进料气流床煤气化技术的现状与发展

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1、第1期(总第134期)煤化工No.I(TotalNo.134)2008年2月CoalChemicalIndustFeb.2008干法进料气流床煤气化技术的现状与发展了任永强韩启元2(1。西安热工研究院有限公司，西安710032;中石化股份有限公司安庆分公司，安庆200661)摘要煤气化按煤的粒度和气化炉内的气体流速等可分为固定床、流化床、气流床3种。其中干煤粉气流床加压气化具有易大规模化、煤种适应范围广、碳转化率高等特点，近年来得到大规模的应用。详细介绍了以干煤粉为原料的Shell,Prenflo,SimensGSP和西安热工院

2、的两段式气化技术。关键词煤气化气流床干法进料文章编号:1005-9598(2008)-01-0001-06中图分类号:TQ545文献标识Q:A工院的两段式气化技术[111.引言1Shell和Prenflo气化技术煤气化技术是发展煤基化学品、煤基液体燃料、联合循环发电、多联产系统、制氢、燃料电池等过程工干粉煤气化工艺的前身是常压K-T炉，起源于德业的关键技术。国Koppers公司(1938年),K-T炉最大单炉投煤量为综合100余年来的煤气化技术发展史，可以得出500t/d，主要用于生产合成氨，曾一度占国外煤基氨以下结论:厂总产量

3、90%以上。随着技术进步，常压K-T炉逐步(1)与固定床和流化床气化相比，气流床气化是被加压操作的干粉炉所取代。已验证的能大规模化的煤气化技术(处理煤量可达到荷兰Shell公司与德国Krupp-Koppers公司在荷2OOOt/d-3OOOi/d)。世界上已商业化的IGCC大型电兰联合开发出6t/d的小试装置，并在此基础上，1978站(250MW以上)及投煤量2000t/d的大规模煤化工年在德国汉堡附近建成第一座干煤粉加压气化中试项目，全部采用气流床煤气化技术，可见其技术上的装置Shell-Koppers炉，容量为150t/d，

4、操作压力优势。3.OMPa。其主要工艺特点是采用密封料斗法加煤装置(2)与水煤浆进料相比，干煤粉进料的气流床气和粉煤浓相输送。1987年，Shell公司在美国休斯顿化的冷煤气效率高6%-8%，比煤耗和比氧耗均大幅度建成并投运了一座名为SCGP-1的干煤粉加压气化示下降，煤种适应性更广。范装置，气化压力2MPa-4MPa，日处理煤量为250t烟(3)纯氧加压气化不仅是增加气化炉容量、提高煤，累计运行4400h，最长连续运行1528h，未出现工碳转化率和煤气品质的必要手段，而且与未来煤气化艺和机械问题。1994年，Shell煤气化炉

5、在荷兰Bugge-多联产的近“零排放”系统相吻合。num25OMWIGCC电站投人运行，日处理煤量为2500t,综上所述，干煤粉加压氧气气化技术代表着目前气化压力为2.8MPa，该电站的运行表明，Shell气化煤气化技术发展的一个主流方向。炉可靠性和可用率都已达到了商业化的水平[[z]0以干煤粉为原料的气流床气化技术目前工业化德国Krupp-Koppers公司在K-T炉基础上开发了前景看好的有Shell,Prenflo,SimensGSP和西安热Prenflo干煤粉气化工艺，于1986年在萨布吕肯郊区建成了规模为48t/d、气化

6、压力为3.OMPa的中试装置。收稿日期2007-11-161997年Prenflo煤气化工艺在西班牙Puertollano作者简介任永强(1974一)，男，1997年毕业于北京科技30OMWIGCC电站投人运行，日处理煤量为2600t，气化大学热能工程专业，高级工程师现从事煤气化技术研发压力为2.8MPao工作。Shell气化法的典型流程如图1所示[t3]o万方数据一2‘煤化工2008年第1期激冷气压缩机图1Shell气化工艺流程示意图煤(根据煤种混合一定量的石灰石)进人磨煤机高温煤气中的熔融态灰渣凝固，同样采用了冷煤气激混磨(

7、按质量计，其中90%粒度<100wm)，并由热风作冷的方法，目前这两种炉型均为废锅流程。其主要区为动力带走煤中的水分，再经过袋式过滤器过滤，干别在于废锅的设置上，Shell气化技术在经过导气管燥的煤粉进人煤粉仓中贮存。后在侧面设置了废热锅炉，而PrenfIo气化技术废锅氧气经氧压机加压并预热后与中压过热蒸汽混设置在顶部。合后导人喷嘴。出煤粉仓的煤粉通过锁斗装置，由气由于干煤粉气化具有煤种适应性强、冷煤气效率体(NZ或coZ)加压送至喷嘴，与蒸汽、氧气一起进人气高、比氧耗低等优点，我国的煤化工业界已经有近20化炉内进行部分氧化反应

8、，温度约为1500-C-1600-C,家企业正在采用Shell技术新建或改造化工厂。目压力3.OOMPa-4.OMPa,前，国内引进Shell技术的企业有五家已经相继投出气化炉的粗煤气先在气化炉顶部被循环压缩产，运行情况介绍如下:机送来的冷煤气激冷至900℃左右