一文了解煤化工碎煤加压气化技术的方方面面

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煤气化技术简介

煤气化技术简介

量较高 (>30%) 时,气化炉的经济性会急剧下降。因而要求煤炭灰熔点
FT<1500℃,灰含量在8%~20%之间; (4) Shell气化炉要把煤炭的含水量降低到很小的值 (烟煤的含水量降至2%, 褐煤降至 6%),因此在煤炭处理的时候需要有烘干设备,不宜利用含水量
较高的煤炭;
(5) 干法进料系统的粉尘排放远大于水煤浆进料系统; (6) 气化炉结构过于复杂,加工难度大。
按进料方式分类 按气化介质分类
水煤浆气化
粉煤气化
纯氧或富氧气化
空气气化
Texaco
Shell、GSP、 三菱
Shell、Texaco GSP、BGL
三菱
2. 典型的煤气化技术
2.1 煤气化技术
研发机构 GE 西门子 Shell 英国煤气公司 日本三菱公司 华东理工与兖矿集团 华东理工 西安热工研究院 西北化工研究院 北京航天万源煤化工 气化技术 Texaco水煤浆加压气化技术 GSP干煤粉加压气化技术 Shell干煤粉加压气化技术 BGL气化技术 吹空气煤气化技术 多喷嘴水煤浆气化技术 四喷嘴对置式干煤粉加压气化技术 两段式干煤粉加压气化技术 多元料浆单喷嘴顶置气化技术 航天炉
循环发电。
2. 典型的煤气化技术
2.2 Texaco气化炉
结构组成: 由喷嘴、气化室、激冷室(或 废热锅炉)组成。 水煤浆(58~62wt%)供料 液态排渣炉 内壁衬里有多层耐火砖 水煤浆和氧气从炉顶的燃烧 器高速连续喷入气化室,高 温状态下工作的喷嘴设有冷 却水装置,水煤浆喷入气化 炉内迅速发生反应,数秒钟 内完成气化过程。 气化炉的下部因冷却方式不 同有2种形式,一种激冷型 冷却方式,一种废热锅炉型。
空分装置投资。

几种煤气化工艺的优缺点

几种煤气化工艺的优缺点

浅谈几种煤气化工艺的优缺点我国石油、天然气资源欠缺,煤炭资源相对丰硕。

进展煤化工产业,有利于推动石油替代战略的实施,知足经济社会进展的需要,煤化工产业的进展关于减缓我国石油、天然气等优质能源供求矛盾,增进钢铁、化工、轻工和农业的进展,发挥了重要的作用。

因此,加速煤化工产业进展是必要的。

1.各类气化技术现状和气化特点煤化工要进展,一个重要的工艺环节确实是煤气化技术要进展。

我国自上世纪80年代就开始引进国外的煤气化技术,包括初期引进的Lurgi固定床气化、U-gas流化床气化、Texaco水煤浆气流床气化,Shell气流床粉煤气化、和近期拟引进的BGL碎煤熔渣气化、GSP气流床粉煤气化等等,世界上所有的气化技术在我国几乎都是有应用,正因为我国是一个以煤为要紧燃料的国家,世界上也只有我国利用如此众多种类的煤气化技术。

随着煤气化联合循环发电(IGCC)、煤制油(CTL)、煤基甲醇制烯烃(MTP&MTO)等煤化工技术的进展,用煤生产合成气和燃气的加压气化工艺最近几年来有了较快的进展。

Lurgi固定床气化、Texaco 水煤浆气化、Shell干粉加压气化、GSP干粉加压气化、BGL碎煤熔渣气化、和我国自有知识产权的多喷嘴水煤浆气化、加压两段干煤粉气流床气化、多元料浆气化等等技术在我国的煤化工领域展开了猛烈的竞争,对增进煤化工的进展做出了奉献。

Lurgi固定床气化工艺在我国有哈气化、义马、天脊、云南解肥、兰州煤气厂等6个厂;Texaco水煤浆气化工艺已在我国鲁南、上海焦化、渭化、淮化、浩良河、金陵石化、南化等9个厂投入生产,情形良好;Shell干粉加压气化技术在我国已经有双环、洞氮、枝江、安庆、柳化等5个厂投产,还有10余个项目正在安装,将于尔后几年陆续投产;多喷嘴水煤浆气化已在山东华鲁恒升、兖矿国泰2个厂投运,还有7个厂家正在安装,最晚在2020年投产;GSP干煤粉气化技术在神华宁夏煤业集团和山西兰花煤化工有限责任公司的煤化工厂也将投入建设;加压两段干煤粉气流床气化技术已通过中实验收,华能集团“绿色煤电”项目2000t/d级和内蒙古世林化工1000t/d 级的气扮装置正在设计安装中。

