采用
Shell
加压粉煤气化技术改造我国大、中型氨厂的评价
中国石化集团兰州设计?/p>
卢正?/p>
一?/p>
Shell
煤气化与
Texaco
煤气化工艺比?/p>
(一)两种煤气化技术工艺流程简?/p>
1
?/p>
Shell
煤气化工艺流?/p>
Shell
煤气化工艺(
SCGP
)以干煤粉为原料、纯氧作为气化剂,液态排渣,
属加压气流床气化(见附图
1
?/p>
。原煤先行破碎研磨成煤粉并经干燥处理,再?/p>
氮气送入贮罐内的煤粉与氧气和蒸汽一起,
送进气化炉的燃烧室?/p>
上述过程所?/p>
的氧气和氮气?/p>
均由一套空气分离装置产生?/p>
喷入的煤粉?/p>
氧气和蒸汽的混合?/p>
在高于气化压?/p>
0.5MPa
下通过对列式烧嘴进入炉膛,
在气化炉?/p>
3.5-4.0MPa
?/p>
力下?/p>
1400-1700
℃的温度范围内发生化学反应。高的气化温度确保煤中所含的
灰份熔渣沿气化炉膜壁自由流下至气化炉底部?/p>
变成一种玻璃状不可沥滤的炉?/p>
而排出?/p>
这个温度亦防止形成不合需要的有毒热解副产物,
例如苯酚和多环芳?/p>
烃。高温可以获得高的碳转化率(?/p>
99
%)
,还确保了粗合成气基本上没有比甲
烷重的有机组分?/p>
气化炉顶的合成气温度
~1500
℃,用返回的粗合成气激冷至
850
?/p>
~900
℃,
然后进入合成气冷却器
(即废热锅炉?/p>
作进一步冷却,
气化炉内膜式冷壁及废?/p>
可同时产生高、中压蒸汽?/p>
从气化炉出来的合成气中所携带的少量灰份颗粒,
在组合式陶瓷过滤器中?/p>
离除去,
干灰进入灰锁斗,
然后送往储仓?/p>
可作为水泥的配料?/p>
干法除尘后合?/p>
气中含尘
~10PPm
,经水洗后含尘为
1PPm
?/p>
离开气化工序的合成气中含?/p>
80-83
%的原煤能量,被称为冷煤气效率。由
气化炉和合成冷却器产生的蒸汽,含有另外的
14-16
%能量?/p>
煤炭中所含的硫?/p>
卤素及氮化合物,
在气化过程中生成气态的硫化物?/p>
卤素?/p>
分子态氮?/p>
痕量氨及氰化氢?/p>
氰化氢及硫化?/p>
?/p>
COS
?/p>
被催化转化为氨及硫化氢?/p>
卤素和氨经水洗塔洗涤除去。水洗过的合成气送入后工序变换位置?/p>
Shell
气化炉为水冷壁型式,内壁布有水冷却管,副产蒸汽。操作时壁内?/p>
成一层渣,用“以渣抗渣”方式保护衬里不受侵蚀。由于不需要耐火砖绝热层?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
期长
?/p>
?/p>
炉运
?/p>
可靠
?/p>
高?/p>
Shell
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
大,
?/p>
化压
?/p>
?/p>
3.5-4.0MPa
,单炉处理煤量为
2000-2600
?/p>
/
日,炉子规格?/p>
Ф
4400mm
;另外,
还有适用我国中型氮肥厂改造的?/p>
型,气化压力
2.5MPa
?/p>
单炉处理煤量?/p>
1000-1200
?/p>
/
日,炉子规格?/p>
Ф
3600mm
?/p>
2
?/p>
Texaco
气化技术属于加压气流床并流气工?/p>
(见?/p>
2
?/p>
?/p>
气化炉为一圆柱
形受压容器,内衬耐火材料,它由两部分组成,上部为燃烧室,下部为激冷室?/p>
日处理煤
2000
吨,气化压力
4.0MPa
,采?/p>
3
台气化炉,二开一备,气化炉直?/p>
?/p>
10
?/p>
5
″(
Ф
3200mm
?/p>
;日处理
1000
吨,气化压力
2.5MPa
,也采用
3
台炉,二
开一备,炉直径为
9
′(
Ф
2794mm
?/p>
?/p>
原料煤、石灰石(助熔剂?/p>
、添加剂?/p>
NaOH
经称量后同时加入到磨煤机中,
磨制成浓度大约为
60-65
%的水煤浆,通过滚筒筛滤去较大颗粒后,进入磨机出
口槽?/p>
再经过磨机出口槽泵和振动筛送进煤浆槽中?/p>
煤浆槽中的煤浆经由煤浆给
料泵送入气化炉顶?/p>
Texaco
烧嘴的内环隙。来自空分的
O
2
进入烧嘴的中心管?/p>
外环隙。在温度
~1400
℃,一般在压力
4.0MPa
?/p>
6.4Mpa
的条件下,煤浆与氧气