气化技术那种最好
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。
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。
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。
煤化工气化方式的选择.pdf

清华盈德丰喜水冷壁;(600吨/天耗煤)
一、煤化工常用的气化方式
气流床(粉煤、国内) 激冷流程 1、HT-L加压粉煤气化炉(1200吨/天,七台在线); 2、SE干煤粉气化炉; 2、两段式干煤粉气化炉; 3、多喷嘴干煤粉气化炉; 4、齐耀柳化炉(柳化鹿寨2000吨/天)
二、气化技术的选择
4、全流程作经济性分析 对前、后工序的投资和运营作经济分析 前工序:煤的输送、研磨、储存; 后工序:三废处理、CO变换、气体净化、
气体压缩; 装置的维护及更换。
二、气化技术的选择
5、全流程的能耗 煤的输送:制备1吨煤的水煤浆10 kWh,制
备1吨干煤粉30 kWh,输送1吨水煤浆约2 kWh,输送1吨干煤粉60 kWh;粉煤要干燥 到含水分3%; 气化压力:水煤浆气化尽量高压,6.5 MPa 甚至到8.7 MPa;粉煤气化最高只能到4.0 MPa; 净化采用低温甲醇洗在4.0 MPa下能耗很高。
二、气化技术的选择
6、气化装置的环保性能的分析 气化形成的废水数量、组分处理难易; 气化形成的废渣处理方式; 气化废气的处理问题。
三、气化炉的选择误区
1、热壁炉与冷壁炉的比较
冷壁炉能扩大煤种范围,消化高熔点、高灰分的煤,实现 原料煤本地化;解决耐火砖磨损需换砖,不能长周期运行 问题;
同样多的煤有效气体产生量少了1%-1.5%:水煤浆的水分 近40%,被加热到反应温度,同时把热量传到水冷壁副产 蒸汽,因而多消耗了煤和氧气,氧耗增加使CO2也增加了, 相当于用氧气生产了蒸汽;
1、成熟、可靠且先进的工程技术和工艺技 术。成熟可靠是指有在线的运行装置;技 术先进是指:(1)产品质量好;(2)单 位产品的原材、辅材、公用工程的消耗低; (3)环保性能好;(4)系统本质安全。
Texaco、Shell、GSP三种气化技术对比

Texaco、Shell、GSP三种气化技术对比
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 壹
贰 叁 肆
反应原理
工艺流程
工艺技术对比
主要工艺指标对比
一、反应原理 1、德士古水煤浆气化反应原理
德士古水煤浆加压气化炉是两相并流型气化炉,氧 气和煤浆通过特制的工艺喷嘴混合后喷入气化炉,在炉 内水煤浆和氧气发生不完全氧化原反应产生水煤气,其 反应释放的能量可维持气化炉在煤灰熔点温度以上反应 以满足液态排渣的需要。
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水中的气体成分 ,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。
二、工艺流程
1、德士古水煤浆气化炉工艺流程 将原料煤水及添加剂等送入磨机磨成水煤浆(出磨机水煤浆浓度为 65%),由高压煤浆泵送入气化炉喷嘴来自空分的氧气经氧气缓冲罐稳压后 进入烧嘴送入炉内的水煤浆和氧气在高温加压后发生部分氧化反应,气化炉 膛内温度1350~1450℃离开气化炉的粗合成气和熔渣进入激冷室,粗合成气 经第一次洗涤并被水淬冷后,温度降低被水蒸汽饱和后出气化炉。 气化炉反应中生成的熔渣进入激冷室水浴后被分离出来,在渣收集阶段 排入渣斗,定时排入渣池,由捞渣机捞出后装车外运。 渣收集阶段渣斗上部的黑水一部分用锁斗循环泵抽出循环回气化炉,用于 冲气化炉激冷室的渣。 来自黑水处理工段的黑水进入碳洗塔, 碳洗塔中部排出的较清洁的黑水 用黑水循环泵加压后分别送文丘里洗涤器及气化炉激冷环,用于洗 涤粗合成气气化炉碳洗塔等排出的黑水经四级闪蒸后送往澄清槽进行处理。