碎煤加压气化工艺的设计优化

碎煤加压气化工艺的设计优化

碎煤加压气化工艺的设计优化碎煤加压气化是一种将固体煤炭转化为合成气的化学过程,其可以用于制造合成燃料、化学品和液体燃料。

在这个过程中,煤炭会被加压,然后与氧气和蒸汽反应产生一种气体混合物,其中主要成分是合成气(由一氧化碳和氢气组成)。

然后这种合成气可以被用来制造各种产品。

碎煤加压气化的设计优化是为了提高该工艺的效率和经济性。

下面将介绍一些常用的设计优化方法:1. 过程流程的优化:包括煤炭的破碎、加压、气化和产物处理等步骤。

通过优化这些步骤的参数,如温度、压力和流量,可以提高气化过程的效率。

通过提高气化温度可以增加气体产率,但同时也会增加设备的磨损和能耗,因此需要在经济性和技术性之间进行平衡。

2. 反应器设计优化:反应器是气化过程中最关键的设备之一,其性能直接影响气化效果。

优化反应器的设计可以通过改变反应器的形状、大小和材料等方式来提高气化效率。

增加反应器的体积可以增加气体产率,但也会增加设备的成本和能耗。

3. 反应条件的优化:包括气化温度和压力等。

通过调节这些参数,可以达到最佳的气化效果。

一些研究表明,较高的气化温度和较低的气化压力可以提高气化过程的效率。

4. 废气处理的优化:气化过程中会产生大量的废气,其中包括没有气化完全的碳颗粒和其他有害物质。

优化废气处理方法可以有效去除这些有害物质,减少对环境的污染。

常用的废气处理方法包括过滤、脱硫、脱氮和脱氧等。

5. 能源回收的优化:气化过程中会产生大量废热,通过优化能源回收系统,可以将这些废热转化为可再利用的能源,以降低能源消耗和成本。

常用的能源回收方法有废热锅炉、废热发电和废热蒸汽利用等。

碎煤加压气化的设计优化是为了提高气化过程的效率和经济性。

通过优化过程流程、反应器设计、反应条件、废气处理和能源回收等方面,可以充分利用煤炭资源,减少能源消耗和环境污染,实现可持续发展。

煤气化技术及其应用前景

煤气化技术及其应用前景

煤气化技术及其应用前景煤气化技术是一种将煤炭转化为合成气的过程,该合成气可以用作燃料或化学原料。

煤气化技术在能源领域具有重要的意义,它可以提高煤炭资源的利用效率,减少对传统能源的依赖,并减少环境污染。

本文将探讨煤气化技术的原理、应用领域以及未来的发展前景。

煤气化技术的原理是通过高温和压力条件下,将煤炭与氧气或蒸汽反应,产生合成气。

合成气主要由一氧化碳(CO)、氢气(H2)和少量的甲烷(CH4)组成。

这些气体可以通过合成气的净化和转化,得到燃料气、石化产品、化学品等。

煤气化技术有多种方法,包括固定床煤气化、流化床煤气化和床内煤气化等。

每种方法都有其特点和适用范围,根据煤种和需要的产品,选择适合的煤气化技术是至关重要的。

煤气化技术的应用领域广泛。

首先,煤气化技术可以用于发电。

合成气可以作为燃料,直接供给燃气轮机或内燃机发电。

与传统燃煤发电相比,煤气化发电可以减少大气污染物的排放,提高发电效率。

其次,煤气化技术可以用于石化行业。

合成气可以用作合成油、合成烃和合成醇的原料,用于生产汽油、柴油、乙烯等产品。

此外,煤气化技术还可以用于化学工业。

合成气可以用于合成氨、甲醇、二甲醚等化学品,广泛应用于农药、塑料、合成纤维等领域。

煤气化技术的应用前景看好。

一方面,煤气化技术可以提高煤炭资源的利用率。

煤炭是我国主要的能源资源之一,但传统的燃煤方式存在能源浪费和环境污染的问题。

通过煤气化技术,可以将煤炭转化为合成气,提高能源利用效率。

另一方面,煤气化技术可以减少对传统能源的依赖。

传统能源如石油和天然气资源有限,而煤炭资源丰富。

通过煤气化技术,可以将煤炭转化为替代燃料,减少对进口能源的依赖。

此外,煤气化技术还可以减少环境污染。

煤炭燃烧会产生大量的二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等有害气体,而煤气化技术可以通过净化和转化,减少这些污染物的排放。

