SHELL煤气化工艺与TEXACO水煤浆气化工艺的比较
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。
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。
几种常用煤气化技术的优缺点

几种煤气化技术介绍煤气化技术发展迅猛,种类很多,目前在国内应用的主要有:传统的固定床间歇式煤气化、德士古水煤浆气化、多元料浆加压气化、四喷嘴对置式水煤浆气化、壳牌粉煤气化、GSP气化、航天炉煤气化、灰熔聚流化床煤气化、恩德炉煤气化等等,下别分别加以介绍。
一 Texaco水煤浆加压气化技术德士古水煤浆加压气化技术1983年投入商业运行后,发展迅速,目前在山东鲁南、上海三联供、安徽淮南、山西渭河等厂家共计13台设备成功运行,在合成氨和甲醇领域有成功的使用经验。
Texaco水煤浆气化过程包括煤浆制备、煤浆气化、灰水处理等工序:将煤、石灰石(助熔剂)、添加剂和NaOH称量后加入到磨煤机中,与一定量的水混合后磨成一定粒度的水煤浆;煤浆同高压给料泵与空分装置来的氧气一起进入气化炉,在1300~1400℃下送入气化炉工艺喷嘴洗涤器进入碳化塔,冷却除尘后进入CO变换工序,一部分灰水返回碳洗塔作洗涤水,经泵进入气化炉,另一部分灰水作废水处理。
其优点如下:(1)适用于加压下(中、高压)气化,成功的工业化气化压力一般在4.0MPa 和6.5Mpa。
在较高气化压力下,可以降低合成气压缩能耗。
(2)气化炉进料稳定,由于气化炉的进料由可以调速的高压煤浆泵输送,所以煤浆的流量和压力容易得到保证。
便于气化炉的负荷调节,使装置具有较大的操作弹性。
(3)工艺技术成熟可靠,设备国产化率高。
同等生产规模,装置投资少。
该技术的缺点是:(1)由于气化炉采用的是热壁,为延长耐火衬里的使用寿命,煤的灰熔点尽可能的低,通常要求不大于1300℃。
对于灰熔点较高的煤,为了降低煤的灰熔点,必须添加一定量的助熔剂,这样就降低了煤浆的有效浓度,增加了煤耗和氧耗,降低了生产的经济效益。
而且,煤种的选择面也受到了限制,不能实现原料采购本地化。
(2)烧嘴的使用寿命短,停车更换烧嘴频繁(一般45~60天更换一次),为稳定后工序生产必须设置备用炉。
无形中就增加了建设投资。
各种煤气化工艺的优缺点

各种煤气化工艺的优缺点1、常压固定层间歇式无烟煤(或焦炭)气化技术这是目前我国生产氮肥的主力军之一,其特点是采用常压固定层空气、蒸汽间歇制气,要求原料为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、吹风气放空对大气污染严重。
从发展看,属于将逐步淘汰的工艺。
2、常压固定层间歇式无烟煤(或焦炭)富氧连续气化技术这是从间歇式气化技术发展过来的,其特点是采用富氧为气化剂,原料可采用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,适合于有无烟煤的地方,对已有常压固定层间歇式气化技术的改进。
3、鲁奇固定层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,不推荐用以生产合成气。
4、灰熔聚流化床粉煤气化技术中科院山西煤炭化学研究所的技术,2001 年单炉配套20kt/a 合成氨工业性示范装置成功运行,实现了工业化,其特点是煤种适应性宽,可以用6-8mm以下的碎煤,属流化床气化炉,床层温度达1100C左右,中心局部高温区达到1200-1300C,煤灰不发生熔融,而只是使灰渣熔聚成球状或块状排出。
床层温度比恩德气化炉高100-200C,所以可以气化褐煤、低化学活性的烟煤和无烟煤,以及石油焦,投资比较少,生产成本低。
缺点是气化压力为常压,单炉气化能力较低,产品中CH4含量较高(1%-2%,环境污染及飞灰综合利用问题有待进一步解决。
