煤氣化綜述(95頁(yè))

煤氣化技術(shù)簡(jiǎn)介 主要內(nèi)容1 有關(guān)煤氣化的概念2 殼牌 shell 氣化3 德士古 texaco 氣化4 多噴嘴氣化技術(shù)5 GSP氣化技術(shù) 煤炭的生成 煤炭是地球上迄今為止能得到的最豐富的化石燃料 煤的使用年限估計(jì)在幾百年 它將是替代不斷下降的石油資源的可靠能源 因此 煤化學(xué)工業(yè)的發(fā)展將替代石油化學(xué)工業(yè) 我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 少油富煤貧氣 煤炭的生成 煤炭是由古植物經(jīng)過(guò)復(fù)雜的生物化學(xué) 物理化學(xué)和地球化學(xué)作用轉(zhuǎn)變而成的固體有機(jī)可燃礦物 煤炭生成過(guò)程 植物 泥炭 腐泥 褐煤 煙煤 無(wú)煙煤 這一過(guò)程也稱(chēng)為煤化序列 由泥炭到無(wú)煙煤的演變過(guò)程統(tǒng)稱(chēng)為煤化作用 作用的程度稱(chēng)為煤化程度 煤氣化概念 煤的氣化是指煤與氣化劑作用 進(jìn)行各種化學(xué)反應(yīng) 把煤炭轉(zhuǎn)化為燃料煤氣或合成氣的過(guò)程 煤氣化過(guò)程是一個(gè)熱化學(xué)過(guò)程 它是以煤或煤焦為原料 以氧氣 空氣 富氧或純氧 水蒸汽或氫氣等作氣化劑 或稱(chēng)氣化介質(zhì) 在高溫條件下通過(guò)化學(xué)反應(yīng)將煤或煤焦中的可燃部分轉(zhuǎn)化為氣體 煤氣化基本概念 由氣化定義可以得出 1 氣化劑 氧氣 空氣 富氧 蒸汽 2 產(chǎn)品氣的組成 氣化時(shí)所得的可然氣稱(chēng)為氣化煤氣 其主要成分包括CO H2 CO2 CH4等 其中CO H2在化工原料氣中也被稱(chēng)為有效氣 氣化煤氣可用作城市煤氣 工業(yè)燃?xì)夂突ぴ蠚?3 產(chǎn)品氣用途 用作化工原料氣時(shí)是碳一化學(xué)的重要原料來(lái)源 下游可以生產(chǎn)的產(chǎn)品有合成氨 甲醇等 煤氣化反應(yīng)原理 煤氣化反應(yīng)主要指煤與氣化劑反應(yīng)生成氣體產(chǎn)物 氣體產(chǎn)物與原料及與氣化劑 反應(yīng)產(chǎn)物與反應(yīng)產(chǎn)物之間的化學(xué)反應(yīng) 反應(yīng)機(jī)理非常復(fù)雜 一般來(lái)講 煤氣化主要反應(yīng)有 C O2 CO QC O2 CO2 QCO O2 CO2 QC H2O CO H2 QC H2O CO2 H2 QCO H2O CO2 H2 Q 煤氣化過(guò)程 干燥 濕煤加入氣化爐后 煤與熱氣流之間進(jìn)行熱交換 煤中的水分蒸發(fā) 熱解 受熱后自身發(fā)生的一系列物理和化學(xué)變化的復(fù)雜過(guò)程 氣化 氣化爐中的氣化反應(yīng)是一個(gè)非常復(fù)雜體系 主要有碳與氧的反應(yīng) 碳與水蒸氣的反應(yīng) 燃燒 反應(yīng)產(chǎn)物與氧之間的反應(yīng) 上述過(guò)程同時(shí)存在 同時(shí)進(jìn)行 氣化反應(yīng)機(jī)理 煤氣化反應(yīng)必須經(jīng)過(guò)7步1 反應(yīng)氣體從氣相擴(kuò)散到固體碳表面 2 反應(yīng)氣體再通過(guò)顆粒的孔道進(jìn)入小孔的內(nèi)表面 3 反應(yīng)氣體分子吸附在固體表面上 形成絡(luò)合物 4 絡(luò)合物之間 絡(luò)合物與氣體分子之間進(jìn)行反應(yīng) 5 吸附態(tài)的產(chǎn)物從固體表面脫附 