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。
13种煤气化工艺的优缺点及比较解析

13 种煤气化工艺的优缺点及比较有煤炭资源的地方都在规划以煤炭为原料的建设工程,这些工程都遇到亟待解决原料选择问题和煤气化制合成气工艺技术方案的选择问题。
现就适合于大型煤化工的比较成熟的几种煤气化技术作评述,供大家参考。
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,其特点是承受常压固定层空气、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峻。
从进展看,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进展过来的,其特点是承受富氧为气化剂,原料可承受 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、设备修理工作量小、修理费用低,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,不推举用以生产合成气。
4、灰熔聚流化床粉煤气化技术中科院山西煤炭化学争辩所的技术,2022 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1100℃左右,中心局部高温区到达 1200-1300℃,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100-200℃,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,生产本钱低。
缺点是气化压力为常压,单炉气化力量较低,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转变原料路线。
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1250℃〕、低温化学活性好的煤。
两类气化技术在SNG项目的应用比较

两类气化技术在SNG 项目的应用比较随着全球能源消费的不断增长和能源结构调整的需求日益增强,天然气作为清洁、高效、多用途的能源,正逐渐成为全球能源供应的重要组成部分。
而合成天然气(SNG)产业链因其具有环保、高效、可控等优势,被视为天然气产业化发展的重要方向。
SNG 的生产过程中,气化技术是不可或缺的环节,其主要是将固体和液体燃料通过化学反应转化为可用于天然气燃料的气体,其中常用的气化技术主要有两种:煤气化和生物质气化。
本文将对这两种气化技术在SNG 项目应用方面进行比较。
一、煤气化技术在SNG 项目中的应用比较煤气化技术是将固体煤转化为可燃气体,主要包括煤气化、催化裂解、部分氧化和水蒸汽重整等工艺。
在SNG 项目中,煤气化技术具有以下优势:1.煤气化技术原料成本低廉。
全球煤炭资源丰富,价格相对低廉,煤气化技术可以利用煤炭资源进行生产,相比其他原料如刨花板材、玉米秸秆等,成本更低廉。
2.煤气化技术产品质量稳定。
煤气化生产出来的气体成分稳定,气质优良,热值高,对于燃烧设备的适应性强。
3.煤气化技术生产效率高。
煤气化技术在生产过程中,不需要额外的处理工艺,生产效率高。
4.煤气化技术对环境污染小。
煤气化技术采用的是封闭式生产,能够有效的控制二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等有害气体的排放,能够为环境保护作出贡献。