此技术适用于中小氮肥厂利用就地或就近的煤炭资源改变原料路线。
5、恩德粉煤气化技术恩德炉实际上属于改进后的温克勒沸腾层煤气化炉,适用于气化褐煤和长焰煤,要求原料为不粘结或弱粘结性、灰分小于25%-30%灰熔点高(ST大于1250C)、低温化学活性好的煤。
至今在国内已建和在建的装置共有9 套,14 台气化炉。
几种常用煤气化技术的优缺点

几种煤气化技术介绍煤气化技术发展迅猛,种类很多,目前在国内应用的主要有:传统的固定床间歇式煤气化、德士古水煤浆气化、多元料浆加压气化、四喷嘴对置式水煤浆气化、壳牌粉煤气化、GSP气化、航天炉煤气化、灰熔聚流化床煤气化、恩德炉煤气化等等,下别分别加以介绍。
一Texaco水煤浆加压气化技术德士古水煤浆加压气化技术1983年投入商业运行后,发展迅速,目前在山东鲁南、上海三联供、安徽淮南、山西渭河等厂家共计13台设备成功运行,在合成氨和甲醇领域有成功的使用经验。
Texaco水煤浆气化过程包括煤浆制备、煤浆气化、灰水处理等工序:将煤、石灰石<助熔剂)、添加剂和NaOH称量后加入到磨煤机中,与一定量的水混合后磨成一定粒度的水煤浆;煤浆同高压给料泵与空分装置来的氧气一起进入气化炉,在1300~1400℃下送入气化炉工艺喷嘴洗涤器进入碳化塔,冷却除尘后进入CO变换工序,一部分灰水返回碳洗塔作洗涤水,经泵进入气化炉,另一部分灰水作废水处理。
其优点如下:<1)适用于加压下<中、高压)气化,成功的工业化气化压力一般在 4.0MPa 和6.5Mpa。
在较高气化压力下,可以降低合成气压缩能耗。
<2)气化炉进料稳定,因为气化炉的进料由可以调速的高压煤浆泵输送,所以煤浆的流量和压力容易得到保证。
便于气化炉的负荷调节,使装置具有较大的操作弹性。
<3)工艺技术成熟可靠,设备国产化率高。
同等生产规模,装置投资少。
该技术的缺点是:<1)因为气化炉采用的是热壁,为延长耐火衬里的使用寿命,煤的灰熔点尽可能的低,通常要求不大于1300℃。
对于灰熔点较高的煤,为了降低煤的灰熔点,必须添加一定量的助熔剂,这样就降低了煤浆的有效浓度,增加了煤耗和氧耗,降低了生产的经济效益。
而且,煤种的选择面也受到了限制,不能实现原料采购本地化。
<2)烧嘴的使用寿命短,停车更换烧嘴频繁<一般45~60天更换一次),为稳定后工序生产必须设置备用炉。
煤制合成气技术比较

煤制合成气技术比较煤制合成气技术比较Texaco水煤浆气化、Shell粉煤加压气化和GSP气化技术都是典型的洁净煤气化技术,各有特点,各企业在改造或新建时应根据煤种、灰熔点、装置规模、产品链设定和投资情况进行合理选择。
下面就上述气化技术及其选择和使用情况进行分析和评价,供大家参考。
1、Shell气流床加压粉煤气化该工艺在国外还没有用于化肥生产的成功范例。
中石化巴陵分公司是第一家引进该技术用于化肥原料生产的厂家。
到目前为止,国内已先后有18家企业引进了此项技术(装置)。
但该工艺选择的是废锅流程,由于合成原料气含有的蒸汽较少,3.0MPa下仅为14%;因此用于生产合成氨后续变换工序要补充大量的水蒸气,用于甲醇生产也要补充一部分水蒸气于变换工序,工艺复杂,也使系统能量利用不合理。
湖北双环科技股份有限公司是第一家正式投运的厂家,于2006年5月开始试车。
据反映,试车期间曾发生烧嘴处水冷壁烧漏,输煤系统不畅引发氧煤比失调、炉温超温,渣口处水冷壁管严重腐蚀,水冷液管内异物堵塞和烧嘴保护罩烧坏等问题。
引进该技术的项目投资大。
2006年5月贵州天福与Shell签约,气化岛规模为每小时17.05万m3CO+H2,投资9.7亿元人民币,为同规模水煤浆气化岛投资的1.8倍。
气化装置设备结构复杂,制造周期长。
气化炉、导管、废锅内件定点西班牙、印度制造,加工周期14~18个月,海运3个月;压力壳可国内制造,但材料仍需进口,周期也较长;设备、仪表、材料的国产化率与水煤浆气化相比差距比较大。