6 產(chǎn)物分子從固體的內(nèi)部孔道擴(kuò)散出來(lái) 7 產(chǎn)物分子從顆粒表面擴(kuò)散到氣相中 煤的性質(zhì)對(duì)氣化反應(yīng)的影響 反應(yīng)活性反應(yīng)活性是指在一定條件下 煤炭與不同的氣體介質(zhì) CO2 O2 水蒸汽 H2 相互作用的反應(yīng)能力 反應(yīng)活性強(qiáng)的煤 在氣化和燃燒過(guò)程中反應(yīng)速度快 效率高 反應(yīng)活性的強(qiáng)弱直接影響到產(chǎn)氣率 耗氧量 灰渣含碳量和熱效率 反應(yīng)活性高的煤有利于各種氣化工藝 年輕煤 褐煤 和焦炭反應(yīng)活性高 年老煤 無(wú)煙煤 反應(yīng)活性低 煤的性質(zhì)對(duì)氣化反應(yīng)的影響 黏結(jié)性黏結(jié)性是指煤被加熱到一定溫度后 受熱分解并產(chǎn)生膠質(zhì)體 最后黏結(jié)成塊狀焦炭的能力 煤的黏結(jié)性不利于氣化過(guò)程的進(jìn)行 特別是移動(dòng)床氣化 對(duì)氣流床氣化影響不大 煤的性質(zhì)對(duì)氣化反應(yīng)的影響 結(jié)渣性結(jié)渣性是指煤中的礦物質(zhì)在高溫和活性氣體的作用下 轉(zhuǎn)變?yōu)槔喂痰酿そY(jié)物或熔融物的能力 對(duì)于移動(dòng)床氣化 大塊的爐渣會(huì)破壞床內(nèi)的透氣性 從而影響生成氣體的質(zhì)量 嚴(yán)重時(shí)爐箅不能排渣 煤的性質(zhì)對(duì)氣化反應(yīng)的影響 熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性是指煤在高溫燃下燃燒或氣化過(guò)程中 對(duì)溫度劇烈變化的穩(wěn)定程度 也就是塊煤在溫度急劇變化時(shí) 保持原來(lái)力度的性能 對(duì)于移動(dòng)床氣化來(lái)說(shuō) 熱穩(wěn)定性差的煤 將會(huì)增加爐內(nèi)阻力 降低煤的氣化效率 并使帶出物增多 一般煙煤的熱穩(wěn)定性較好 褐煤 無(wú)煙煤 貧煤的熱穩(wěn)定性較差 煤的性質(zhì)對(duì)氣化反應(yīng)的影響 機(jī)械強(qiáng)度煤的機(jī)械強(qiáng)度是指塊煤的抗碎強(qiáng)度 耐磨強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度等綜合性物理和機(jī)械性能 機(jī)械強(qiáng)度高的煤在移動(dòng)床氣化爐的輸送過(guò)程中容易保持其粒度 從而有利于氣化過(guò)程均勻進(jìn)行 減少帶出物 機(jī)械強(qiáng)度低的煤宜采用流化床 氣流床氣化 無(wú)煙煤的機(jī)械強(qiáng)度較大 煤的性質(zhì)對(duì)氣化反應(yīng)的影響 粒度分布移動(dòng)床氣化要求10 100mm的且較均勻的塊煤流化床氣化要求0 8mm的細(xì)粒煤氣流床氣化則要求 0 1mm的粉煤 煤氣化的應(yīng)用領(lǐng)域 煤氣化 煤氣化在煤化工領(lǐng)域的應(yīng)用 煤氣化在煤化工領(lǐng)域的應(yīng)用重點(diǎn)體現(xiàn)在碳一化學(xué)及其下游產(chǎn)業(yè)中 煤氣化在煤化工領(lǐng)域的應(yīng)用 煤氣化在煤化工領(lǐng)域的應(yīng)用 煤氣化技術(shù)分類(lèi) 煤氣化的分類(lèi)方法有多種 按制取得煤氣熱值分類(lèi) 分為 制取低熱值煤氣 中熱值煤氣 高熱值煤氣 按供熱方式分為 自熱式氣化法間接供熱氣化法熱載體供熱煤的水蒸汽氣化和加氫氣化相結(jié)合法 