Shell煤气化技术

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七种煤气化工艺介绍

七种煤气化工艺介绍煤气化是一种将固体煤转化为气体燃料的工艺，通常通过加热煤，使其在缺氧或氧气含量有限的条件下发生化学反应，生成焦炭、煤油和煤气等产物。

以下是七种常见的煤气化工艺的介绍。

1.固定床煤气化工艺：该工艺中，煤通过加热填充在固定的反应器中，在缺氧条件下进行气化。

在高温下，煤发生热解反应，生成固体残渣和一氧化碳、氢气等气体。

这些气体通常用于制造合成气或其他化学品。

2.流化床煤气化工艺：流化床煤气化工艺中，煤通过气化剂和促进剂的喷射，在气化炉内形成流体化床。

在床内，煤被高速的气流悬浮并在其表面上发生化学反应。

这种工艺适用于不同种类的煤，并能高效地产生合成气。

3.乌煤煤气化工艺：乌煤煤气化工艺是在低温和低压下对乌煤进行气化的一种方法。

乌煤是一种硬煤的变种，其含煤量高且易于破碎。

这种工艺能够产生较高浓度的一氧化碳和氢气，适用于燃料气和合成气的生产。

4. Lurgi煤气化工艺：Lurgi煤气化工艺采用干煤粉在喷射炉内与氧气和蒸汽进行气化。

这种工艺具有高效和灵活的特点，适用于各种煤种和煤粉尺寸。

其产气效率高，并且可以在高温下对产生的煤气进行分离和净化。

5. Koppers-Totzek煤气化工艺：Koppers-Totzek煤气化工艺是一种由德国公司开发的工艺。

该工艺利用煤在高温下与氧气和水蒸气进行反应，生成一氧化碳和氢气等气体。

这种工艺有助于减少硫化物和氨等有害物质的生成，并通过循环冷却来提高能源利用率。

6. Shell煤气化工艺：Shell煤气化工艺是一种高效的二代气化工艺，采用了先进的氧气冷喷射技术。

它将煤分解为焦炭和煤气，并将煤气用于合成气和其他化学品的生产。

该工艺具有高效能和较低的二氧化碳排放量。

7. Entrained Flow煤气化工艺：Entrained Flow煤气化工艺中，煤和氧气以高速混合，并通过特殊设计的喷射式燃烧器进行燃烧和气化。

这种工艺能够在高温下快速气化煤并生成高浓度的合成气。

煤质对壳牌煤气化工艺操作的影响

煤质对壳牌煤气化工艺操作的影响摘要:本文阐述了壳牌煤气化的工艺原理及气化工艺装置的特点,简单讨论介绍了煤质对Shell煤气化工艺的影响。

关键词:壳牌煤气化原料煤煤质1 引言煤炭气化是洁净、高效利用煤炭的最主要途径之一,国内外发展了各种不同的煤气化工艺。

煤气化是指在一定的温度和压力等条件下,将经过适当处理的原料煤转化为具有多种用途的气态产物的工艺过程。

按照气化过程中是否加入气化剂或加入气化剂量,以及煤中可燃成分转化为煤气的程度,将煤气化分为部分气化和完全气化两大类[1]。

自20世纪50年代起,壳牌公司就参与了气化技术的开发。

当时,该公司开发了油位原料的壳牌气化技术,并成功的建成了多套装置。

1976年,壳牌公司建成处理煤量为6t/d的试验装置,利用该装置试验了30多种不同的煤种,充分证明了此方法的广泛适用性[2]。

目前,河南龙宇煤化工有限公司壳牌煤气化是国内最大的投产运行的煤制甲醇气化装置,经过近四年来的生产运行发现煤质对壳牌煤气化工艺操作存在很大的影响。

