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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

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?/p>

?/p>

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?/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

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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

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加压粉煤气化技术改造我国大、中型氨厂的评价

 

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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

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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

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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>

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期长

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?/p>

炉运

?/p>

可靠

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高?/p>

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大,

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化压

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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

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2

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Texaco

气化技术属于加压气流床并流气工?/p>

(见?/p>

2

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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

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10

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Ф

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1000

吨,气化压力

2.5MPa

,也采用

3

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开一备,炉直径为

9

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Ф

2794mm

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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

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的条件下,煤浆与氧气

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加压粉煤气化技术改造我国大、中型氨厂的评价

 

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煤气化与

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煤气化工艺比?/p>

 

(一)两种煤气化技术工艺流程简?/p>

 

1

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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>

 

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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>

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期长

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炉运

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可靠

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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

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?/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

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3

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10

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5

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;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

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Ф

2794mm

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?/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

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的条件下,煤浆与氧气

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加压粉煤气化技术改造我国大、中型氨厂的评价

 

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卢正?/p>

 

 

一?/p>

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煤气化与

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煤气化工艺比?/p>

 

(一)两种煤气化技术工艺流程简?/p>

 

1

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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

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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>

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期长

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炉运

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可靠

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大,

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3.5-4.0MPa

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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

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单炉处理煤量?/p>

1000-1200

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/

日,炉子规格?/p>

Ф

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2

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Texaco

气化技术属于加压气流床并流气工?/p>

(见?/p>

2

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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>

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10

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5

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;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

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2794mm

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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>

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