关于氮肥、甲醇加压煤气化技术发展和应用情况的调研报告

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1、2011年全国氮肥、甲醇行业技术经验交流会资料汇编第二篇原料气制备技术关于氮肥、甲醇加压煤气化技术发展和应用情况的调研报告一、概述国内大型煤气化装置一般采用为粉煤气化技术和水煤浆气化技术。粉煤加压气化技术包括HT-L粉煤气化、Shel1粉煤气化、GSP粉煤气化等，水煤浆气化技术包括GE(TExAc0)气化、华化一兖矿四喷嘴气化、西北院多元料浆气化、非熔渣一熔渣气化等。二、加压煤气化技术现状及发展(一)粉煤加压气化技术1、HT_L航天粉煤加压气化技术是一种具有国内自主知识产权的以干煤粉为原料，以纯氧及少量水蒸气为气化剂在较高温度(1450℃一1800℃

2、)及4．OMPa(G)压力下对粉煤进行燃烧，采用激冷流程生产粗合成气。HT-L航天粉煤加压气化装置主要包括磨煤及干燥单元、粉煤加压及输送单元、气化及合成气洗涤单元、渣及灰水处理单元，具体流程如下：磨煤及干燥单元，本系统由磨煤、惰性气体输送、粉煤过滤三部分；粉煤加压及输送单元，本系统由粉煤储存、粉煤加压、粉煤输送组成；气化及合成气洗涤单元，合成气出气化炉后再经文丘里洗涤器和合成气洗涤塔用水进一步增湿、除尘、洗涤，除尘后的合成气进入下游工序；渣及灰水处理单元，从气化炉激冷室和合成气洗涤塔底部排出的黑水进入渣水系统，经两闪蒸去除不凝性气体并回收热量，固体颗

3、粒经絮凝、沉淀、过滤后收集，灰水循环利用。航天粉煤气化装置技术特点：●煤种适应性范围广，煤的灰熔点可选范围宽(1250～1650"C)，气化原料可选范围广，可以实现原料煤的本地化；●碳转化率高、粗合成气品质好，Cl-h含量低，碳转化率达99％，出口合成气有效气体(CO+Hz)体积≥90％，C地体积≤200PPm：●提高反应速率，可缩短反应停留时间，高温、高压提高反应速率；●干煤粉纯氧燃烧，提高火焰中心温度，火焰短，燃烧器火焰的中心温度1800--一2150℃；552011年全国氮肥、甲醇行业技术经验交流会资料汇编●控制系统自动化程度高，有完善的安保联

4、锁系统；●单烧嘴顶烧组合燃烧器燃烧，燃烧负荷调节范围大：6096---110％；●密闭式盘管水冷壁辐射室结构，水流量分布均匀可以保证管程流阻分布均匀；●“自我修复式”耐火材料结构；●燃烧效率高、环保性能好，冷煤气效率、热效率都高；●连续运行时间长、生产调幅能力强。采用成熟的工艺路线充分吸收现有煤化工工艺及粉煤锅炉成熟技术，生产工艺流程容易打通，从气化炉投料到生产出合格的粗甲醇产品只需4小时；●关键设备有大量的工程业绩和专业制造厂家，气化炉、燃烧器、水冷壁等都已国产化，已在其他类似的工业产品中使用，产品的质量可以保证：●粉煤燃烧器的使用周期长，烧嘴头部

5、的冷却条件好；●粉煤燃烧器更换维护方便。2、Shell粉煤气化技术Shell气化技术是英荷谢尔公司多年开发的一种先进的气化技术，该技术采用纯氧、蒸汽气化，干粉进料，煤粉需干燥，通常水分含量低于2％，气化温度达1400～1700。C，碳转化率达99％，有效气体(CO+Hz)≥85％，液态排渣，采用水冷壁气化炉，使用寿命长。采用废锅流程，可副产中、高压蒸汽。采用干粉气化，氧耗量较低。但需要惰性气体(N2及COD密封和输送，系统密封要求高，气化压力最高为4．OMPa；气化炉(带废锅)，结构复杂庞大；气化框架高，设备费较高，而且制造周期长(16个月以上)。S

6、hell气化技术特点：●采用干煤粉气化，煤粉用惰气输送，系统密封性要求高。对煤种的适应性比较广泛，从褐煤、次烟煤、烟煤、无烟煤到石油焦均可使用；‘对煤的灰熔点适应范围比水煤浆气化工艺宽，但应考虑经济运行的问题。●气化炉设有4--．6个烧嘴，对生产负荷进行调节。据Shell专利商介绍，烧嘴保证寿命可至U8000小时，国内生产装置实际连续运行可至U128天。●气化温度高，一般在1400,---1750℃，碳转化率高达99％。煤气中甲烷含量少，不含重烃，(co+H2)达到85％以上。氧耗相对较低，采用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

7、而可减少约为15％。热效率高，Shell煤气化的冷煤气效率达到78～83％，其余～15％副产高压或中压蒸汽，总的原料煤的热效率达98％。●气化炉采用水冷壁结构，无耐火砖衬里，维修工作量小，有利于气化炉长周期运行。●对环境影响小，气化过程需排出煤粉干燥烟气。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、酚等物质。●系统采用氮气输送煤粉时，气化气中氮气含量约为6"-8％，最高时可达11％，若生产甲醇，则采用C02输煤。根据氨合成气或甲醇合成气的要求，气化气需进行变换反应，因此变换装置需补加蒸汽。●煤粉制备及煤粉

8、输送系统复杂，设备及土建费用较高。SHELL气化装置国内已有湖北双环、中石化岳阳石化、湖北化肥公司、中石化安