2 煤质对壳牌煤气化化工艺操作的影响Shell煤气化工艺以干煤粉为原料、纯氧及蒸汽作为氧化剂,液态排渣,属加压气流床气化。

送进气化炉,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。

气化炉内部约1400～1500℃的高温煤气由循环气体激冷,经输气管道,然后进入合成气冷却器作进一步冷却,同时产生高、中压蒸汽。

从气化炉出来的合成气中所携带的少量灰分颗粒,经陶瓷滤芯过滤器中分离除去,然后合成气经湿法洗涤系统,处理后的合成气送后续工序。

2.1 煤的可磨性与可磨性指数煤的可磨性是指煤研磨成粉的难易程度。

可磨性是煤加工利用过程的一个重要指标,是制粉系统设计与运行中的一个主要参数。

某一种煤的可磨性指数是将煤磨碎到与标准煤同一细度所消耗电能的比值。

可磨性指数越小,说明煤的可磨性越好,将煤磨碎到与某标准细度所消耗的能耗低,煤越容易被磨到壳牌煤气化装置燃烧气化所需粒度的煤粉。

浅谈煤气化工艺的优缺点

浅谈煤气化工艺的优缺点摘要：本文主要介绍了Texaco、Shell、GSP三个主要的煤气化工艺的原理及优缺点。

关键词：Texaco Shell GSP 原理优缺点一、引言我国煤炭资源相对丰富，而煤化工属“两高一资”产业，其发展必然受到资源、环境和产业政策等制约，因此煤化工发展必须采用新技术，开发新产品。

煤气化技术成熟，只需确定气化技术路线与气化炉配置。

本文主要介绍了Texaco、Shell、GSP三个主要的煤气化工艺。

二、反应原理Texaco气化工艺：采用两相并流型气化炉，氧气和煤浆通过特制的喷嘴混合喷入气化炉，在炉内水煤浆和氧气发生不完全反应产生水煤气，其反应释放的能量可维持气化炉在煤灰熔点温度以上，以满足液态排渣的需要。

Shell气化工艺：煤气化在高温加压条件下进行，煤粉、氧气及蒸汽并流进入气化炉，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化学过程。

由于气化炉内温度很高，在有氧存在的条件下，以燃烧反应为主，在氧化反应完后进入到气化反应阶段，最终形成以CO和H2为主的煤气离开气化炉。

GSP气化工艺：GSP连续气化炉是在高温加压条件下进行，几根煤粉输送管均匀分布进入最外环隙，并在通道内盘旋，使粉煤旋转喷出。

给煤管末端与喷嘴顶端相切，在喷嘴外形成一个相当均匀的粉煤层，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CO和H2为主的煤气进入激冷室。

三、主要工艺指标对比四、工艺技术优缺点4.1优点Texaco气化工艺：可用于气化的原料范围比较宽；工艺技术成熟，流程简单，过程控制安全可靠，运转效率高，操作性好，可靠程度高；碳转化率高，可达95%以上；合成气质量好，用途广；可供选择的气化压力范围宽（2.6-8.5Mpa），为满足多种下游工艺提供条件，即节省了中间压缩工序，也降低了能耗；单台炉投煤量选择范围大，根据气化压力等级及炉径的不同，单炉投煤量一般在400-2200t/d左右；气化过程污染少，环保性能好。