但是,煤气化技术也存在以下缺点:1.煤气化技术对环境的影响较大。
由于煤气化生产中CO、CO2 等有害气体的排放较大,会对周边环境造成污染影响,严重时可能会影响周边居民的健康。
2.煤气化技术所需的能源消耗较大。
煤气化技术需要大量的能源进行生产,对能源资源的消耗较大,也不符合节能环保的方针。
二、生物质气化技术在SNG 项目中的应用比较生物质气化技术是将生物质废弃物进行分解,将分解后产生的气体收集、净化后就能得到生物质气化气体。
生物质气化技术在SNG 项目中也有其独特优势:1.生物质气化技术对环境污染小。
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煤气化技术那种最好?煤气化是煤化工的关键技术和龙头技术,核心是煤气化炉,包括固定床(移动床,记者误写,固定床是鲁奇气化或BGL等加压气化工艺,移动床就是传统的固定层气化工艺,概念不同)、流化床、气流床3 种类型,其中气流床成为当今煤气化技术发展的主流。
近10年来,我国煤气化技术开发明显加快,相继开发成功清华气化炉、多喷嘴对置式水煤浆气化炉、航天加压粉煤气化炉、两段式干粉煤气化炉以及灰熔聚流化床粉煤气化炉等煤气化技术,形成了与国外技术竞相发展的局面。
“新型煤气化技术主要指粉煤加压气化技术和新型水煤浆气化技术。
与固定床煤气化技术相比,新型煤气化技术在节能环保、煤种适应性等方面具有十分突出的优势。
”中国化工信息中心副主任李中说,在此次煤气化技术/经济发展论坛上,国内自主煤气化技术与美国GE、壳牌、西门子GSP、科林CCG 等国外先进技术同台竞技,各展风采。
由于是商业性会议、用户业主只来了10家左右、基本上是参会众多技术单位和专家自我欣赏居多!记者注意到,国产化技术毫不逊色,一些甚至达到国际领先水平。
“在第一代清华气化炉应用世界首个氧气分级气流床煤气化技术的基础上,我们又创新将燃烧凝渣保护和自然循环膜式壁技术引进气化领域,成功开发了新一代清华水冷壁气化炉,装置全部采用我国自主技术和国产设备,解决了水煤浆气化技术的煤种限制和高能耗点火问题,形成了世界第一个水煤浆水冷壁煤气化工艺。
”清华大学盈德气体煤气化联合研究中心主任张建胜教授自豪地说,水冷壁保护结构水煤浆气化技术,具有水煤浆耐火砖和干粉水冷壁气化炉的优点,比如气化炉操作温度不再受耐火砖的限制,可以使用灰熔点更高的煤作为原料,煤种适应性更宽,覆盖了褐煤、烟煤到无烟煤全煤阶。
除此以外,清华水冷壁气化炉的水冷壁按照自然循环设计,强制循环运行。
即便在停电、停泵等事故状态下无法强制供水,水汽系统仍可自然循环,水冷壁不会损坏,保证气化炉安全停车。
采用水冷壁结构,也不必每年停车更换锥底砖和全炉向火面砖,单炉年运转可达8000小时以上。
与其他水冷壁炉相比,清华水冷壁气化炉系统压力高50%~100%,粗合成气中H2 含量高50%以上,后续变换、净化、合成等工序能耗降低,设备投资和运行成本大幅下降。
去年9 月,清华水冷壁气化炉技术通过中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定,总体技术处于国际领先水平。
华东理工大学洁净煤技术研究所所长于广锁告诉记者,其多喷嘴对置式水煤浆气化炉由于采用四喷嘴对置设计,不存在短路物流现象,具有高效节能、碳转化率高等优点。
今年4月,日处理煤2000吨级多喷嘴对置式水煤浆气化技术通过了中国石油和化学工业联合会成果鉴定,专家给予高度评价,认为该成果创新性强,总体处于同类技术的国际领先水平。
中国华能集团清洁能源技术研究院研发的两段式干煤粉加压气化技术,创新采用两室两段多喷嘴反应、分级气化,有效气含量可达90%以上,碳转化率可达99%,而且煤种适应性好,可气化灰熔点1500℃以上的原料,包括次烟煤、烟煤、褐煤、无烟煤、石油焦等。