然而,煤气化技术也面临一些挑战。

首先,煤气化技术的投资成本较高。

煤气化设施的建设需要大量的资金和技术支持,这对于一些发展中国家来说可能是一个难题。

粉煤加压气化煤气化设备在炼化、化工等领域的应用研究

粉煤加压气化煤气化设备在炼化、化工等领域的应用研究

粉煤加压气化煤气化设备在炼化、化工等领域的应用研究随着能源需求的不断增长和环境保护的要求日益严格,煤炭气化技术作为一种高效利用煤炭资源的方法,受到了越来越多的关注。

其中,粉煤加压气化煤气化设备是一种应用广泛的气化技术,其在炼化、化工等领域具有重要的应用价值。

本文将对其应用领域进行研究,并探讨其优势和挑战。

首先,粉煤加压气化煤气化设备在炼化行业中的应用是非常重要的。

炼化工业是利用煤气、石油、天然气等热源进行化学反应来制造石油化学产品的生产过程。

粉煤加压气化煤气化设备可以将固体煤转化为气体燃料,为炼化行业提供了廉价、清洁的能源。

与传统的燃煤锅炉相比,粉煤加压气化煤气化设备具有更高的燃烧效率和更低的环境污染排放,因此在炼化行业中得到了广泛应用。

其次,粉煤加压气化煤气化设备在化工领域的应用也是非常重要的。

化工行业是利用化学反应、物理作用和物理分离将天然资源转化为有用产品的生产行业。

粉煤加压气化煤气化设备可以将煤转化为合成气,而合成气可以用于制备合成氨、合成甲醇等化工原料。

由于煤炭资源丰富,粉煤加压气化煤气化设备的应用为化工行业提供了更多的原料选择,降低了原料成本,促进了化工产业的发展。

此外,粉煤加压气化煤气化设备还可以应用于其他领域,如钢铁行业、发电行业等。

在钢铁行业中,粉煤加压气化煤气化设备能够将煤转化为高品质的合成气,用于替代传统的焦炉煤气,在高炉炼铁过程中提高燃烧效率,降低煤炭消耗。

在发电行业中,粉煤加压气化煤气化设备可以将煤转化为燃气,用于燃气轮机发电,提高发电效率,减少排放。

然而,粉煤加压气化煤气化设备在应用过程中也面临着一些挑战。

首先是设备成本较高。

粉煤加压气化煤气化设备涉及到多个工艺单元,包括气化炉、净化器、冷却器等,需要大量的投资。

其次是气化技术的复杂性。

粉煤加压气化涉及到多相流、多组分传质反应等复杂的物理化学过程,需要精确的控制和优化。

此外,粉煤加压气化过程还产生了大量含硫、含氮化合物等有害物质,需要进行净化处理,增加了设备的运营成本。

碎煤加压气化工艺的设计优化

碎煤加压气化工艺的设计优化

碎煤加压气化工艺的设计优化碎煤加压气化是一种高效的煤气化工艺,它将碎煤在高压下进行气化反应,产生丰富的合成气。

在这个过程中,需要考虑多个方面的工艺参数和优化设计,以提高工艺效率、降低成本并保证产品质量。

首先,需要考虑的是反应器的设计。

反应器应该具有足够的容积和压力,以满足反应所需的高压和高温条件。

此外,反应器的结构应该具有优良的耐腐蚀性和高热传导性能,以确保反应器在长期运行过程中的稳定性和可靠性。

其次,需要考虑的是气化剂的选择和预处理。

气化剂的选择和预处理直接影响碎煤气化的效率和质量。

通常情况下,气化剂应该具有高氧化还原能力和优良的清洁性能,以适应不同种类碎煤的气化需求。

此外,气化剂应进行适当的预处理,以去除其中的杂质和有害物质,以确保碎煤气化的稳定性和安全性。

第三,需要考虑的是碎煤的粒度和配比。

碎煤的粒度和配比直接关系到气化反应的速率和效率。

通常情况下,碎煤的粒径应小于5mm,以便气化反应能够快速进行。

此外,碎煤的配比应该合理,以确保反应中所产生的煤气可以满足后续的需求。

最后,需要考虑的是气体分离和处理。

在碎煤气化反应中,会产生多种气体,包括CO、H2、CO2等。