合成气生产技术

• （１）水分。Ｓｈｅｌｌ煤气化炉是干粉煤进料，要求含水量＜２％。水分含量（特别是外在水分）的高低直接关系到运输成本和制粉的能耗。对水分含量高的煤种，比较适合于就近建厂或坑口建厂，原煤应进行干燥处理。
• （２）灰分。灰分是煤中的惰性物质，其含量的高低对气化反应影响不大，但对输煤、气化炉及灰处理系统影响较大。
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任务２.１ Shell煤气化技术
• 粉煤袋式过滤器Ｓ１１０３Ａ采用长袋高效低压脉冲方式进行粉煤收集。当运行一定时间后，滤袋内外压差增大，反吹程序会自动运行进行清灰，反吹气源为低压氮气。
• 在Ｓ１１０３Ａ底部被过滤的粉煤，通过螺旋输送机Ｘ１２０５Ａ、螺旋下料阀Ｘ１２０６Ａ和旋转给料机Ｘ１１０４Ａ的输送，最终全部进入粉煤储仓中待用，所有的输送都是在氮气的保护下进行的，以避免出现煤的自燃和爆炸现象发生。
中储存，通过称重送进磨煤机Ａ１１０１Ａ中；碎煤由碎煤仓Ｖ１１０１Ａ经过称重给煤机Ｘ１１０１Ａ进入磨煤机Ａ１１０１Ａ中混合碾磨。 • 石灰石和碎煤在碾磨的同时，被从惰性气体发生器（热风炉）Ｆ１１０１Ａ送来的热烟气干燥，碾磨成细粉的碎煤经过热风干燥后，随热风一起送入磨煤机。在磨煤机的上部经过分选机分离，合格粉煤随热风一起进入粉煤袋式过滤器Ｓ１１０３Ａ进行煤／气分离，不合格的大颗粒粉煤重新返回到磨煤机Ａ１１０１Ａ中继续碾磨，在磨煤机下部，未被碾磨的石块、木块等从磨煤机的排矸孔排出。
• ２.１.２相关知识 • Shell （壳牌）煤气化工艺（ＳｈｅｌｌＣｏａｌＧａｓｉｆｉｃ
ａｔｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓ，简称ＳＣＧＰ），是由荷兰Ｓｈｅｌｌ国际石油公司（ＳｈｅｌｌＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＯｉｌＰｒｏｄｕｃｔｓＢ.Ｖ.）开发的一种加压气流床粉煤气化技术。 • 它自２０世纪７０年代开发以来，对大量煤种进行了气化试验，用于ＩＧＣＣ发电，在中国主要用于煤化工生产。

德士古气化

一、Texaco煤气化工艺介绍德士古水煤浆加压气化工艺简称TCGP，是美国德士古石油公司TEXACO在重油气化的基础上发展起来的。

1 945年德士古公司在洛杉矶近郊蒙特贝洛建成第一套中试装置，并提出了水煤浆的概念，水煤浆采用柱塞隔膜泵输送，克服了煤粉输送困难及不安全的缺点。

7 0年代开发并推出具有代表性的第二代煤气化技术，即加压水煤浆气化工艺，70年代末80年代初完成示范工作并实现工业化，80年代投入工业化生产，成为具有代表性的第二代煤气化技术。

德士古水煤浆气化技术包括煤浆制备、灰渣排除、水煤浆气化等技术。

先后在美国、日本、德国及我国渭河、鲁南、上海三联供建成投产多套工业生产装置，经多年的运行实践证明，德士古加压水煤浆气化技术是先进并成熟可靠的。

见下图。

水煤浆经高压煤浆泵加压后与高压氧气(纯度为98％以上)经德士古烧嘴混合后呈雾状，分别经喷嘴中心管及外环隙喷入气化炉燃烧室，在燃烧室中进行复杂的气化反应，反应温度为1350-1450℃，压力为4.0-6.0Mpa，生成的煤气(称为合成气)和熔渣，经激冷环及下降管进入气化炉激冷室冷却，冷却后的合成气经喷嘴洗涤器进入碳洗塔，熔碴落入激冷室底部冷却、固化，定期排出。

在碳洗塔中，合成气进一步冷却、除尘，并控制水气比(即水汽与干气的摩尔比)，然后合成气出碳洗塔进入后工序。

气化炉和碳洗塔排出的含固量较高黑水，送往水处理系统处理后循环使用。

首先黑水送入高压、真空闪蒸系统，进行减压闪蒸，以降低黑水温度，释放不溶性气体及浓缩黑水，经闪蒸后的黑水含固量进一步提高，送往沉降槽澄清，澄清后的水循环使用。

二、德士古水煤浆气化工艺的环保优势德士古水煤浆气化工艺的气化反应是在1200~1500℃的高温下进行的，炉膛中的还原气氛使煤或残留物的有机成分几乎完全分解，并且阻碍了有害于环境的新化合物例如烃类的生成。