建厂时间长(3~5a),将使企业还贷周期长,财务负担加重。
2001年与Shell签约的中石化巴陵分公司、湖北双环、柳州化工股份有限公司只有双环于2006年5月试车;2003年与Shell签约的中石化湖北化肥分公司、中石化安庆分公司、云天化集团公司、云维集团沾化分公司只有安庆于2006年10月开始煮炉。
Shell气化装置没有化工生产成熟应用为依托,消化掌握需要经历较长时间。
Texaco水煤浆技术与Shell干煤粉气化技术的比较分析

项目原料煤粉粒度/m制浆系统干燥系统进料方式进料位置合成气出口位置激冷方式操作压力/kPa操作温度/℃冷煤气效率/%炭转化率/%合成气有效组分(H2+CO)H2/CO合成气N2含量/%H2O/(H2+CO)合成气循环H2压缩关键设备国产化程度主要设备制造周期/月投资开车时间污水处理Shell干煤粉气化800×10-6无需要干粉气化炉下部气化炉上部循环气激冷2745.86~44131500~170080~839990低6~7低1.3~1.4需要有无13~14较高较长可蒸干处理Texaco水煤浆气化300×10-6~400×10-6需要无水煤浆气化炉顶部气化炉下部冷却液激冷2942~8531.791100~148074~779280高无不需要无较高较短较低较短大部分循环使用备注后者最高可达到1600后者无需加入蒸汽可直接进行变换煤气化技术是煤合成甲醇生产工艺中的关键技术之一。
主要影响因素为:一是粗合成气有效组分(H2+CO);二是不同的气化技术所带来的能耗、环境影响、投资成本等。
1煤气化技术的类型目前国内小型甲醇厂均采用常压固定层间歇煤气化技术,该技术成熟可靠,投资较省,设备全部国产化,但需用无烟块煤或型煤,生产强度小,“三废”排放量大,原料利用率低且能耗高。
另外,还有其他常压气化技术,如K-T炉气化技术,恩德炉气化技术等等,但与当代先进的煤气化技术相比均存在较大的差距,已经不是煤气化生产发展的主流。
当代煤气化技术发展方向是纯氧加压连续气化,最具代表性的工艺有Lurgi技术、Texaco水煤浆技术和Shell干煤粉气化技术。
Lurgi技术是最早工业化的加压气化工艺,使用Lurgi技术的工艺装置较多,操作经验丰富。
该技术原料为粒度6mm~50mm碎煤,采用固定床加压气化,固定排渣,但由于气化温度较低,粗煤气中CH4含量、焦油及酚含量较高,气化效率较低(冷煤气效率只有70%~76%),且三废处理系统复杂,所以只用于生产城市煤气或IGCC电厂,较少用于生产合成气。
Texaco、Shell、GSP三种气化技术对比

• 即选用GSP煤气化技术!
各性能对比见下表:
五、主要工艺指标对比
• 经过以上学习和对比,我组认为:
• 德士古技术是单喷嘴,进料流向不均匀, 煤炭浪费较多。 • shell必须用干粉煤,且煤气中焦油及酚含 量高,污水处理复杂,难以大规模推广. • GSP没有工业化经验,因而没有竞争力,而 相同煤化工规模投资额度比较:Shell>德士 古
3、GSP气化反应原理
GSP 连续气化炉是在高温加压条件下进行的,属 气流床反应器,几根煤粉输送管均布进入最外环隙, 并在通道内盘旋,使煤粉旋转喷出给煤管线末端与喷 嘴顶端相切,在喷嘴外形成一个相当均匀的煤粉层, 与气化介质混合后在气化室中进行气化,反应完后最 终形成以 CO、H2为主的煤气进入激冷室。 以上 3 种气化炉其反应原理基本相同,其反应均 为不完全氧化还原反应生成粗合成气;不同之处是 前者采用的是水煤浆气化,而后两者采用干煤粉气 化。
3、GSP气化炉工艺流程