这些气体需要进行分离和处理,以确保产生的煤气能够满足后续的使用需求。

此外,还需要进行适当的气体净化和制冷,以去除其中的有害物质和减少煤气的温度,在满足产品需求的前提下降低碎煤气化过程中的能耗。

综上所述,碎煤加压气化工艺的设计优化需要考虑多个方面的因素和参数,包括反应器的设计、气化剂的选择和预处理、碎煤的粒度和配比、气体分离和处理等,以达到高效、安全、可靠、节能的要求。

“YM”大型碎煤加压熔渣气化技术(终).

“YM”大型碎煤加压熔渣气化技术(终).

YM气化技术与鲁奇气化技术的比较气化效率高,气化强度高,单台气化炉产能较同等规模鲁奇炉气化炉提高一倍多,灰渣含炭量在0.5%以下,炭转化大于99.5%,制气成本为鲁奇炉70%;工程投资低,单位粗煤气成本投资仅为鲁奇炉的60%~ 70%; 有效气体成份含量高,(CO+H2)是鲁奇炉的1.45倍; 公用工程:污水
处理和锅炉装置规模小,投资低,污水密闭循环,实现污水“近零” 排放。

YM气化技术适用领域随着现代煤化工的发展,在能源化工方向突飞猛进,而作为储藏褐煤丰富的国度,其褐煤的直接气化利用是我们需面对的现实。

而YM气化技术能直接气化高水分褐煤,应用于煤制甲醇、煤制天然气、煤制烯烃、煤制油等煤化工领域,同时将褐煤中的挥发份回收副产酚、煤焦油等产品,充分实现了褐煤的附加值,这也是一个发展褐煤为原料的现代煤化工较好的选择。

汇报结束谢谢!。

鲁奇碎煤加压气化技术探索

鲁奇碎煤加压气化技术探索

鲁奇碎煤加压气化技术探索摘要:本文从鲁奇加压气化特点入手,阐述了鲁奇加压气化原理,分析了鲁奇加压气化操作工艺条件。

关键词:鲁奇加压气化技术;原理;工艺常压固定(移动)床气化炉生产的煤气热值低,煤气中二氧化碳含量高,气化强度低,生产能力小,不能满足合成气的质量要求。

为解决上述问题,人们研究发展加压固定(移动)床气化技术。

在加压固定(移动)床气化技术中,最著名的为鲁奇加压气化技术。

一、鲁奇加压气化概述鲁奇加压气化采用的原料粒度为5~50mm,气化剂采用水蒸汽与纯氧,加压连续气化。

随着气化压力的提高,气化强度大幅提高,单炉制气能力可达75000~100000m2/h以上,而且煤气的热值增加。

鲁奇加压气化在制取合成气和城市煤气生产方面受到广泛重视。

1、鲁奇加压气化特点鲁奇加压气化有以下优点。

(1)原料适应性①原料适应范围广。

除粘结性较强的烟煤外,从褐煤到无烟煤均可气化。

②由于气化压力较高。

气流速度低,可气化较小粒度的碎煤。

③可气化水分、灰分较高的劣质煤。

(2)生产过程①单炉生产能力大,最高可达100000m2/h(干基)。

②气化过程是连续进行的,有利于实现自动控制。

③气化压力高,可缩小设备和管道尺寸,大幅度提高气化炉的生产能力,并能改善煤气的质量;利用气化后的余压可以节省合成气加压能耗和进行长距离输送。

④气化较年轻的煤时,可以得到各种有价值的焦油、轻质油及粗酚等多种副产品;⑤通过改变压力和后续工艺流程,可以制得H2/CO各种不同比例的化工合成原料气,拓宽了加压气化的应用范围。

2、鲁奇加压气化的缺点如下。

①蒸汽分解率低。

对于固态排渣气化炉,一般蒸汽分解率约为40%,蒸汽消耗较大,未分解的蒸汽在后序工段冷却,造成气化废水较多,废水处理工序流程长,投资高。

②需要配套相应的制氧装置,一次性投资较大。

二、鲁奇加压气化原理1、化学反应在气化炉内,在高温、高压下,煤受氧、水蒸汽、二氧化碳的作用,发生如下各种反应。

2、加压气化的实际过程(1)气化过程热工特性在实际的加压气化过程中,原料煤从气化炉的上部加入,在炉内从上至下依次经过干燥、干馏、半焦气化、残焦燃烧、灰渣排出等物理化学过程。