“两段式干煤粉加压气化技术在我国首座IGCC 示范电站—华能天津绿色煤电250WM 级IGCC 示范工程成功应用,气化炉日处理煤2000 吨。
2012 年4 月17 日,气化装置点火投料,11 月6 日完成72+24 小时连续运行,正式进入商业化运行。
运行结果表明,冷煤气效率82%~84%,碳转化率超过99%。
”华能集团清洁能源技术研究院院长许世森说。
“HT-L 航天粉煤加压气化炉汇集了水煤浆及粉煤气化技术的优点,有效气含量可达90%以上,碳转化可达99%,单位氧耗低,对煤种要求低,而且设备全部实现了国产化。
”航天长征化学工程股份有限公司总工程师卢正滔介绍说,自2008 年航天粉煤加压气化装置首次试车成功至2012 年5 月上旬,在线运行的7 台气化炉已使用或试烧过的煤种达数10 种。
其中神木煤、榆神煤和神华化工煤等煤质稳定,可以优化氧煤比等操作参数,碳转化率较高。
“我们上世纪80 年代就开始探索灰熔聚流化床粉煤气化技术,先后完成系列中试、低压工业应用,并迈向加压技术示范。
”中科院山西煤炭化学研究所粉煤气化工程中心总工程师徐奕丰说,2009年晋煤集团采用该技术建成世界首个劣质无烟煤甲醇合成油(MTG)示范项目,配备6 台0.6MPa 灰熔聚气化炉,单台气化炉日处理300~330 吨高灰分、高灰熔点、高硫劣质的晋城无烟粉煤。
投入运行后,冷煤气效率和有效气含量均超过70%。
2011 年4 月,灰熔聚流化床劣质无烟煤粉煤气化技术与工业化示范项目通过技术鉴定,专家认为该创新成果为解决劣质无烟煤气化难题提供了新的技术路径,达到国际领先水平。
专家:技术经济缺一不可“中国是拥有煤气化炉最多的国家。
目前已实现工业运行的煤气炉有10多种,其中引进国外技术的有6 种炉型,形成了国内外技术相互竞争、相互促进的局面,可谓百花齐放、百家争鸣。
”国内知名煤化工专家、陕西省化工学会名誉理事长贺永德说,预计到2020年通过气化转化煤炭数量将增加到7.5 亿~8亿吨(以5500 大卡/千克原煤计),占全国煤产量的18.8%~20%,约需要煤气化炉1500 台左右(以气化煤2000 吨/日·台计)。
“世界上没有万能的气化技术,只有更好没有最好。
但一些化工企业盲目崇洋媚外,或一味追求先进的煤气化技术。
”贺永德提醒说,仅拿气化炉比较没有意义,技术先进的未必适合自己。
技术先进是一方面,还要通盘考虑煤种煤质、后续产品路线、能耗水平、投资大小等综合因素。
首先要根据拟建项目就近的煤种、煤质选择合适的气化炉。
比如灰熔点高的煤可以选择粉煤气化技术,灰熔点低的煤适合水煤浆技术,含油率高的陕北煤,可先经过干馏拿出油,副产品半焦气化再生产化工产品,可大幅降低原料成本。
其次,不同的煤气化技术其煤气成分差别很大,生产不同产品对合成气成分要求也不相同。
因此,企业在确定气化技术时要看产品是否匹配,根据不同产品因地制宜选择煤气化技术。
例如合成氨生产只需要氢气,CO2要脱除,所以要求煤气中氢多,CO 和CO2越少越好;煤制天然气、合成油、甲醇等合成气中氢碳比为1.6~2.1;醋酸生产只需要煤气中CO 等。
因此水煤浆气化中H2含量35%~40%,就很适合合成氨生产;干粉煤气流床煤气中含CO 高达65%~70%,H2 为25%左右,热值较高,宜用于发电、生产甲醇、醋酸、草酸、碳酸二甲酯等产品,不宜于制氢和合成氨生产;鲁奇炉则宜用于生产城市煤气、合成天然气等。
此外,气化装置投资及经济性也很重要。
在同样满足产品工艺技术要求下,应选择投资少、能耗低、经济性好的煤气技术。
总体讲,国外的气化技术投资高于国内,有的高出好多倍;干粉煤气化投资比水煤浆大,前段磨煤和逆向气流输送系统耗能较高。
投资及经济性还不仅限于气化装置,还应包括原料煤处理、煤气净化、合成气压缩、“三废”处理、维修费用等多种因素,即全过程评价,仅做气化装置评价比较是不全面的,往往会产生误导。
李中、于广锁以及张建胜等专家也表达了对贺永德的观点的认同。