将预处理好的原料煤在磨煤机内磨碎到适于气化的粒度(对不同煤种有不 同的要求)并进行干燥用输气(N2 或CO2)从加料斗中将干煤粉送到气化 炉的组合喷嘴中。 加压干煤粉,氧气及少量蒸汽通过组合喷嘴进入到气化炉中。气化炉的操 作压力为2.5~4.0MP,根据煤粉的灰熔特性,气化操作温度控制在 1350~1750 ℃。高温气体与液态渣一起离开气化室向下流动直接进入激冷 室,被喷射的高压激冷水冷却,液态渣在激冷室底部水浴中成为颗粒状,定 期的从排渣锁斗中排入渣池,并通过捞渣机装车运出。从激冷室出来的达到 饱和的粗合成气经两级文氏管洗涤后,使含尘量达到要求后送出界区。 激冷室和文氏管排出的黑水经减压后送入两级闪蒸罐去除黑பைடு நூலகம்中的气体成 分,闪蒸罐内的黑水则送入沉降槽,加入少量絮凝剂以加速灰水中细渣的絮 凝沉降。沉降槽下部沉降物经过滤机滤出并压制成渣饼装车外送。沉降槽上 部的灰水与滤液一起送回激冷室作激冷水使用,为控制回水中的总盐含量, 需将少量污水送界区外的全厂污水处理系统。
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SHELL煤气化工艺与TEXACO水煤浆气化工艺的比较
shell煤气化工艺与texaco水煤浆气化工艺,是当前先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。
现将两种气化工艺对比分析如下:
(1)原料适应性
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。
猿晒φ亟高灰分(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,既简化贮运系统可又降低生产成本。
对shell煤粉气化工艺,煤种选择已经不是气化技术的制约因素,而是经济因素。
可见该工艺在煤种选择上极具灵
活性。
德士古水煤浆气化工艺也可使用多种煤,如烟煤、次烟煤、石油焦和煤液化残渣,因
此对原料适应性广。
然而,在选择煤种时应考虑以下两点:1。
为满足制备高浓度水煤浆
的需要,应选择含水量特别是内部含水量较低的煤种;2.应选择低灰熔点和适当灰粘度的煤。
灰熔点ft(T3)应低于1300℃,以控制合适的气化温度,延长炉内耐火砖的使用寿命,降低消耗和成本。
(2)入炉煤的准备
原煤通常与粉末和颗粒混合,需要进行筛选、研磨和粉碎,以达到一定的粒度,以满
足运输和气化操作的要求。
在shell煤气化工艺中,将煤研磨至气化合适粒度的同时,用惰性气体的热风行干燥。
出磨机时煤粉的粒度90%wt<100μ,对本项目煤种,煤粉含水量控制在5%(wt)左右,以
满足气相输送干粉料的要求。
在德士古水煤浆气化工艺中,通常采用一段湿磨工艺。
煤粉小于10mm,同时向磨煤机中加入水和添加剂,筛分后制备高浓度水煤浆。
制浆要求煤粉的“粗”和“细”颗粒比例
合理:一般420μ煤粉占90~95%,通过44μ25~35%为宜。
在磨矿作业中加入稳定剂后,
煤浆浓度可提高1~2%,煤浆浓度可达到60~67%的工业应用水平。
由于德士古水煤浆气
化技术对煤浆浓度的要求,其在高内水煤中的应用受到限制,而壳牌煤气化技术则没有这
方面的缺点。
(3)加煤方式与安全性
在shell煤气化过程中,干燥后的煤粉与氮气一起输送至储仓,然后通过煤锁斗进入
加压煤粉仓,然后通过高压氮气或二氧化碳气体将煤粉均匀输送至气化炉燃烧器。
因为整
个过程都是用氮气或二氧化碳密封的,所以对杂砂的控制还远未完成。
实践证明,这种带
压送粉方式保证了生产运行的安全性和可靠性。
在texaco水煤浆气化工艺中,制备的煤浆通过中间槽、低压泵、煤浆筛入煤浆槽,再由高压煤浆泵送至气化炉。
因而输送过程不会生意外,操作非常安全。
但是对重要设备如高压煤浆泵的质量要求较高,泵内隔膜衬里需定期更换,才能使该泵能长期稳定运行。
(4)气化配置系列
由于在shell煤气化工艺开ч程中做了大量基础工作,在不同规模中试装置中解决了各种技术关键问题,单炉厂长周期稳定运行有可靠保证,因而在工业装置中可采用单系列配置,无须设置备用系列。
这一点已在投煤量为2000t/d装置的长期生产实践中得到证实。
