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1、细心整理浅谈几种煤气化工艺的优缺点我国石油、自然气资源短缺，煤炭资源相对丰富。开展煤化工产业，有利于推动石油替代战略的实施，满足经济社会开展的须要，煤化工产业的开展对于缓解我国石油、自然气等优质能源供求冲突，促进钢铁、化工、轻工和农业的开展，发挥了重要的作用。因此，加快煤化工产业开展是必要的。1各类气化技术现状和气化特征煤化工要开展，一个重要的工艺环节就是煤气化技术要开展。我国自上世纪80年头就起先引进国外的煤气化技术，包括早期引进的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、以及近期拟引进的BGL碎煤熔渣气化、GSP气流床粉煤气化等等，
2、世界上全部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主要燃料的国家，世界上也只有我国运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)等煤化工技术的开展，用煤生产合成气和燃气的加压气化工艺近年来有了较快的开展。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、以及我国自有学问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绽开了猛烈的竞争，对促进煤化工的开展做出了奉献。Lurgi固定床气化工艺在我国有哈气化、义马、天脊
3、、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，状况良好；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余个工程正在安装，将于今后几年接连投产；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2009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立；加压两段干煤粉气流床气化技术已通过中试验收，华能集团“绿色煤电”工程2000t/d级和内蒙古世林化工有限公司1000t/d级的气扮装置正在设
4、计安装中。在我国，目前不少煤化工生产企业都在选择适合自己的气化工艺技术，有不少想接受气流床气化工艺。现有的气流床气化工艺按进料形式不同，可分成干煤粉进料和水煤浆进料两大类；以炉内气流方向分，可分为上行和下行两类；以工艺流程可分为废锅型和激冷型两类；按喷嘴的数量和布置来分，又可分为单喷嘴直喷和多喷嘴对喷两类；以气化炉内是否衬有耐火保温材料来分，又有热炉壁和水冷壁两种；以进料方式来分，又有一段和两段两种。气化炉特点分类气化特点shellTexaco多喷嘴水煤浆GSP两段干煤粉气化Lurgi进料形式干煤粉水煤浆水煤浆干煤粉干煤粉碎煤块气流方向上行下行下行下行上行上行喷嘴的数量多个单个多个单个多个单个
5、气化剂炉壁形式水冷壁耐火砖耐火砖水冷壁水冷壁夹套水冷壁进料方式中间对喷顶部直喷中间对喷顶部直喷中间二段顶部排渣方式液态排渣液态排渣液态排渣液态排渣液态排渣固态排渣热量回收废锅激冷激冷激冷废锅和激冷废锅2各类气化技术的特点2.1 Lurgi固定床气化工艺鲁奇加压气化是移动床逆流固定床气化炉工艺过程，属于是固态排渣。鲁奇碎煤加压气化对原料煤种的适应性广，能气化从无烟煤到褐煤的各种煤系列，要求煤的灰熔点高、煤的活性和挥发性较高、入炉煤粒度范围限制在430mm，蒸汽消耗是比拟高的。气化可用空气、富氧、纯氧作气化剂，制取低热值工业燃料气、中热值城市煤气和合成气，由于煤气中含有较多甲烷，适宜作城市煤气，或
6、在生产合成气时联产城市煤气。假设把其中甲烷再转化成合成气，将使生产流程困难。而且煤气化排水中含有较多的焦油、酚类、氨等物质，须要配置浩大污水处理装置。此时此刻我国运行的除云南解化和山西天脊是用来生产合成氨外，其余均是用来生产城市煤气。工厂名称气化炉数量气化压力MPa气化炉规格产品投产时间云南解化化肥厂5台2.952760合成氨不详山西天脊化肥厂5台2.953800合成氨1992兰州煤气厂5台2.952760城市煤气1994哈尔滨依兰气化厂5台2.953800城市煤气1988长春第一汽车制造厂3台2.951800城市煤气1988河南义马煤气厂4台2.953800城市煤气1996 2.2 德士古(
7、Texaco)水煤浆气化工艺德土古气化技术是下喷式单喷嘴水煤浆气化技术，在它应用的工程工程中，大局部是接受水激冷工艺流程，但在用于IGCC发电工程时，也接受废锅流程。国内单炉容量目前最大可达1000td投煤量，操作压力大都接受4.0MPa、6.5MPa，个别工程也已到达8.4MPa。我国引进该技术最早的是山东鲁南化肥厂，于1993年投产，目前已有近十个厂家运用。工厂名称气化炉数量气化压力MPa投煤量t/d热量回收产品投产时间鲁南化肥厂2台2.7360激冷合成氨1993上海焦化厂4台4.0500激冷甲醇、CO1995渭河化肥厂3台6.5500激冷合成氨1996淮南化肥厂3台4.0500激冷合成氨