按氣化劑分類(lèi)空氣 蒸汽氣化法氧氣 蒸汽氣化法氫氣氣化法 按固體燃料的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分為 移動(dòng)床 固定床 氣化法流化床氣化法氣流床氣化法 幾種煤氣化爐 移動(dòng)床氣化工藝介紹 移動(dòng)床氣化法也稱(chēng)為塊煤氣化 包括常壓固定床和加壓固定床氣化 主要的爐型有UGI爐 魯奇 lurgi 爐和液態(tài)排渣魯奇 lurgi 爐 移動(dòng)床氣化工藝 常壓 爐以塊煤和焦炭為原料 以空氣和水蒸汽為氣化劑制取合成原料氣和燃料氣 國(guó)內(nèi)現(xiàn)有 多臺(tái)在運(yùn)行 優(yōu)點(diǎn) 設(shè)備制造容易 操作簡(jiǎn)單 投資少 缺點(diǎn) 原料單一 單爐能力小 氣量 12000m3 h 操作和設(shè)備管理難度大 現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境差 污水含有焦油酚及氫化物 污染環(huán)境 移動(dòng)床氣化 固定層造氣 移動(dòng)床氣化工藝介紹 魯奇 lurgi 加壓氣化爐 世紀(jì)聯(lián)邦德國(guó)魯奇公司開(kāi)發(fā)的 屬于第一代煤氣化工藝 目前世界上有 多臺(tái) 壓力 P 反應(yīng)溫度 反應(yīng)氣適宜作城市煤氣 優(yōu)點(diǎn) 固定床氣化 固態(tài)排渣 適宜弱黏結(jié)性碎煤?jiǎn)螤t能力比 大 15300 38000m3 h 缺點(diǎn) 氣化爐結(jié)構(gòu)復(fù)雜 制造維修費(fèi)用大原料煤必須是塊煤 來(lái)源受限 煤氣中含有焦油酚及氫化物 煤氣凈化和污水處理復(fù)雜 進(jìn)料閥壽命短 最長(zhǎng) 個(gè)月 依賴(lài)進(jìn)口 移動(dòng)床氣化 魯奇氣化爐 移動(dòng)床氣化工藝介紹 液態(tài)排渣魯奇爐 魯奇公司與英國(guó)煤氣公司聯(lián)合開(kāi)發(fā) 操作壓力2 5 3 0 a 氣化溫度 液態(tài)排渣 與固態(tài)排渣比有以下優(yōu)點(diǎn) 氣化強(qiáng)度高 生產(chǎn)能力大 水蒸汽耗量低 水蒸汽分解率提高 煤氣中的可燃組分增加 熱值升高 煤種適應(yīng)性增強(qiáng) 碳轉(zhuǎn)化率氣化效率和熱效率均有提高 環(huán)境污染少 BGL氣化 BGL氣化 BGL氣化IGCC流程 流化床氣化 流化床氣化指氣化反應(yīng)在以氣化劑與煤形成的流化床內(nèi)進(jìn)行 通常用氣化劑將煤流化 原料煤粒度 10mm 流化床的爐型有 美國(guó) U GAS KRW HY GAS CO GAS CO2 Acceeptor Exxon德國(guó) 溫克勒 Winkler 高溫溫克勒 HTW 魯奇循環(huán)流化床氣化爐 CFBG 中國(guó) 灰熔聚氣化 雙器流化床 分區(qū)流化床 循環(huán)制氣流化床水煤氣爐以及加壓流化床 流化床氣化工藝 流化床氣化工藝特點(diǎn) 直接利用碎粉煤 不用加工 備煤費(fèi)用低 床內(nèi)物料均勻 便于操作 氣化強(qiáng)度大 便于大規(guī)模建設(shè) 單爐產(chǎn)氣量40000m3 h 爐內(nèi)可添加固硫劑 脫硫效果更佳 爐溫高 污水處理簡(jiǎn)化 污染少 爐溫 1000 不需特殊耐火材料 適宜氣化高灰劣質(zhì)煤 溫克勒 Winkle 氣化 流化床爐的典型代表是德國(guó)的Winkle 最初用來(lái)利用廉價(jià)的細(xì)煤 后大量用于合成氨工業(yè) U