壳牌煤气化技术
浅析壳牌煤气化工艺的发展及其技术特点
浅析壳牌煤气化工艺的发展及其技术特点摘要：在我国，壳牌煤气化技术已有十年多的历史，其工艺经历了不同发展阶段，逐渐完善，很多设备基本都能稳定运行。
而其技术特点也不同于其他煤气化技术，因此，本文对壳牌的煤气化技术特点进行分析，并探讨了其工艺的发展历程。
关键词：壳牌煤气化工艺发展技术特点一、壳牌煤气化的工艺发展历程壳牌煤气化的工艺较为复杂，其原理主要为：在加压以及高温作用下，将氧气和蒸汽混合在一起，与煤粉共同送入气化炉中，在很短时间内，这些混合成分温度剧升，其挥发成分将脱除出来，经过裂解、转化等物理化学反应。
因为气化炉具有很高的温度，只要存在一定的氧气，则碳物质和各种挥发、反应产物都会燃烧，当氧耗尽时，就开始发生物质转化的反应，也就是进入到气化的阶段，形成煤气，其成分主要是一氧化碳和氢气。
在上世纪五十年代开始，就出现了壳牌石化燃料的气化技术，当初的原料主要是渣油，这种工艺又称为SGP。
经过二十年的时间，在渣油作为主要气化原料的基础上，重新开发出一种新的原料，即粉煤。
这种技术叫做SCGP，这种技术从试行开始到投入商业生产，其技术开发历程有三十多年。
煤气化的技术最开始是从炼焦炉、水煤气炉和煤气的发生炉作为主要的煤气化设备，其原料主要是小粒煤或者是块状煤，经过了几十年时间，其发展逐渐向洁净煤气化的技术过渡，这种新的技术能够防止因为直接燃烧而排放污染物，该技术的反应器主要是气流床，其原料是干煤粉或者水煤浆，其生产规模巨大。
在这种新生产技术滋生出很多的煤气化工艺。
在最近的十多年中，中国市场由于其巨大的潜力，成了壳牌公司的开拓和发展方向之一，并在化工生产中极力推广粉煤的煤气化生产工艺。
壳牌公司从01年开始就和我国签订了技术转让的协议，最早的国内项目如，岳阳中石化壳牌煤气化有限公司、湖北双环化工集团有限公司等，目前，已经有接近二十家的企业签订了协议，壳牌在我国的技术合作企业占了其2/3左右，我国逐渐开发和投入各种生产的设备装置，从合成氨生产发展到合成甲醇，再到合成氢气，其技术改造一般是在一些比较大型的化肥企业中进行的，均取得了良好的效果，目前像岳阳中石化壳牌煤气化有限公司、永城煤电有限责任公司、云南天安化工有限公司等单台气化炉连续运行时间可达140天。
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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中国五环化学工程公司
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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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中国五环化学工程公司
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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
2020/7/27
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
简述壳牌加压气流床气化工艺流程
壳牌气化技术，又称壳牌压液化床气化工艺，是将煤，生物质，或石
油焦炭等物质转化为合成气体的一种方法。
它使用一种特殊的反应堆，加压并充满流体，以高效地将固体物质转化为清洁合成气体。
这个技
术的酷点在于它能处理各种不同的材料，所以它是制作合成气体的一
个非常多功能的选择。
整个毒气化的她开始得到原料全部准备并准备摇滚。
我们要把它磨
成一个超级精细的粉末这样每个小颗粒就都统一了还可以去我们把
它扔进加压流体化床反应堆，在那里，所有的魔法发生。
这个坏男孩在80巴的压力下运作，这对于释放高合成气体的产率和确保我们从
碳转化中获得最大收益来说是关键。
在反应堆内部，原料会得到像氧
气或空气一样的气化剂的舒适，这真的让派对开始，并有助于把原料
转化为一些甜甜的合成气体。
这就像一个化学舞会在那里！
随着原料在气化过程中的舞动，反应炉以温和的拥抱压气流为生，形
成了热量和质量转移的交响乐。
原产于反应堆的乙醚合成气体随后被
淋浴和净化，洗去焦油、微粒和硫磺等杂质。
这种纯净的合成气体随
后被引向一个无穷无尽的可能性领域，可以被转化成氢，氨，甲醇，
合成燃料等珍贵的宝藏。
从本质上讲，壳牌加压流体化床气化过程是
一种出色和适应性强的方法，为生产来自原料的纯合成气体提供了一
个和谐的方式，为可持续能源生产的未来描绘了充满希望的景象。
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。
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。
壳牌煤气化气化原理技术说明
壳牌煤气化气化原理技术说明壳牌公司是世界上最大的能源和化工企业之一，致力于研究和应用先进的技术来满足能源需求。
其煤气化技术是一项重要的能源转化技术，将煤炭等碳质原料转化为可燃气体，如合成气、液化石油气和水煤气，以提供清洁能源。
壳牌煤气化技术基于可持续发展的原则，通过控制和优化过程参数，最大程度地减少对环境的影响。
其核心原理是将煤炭与氧气或氧气和水蒸气混合在高温高压下，通过化学反应产生一种富含氢气和一氧化碳的气体，即合成气。
煤气化过程主要包括煤炭的干燥、预先处理、高温气化和气体净化四个步骤。
首先，煤炭被干燥以去除其中的水分。
然后，煤炭经过预处理，如粉碎和研磨，以增加其表面积，提高反应效率。
接下来，煤炭在高温（超过1000℃）高压（10-40兆帕）的条件下与氧气或氧气和水蒸气反应。
这个过程被称为气化反应，产生的气体主要包括一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、氢气（H2）和甲烷（CH4）。
最后，通过气体净化技术，如脱硫、脱碳和脱氯等，去除气体中的杂质，以获得高纯度的合成气。
壳牌煤气化技术的优势在于其高效率和灵活性。
它可以利用各种不同种类和质量的煤炭作为原料，并且可以灵活地调节反应条件以适应不同的工艺要求。
此外，壳牌煤气化技术还可以实现废弃物和生物质的气化，有效利用资源，并减少环境的污染。
在煤气化产生的气体中，合成气是最常见和重要的产品。
合成气可进一步转化为多种化工产品和能源。
例如，通过催化剂的作用，合成气可以转化为液化石油气，用于取代传统的天然气和液化石油气。
此外，合成气还可以通过催化反应转化为甲醇、氨和液体燃料等有机化合物，用于化工生产和能源供应。
壳牌煤气化技术的应用非常广泛。
它可以用于化工、能源和环保等领域。
在化工领域，煤气化技术可以产生丰富的化学原料，用于合成塑料、纤维和精细化学品等。
在能源领域，煤气化技术可以生产清洁能源，如液化石油气和合成燃料等。
在环保领域，煤气化技术可以减少传统能源的使用和环境污染。
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壳牌煤气化技术
在世界所需要的差不多能源中，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，然而煤炭储量却占有世界煤资源总量的1/3。
按照同等热值运算，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，然而目前只能满足不到3%的能源需求，要紧依旧依靠煤炭与石油，煤炭满足了中国超过70%的能源需求。
然而，煤炭燃烧排放的污染却越来越引起人们对环境爱护的关注。
传统用煤的方式只有直截了当燃烧，燃烧后的废物，包括二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳等会直截了当进入大气层。
煤气化是一种最洁净的煤炭利用技术，能够幸免煤直截了当燃烧的污染。
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。
壳牌煤气化技术采纳干燥方式，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。
合成气能够用来制造纯氢，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，并可作为都市用气。
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，能够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，废水也专门容易净化。
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:
-壳牌已在湖南省岳阳建立了一个合资厂，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。