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大型煤化工項(xiàng)目常見煤氣化技術(shù)性能對比

文檔作者：吳同舫，李志祥文檔來源：神華包頭煤化工有限責(zé)任公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2023年02月21日
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［收稿日期］２０１５１１１５
［作者簡介］吳同舫（１９７３—），男，安徽濉溪人，工程師。
大型煤化工項(xiàng)目常見煤氣化技術(shù)性能對比
吳同舫，李志祥
（神華包頭煤化工有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古包頭　０１４０００）
［摘　要］結(jié)合氣化爐近年來的實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行情況，分別對ＧＥ 水煤漿氣化、ＧＳＰ 粉煤氣化、Ｓｈｅｌｌ 粉
煤氣化技術(shù)從工藝流程、技術(shù)特點(diǎn)、操作參數(shù)、關(guān)鍵設(shè)備、環(huán)保指標(biāo)等幾個方面進(jìn)行比較與探討，得出結(jié)
論，多噴嘴粉煤氣化技術(shù)性能優(yōu)越，在煤化工領(lǐng)域發(fā)展前景廣闊，是未來潔凈煤技術(shù)發(fā)展的方向。
［關(guān)鍵詞］氣化技術(shù)；Ｓｈｅｌｌ 粉煤氣化；ＧＳＰ 粉煤氣化；ＧＥ 水煤漿氣化；比較；應(yīng)用；前景
［中圖分類號］ＴＱ ５４６　［文獻(xiàn)標(biāo)志碼］Ｂ?。畚恼戮幪枺?１００４ －９９３２（２０１６）０３ －００１１ －０５
　　我國是一個“貧油少氣富煤” 的國家，這
種能源結(jié)構(gòu)使得煤炭在一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比
重高達(dá)６０％，因此，如何保證煤炭資源的高效
利用，對于保障我國能源長期安全供應(yīng)具有重大
的現(xiàn)實(shí)意義和戰(zhàn)略意義。而在煤炭資源的集約利
用方面，煤氣化技術(shù)是煤炭轉(zhuǎn)化利用的主要途
徑，是在轉(zhuǎn)化含碳固體物為高附加值產(chǎn)品過程中
處于領(lǐng)先地位的清潔技術(shù)［１］，是發(fā)展煤制氫、
煤基液體燃料、煤基化學(xué)品、多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)及先進(jìn)
ＩＧＣＣ 發(fā)電等過程工業(yè)的基礎(chǔ)及關(guān)鍵龍頭技術(shù)。
目前，我國大型煤化工項(xiàng)目采用的煤氣化技
術(shù)多數(shù)屬于氣流床加壓氣化技術(shù)，主要的氣化工
藝有ＧＥ （Ｔｅｘａｃｏ ）、Ｄｅｓｔｅｅ、Ｓｈｅｌｌ、Ｐｒｅｎｆｌｏ、
ＧＳＰ、ＣＣＧ 等。以下就目前常用的具有代表性的
ＧＥ 水煤漿氣化、ＧＳＰ 粉煤氣化、Ｓｈｅｌｌ 粉煤氣化
３ 種煤氣化技術(shù)進(jìn)行對比研究和探討。
１　工藝流程比較
１１?。牵?水煤漿氣化
煤儲運(yùn)系統(tǒng)送來的原料煤送至煤貯斗，經(jīng)稱
重給料機(jī)定量后送入磨機(jī)，加入一定量的水和添
加劑，研磨出合格的水煤漿，經(jīng)煤漿加壓泵加壓
后同高壓Ｏ２ 一起通過頂置式單噴嘴噴入氣化爐，
５ ～７ ｓ［２］內(nèi)完成氣化過程（氣化反應(yīng)壓力６５
ＭＰａ、溫度１ ３００ ～１ ４００ ℃），生成以ＣＯ 和Ｈ２
為主的粗合成氣。離開氣化爐反應(yīng)段的高溫粗合
成氣和熔渣一起進(jìn)入氣化爐激冷室水浴，大部分
的熔渣經(jīng)激冷固化后落入激冷室底部經(jīng)鎖斗排
出；粗合成氣出激冷室后經(jīng)文丘里洗滌器、碳洗
塔洗滌除塵冷卻，溫度降至２４５ ℃并被水蒸氣飽
和后送至變換工段。
從氣化爐和碳洗塔排出的高溫黑水依次進(jìn)入
高壓閃蒸罐、低壓閃蒸罐和兩級真空閃蒸罐，一
部分水被閃蒸為蒸汽回收利用，溶解在黑水中的
大部分合成氣被解吸出來送硫回收系統(tǒng)處理，同
時黑水被濃縮，溫度降至４５ ℃進(jìn)入沉降槽，沉
降的細(xì)渣漿經(jīng)過濾機(jī)脫水后運(yùn)至廠外，沉降槽上
部澄清的灰水則送往灰水槽，經(jīng)低壓灰水泵加壓
回送至氣化系統(tǒng)循環(huán)利用。
１２?。牵樱?粉煤氣化
原料煤由給煤機(jī)稱重后送到磨煤機(jī)中磨粉，
熱風(fēng)爐送來的熱惰性氣體送入磨煤機(jī)中，將合格
粒度的煤粉干燥后吹入煤粉袋式過濾器，分離收
集后排入煤粉貯倉中，經(jīng)煤粉鎖斗送入煤粉給料
倉，由高壓ＣＯ２ 密相輸送并精確計量后經(jīng)３ 根
粉煤管線送入氣化爐頂部的燒嘴，并與高壓Ｏ２
及過熱蒸汽一同旋流噴入氣化室，在４１ ＭＰａ、
１ ４５０ ℃條件下進(jìn)行氣化反應(yīng)，生成以ＣＯ 和Ｈ２
為主的粗合成氣。ＧＳＰ 氣化爐的內(nèi)壁采用盤管膜
式水冷壁結(jié)構(gòu)，為防止粗合成氣進(jìn)入膜式水冷壁
與氣化爐之間的環(huán)形空間出現(xiàn)冷凝而腐蝕設(shè)備，
環(huán)形空間充有壓力較高的惰性氣體。出氣化爐反
應(yīng)室的高溫粗合成氣、飛灰和液態(tài)熔渣通過設(shè)置
有冷卻水盤管的排渣口進(jìn)入激冷室下降管水浴激
冷，熔渣迅速固化；出激冷室被水飽和的合成氣
依次經(jīng)鼓泡塔、兩級文丘里洗滌器、部分冷凝器
和氣液分離器洗滌后送至下游變換系統(tǒng)。熔渣通
過鎖斗定期排至渣池，飛灰以及未反應(yīng)的粉煤顆
第３ 期　
２０１６ 年５ 月　中　氮　肥ＭＳｉｚｅｄ Ｎｉｔｒｏｇｅｎｏｕｓ Ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ
Ｎｏ３　
Ｍａｙ ２０１６

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