GAS氣化 U Gas氣化爐是美國(guó)燃?xì)夤に囇芯吭?IGT 從1974年開(kāi)始研究的流化床氣化技術(shù) 并于1994年在上海焦化總廠建成了世界上第一套U Gas氣化工業(yè)裝置 U GAS氣化 高溫溫克勒 HTW 由于常壓溫克勒 Winkler 氣化爐存在種種問(wèn)題 至今運(yùn)行的不多 針對(duì)這些問(wèn)題 德國(guó)又開(kāi)發(fā)了高溫溫克勒 HTW 即提高了溫克勒 Winkler 法的壓力和溫度 生產(chǎn)合成氣 另外 又以氫氣為氣化劑 取代氧氣和蒸汽 生產(chǎn)代用天然氣 即開(kāi)發(fā)煤的加氫氣化法 HKV 氣流床氣化 粉煤 水煤漿或干煤粉 由氣化劑夾帶入爐 進(jìn)行并流式燃燒和氣化反應(yīng) 火焰反應(yīng) 反應(yīng)溫度較高1300 1600 反應(yīng)時(shí)間很短 1 10s 入爐煤粒度很細(xì) 0 1mm 主要技術(shù)特點(diǎn) 煤種適應(yīng)性強(qiáng) 除褐煤外均可使用 高灰熔點(diǎn)及煤化程度較高的煤 需加入助熔劑 反應(yīng)物在爐內(nèi)停留時(shí)間短 常采用純氧作氣化劑 反應(yīng)溫度高 液態(tài)排渣 渣中含碳量低 煤氣組分以CO H2 CO2 H2O為主 CH4量低 熱值不高 為維持高爐溫 氧氣耗量較大 影響其經(jīng)濟(jì)性 出爐煤氣溫度較高 氣流床氣化工藝 已經(jīng)工業(yè)化的氣流床爐型有 常壓氣流床粉煤氣化爐 簡(jiǎn)稱(chēng)K T爐 水煤漿加壓氣化德士古爐 TEXACO Destec 現(xiàn)E Gas 爐 水煤漿多噴嘴對(duì)置加壓氣化爐 粉煤加壓氣化即SCGP shell煤氣化 加壓氣流床 Prenflo GSP氣化爐 航天爐 幾種氣流床氣化爐介紹 重點(diǎn)介紹幾種氣流床氣化爐SHELLTEXACO多噴嘴對(duì)置氣化爐GSP介紹SHELL與TEXACO的區(qū)別介紹TEXACO與多噴嘴的區(qū)別 K T氣化爐 K T爐是最早工業(yè)化的常壓氣流床粉煤氣化方法 又稱(chēng)GKT法 第一臺(tái)工業(yè)化K T爐1949年在法國(guó)建成 至今已經(jīng)建有近50臺(tái) K T氣化爐 氣化爐爐頭有兩個(gè)相鄰的燒嘴 并與對(duì)面的爐頭的燒嘴在同一條直線上 氣化爐殼體設(shè)有水夾套 與汽包構(gòu)成夾套鍋爐 產(chǎn)生低壓蒸汽 氣化工藝分為5個(gè)部分 粉煤制備 破碎和干燥 粉煤給料 氣化爐 廢熱回收 煤氣除塵冷卻系統(tǒng) 氣化爐溫度1500 1600 液態(tài)排渣 氣化能力逐漸增大 早期230t d 現(xiàn)450t d 已經(jīng)設(shè)計(jì)出600t d的氣化爐 Shell氣化 Shell氣化法原名shell koppers法 它組合了shell國(guó)際石油公司在高壓下油氣化的經(jīng)驗(yàn)和柯柏斯公司在氣化方面的經(jīng)驗(yàn) 試驗(yàn)室試驗(yàn) 1976年 在阿姆斯特丹的殼牌試驗(yàn)室建立了一個(gè)小型試驗(yàn)裝置 殼牌氣化工藝的開(kāi)發(fā)正式開(kāi)始 主要任務(wù)是通過(guò)對(duì)煤種的測(cè)試 驗(yàn)證殼牌氣化理論 德國(guó)漢堡中試裝置 1978年在德國(guó)漢堡的德國(guó)殼牌煉油廠設(shè)計(jì) 建設(shè)和投產(chǎn)了一套日處理150噸煤的中試裝置 主要任務(wù)是根據(jù)阿姆斯特丹試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證煤氣化數(shù)據(jù)與工藝模型 