典型的灰渣组成如下：灰分组成：这些灰渣与燃煤电厂的灰渣没有什么区别，也被广泛的应用在建材行业中。

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。

壳牌煤气化渣水系统常见问题分析及处理

壳牌煤气化渣水系统常见问题分析及处理摘要:壳牌煤气化广泛应用于各类煤化工企业之中，目前影响除渣系统正常运行常见的问题主要有渣水系统堵渣、捞渣机故障、渣水循环泵故障和渣水系统设备管道磨蚀等四个方面，本文主要从前三个方面简要的进行问题分析并提出优化措施。

关键词：壳牌煤气化；除渣系统；常见问题；处理1前言SHELL煤气化技术是指将煤粉作为原材料,氮气为载体,氧气和蒸汽为助燃剂,生成合成气的煤气化处理技术，作为能源转换的重要途径,其具有可靠性强、处理成本低以及适应煤种广泛的优势,在具体生产过程中,其必须要经过除渣处理这一环节来降低合成气中的固体物含量,确保合成气的气体组分达到下游工艺的使用要求，本文主要从气化渣水系统在运行过程中常出现的问题来对壳牌除渣系统进行分析，并在分析过程中结合实际操作经验给出相应的解决和优化处理方法。

2气化炉及渣水系统堵渣的形成和处理壳牌粉煤气化属于液态排渣方式，其最大的工艺特点是以渣抗渣。

壳牌煤气化炉没有耐火砖，内部水冷壁主要为耐温原件，由铬钼、铬镍耐热钢制造而成，内部喷涂40mm厚的耐火涂层加约20mm长的炉钉以便于挂渣，炉内挂渣形态主要与炉内的操作温度、灰的含量、灰的化学组成、以及灰熔点有关。

固体渣颗粒在罐内主要有两种流动形式：质量流和强制循环形成的渣浆流。

质量流是指当收集固体渣粒的罐体放料阀打开后，罐内固体颗粒即以自身重量向下流动，直至罐内物料放完；渣浆流是指当收渣锁斗在收渣时，由循环水泵将渣浆液强制循环，防止在收渣时由于重力而沉积罐底，导致放料阀打开后渣沉积而形成架桥。

2.1渣水系统的工作原理及堵渣的形成气化炉中产生的高温熔融炉渣依靠自身重力沿着水冷壁向下流入气化炉底部的灰渣激冷罐(渣池)，迅速分解成灰渣小颗粒。

灰渣颗粒向下流入渣收集罐中，为防止较大的煤渣颗粒被夹带进水循环系统，约90℃的灰水通过渣水循环泵从收集罐顶部抽出，经水力旋流器和循环水冷却器循环回到灰渣激冷罐，水力旋流器的目的是将激冷循环水中的固体颗粒含量控制在1％～1.5％，而循环水冷却器则利用循环冷却水将渣水冷却至5O℃后渣由收集罐进入渣放料罐，在此过程中，渣水通过渣放料辅助泵循环回到收集罐中，同时系统中补入高压新鲜水以补充由水力旋流器底部排到废水汽提澄清单元的水，当所有的渣进入放料罐后，放料罐即与收集罐隔绝并开始卸压，然后将渣全部排入炉渣脱水仓。