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一文了解煤化工碎煤加压气化技术的方方面面展开全文煤化工知库 CTX煤气化技术问世100 多年,工艺流程不断完善与更新。

国外煤气化技术发展较早,相对较成熟,主要有西门子GSP 气化技术、壳牌煤气化技术、泽玛克熔渣气化技术、Texaco 德士古煤气化技术等。

但是近些年来,国产煤气化技术发展较快,在国内市场上已经逐渐取代国外的引进技术,其中碎煤加压气化技术发展迅速,碎煤加压气化技术是我国自主知识产权研发的工艺技术,中国化学赛鼎工程有限公司是国内唯一具有碎煤加压气化工业化装置工程设计业绩的工程公司。

以下对国产碎煤加压气化技术应用进行以下探讨和总结。

1、碎煤加压气化的技术特点(1) 煤种的适应性宽,能解决褐煤等低价煤种的利用问题广泛的煤种适应性,煤种从褐煤到无烟煤均可,尤其是对高水分、高灰分、高灰熔点的劣质煤利用有德天独厚的优势,能实现最大限度的原料本地化。

中国已经探明的褐煤储量在1300亿吨以上。

主要分布在内蒙古与东北三省相连的蒙东地区,占全国褐煤资源的3/4,其次是云南省,占全国褐煤资源的1/8 左右,其他各省( 区) 褐煤的储量均不到总量的3%。

褐煤是煤化程度最低的一类煤。

外观成褐色到黑色,光泽暗淡或呈沥青光泽,含有较高的内在水和不同数量的腐植酸,在空气中易风化破碎。

最大特点是水分含量高,灰分含量高,发热量低。

褐煤的全水分可达20%~50%,灰分20%~30%,收到基地位发热量一般为11.7-16.7MJ/kg。

褐煤的特性决定其不适合储运和长途运输,直接用做燃料效率极低,因此褐煤的有效利用是煤化学领域的重要课题,碎煤加压气化技术可以褐煤为原料生产清洁燃料气或合成气(CO+H2),是解决褐煤有效利用的很好途径。

(2) 在煤制天然气项目上有相对优势该技术煤气化过程中产生甲烷量相当于天然气中甲烷总量的45% 左右,即有45%的甲烷是在气化炉内生成的。

碎煤加压气化粗煤气( 干气) 中CH4 的含量为8%~13%,经过净化工段处理后在净化气中的含量为11%~18%,净化气体的热值较高,特别适合于生产SNG 产品,气化所生成的CH4 在最终SNG 产品中的比例约占40%,与其它气化技术相比较,变换冷却及净化装置的规模要小1/3,投资要省1/4。

从而降低了甲烷合成的负荷,提高了煤制天然气过程的效率;煤气化过程中生成甲烷放出的热量,可以为煤气化提供部分反应热,从而降低了煤制天然气的煤耗和氧耗。

(3) 副产品经济效益可观碎煤加压气化是集煤干馏和半焦气化于一体的气化工艺,可以回收煤中部分有机物,获得部分石油化工的替代产品。

碎煤加压气化技术通过对煤气废水的处理可获得焦油、中油、石脑油、粗酚、氨等副产品,提高企业整体经济效益。

(4) 运行稳定,技术成熟碎煤加压气化技术运行可靠,在线率高,单炉连续运行一般可达150 天以上,碎煤加压气化炉在国内运行已30 多年,通过不断的经验积累及技术改进,碎煤气化装置运行稳定、操作安全可靠,技术先进成熟,已在国内已广泛使用目前运行较好的有山西天脊化肥厂(5 台),河南义马煤气厂(5 台),哈尔滨气化厂(5 台),山西潞安煤制合成油(6 台),还有石家庄金石化肥厂、国电赤峰3052 项目、大唐克旗煤制天然气项目、大唐阜新煤制天然气项目、新疆广汇甲醇二甲醚项目、新疆庆华煤制天然气项目、新疆新天煤制天然气项目等合计气化炉台数超过200 台。