并進(jìn)行有關(guān)方面的測(cè)試 包括對(duì)煤氣化設(shè)備 氣化器 合成氣冷卻器 燒嘴 高壓閥門(mén)等 的設(shè)計(jì) 經(jīng)過(guò)6000小時(shí)的試驗(yàn) 1983年結(jié)束 Shell氣化 美國(guó)休斯敦工廠示范 1983年開(kāi)始設(shè)計(jì) 1987年開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn) 日處理煤量250 400噸 裝置的目的是 證明工藝的可靠性 提供設(shè)備壽命及環(huán)境方面額外的信息 并試燒不同的煤種 在運(yùn)行15000小時(shí) 氣化約18中煤 其中含褐煤和石油焦 后 示范裝置于1991年關(guān)閉 荷蘭布根倫工業(yè)化廠 1988年 荷蘭發(fā)電局?jǐn)M在荷蘭布根倫建立一座250MW的整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電 最終選用了殼牌氣化工藝 1990年開(kāi)工建設(shè) 1993年3月燃?xì)廨啓C(jī)開(kāi)始用天然氣試運(yùn)轉(zhuǎn) 1993年12月氣化爐首次運(yùn)轉(zhuǎn) 1994年首次用煤發(fā)電 Shell氣化 荷蘭布根倫工業(yè)化廠 Shell粉煤氣化技術(shù)特點(diǎn) 氣化爐結(jié)構(gòu)較復(fù)雜 內(nèi)部為膜式水冷壁 無(wú)任何耐火磚 燒嘴壽命長(zhǎng) 所以氣化爐堅(jiān)固耐用 操作可靠 煤種適應(yīng)性好 灰熔點(diǎn)高時(shí)只需加入助熔劑石灰石 干粉進(jìn)料 氣化效率高 氧耗低于Texaco工藝 約15 高效率 原料煤所含能量之中 大約80 83 以合成氣形式回收 另外14 16 以蒸汽形式回收 Shell氣化 Shell氣化 對(duì)稱(chēng)式多燒嘴 混合效果好 碳轉(zhuǎn)化率高 熔渣氣化 熔渣可保護(hù)膜式水冷壁 并確保產(chǎn)生無(wú)毒廢渣及灰 高溫氣化 碳轉(zhuǎn)化率大于99 有效氣體成份含量高 90 CO2含量低 幾乎無(wú)CH4及酚類(lèi) 焦油等生成 Shell粉煤氣化工藝的優(yōu)勢(shì) 煤種適應(yīng)范圍較寬 能使用周邊高灰熔點(diǎn)原料煤 工藝指標(biāo)先進(jìn) 煤耗 氧耗低 氣化效率高 冷煤氣效率可達(dá)80 83 操作和維護(hù)費(fèi)用低 無(wú)耐火磚 爐子及燒嘴壽命較長(zhǎng) 灰渣可直接利用 有利于環(huán)保 Shell氣化 Shell氣化 Shell氣化 Shell氣化 Shell氣化 Shell氣化 Shell氣化爐內(nèi)壁銷(xiāo)釘和隔熱層 Texaco氣化是第二代氣流床水煤漿氣化技術(shù)的代表 以水煤漿單燒嘴頂噴進(jìn)料 耐火磚熱壁爐 激冷流程為主 德士古 Texaco 氣化 德士古 Texaco 氣化 1948年德士古發(fā)展公司首先創(chuàng)造了水煤漿氣化工藝 Texacocoalgasificationprocess 并在加利福尼亞州洛杉磯近郊的Montebello建設(shè)了第一套日投煤量15t的中試裝置 這在煤氣化史上是一個(gè)重大的開(kāi)端 1958年中斷了試驗(yàn) 德士古 Texaco 氣化 20世紀(jì)70年代初 出現(xiàn)了第一次石油危機(jī) 煤氣化的發(fā)展出現(xiàn)了轉(zhuǎn)機(jī) 德士古公司恢復(fù)了Montebello的試驗(yàn)裝置 