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1、13種煤氣化工藝的優(yōu)缺點(diǎn)及比較我國(guó)是一個(gè)缺油、少氣、煤炭資源相對(duì)而言比較豐富的國(guó)家,如何利用我國(guó)煤炭資源相對(duì)比較豐富的優(yōu)勢(shì)發(fā)展煤化工已成為大家關(guān)心的問題。近年來,我國(guó)掀起了煤制甲醇熱、煤制油熱、煤制烯烴熱、煤制二甲醚熱、煤制天然氣熱。有煤炭資源的地方都在規(guī)劃以煤炭為原料的建設(shè)項(xiàng)目,這些項(xiàng)目都碰到亟待解決原料選擇問題和煤氣化制合成氣工藝技術(shù)方案的選擇問題?,F(xiàn)就適合于大型煤化工的比較成熟的幾種煤加壓氣化技術(shù)作評(píng)述,供大家參考。1、常壓固定層
2、間歇式無煙煤(或焦炭)氣化技術(shù)、常壓固定層間歇式無煙煤(或焦炭)氣化技術(shù)這是目前我國(guó)生產(chǎn)氮肥的主力軍之一,其特點(diǎn)是采用常壓固定層空氣、蒸汽間歇制氣,要求原料為2575mm的塊狀無煙煤或焦炭,進(jìn)廠原料利用率低,單耗高、操作繁雜、單爐發(fā)氣量低、吹風(fēng)氣放空對(duì)大氣污染嚴(yán)重。從發(fā)展看,屬于將逐步淘汰的工藝。2、常壓固定層間歇式無煙煤(或焦炭)富氧連續(xù)氣化技術(shù)、常壓固定層間歇式無煙煤(或焦炭)富氧連續(xù)氣化技術(shù)這是從間歇式氣化技術(shù)發(fā)展過來的,其特點(diǎn)是
3、采用富氧為氣化劑,原料可采用810mm粒度的無煙煤或焦炭,提高了進(jìn)廠原料利用率,對(duì)大氣無污染、設(shè)備維修工作量小、維修費(fèi)用低,適合于有無煙煤的地方,對(duì)已有常壓固定層間歇式氣化技術(shù)的改進(jìn)。3、魯奇固定層煤加壓氣化技術(shù)、魯奇固定層煤加壓氣化技術(shù)主要用于氣化褐煤、不粘結(jié)性或弱粘結(jié)性的煤,要求原料煤熱穩(wěn)定性高、化學(xué)活性好、灰熔點(diǎn)高、機(jī)械強(qiáng)度高、不粘結(jié)性或弱粘結(jié)性,適用于生產(chǎn)城市煤氣和燃料氣,不推薦用以生產(chǎn)合成氣。4、灰熔聚流化床粉煤氣化技術(shù)、灰熔
4、聚流化床粉煤氣化技術(shù)中科院山西煤炭化學(xué)研究所的技術(shù),2001年單爐配套20kta合成氨工業(yè)性示范裝置成功運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化,其特點(diǎn)是煤種適應(yīng)性寬,可以用68mm投產(chǎn)后即可正常穩(wěn)定生產(chǎn)。氣化系統(tǒng)的熱利用有兩種形式,一種是廢熱鍋爐型,可回收煤氣中的顯熱,副產(chǎn)高壓蒸汽,適用于聯(lián)合循環(huán)發(fā)電;另一種是水冷激型,制得的合成氣水氣比高達(dá)1.3~1.4,能滿足后續(xù)CO變換工序的需要,變換工序不需要外供蒸汽同,適用于制氫、制合成氨、制甲醇等化工產(chǎn)品。氣化
5、系統(tǒng)不需要外供蒸汽、高壓氮?dú)饧拜斔蜌饣迷厦旱腘2和CO2。氣化系統(tǒng)總熱效率高達(dá)94%96%,高于Shell干粉煤氣化(為91%93%)和GSP干粉煤氣化(為88%92%)。氣化爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,為耐火磚襯里。氣化爐無轉(zhuǎn)動(dòng)裝置或復(fù)雜的膜式水冷壁內(nèi)件,所以制造方便、造價(jià)低,同時(shí)由于采用熱壁爐,爐內(nèi)熱容量比較大,氣化爐升溫至1000℃以上后,即可直接噴水煤漿投料,生產(chǎn)安全可靠。在開停車和正常生產(chǎn)時(shí)無需連續(xù)燃燒一部分液化氣或燃料氣(合成氣)。煤氣
6、除塵也比較簡(jiǎn)單,可以了只需要一個(gè)文丘里洗滌器和一臺(tái)洗滌塔就可以了,無需價(jià)格昂貴的高溫高壓飛灰過濾器,投資省。單爐年運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間為270~300天,碳轉(zhuǎn)化率達(dá)96%98%,有效氣成分(COH2)為80%83%;有效氣(COH2)比氧耗為336410m3km3,有效氣(COH2)比煤耗為550620kgkm3。國(guó)外已建成投產(chǎn)的裝置有6套,15臺(tái)氣化爐;國(guó)內(nèi)已建成投產(chǎn)的裝置有8套,24臺(tái)氣化爐,正在建設(shè)、設(shè)計(jì)的裝置還有4套,13臺(tái)氣化爐。已建成投
7、產(chǎn)的裝置最終產(chǎn)品有合成氨、甲醇、醋酸、醋酐、氫氣、一氧化碳、燃料氣、聯(lián)合循環(huán)發(fā)電。各裝置建成投產(chǎn)后,一直連續(xù)穩(wěn)定、長(zhǎng)周期運(yùn)行。裝備國(guó)產(chǎn)化率已達(dá)90%以上,由于國(guó)產(chǎn)化率高,裝置投資較其它加壓氣化裝置都低。水煤漿加壓氣化與其它加壓氣化裝置建設(shè)費(fèi)用的比例為Shell法:GSP法:多噴嘴水煤漿加壓氣化:水煤漿法=(22.5):(1.41.6):(1.21.3):1。對(duì)于水煤漿加壓氣化技術(shù)國(guó)內(nèi)已掌握了豐富的工程技術(shù)經(jīng)驗(yàn),已培養(yǎng)出一大批掌握該技術(shù)的
8、設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、建筑安裝、煤種評(píng)價(jià)、試燒和工程總承包的單位及工程技術(shù)人員,所以從建設(shè)、投產(chǎn)到正常連續(xù)運(yùn)行的周期比較短,這是業(yè)主所期望的。缺點(diǎn)是氣化用原料煤受氣化爐耐火襯里的限制,適宜于氣化低灰熔點(diǎn)的煤。碳轉(zhuǎn)化率較低,比氧耗和比煤耗較高。氣化爐耐火磚使用壽命較短,一般為12年,國(guó)產(chǎn)磚壽命為一年左右,1臺(tái)投煤量為1000td的氣化爐耐火磚約需500萬元左右,有待改進(jìn)。氣化燒嘴壽命較短,一般使用2個(gè)月后,需停車進(jìn)行檢查、維修或更換噴嘴頭部,有
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