(5) 投资少,消耗低碎煤加压气化炉与气流床气化炉相比投资较低,单台气化炉总投资约5000 万元。

根据项目规模,气化装置正常生产时都设有备炉,在发生气化炉故障或计划停车时,启用备炉以保障全厂生产稳定。

单位有效气的氧耗低,碎煤加压气化( 未把煤气中的甲烷作为有效气算) 氧耗约为干粉煤气化的60%,水煤浆气化的52%,配套空分装置较小,空分装置投资最省。

该技术备煤系统简单,原料煤只需要简单的破碎、筛分使粒度控制在5-70mm 即可,而不需要设置磨煤制浆及预干燥、磨煤制粉装置,设备投资较少,流程较为简单。

且后续装置以及空分装置原材料、动力消耗都较低,因此单位成本较低。

(6) 不足之处该气化技术的缺点是蒸汽耗量大,污水量大且成分复杂,治理费用高和处理难度大。

气化炉单炉负荷偏低。

另外气化技术需要5mm 以上的粒煤,会产生粉煤再利用问题。

因此粉煤要与燃煤锅炉配合,以达到煤的粒度平衡。

2、碎煤加压气化技术的生产原理碎煤加压气化工艺,在气化炉内煤向下移动,与向上流动的气流逆流接触,蒸汽与氧气混合作为气化剂由气化炉底部通入,原料煤从气化炉上部加入,气体在气化炉内由下至上依次通过灰层、燃烧区、气化区、干馏区与干燥区,最终从炉子顶部排出。

在此过程中煤经过干燥、干馏和气化后,生成粗煤气( 气化原理图见图1) 在气化炉内发生的化学反应主要有:燃烧反应:C + O2 →CO2 H2 + 1/2 O2 →H2OCnHm + (n + m/4) O2 →n CO2 + (m/2) H2O部分氧化反应:C + 1/2 O2 →COCnHm + (n/2 + m/4) O2 →n CO + (m/2) H2O蒸汽重整反应:CO + H2O →CO2 + H2 C + H2O →CO + H2CO2 还原反应:C + CO2 →2 CO3、碎煤加压气化技术工艺流程简述(工艺流程图见图2)碎煤经煤锁加入气化炉。

煤锁装满煤之后,用来自煤气变换及冷却装置的粗煤气和来自气化炉的粗煤气分两步对其充压,至气化炉操作压力后向气化炉加煤,之后煤锁卸压至常压,卸压的煤锁气送至煤气变换及冷却工段。

减压后,留在煤锁中的少部分煤锁气用引射器抽出,经布袋除尘后送气化火炬燃烧后排放(G3-1)。

蒸汽和氧气混合后经气化炉下部的旋转炉篦喷入,在燃烧区燃烧一部分,为吸热的气化反应提供所需的热量。

气化炉夹套产生的中压蒸汽经夹套蒸汽分离器分离液滴后与界外来的中压过热蒸汽混合后送往气化剂混合管,分离出的夹套排污(W3-2) 送循环水系统。

在气化炉的上段,刚加进来的煤向下移动,与向上流动的气流逆流接触。

在此过程中,煤经过干燥、干馏和气化后,只有灰(S3-1) 残留下来,灰由气化炉中经旋转炉篦排入灰锁,再经灰斗排至水力排渣系统,灰锁通过过热蒸汽进行充压、卸压的循环,冲渣废水(W3-1) 经过滤后回用。

离开气化炉的粗煤气以CO、H2、CH4 和CO2 为主要组分,还包括CnHm、N2 硫化物(H2S) 等次要组分。

离开气化炉的煤气首先进入洗涤冷却器进行洗涤,冷却煤气并除去可能夹带的颗粒物。

饱和并冷却后的煤气进入废热锅炉进一步冷凝,气液分离器后进入下工序净化、合成相关产品,并副产0.5MPa(G)低压蒸汽,废热锅炉排污(W3-3) 送往循环水系统。

在废热锅炉下部收集的煤气水部分与高压煤气水混合后洗涤粗煤气,另一部分煤气水送往煤气水分离装置,分离出成尘泥、洁净煤气水和焦油、中油等,其中焦油、中油去油加氢装置,尘泥返回气化炉燃烧,洁净煤气水经处理后回收利用。