于1975年建造了一臺(tái)壓力為2 5MPa的低壓氣化爐 1978年和1981年分別再建兩臺(tái)壓力為8 5MPa的高壓氣化爐 主要用于煤種的試燒評(píng)價(jià)和其他研究任務(wù) 其中就有我國(guó)魯南化肥廠七五煤和首鋼無(wú)煙煤 德士古 Texaco 氣化 1973年德士古公司和聯(lián)邦德國(guó)魯爾公司開(kāi)始合作 于1978年在聯(lián)邦德國(guó)建成了一套德士古水煤漿氣化工業(yè)試驗(yàn)裝置 RCH RAG 裝置 該裝置是將德士古公司中試成果推向工業(yè)化的關(guān)鍵一步 1975在聯(lián)邦德國(guó)奧伯豪森 Oberhausen 的魯爾化學(xué)公司內(nèi)開(kāi)始建設(shè)一臺(tái)壓力為4 0MPa 投煤量為150t d的工業(yè)示范氣化爐 廢鍋流程 20世紀(jì)80年代分別在美國(guó) 日本 聯(lián)邦德國(guó)建設(shè)了伊斯曼化學(xué)工廠 美國(guó)冷水電廠 宇部氨廠 SAR工廠等氣化裝置 2002年初Texaco成為Chevron公司一部分 2004年5月被GE公司收購(gòu) 德士古 Texaco 氣化 Texaco氣化爐由噴嘴 氣化室 激冷室 或廢熱鍋爐 組成 其中噴嘴為三通道 工藝氧走一 三通道 水煤漿走二通道 介于兩股氧射流之間 水煤漿氣化噴嘴經(jīng)常面臨噴口磨損問(wèn)題 主要是由于水煤漿在較高線速下 約30m s 對(duì)金屬材質(zhì)的沖刷腐蝕 噴嘴 氣化爐 激冷環(huán)等為T(mén)exaco水煤漿氣化的技術(shù)關(guān)鍵 國(guó)外已于上世紀(jì)八十年代被成功用商業(yè)運(yùn)行1983年美國(guó)EASTMAN生產(chǎn)甲醇 醋酐1984年日本UBE生產(chǎn)氨1984年 1996年美國(guó)在Cool water和Tampa建成IGCC裝置 中國(guó)從上世紀(jì)80年代末開(kāi)始引進(jìn)多套德士古裝置 技術(shù)成熟 德士古 Texaco 氣化 我國(guó)魯南化肥廠于1993年建成首套Texaco氣化裝置用于生產(chǎn)氨 甲醇 現(xiàn)有24臺(tái)套氣化爐投產(chǎn)運(yùn)行 30多臺(tái)套在建 全部用于化工生產(chǎn) 目前Texaco氣化裝置在第二代氣流床技術(shù)中 建設(shè)裝置最多 商業(yè)運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng) 用于化工生產(chǎn)技術(shù)成熟可靠 德士古 Texaco 氣化 TEXACO技術(shù)特點(diǎn) 原料范圍非常廣 可以氣化從褐煤到無(wú)煙煤的大多數(shù)煤種 水煤漿進(jìn)料比干煤粉進(jìn)料安全易于控制和測(cè)量 工藝技術(shù)成熟 流程簡(jiǎn)單 過(guò)程控制安全可靠 氣化爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單 爐內(nèi)沒(méi)有運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備 操作彈性大 碳轉(zhuǎn)化率高 負(fù)荷調(diào)整范圍50 110 碳轉(zhuǎn)化率95 99 TEXACO技術(shù)特點(diǎn) 粗煤氣質(zhì)量高 CO H2 可達(dá)到80 左右 氣化壓力范圍廣 2 5 8 5MPa 單臺(tái)氣化爐投煤量范圍可從400t d 2000t d 污染少 廢水不含苯 酚 焦油等 灰渣可以作建材 TEXACO氣化爐示意圖 