shell煤气化装置运转率高达95%以上。
由于单炉连续运转周期进不如shell煤气化工艺,texaco水煤浆气化装置通常采用多系列配置,且必须设有备用系列,方能保证生产能力。
(5)燃烧器
shell煤粉气化炉通常是使用多个烧嘴,采用成双对称布置。
遇到负荷变动时,可以增减烧嘴的粉煤量,也可调整烧嘴运行个数来适应生产要求。
平时维护量极少,目前烧嘴使用寿命已超过16000小时。
对于德士古水煤浆气化炉,只有一个燃烧器安装在气化炉顶部。
在合成气生产中使用时,燃烧器通常是三通道固定且不可调的,燃烧器本身的弹性范围只能用来适应生产负荷变化的工况。
目前,在运行约1500小时后需要进行检查和维护,怀孕的橙子愿意更换。
因此,壳牌粉煤气化装置单系列运行的稳定性、可靠性和长期进展均优于德士古水煤浆气化装置。
(6)合成气冷却与热量回收
在壳牌煤气化过程中,来自气化炉的高温气体与粗煤气一起冷却至900℃。
气体冷却器回收热量后,气体温度降至350℃左右。
合成气冷却器可根据需要产生高压蒸汽、中压蒸汽或过热蒸汽。
来自合成气冷却器的气体经过干燥除尘,然后经过热水
洗涤,入变换工段的煤气中含10%~20%左右水份。
因而高温煤气显热得到充分利用。
在德士古水煤浆气化过程中,通过水淬法回收气体的显热,水淬法在洗涤时将气体的显热直接转化为蒸汽。
淬火室气体的水气比可达1.3~1.45。
虽然热利用率很高,但从淬火室排出的黑水的热回收是影响回收效率的一个重要因素。
(7)煤气除尘
气体中的灰分含量应达到1ppm,以防止对后续工艺产生不利影响。
壳牌煤气化工艺采用干法(高温高压过滤器)加湿洗涤(洗涤塔)除灰工艺。
通过干法(高温高压过滤器)去除的细灰可以出售或返回磨煤系统进行回收。
在湿法洗涤和除灰的同时,煤气中的有害
微量成分如NH3、HCN和Cl-也被去除。
在德士古水煤浆气化过程中,气体中的固体颗粒通过由急冷室、文丘里洗涤器和高效洗涤器组成的湿法洗涤操作进行分离。
(8)渣水分离
含灰洗涤水,也称为黑水,在湿法洗涤过程中从气体中排出。
水灰分离通常通过减压闪蒸、澄清和浓缩进行。
由于两种气化过程的排放温度和灰分含量不同,渣水分离过程的复杂性也不同。
在shell煤气化工艺中,煤气中携带之细灰大部分在干法除尘中分离回收,因而湿法洗涤之排水含灰低,温度也不高,大部分循环使用。
少量排水经一级减压放出溶解气后,经过汽提、澄清、沉降后排放去生化处理,分离出细煤泥可返回至磨煤系统。
在德士古水煤浆气化过程中,气体中夹带的所有灰分被转移到冷却室排出的黑水中,温度高(~220℃),水量大。
一般设置2~4级减压闪蒸回收热量,然后进行澄清和絮凝,砂浆通过真空过滤以滤饼的形式排出。
分离出来的洗涤水返回气化,少量送往污水处理。
渣水系统流程长,减压阀及部分管线磨损严重。
(9)炉渣与细灰
气化后,煤中的大部分灰分作为粒状炉渣从渣斗中排出,一小部分作为细灰从系统中分离出来。
火山灰中也含有少量的碳。
在shell煤气化工艺中,因炉内气化温度高、反应速度快,碳的转化率>99%,因而排出炉渣中含c<1%。
干法除尘排出之细灰含c<5%,可直接用于水泥行业。
在texaco水煤浆气化工艺中,碳转化率为96~98%,由于碳转化率随气化温度上升而增大,出于延长气化炉砖使用寿命考虑,气化温度低于shell煤气化炉,实际碳转化率经常在94~96%左右。
因此排出炉渣含碳2~5%,而在滤饼中含碳量达15~30%。
同时,由于气化炉结构的不同,气化炉的运行周期也不同。
德士古气化炉是用耐火砖建造的。
目前,国内耐火砖的使用寿命不足一年,国外耐火砖的使用寿命仅为1~2年。
德士古气化装置受耐火砖使用寿命、气化燃烧器运行时间等关键因素影响,连续运行周期受到很大限制。
壳牌气化炉采用水冷壁结构,无耐火材料。
对气化炉工作温度的要求比德士古气化炉宽松。
同时,气化燃烧器运行周期长,可以保证气化装置的长期运行。