壳牌煤气化技术(DOC2)(1)
Shell煤气化技术
Shell煤气化技术吴迎(中国五环化学工程公司，武汉 430079) 2006-08-041 概述谢尔粉煤加压气化工艺(简称Shell煤气化工艺)，是荷兰壳牌公司开发的一种先进的煤气化技术，与先进的德士古(Texaco)水煤浆加压气化技术相比，Shell煤气化具有对煤质要求低，合成气中有效组分 (CO+H2>90％)含量高，原煤和氧气消耗低，环境污染小和运行费用低等特点，已成为近年来国内外设计单位和生产厂家首选的气化工艺。
我国正在设计和建设中的洞庭氮肥厂、柳州化学工业公司等厂家，已将该技术应用于合成氨生产。
湖北化肥厂和安庆化肥厂也准备将该技术用于本厂的“油改煤”制氨流程。
湖北双环科技股份有限公司引进Shell公司基础设计，由我院做工程设计，正在建设规模为800t／d(相当于20万t／a)的工业示范装置，即将投运。
Shell煤气化技术是我国建设大型煤化工项目或中氮肥改造的主要方向。
Shell工艺虽属先进，但投资偏高，一般企业不易接受，建议尽快实现关键技术和设备的国产化。
2 Shell煤气化工艺原理、技术特点及主要设备2.1 Shell煤气化工艺原理Shell煤气化过程是在高温高压下进行的，Shell煤气化属气流床气化。
粉煤、氧气及水蒸汽在加压条件下并流进入气化炉，在极为短暂的时间(3～10s)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，其工艺流程如图1所示，气化工艺指标如表1所示。
2.2 技术特点a.煤种适应性广。
从无烟煤、烟煤、褐煤到石油焦化均可气化，对煤的灰熔融性适应范围宽，即使高灰分、高水分、高含硫量的煤种也同样适应。
b.气化温度约1 600℃，碳转化率高达99％以上，产品气体洁净，不含重烃，甲烷含量低，煤气中有效气体(CO+H2)高达90％以上。
c.氧耗低，单炉生产能力大。
氧气消耗低，比水煤浆气化工艺低15％～25％，因而配套的空分装置投资相对降低；目前已投入运转的单炉气化压力3.0MPa，日处理煤量已达2000t，因此，单炉生产能力大，目前更大规模的装置正在工业化。
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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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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➢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
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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
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。
环境友好的煤气化技术——壳牌煤气化
环境友好的煤气化技术——壳牌煤气化张宗飞;唐凤金;王光友;陈巳樊【摘要】简述了壳牌煤气化装置的基本情况,介绍了壳牌煤气化典型装置的运行状况,分析了壳牌煤气化技术在大型煤气化项目上的应用优势. 结果表明:① 壳牌煤气化装置的运行状况良好,典型装置全年总运行天数普遍在300 d以上;②壳牌煤气化装置具有良好的环保指标,高能效、低煤耗、低水耗以及良好的经济效益,符合国家产业政策;③壳牌煤气化装置已实现设备国产化,通过优化材料等级可降低装置投资,将在我国"十三五"期间的大型煤化工项目中得到更进一步的应用.%This paper briefly describes the basic situation of SCGP unit, introduces the operating situation of the typical SCGP unit, and analyzes the ad-vantages of SCGP applied in large-sized coal gasification projects.Result indicates that:(1) The operating situation of the SCGP plant is favorable, and the typical plant's availability is generally above 300 days annually;(2) The SCGP unit meets the national industry policy and has satisfied environmen-tal protection indicators, and boasts the features of high energy efficiency, low coal consumption and water consumption, and good economic benefit;(3) The investment of SCGP unit can be reduced by equipment domesticization and material grade optimization, and SCGP will be applied further in the large-sized coal chemical projects during the 13th Five-year Plan of China.