TEXACO工藝流程 TEXACO工藝流程 工藝燒嘴結(jié)構(gòu) 工藝燒嘴三流式噴頭圖 工藝燒嘴 三流式噴頭 93年4月建成 94年通過(guò)生產(chǎn)考核與技術(shù)鑒定 95年運(yùn)行328天 產(chǎn)氨8 21萬(wàn)噸 超過(guò)設(shè)計(jì)能力 而后生產(chǎn)負(fù)荷穩(wěn)定在設(shè)計(jì)的130 以上運(yùn)行 有備爐年運(yùn)行可以達(dá)到330天以上2001年實(shí)現(xiàn)全年雙爐無(wú)備車(chē)運(yùn)行 平均單爐運(yùn)行306 4天 氣化爐不停車(chē)連續(xù)運(yùn)行可達(dá)136天 燒嘴壽命可達(dá)197天獲96年度國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng) 99年度德士古遠(yuǎn)東和亞洲優(yōu)秀用戶(hù)獎(jiǎng) 魯化對(duì)Texaco技術(shù)消化 吸收 魯化工藝燒嘴的運(yùn)行情況 一般能夠運(yùn)行80 100天使用耐磨材料后能運(yùn)行150天以上第一個(gè)新型耐磨燒嘴運(yùn)行151天最長(zhǎng)運(yùn)行197天 進(jìn)料方式不同 shell采用干煤粉進(jìn)料 用氮?dú)廨斔?進(jìn)料系統(tǒng)復(fù)雜 TEXACO 多噴嘴選用水煤漿進(jìn)料 用泵輸送 進(jìn)料系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單 氣化爐結(jié)構(gòu)的區(qū)別 德士古氣化爐的噴嘴是設(shè)在爐體頂部下噴式單一噴嘴 其噴嘴中心線與渣口中心線重合 殼牌氣化爐有4 8個(gè)對(duì)列式噴嘴 設(shè)在氣化爐體下部爐壁上 德士古氣化爐需耐火磚襯里 殼牌采用膜式水冷壁 Shell氣化與Texaco氣化區(qū)別 比水煤漿氣化少氣化30 40 的水分 可省煤 10 省氧氣15 25 冷煤氣效率比水煤漿高 6個(gè)百分點(diǎn) 達(dá)到80 83 有效氣成分比水煤漿高7 10個(gè)百分點(diǎn) 達(dá)到90 93 碳轉(zhuǎn)化率比水煤漿高1 4個(gè)百分點(diǎn) 達(dá)到99 用于IGCC可使熱效率達(dá)到 43 水煤漿耐火磚1 2年 Shell水冷壁設(shè)計(jì)25年水煤漿噴嘴2 3個(gè)月 Shell噴嘴設(shè)計(jì)1年Shell氣化爐及其部件 燒嘴等關(guān)鍵設(shè)備國(guó)內(nèi)尚不能制作 完全依賴(lài)進(jìn)口 texaco爐已經(jīng)完全國(guó)產(chǎn)化 Shell氣化與Texaco氣化區(qū)別 Shell干煤粉和Texaco水煤漿氣化技術(shù)對(duì)比 九五國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目 新型多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù) 由華東理工大學(xué) 兗礦魯南化肥廠 天辰化學(xué)工程公司共同承擔(dān) 并于2000年10月通過(guò)國(guó)家石油和化學(xué)工業(yè)局考核和鑒定 十五國(guó)家 863 重大課題 新型水煤漿氣化技術(shù) 在魯南建成1150噸煤 日多噴嘴對(duì)置式氣化爐 配套24萬(wàn)噸甲醇 年和71 8MW聯(lián)合發(fā)電裝置 由兗礦集團(tuán)公司 華東理工大學(xué)共同承擔(dān) 并于2005年12月 