他们认为采用所谓的先进高效煤气化炉,企业综合效益未必就好。
企业在选择气化技术时,要根据当地的煤质特点,从投资、可靠性、可用率、运行成本、全流程能耗等经济性和环保性多方面综合考虑,而不能仅仅考虑气化炉本身。
企业:理性选择实用就好,一些化工企业大胆尝试、推广应用国内自主研发的煤气化技术。
2011 年8 月,世界首套水煤浆水冷壁煤气化装置600 吨/日示范炉在山西阳煤丰喜肥业集团临猗分公司一次投料成功,首次投料创开车连续运行140 天纪录。
“由于将预热烧嘴和工艺烧嘴组合成一个烧嘴,气化炉点火、升温、投料全过程只需要3 个小时,与国外水煤浆煤气化技术相比节能90%。
” 张建胜说,清华水冷壁气化炉技术已得到业内普遍认可,目前已在12 家化工企业推广应用,除阳煤丰喜外,克拉玛依盈德气体有限公司等7 家企业共17 台气化炉正在建设,另有6 家企业正在设计或签署协议。
多喷嘴对置式水煤浆气化炉2004 年底在山东华鲁恒升化工股份有限公司建成运行以来,截至目前已在国内33 个项目推广应用92 台气化炉,其中已运行工业装置12 套共计29 台气化炉。
自2008 年航天粉煤加压气化装置首次试车成功至今,已经和正在开车的项目7个,采用HT-L 航天炉12 台,另在建项目12 个、合同签订中的项目6 个,共计43 台,遍布山西、河北、山东、河南、内蒙古等12 个省区。
其中,晋煤中能化工甲醇和合成氨装置二期项目2012 年1 月打通流程以来一直满负荷运行,创造了单炉运行最长纪录。
四川自贡鸿鹤化工股份有限公司目前以天然气为原料生产合成氨、纯碱、烧碱等,但随着城镇化的快速发展,企业与城市连在一起,被迫面临搬迁改造,规划扩大精细化工和新材料产品规模。
“企业改造是以天然气还是煤为原料路线还未确定,但若是后者,气化技术肯定选择国内的,粉煤气化和水煤浆气化技术都比较成熟,投资低。
我们看好具有国内自主知识产权的航天炉。
”该公司副总工程师钟富生干脆地告诉记者。
但此次论坛上,记者也听到不同的声音,一些企业并不看好先进的气化技术。
“我们一直采用固定层(原记者误写为固定床,概念不同)煤气化技术,并不断进行技术改造,效果也蛮不错。
”湖北宜化集团有限责任公司副总工程师鲍同强介绍说,2011 年底投产的新疆宜化公司40 万吨合成氨、60万吨尿素项目,以烟煤为原料,采用自主研发的全富氧烟煤固定层粉煤气化工艺技术(氧气浓度50%以上,炉温稳定,发气量高),等于将间歇式改造为连续式,吨合成氨综合成本比无烟煤低500 元。
与湖北宜化一样,大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司40 亿立方米/年煤制天然气项目也采用固定床气化技术(鲁奇炉加压固定床气化与固定层气化是二个概念,不能对记者同志的瞎比较引起误解)。
“大型化、高压化理念固然好,但也要考虑实际情况。
虽然也可以用流化床、气流床,但固定床煤气化炉产生的工艺气中含有12%左右的甲烷,这样合成工段负荷将节省50%。
同时,反应温度较低,还可提炼煤焦油、石脑油、粗苯等化工副产品。
主要设备可以国产化,从合经济效益来看优势较大。
”大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司副总经理姜成旭在接受记者采访时说。
据介绍,大唐阜新煤制天然气项目一期工程即将建成,今年10 月份将投料试车。
由于原料采用褐煤,水分含量30%以上,运输过程造成的沫煤较多。
为充分利用沫煤,他们计划在二期工程将沫煤与中水制成水煤浆,再上一套国内的水煤浆气流床装置,既利用了沫煤,又解决了污水环保;或者将沫煤干燥后,新建干粉煤气化炉进行处理,后续产品结构也要跟着变化。
“气化技术成熟和可靠比先进重要。
用户选择要经过实际生产检验、运行经验,能达到长周期稳定运行,成熟可靠的煤气化技术,在此前提下再考虑先进性。