【期刊名称】《化肥设计》【年(卷),期】2015(053)006【总页数】4页(P1-4)【关键词】壳牌煤气化装置;环保;设备国产化;能效;应用前景【作者】张宗飞;唐凤金;王光友;陈巳樊【作者单位】中国五环工程有限公司,湖北武汉 430223;中国五环工程有限公司,湖北武汉 430223;中国五环工程有限公司,湖北武汉 430223;中国五环工程有限公司,湖北武汉 430223【正文语种】中文【中图分类】TQ546我国能源为“富煤、缺油、少气”的结构，在前些年原油价格持续高位运行和“4万亿”政策的推动下，以替代经济能源和石油化工产品为主的煤化工行业有了突飞猛进的发展。
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。
浅析 SHELL 煤气化技术
·270·2016年7月 第8卷技术论坛工程技术浅析SHELL煤气化技术赵 野神华鄂尔多斯煤制油分公司，内蒙古 鄂尔多斯 017209摘 要：随着国内近年掀起的煤化工热潮，Shell煤气化工艺以其高效、安全和环保的特点，成为很多企业的首选工艺之一。
本文介绍了Shell煤气化的工艺原理、特点，煤种的选择，气化炉炉温偏高和偏低的参数变化和影响，气化炉温度监测，煤烧嘴与烧嘴罩损坏泄漏的一般原因及影响，以及对Shell煤气化未来的展望。
关键词：壳牌煤气化；气化炉的特点；煤种；炉温；烧嘴罩中图分类号：TQ546 文献标识码：A 文章编号：1671-5586（2016）64-0270-021 引言能源和环境是人类赖以生存与发展的基础，然而当今世界正面临着能源短缺、环境污染和温室效应等诸多问题，如何实现人类社会、经济与环境的协调可持续发展，已经引起国际社会的普遍关注。
人类必须在化石能源濒临枯竭和生存环境濒临崩溃之前，完成替代能源和相关技术的开发。
我国是能源消耗大国，而且煤多油少气贫，那么煤转气转油将是未来发展的趋势，它将带动经济的发展，也是国家能源战略储备的一部分。
壳牌煤气化技术的出现为洁净能源的开发指明方向，产品具有节能降耗，应用广泛的特点。
以下是结合自己在工作中的实践和对壳牌煤气化的所知进行分析探讨。
2 SHELL煤气化的原理和特点2.1 SHELL煤气化的工艺原理Shell煤气化技术是目前世界上较为先进的第二代粉煤气化技术之一，气化过程也是在高温加压下进行的。
其进料方式是将碎煤磨成0.1mm以下、水分2%以下的细粉，高压氮气通过特殊的喷嘴将粉煤送进炉膛，与被蒸汽稀释的氧气在气化炉内高温高压下气化形成合成气（CO+H2＞90%）、飞灰和熔渣[1]。
该技术工艺流程较简单，原煤经碎煤后送至磨煤机，磨成的细粉被热惰性气体干燥，由高压氮气将干煤粉送入气化炉，另外高压氧气和中压过热蒸汽混合后也由喷嘴喷入炉内。
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壳牌煤气化技术
在世界所需要的基本能源中，接近30%由煤炭提供。
世界所需要的电量之中，近40%是用煤炭生产的。
在目前已探明储量的能源之中，煤炭是蕴藏量最丰富、分布最广泛燃料，而且煤炭的价格相对石油与天然气也是最低的。
中国是属于“缺油少气”的国家，但是煤炭储量却占有世界煤资源总量的1/3。
按照同等热值计算，中国已探明的石油储量还能够使用不到20年，天然气约为30年，而煤炭则至少为200年。
天然气比替代能源如石油和煤炭更为洁净，但是目前只能满足不到3%的能源需求，主要还是依赖煤炭与石油，煤炭满足了中国超过70%的能源需求。
但是，煤炭燃烧排放的污染却越来越引起人们对环境保护的关注。
传统用煤的方式只有直接燃烧，燃烧后的废物，包括二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳等会直接进入大气层。
煤气化是一种最洁净的煤炭利用技术，能够避免煤直接燃烧的污染。
另外，煤气化方式利用煤的能源效率高。
原料煤所含的能量之中，约80%到83%以合成气形式回收，另外14%到16%以蒸汽形式回收，总之，96%以上的煤能源都能够被利用。
壳牌煤气化技术采用干燥方式，用氮气将煤粉送到气化炉，最后生成合成气，即一氧化碳和氢的混合物。
合成气中含有原煤中约80%的能量，另外15%的有效能量以蒸汽的形式获得。
整个气化过程只有5%的能量流失。
合成气可以用来制造纯氢，生产合成氨、甲醇、含氧化合物，以及尿素及合成氢燃料等衍生物。
该合成气还可用于电厂供热、蒸汽和发电的燃料，并可作为城市用气。
壳牌煤气化技术使煤炭得以充分利用。
其中，硫化物被还原成纯硫磺，可以作为原料出售给化工行业；灰份则被回收为清洁炉渣，用来制造建筑材料。
整个工艺的用水量极低，废水也很容易净化。
壳牌煤气化技术的另一个优势在于它适用于不同种类的煤，包括劣质的次烟煤和褐煤。
日前，壳牌煤气化技术在中国已取得了重大进展:
-壳牌已在XX省XX建立了一个合资厂，其中壳牌与中石化各持有50％的股份。
该合资厂日处理煤2000吨，为中石化巴陵化肥厂提供合成气作为原料。
工厂建
设目前正顺利进行。
-壳牌以授权方式向中国六家大型化肥厂提供煤气化技术, 用于生产合成气。
干法去尘 粗法洗涤 进煤 磨粉/烘干 烘干段 壳牌煤气化工艺流程图
净化段后 合成气 水净化值 合成气往气化段 煤灰处理 系统。