2006年1月通過(guò)國(guó)家石化協(xié)會(huì)考核和鑒定 多噴嘴對(duì)置式氣化爐 多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化工藝原理簡(jiǎn)圖 多噴嘴對(duì)置式氣化爐流場(chǎng)結(jié)構(gòu) 單噴嘴水煤漿氣化爐流場(chǎng)結(jié)構(gòu) 射流區(qū) 撞擊區(qū) 撞擊流股 回流區(qū) 折返流區(qū) 管流區(qū) 多噴嘴對(duì)置式氣化 多噴嘴對(duì)置式氣化 多噴嘴氣化技術(shù)特點(diǎn)氣流床氣化爐預(yù)膜式長(zhǎng)壽命高效氣化噴嘴交叉流式洗滌水分布器復(fù)合床高溫煤氣冷卻洗滌設(shè)備分級(jí)凈化的煤氣初步凈化工藝蒸發(fā)分離直接換熱式含渣水處理及熱回收工藝已獲得一系列發(fā)明專(zhuān)利和實(shí)用新型專(zhuān)利 是具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的煤氣化技術(shù) 多噴嘴氣化與Texaco氣化比較 多噴嘴氣化與Texaco氣化比較 單噴嘴受限射流單噴嘴工作 負(fù)荷受限霧化實(shí)現(xiàn)混合 混合效果受限存在短路物流 轉(zhuǎn)化率受限平推流段短 氣化反應(yīng)進(jìn)行程度受限 多噴嘴撞擊流多噴嘴工作 處理負(fù)荷高霧化 撞擊實(shí)現(xiàn)混合 混合效果好不存在短路物流 轉(zhuǎn)化率高平推流長(zhǎng) 氣化反應(yīng)進(jìn)行完全 氣化爐結(jié)構(gòu)及流場(chǎng) GE水煤漿氣化 多噴嘴水煤漿氣化 多噴嘴氣化與Texaco氣化比較 上升管 下降管激冷方式有騰涌現(xiàn)象帶水帶灰液位難控制文丘里 碳洗塔細(xì)灰顆粒在一個(gè)塔內(nèi)洗滌洗滌效果差黑水含固量高 噴淋 鼓泡復(fù)合床無(wú)騰涌現(xiàn)象避免帶水帶灰液位容易控制混合器 旋風(fēng)分離器 水洗塔分級(jí)凈化 先粗分再精分洗滌效果好黑水水質(zhì)好 氣體初步凈化系統(tǒng) GE水煤漿氣化 多噴嘴水煤漿氣化 多噴嘴氣化與Texaco氣化比較 高壓閃蒸 間接換熱易結(jié)垢 堵灰換熱效果差 蒸發(fā)熱水塔 閃蒸 直接換熱 無(wú)結(jié)垢 堵灰現(xiàn)象換熱效果好 渣水處理系統(tǒng)系統(tǒng) GE水煤漿氣化 多噴嘴水煤漿氣化 多噴嘴氣化與Texaco氣化比較 多噴嘴氣化與TEXACO區(qū)別 動(dòng)畫(huà) 多噴嘴氣化技術(shù)推廣應(yīng)用 E GAS氣化 原Destec或DOW E GAS是在德士古基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的二段式氣化工藝 具有生產(chǎn)能力大 氧耗低及產(chǎn)率高等特點(diǎn) 而且已經(jīng)經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的工業(yè)化運(yùn)行 有發(fā)展前景 E GAS氣化 原Destec或DOW 中試廠的開(kāi)工和運(yùn)行 1979 1983 用空氣作氣化劑時(shí)的處理能力為11t d 用氧氣作氣化劑時(shí)的處理能力為33t d 示范裝置1983 1985先后進(jìn)行了以空氣 氧氣作氣化劑的運(yùn)行試驗(yàn) 氣化能力分別為500t d 干煤 和1090t d 干煤 均取得成功 E GAS氣化 原Destec或DOW 商業(yè)化裝置1987年4月在DOW化學(xué)公司路易斯安那煤氣化工藝公司建成商業(yè)化