8、2000金陵石化厂3台4.0800激冷合成氨2005浩良河化肥厂3台4.0480激冷合成氨2005南化公司2台8.41000激冷合成氨、甲醇2006神木化工厂3台4.0450激冷甲醇2006南京惠生化学4台4.0500激冷甲醇、CO2007德士古气化技术在我国经过10多年的应用，无疑是最成熟的技术。从技术的驾驭和操作的娴熟，到设备的国产化和配套的耐火材料的制造都有较大的优势。它的主要优点是较易提升压力，南化的气化炉压力到达了8.4MPa；这样就可能实现甲醇的等压合成，对合成气的生产特别有利。它存在的主要问题是水煤浆中约有40的水，使合成气的热值降低。对煤质的要求较严格，如煤的含水率不能高于8%
9、、灰分不宜大于20%、灰熔点不宜高过1350，而且气化效率相对较低(碳转化率约为94-95，气化效率约65)，比氧耗是各种气流床气化工艺中最高的，约为420450m3/km3(CO+H2)；耐火衬里的寿命短，喷嘴易磨损。2.3 壳牌(Shell)干粉煤气化技术壳牌(Shell)干粉煤气化技术是接受多喷嘴上行干煤粉气化工艺，接受水冷壁炉，冷煤气回炉激冷热煤气煤气冷却国内目前接受的均是废锅流程，Shell公司目前正在开发激冷流程。该气化工艺具有如下特点：(1)接受干煤粉作气化原料，煤粉用惰气输送，操作特别平安。对煤种的适应性比拟广泛，从较差的褐煤、次烟煤、烟煤到无烟煤、石油焦均可运用；对煤的灰熔点
10、适应范围比其它气化工艺更宽，即使是高灰分、高水分、高硫的煤种也能运用。(2)气化温度高，一般在14001600，碳转化率高达99%，合成气质量好。煤气中甲烷含量极少，不含重烃，CO+H2到达90%。由于气体中有效组分高，煤气总量有所削减，因而气化消耗煤量也可降低。(3)氧耗低。接受干煤粉进料与水煤浆气化相比不需在炉内蒸发水分，氧气用量因而可削减1525%，从而降低了本钱。配套空分装置规模相对缩小，投资也可相应降低。(4)气化炉接受水冷壁构造，无耐火砖衬里。水冷壁设计寿命按25年考虑。正常运用维护量很小，运行周期长，也无需设置备用炉。单台炉日处理煤量大,目前已达2800吨。(5)每台气化炉设有4
11、6个烧嘴，故对生产负荷调整比GSP或Texaco单个烧嘴更为灵敏，范围也更宽。Shell烧嘴保证寿命为8000小时，已超过连续16000小时运行。烧嘴的运用寿命长，也是气扮装置能长期运行的一个重要保证。(6)热效率高。Shell煤气化的冷煤气效率到达7883%，其余15%副产高压或中压蒸汽，总的原料煤的热效率达98%，处于很高水平。(7)对环境影响小。气化过程无废气排放。系统排出的融渣和飞灰含碳低，可作为水泥等建筑材料，堆放时也无污染物渗出。气化污水不含焦油、 酚等，简洁处理，须要时可作到零排放。该技术由于接受了废锅流程，其最大的缺点就是投资较大。我国引进该技术最早的是湖北双环化工厂，于200
12、6年5月投产，目前已有15个厂家运用。工厂名称气化炉数量气化压力MPa投煤量t/d热量回收产品投产时间湖北双环化工厂1台2.81000废锅20万吨/年合成氨2006.5中石化洞庭化肥厂1台4.02000废锅30万吨/年合成氨2006.12中石化安庆氮肥厂1台4.02000废锅30万吨/年合成氨2006.11中石化湖北化肥厂1台4.02000废锅30万吨/年合成氨2006.12柳州化肥厂1台4.01300废锅30万吨/年合成氨2007.1云天化股份有限公司1台4.02600废锅50万吨/年合成氨预料2007.12云维集团沾化股份公司1台4.02600废锅50万吨/年合成氨预料2007.12大连大
13、化集团公司1台4.01300废锅30万吨/年甲醇预料2008.1河南开祥煤电公司1台4.01300废锅30万吨/年甲醇预料2008.2中原大化集团1台4.02200废锅50万吨/年甲醇预料2008.2河南永城煤电集团1台4.02200废锅50万吨/年甲醇预料2008.1神华煤制油公司2台4.02400废锅100万吨/年油品预料2008.6大唐国际发电公司3台4.02800废锅48万吨/年聚丙烯预料2009.8天津碱厂2台4.02200废锅30万吨/年合成氨50万吨/年甲醇预料2009.5贵州天福化工有限公司1台4.02200废锅30万吨/年合成氨15万吨/年二甲醚预料2009.102.4 GS
14、P气化技术GSP气化技术是单喷嘴下喷式干煤粉加压气流床气化技术，国外此时此刻没有用户，依据煤气用途不同可用干脆水激冷，也可用废锅回收热量。该技术由我国神华宁煤集团与德国西门子合资组建的北京杰斯菲克公司负责在我国推广这项技术。GSP技术接受了干煤粉进料、水冷膜壁，既扩大了煤种范围，又避开了耐火砖的麻烦。下喷的干脆水激冷使其装置投资大幅度下降。干煤粉气化有诸多优点，如适用煤种广、效率高、可用水冷壁、氧耗低。在GSP气化炉接受的是一个组合式的喷嘴，喷嘴中心有一个点火喷嘴，点火初期用自然气，正常生产时可以改用合成气驰放气。目前接受设计实力1000td以下的气化炉，应当不会有太大的风险。再放大如2000td时，一般单喷嘴简洁受到限制，这也是应当考虑的。但GSP气化技术目前最大的缺点是没有一个成功运行的经验，在单炉生产实力和长期运行方面还存在缺乏。目前已运行过的装置在德国黑水泵厂也只有运行2000多小时的运行记录，单炉实力只有720 t/d的规模。2000td的装置还需几年后才能在宁夏投入生
