对来说较高。

流化床之所以能在目前情况下有一定的市场,是由中国的国情所决定的,现在国内仍有许多固定床气化炉,如果改造成气流床,存在资金障碍,还有就是后续系统全部都要推倒重建,如果改造成流化床,能源利用率比固定床高,后续系统基本不用改造,所以流化床仍然作为目前的一种气化技术方案受到重视。

灰融聚流化床粉煤气化(CAGGTM)技术与TEXACO、Shell、GSP等国外先进的煤气化技术相比,具有下列相对优势:
1、灰融聚流化床粉煤气化(CAGGTM)技术所用的原料煤粒度一般为≤6mm,故可直接利用煤炭生产过程中产生的筛下粉煤,不像TEXACO、Shell、GSP等气化技术必须将原料煤磨成细粉。

原料煤的准备过程相对简单的多,并非常适合采煤机械化程度提高后粉煤率增加、需合理与有效利用粉煤的特点。

2、TEXACO、Shell、GSP等国外先进的煤气化技术尽管技术先进、效率高,但也并不是尽善尽美的,由于采用熔渣气化,使其有其一定的适应范围,存在不能高效气化高水分、高灰、高灰熔点的劣质煤;TEXACO气化技术对煤的可磨性、成浆性及灰的粘温特性有较高的要求;入炉煤处理费用昂贵;设备结构复杂,引进费用及投资费用高等缺点。

3、灰融聚流化床粉煤气化(CAGGTM)技术由于操作温度适中,采用固态排渣技术,因此对煤种的适应性广,具有原料粉煤来源充足;能高效气化高硫、高灰、高灰熔点、低活性的粉煤;氧耗及投资较低;入炉煤处理费用低;设备结构简单,便于操作、维修管理等优点。

与TEXACO、Shell、GSP相比,同等规模气化装置投资省40~50%,氧耗低20~30%,煤气成本低10~15%。

4、由于灰融聚流化床粉煤气化(CAGGTM)技术气化炉操作温度低于TEXACO的操作温度,因而气化炉内耐火材料的工作寿命相对较长。

5、灰融聚流化床粉煤气化(CAGGTM)技术由于气化炉热容大,因此与TEXACO、Shell、GSP等气化技术相比,具有开停炉操作方便,
生产负荷调节灵活等优势。

6、灰融聚流化床粉煤气化(CAGGTM)技术是符合我国国情,拥有自主知识产权、达到国际先进水平的新型煤气化技术,与TEXACO、Shell、GSP相比投资省、专利费用低,有利于在我国众多的企业中推广应用。

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