两种加压煤气化工艺的比较.pdf

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1、第5期(总第162期)煤化工No．5(TotalNo．162)2012年l0月CoalChemicalIndustry0ct．2012两种加压煤气化工艺的比较蔡洪涛，范贵鑫(辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司，辽宁阜新123000)摘要介绍了加压气流床煤气化工艺和加压固定床煤气化工艺固有的优点和缺点。分析了加压气流床煤气高温显热的利用率，探讨了加压固定床蒸汽消耗高、废水处理成本高和气化工艺氧耗低的原因。认为煤制天然气选择加压固定床煤气化工艺具有更多的优点。关键词煤气化，加压，气流床，固定床，高温显热文章编号：1005—9598(2012)一05—0063—02中图分类

2、号：70546文献标识码：B目前，工业化大规模应用的煤气化工艺技术主要正是由于水蒸气的巨大冷凝潜热不能被利用，气是加压气流床煤气化工艺和加压固定床煤气化工艺。流床无论采用废锅流程，还是激冷流程，出炉煤气中两种工艺各有优缺点，所以应根据煤化工产品对合成的大量高温显热被浪费。气成分的要求，并结合原料煤的灰熔融性温度、热稳基于此，开发出了两段式气流床煤气化工艺，减定性、氢含量、全水含量、挥发分等指标，来选择煤气少了出炉煤气的带出显热，既有效回避了价格昂贵的化工艺技术。高压废锅，又有效减少了煤气高温显热进入水蒸气的总量，提高了气流床的煤气化热效率。但即使是两段1加压气流床煤气化工

3、艺的主要特点式气流床，煤气出炉时还有高达900℃以上的高温显热，仍然只有回收为有效能利用率仅为30％的水蒸1．1出炉煤气高温显热的利用率气，再图他用。加压气流床煤气化技术分为干法进料和湿法进1．21000m3(CO+H)粗煤气高温显热的氧耗、煤耗料，其主要特点：一是粗煤气中甲烷含量较低，特别适由于气流床瞬间加热气化的工艺特点，使其必须合作煤化工生产甲醇等碳一化学品的原料气；二是对采用高温气化，原料煤中的一部分化学有效能必须转原料煤的热稳定性没有要求，煤种适应性广。化成为高温煤气显热的供应者，这部分供热不仅消耗但是加压气流床煤气化工艺即使采用价格昂贵原料煤，还消耗原料氧气。

4、1000m。(C0+H。)的粗煤气在的高压废锅流程，因其废锅副产蒸汽的温度、压力参出炉温度1000℃时，携带的显热总量达2．2GJ左右，数远低于专业电厂锅炉的水蒸气参数，煤气的高温热相当于75kg标煤与120m。纯氧完全反应放出的全焓中的有效能利用率也只有约30％。部化学热量。这些热量一旦转化为蒸汽后，除小部分虽然激冷流程降低了投资，激冷煤气中汽气比可用于工艺动力和煤气净化工艺中的甲醇精馏和氨R>1的水蒸气，已远远超过煤气中c0变换对水蒸气精馏外，大部分只有成为排向大气的蒸汽冷凝潜热。的实际需求，而c0变换的大量反应热，也只能采用中75kg标煤约生成150kgCO，成为煤

5、气净化工序的压废锅转化为中压蒸汽，蒸汽最好的用途通常也只能新增负荷，要脱除这些新增C0，约消耗0．6G5的热量。用作自身的工艺动力。以出炉高温煤气的热焓为基120m3／h的中压氧气需要的制氧装置投资约54万点，加上c0变换的反应热，激冷煤气中的有效能利用元，需要的动力约90kWh(或动力蒸汽320kg)、需要率也不超过30％。制氧单元的凉水塔蒸发消耗冷却水250kg。收稿日期：2012—05—08作者简介：蔡洪涛(1968一)，男，河南商丘，工程师，学士，1990年毕业于郑州大学无机化学系，主要从事煤制天然气煤气化工艺技术管理工作，E-mail：caihongtao@ya

6、hoo．cn。——64——煤化工2012年第5期1．31000m3(CO+H：)粗煤气显热排出所需的投资、本原因，而产生大量煤气水的原因主要是蒸汽消耗高能耗、水耗造成的，也就是说固定床蒸汽消耗高和废水处理成本气流床煤气化工艺由于原料煤通过喷嘴直接喷高，实际上都是由蒸汽消耗高这一原因造成的。入炉内高温区域，瞬间气化的工艺特征不可能将煤气2．3氧耗低的原因化反应后的高温余热用于原料煤的预热或原料煤的现阶段总的来说，无论加压气流床工艺还是加压部分气化。而后工序的净化耗热并不多，产品合成更固定床工艺，综合热效率都不高。由于加压气流床气不需要这些热量，这些热量在转化为蒸汽热量后，小

7、化原料煤必须通过复杂而昂贵的备煤、供煤系统，经部分转化为工艺动力或他用，其余基本冷却后排向大喷嘴直接进入1300℃～1700℃的高温气化区，其瞬气。1000ms／h的出炉粗煤气中约有1．5GJ／h的热间加热的工艺特点，决定了煤气化反应余热不可能成量，需要约20mz换热面积，36t／h循环冷却水，5kWh为预热原料煤的热源。加压固定床气化简单的备煤、电耗、3．5ms凉水塔、凉水塔蒸发水耗至少500kg。供煤系统，尤其炉内特有的气、固相逆流相向移动的此外，加压气流床煤气化工艺与加压固定床煤气工艺特点，使煤气化反应余热很自然的成为预