煤锁泄压排出的粗煤气经煤气水洗涤、分离后进入煤锁气气柜,煤锁气分离器底部的煤气水大部分循环加压后作为煤锁气洗涤用水循环使用,剩余小部分低压煤气水送往煤气水装置。

煤锁气气柜收集的煤锁气送到煤锁气压缩机。

气化炉非正常工况下的废气通过火炬燃烧后排放。

4、实践应用情况分析碎煤加压气化技术的优势是以褐煤为原料在煤制气项目的应用。

此应用已经在大唐克旗煤制气项目基本取得成功。

大唐克旗煤制气项目以内蒙古锡林郭勒东胜利二号煤田的褐煤为原料,2009 年8 月开工建设,2013 年12 月成功运行。

至今生产基本稳定,但同时也暴露出一问题,如气化炉内衬出现过腐蚀现象,酚氨回收效果不好、污水处理运行不稳定等。

因此内蒙古矿业( 集团) 兴安能源化工有限公司的煤制气项目( 简称兴安能源煤制气项目),认真总结了大唐克旗煤制气项目的运行经验,对其不足之处进行了优化和改进。

兴安能源煤制气项目位于内蒙古兴安盟科右中旗百吉纳工业循环经济园区,建设规模为公称能力40 亿立方米/ 年煤制天然气( 含5亿方天然气液化)+50 万吨焦油加氢及相应附属产品。

项目年用褐煤2150 万吨,煤源来自内蒙古白音华煤田。

项目的设计已经完成,改进内容如下:(1) 气化炉内衬腐蚀问题的解决措施经调研,大唐克旗的气化炉的腐蚀问题经分析是Cl—( 即卤素)K+、Na+ 等( 碱金属) 共同作用的结果,因此兴安能源煤制气项目气化炉内衬设计采用E-NiCrMo-3 材质堆焊内衬处理。

经实践证明,用ERNiCrMo-3 材质堆焊内衬防腐蚀的解决办法可行。

(2) 对酚氨回收工艺的改进大唐克旗煤制气项目酚氨回收工序采用的是二异丙基醚萃取工艺,运行效果不好。

兴安能源煤制气项目酚氨回收工序采用的是我国自主知识产权研发的单塔加压、脱酸脱氨及甲基异丁基酮萃取工艺。

该工艺的先进性为:①脱COD 及脱酚效果远高于二异丙基醚萃取工艺;②该工艺的操作条件较二异丙基醚萃取工艺条件更宽松;③该工艺的出水指标远低于德国的鲁奇污水处理工艺的出水指标, 且完全能满足下一工段生化处理的需要:即:CODcr ≤3000mg/L ;总酚:≤500mg/L ;NH3-N ≤300mg/L;④该工艺使用的萃取剂更稳定, 不易损失;⑤该工艺使装置运行更加稳定, 避免了发泡体系造成的液泛;⑥该工艺在中煤龙化哈尔滨化工有限公司运行效果非常好,且有鉴定成果。

5、污水处理工序引入分盐技术由于国内的煤制气项目的污水处理大多没有做到零排放,这不符合环保的发展理念。

为此兴安能源煤制气项目通过调研及科学的论证,污水处理工序上引用了内蒙古久科康瑞环保科技有限公司的纳滤及催化氧化的分盐技术,该项技术在3.5t/h 的中试装置已经通过中国环境科学学会及内蒙古自治区科学技术厅所组织的科技成果鉴定( 中科鉴字[2014] 第45号、内科鉴字[2014] 第63 号)。

分出的氯化钠产品由中科院广州化学所分析检测中心分析其指标,完全达到工业盐标准,可以当做PVC 的原材料。

该分盐技术真正实现工艺废水零排放及资源化目标,同时能保证污水处理系统的稳定运行。

6、碎煤加压气化技术的最新动态目前,中国化学赛鼎工程有限公司正在研发5 米碎煤加压气化炉,已经取得阶段性的成功,可以解决单炉负荷偏低的问题。

碎煤加压气化技术的粗煤气产品中富含甲烷,特别适合于生产城镇燃气或煤制天然气。

现在国内成熟的3.8 米气化炉与气流床气化工艺相比气化强度低、单炉产量低,SHELL、E-GAS、GSP、TEXACO 等气流床气化工艺处理煤量最大达到2000 吨煤/ 天,碎煤加压气化典型炉型Φ3.8 米气化炉单炉日处理量最大仅为700-800 吨/ 天。

根据国家煤化工产业政策,煤制天然气的最小规模为20 亿立方米/ 年,使用同等气化压力的5 米碎煤加压气化炉所需台数减少37% 左右,气化炉台数的直接减少不仅节约设备投资,对土建、仪控、占地面积也会有很多节约。

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