Shell煤气化技术及其在我国的应用

术的发展历程、术特点及目前国内应用中存在的一些问题以及国内引进装置的建设和投产情况。技
关键词：Ｓｅ煤气化技术；ｈ１１发展；存在问题；应用
ＴｃｎｌｇｆＳｅｌＧａｎｔｐｉａｉｎｉｒＣｏｎｒｅｈｏｏｙｏｈｌｓａｄｉｓＡｐｌｔｏｎＯｕｕｔｙｃ
近年来Ｓｅ极力开拓中国市场，２０ｈｌｌ从０１年６月在国内签订第一个技术转让协议起，５年多来已有１企业陆续５家与之签订了技术转让协议。到目前为止，已有１套ＳＰ装（
置顺利建成投产，并取得了良好的经济效益。本文简要介绍
化都是使用块煤和小煤粒作为气化原料制取合成气，为第称代煤气化技术。
进入２０世纪８０年代后，随着洁净煤气化工艺的开发和
ＳＧＰ的发展历程、术特点，国内应用存在的一些问题Ｃ技在
及目前技术转让项目的进展概况。
研究，采用先进的气流床反应器，以水煤浆或干粉煤为原料，大规模、单系列、加压气化实现了工业化应用，称为第二代煤气化技术。Ｓｅ煤气化技术（ｃ）ｈｌｌＳ（就是目前世界上较为先进的，属于气流床气化的第二代煤气化技术，其工艺过程为
化等一系列物理和化学过程，化产物是以Ｈ和Ｃ为主气２Ｏ的合成气，ＯＣ２含量很少，典型的ＳＰ煤气成分为：５（ＯＣ６
％、３０％、２ｒ．Ｎ＋Ａ１％、Ｏ．３Ｃ２１６％、２＋（ＨＳ０３％、．

Shell煤气化技术

摘
要：介绍气化效率高、有利于环保、具有一定竞争力的Ｓｅ煤气化工艺原理、ｈｌｌ技术特点及关键设备。建议
尽快实现关键技术和设备的国产化。
关键词：ｅ煤气化；ｓｌｈｌ工艺原理；技术特点；主要设备
中图分类号：Ｑ４．Ｔ５６２文献标识码：Ａ文章编号：０９—４２２０）５－０３— ２１０７５《０６００３０
ＷｕＹｉｇｎ
（ｈｎｕｕｎＣｅｉｌｎｉｅｎｏｏａｉ，ｕｅＷｕａ３０９Ｃｉ）ＣｉＷｈａｈｍｃｇｎｒｇＣｒｒｔｎＨｂｉｈｎ４０７，ｎａａＥｅｉｐｏｈａ
ＡｂｔａｔＴｈｒｃｐｅｈｒｃｅｓｃｎｅｑｉｍｅｔｏｈｌｃａａｆａｉｎｐｏｅｓｗｅｅｉｔｏｕｅ．Ｓｅｓｒｃ：ｅｐｎｉｌ，ｃａａｔｒｔｓａｄｋｙｅｕｐｎｆＳｅｌｏｌｇｓｃｔｒｃｓｒｎｒｄｃｄｉｉｉｉｏｈＨ
设备的国产化。
合成气（Ｏ＋２／ＣＨ）％
２２技术特点．
１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。２气化温度约ｌ６０℃ ，转化率高达９％以）０碳９上，产品气体洁净，不含重烃，甲烷含量低，煤气中有效气体（Ｏ＋２高达９％以上。ＣＨ）０３氧耗低，炉生产能力大。氧气消耗低，）单比水煤浆气化工艺低１％～５，５２％因而配套的空分装

IGCC改造项目中TRIG煤气化技术的设备布置特点及其与Shell煤气化技术的比较

林静，姜华，郭广军
４３０２２３）（中国五环工程有限公司，湖北武汉
摘
要：国内某ＩＧＣＣ改造项目的煤气化装置采用ＴＲＩＧ煤气化技术，这是ＴＲＩＧ煤气化技术在全球的首个工业应
用项目。介绍了ＴＲＩＧ煤气化技术的工艺流程和工艺特点；从设备布置的角度对比分析了ＴＲＩＧ煤气化技术在煤粉
ｃｏａｌｇａｓｉｉｃｆａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｙ；ｈｇａｓｃｏｍｐａｒｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｉｄｅｎｔｉｃｌａａｎｄｄｉｆｅｒｅｎｔｐｏｉｎｔｓｉｎａｓｐｅｃｔｓｏｆｐｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄｆｅｅｄｓｙｓｔｅｍｆｏｒｐｕｌｖｅｒｉｚｅｄｃｏａｌ，ｃｏａｌｇｓｉａｉｃｆａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ，ｗａｓｔｅｈｅａｔｂｏｉｌｅｒｓｙｓｔｅｍ，ｇｒａｎｕｌｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ，ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｐｒｅｓｓｕｒｅｄｅｃｒｅａｓｉｎｇｕｎｉｔｓｆｏｒｂｏｔｈｃｏａｒｓｅａｓｈａｎｄｉｎｆｅｓｈａａｓｗｅｌｌａｓｉｔｓｃｏｒｏｌｌａｙｒｕｎｉｔｅｔｃ．ｆｒｏｍｐｏｉｎｔｏｆｖｉｅｗｏｆｅｑｕｉｐｍｅｎｔｌａｙｏｕｔ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｏｐｔｉｍｉｚｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅＴＲＩＧｃｏｌａｇａｓｉｉｃｆａｔｉｏｎｐｌａｎｔ．

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Shell煤气化技术
吴迎(中国五环化学工程公司，武汉 430079) 2006-08-04
1 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。
d.热效率高，排渣易处理。
煤中约83％的热能转化为合成气，约15％的热能被回收为高压或中压蒸汽，总的热效率为98％；其
气化炉高温排出的熔渣经激冷后成玻璃状颗粒，性质稳定，对环境几乎无影响，气化污水含氰化物少，易
处理。
e.Shell气化炉关键部件烧嘴的设计寿命为8000h，已有使用4a仍未更换的记录；另外控制系统安全可
靠，设有必要的安全联锁，使气化操作始终处于最佳状态下运行。
f.Shell气化炉炉壁采用水冷壁结构，无耐火砖衬里，维护量少，气化炉内无传动部件，运转周期长，
无需备炉。
2.3 主要设备
Shell气化装置的核心设备是气化炉和废热锅炉。气化炉结构如图2所示。
Shell煤气化炉由内筒和外筒两部分组成，包括膜式水冷壁、环形空间和高压容器外壳。内筒采用水冷
壁结构，仅在向火面有一层薄的耐火材料涂层，其一，为了减少热损失；其二，主要是为了挂渣，充分利
用渣层的隔热功能，以渣抗渣，以渣护炉壁，使气化炉热损失减少到最低，以提高气化炉的可操作性和气
化效率。环形空间位于压力容器外壳和膜式水冷壁之间，即内筒与外筒之间有空隙气层，设计环形空间的
目的是为了容纳水／蒸汽的输入／输出管和集气管，同时，环形空间还有利于检查和维修。其内筒仅承受
微小压差。气化炉烧嘴是Shell煤气化工艺的关键设备及核心技术之一，与其它气化炉不同的是Shell气化
炉采用侧壁烧嘴，根据气化炉能力由4～8个烧嘴呈中心对称分布。气化炉外壳为压力容器，一般小直径
气化炉用钨合金钢制造，其它用低铬钢制造。由于气化炉的特殊设计，保证了Shell煤气化工艺指标先进
可靠。
废热锅炉用于回收高温煤气的显热，其内件由圆筒形水冷壁和若干层盘管形水冷壁组成，盘管形水冷
壁各层之间密封分隔。为消除水冷壁上的积灰、设置了气动敲击除灰装置，定期或不定期进行振动除灰。
气化炉和废热锅炉顶部用导气管连接，导气管内部也为水冷壁结构。
3 结语
煤气化技术是煤炭洁净、高效和综合利用的基础技术和关键技术，其应用领域极为广泛。因此，大力
开发煤种适应性强，单炉生产能力高，煤气成本低，气体为可调的先进加压气化技术十分重要。Shell气化
技术代表当今气化工艺发展方向，适合我国大多数煤灰熔融性温度偏高的国情，该工艺是我国建设大型煤
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，降低造价的办
法是采用国内专利技术，走国产化道路。建议在引进和改进Texaco水煤浆加压气化技术和Shell粉煤加压
气化技术的同时，尽快实现关键技术和设备的国产化。