我國煤氣化技術(shù)概況及發(fā)展趨勢-論文.pdf

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1、小氮肥第42卷第9期2014年9月我國煤氣化技術(shù)概況及發(fā)展趨勢王立慶(中國氮肥工業(yè)協(xié)會北京100011)跑者第1名的噸氨綜合能耗1093kg標(biāo)煤，低于1我國煤氣化技術(shù)發(fā)展概況采用其他煤氣化技術(shù)能耗(有煤種的原因)。由“十二五”期間，我國氮肥、甲醇行業(yè)的原料于UGI爐受煤種適應(yīng)范圍小、煤價高、單爐能力結(jié)構(gòu)調(diào)整取得了重大進展，大型國產(chǎn)化的多噴嘴低等限制，雖然不是將來我國煤氣化技術(shù)重點發(fā)氣化、航天煤氣化和第2代(水冷壁水煤漿氣化)展的方向，但仍會保留一定比例的產(chǎn)能。清華爐的成功應(yīng)用，引進技術(shù)的完善和提高以及據(jù)中國氮肥工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據(jù)，目前，我

2、國已關(guān)鍵設(shè)備的國產(chǎn)化，都大大推進了我國煤氣化技投產(chǎn)的水煤漿加壓氣化裝置共186臺，其中氮肥、術(shù)的現(xiàn)代化進程?？梢哉f，我國是采用煤氣化技甲醇行業(yè)164臺，氨醇能力23970kt／a；已投產(chǎn)的術(shù)種類(見圖1)最多、應(yīng)用最廣泛的國家。干煤粉加壓氣化裝置46臺，其中合成氨、甲醇行企業(yè)43臺，氨醇能力14060kt／a；已投產(chǎn)的魯奇和BGL氣化爐共86臺，其中合成氨、甲醇行企用64臺，氨醇能力3820kt／a．力Ⅱ壓煤氣化爐共投運318臺，在建463臺。以上先進煤氣化裝置的產(chǎn)能占2013年氨醇總產(chǎn)能的32％。這些裝置的建成，不僅大大促進了新型煤化

3、工的發(fā)展，也有力地促進了氮肥、甲醇行業(yè)的原料結(jié)構(gòu)調(diào)整，促進圖1我國采用的煤氣化技術(shù)種類了企業(yè)的大型化發(fā)展，使300kt／a以上的合成以上煤氣化技術(shù)均在我國氮肥、甲醇行業(yè)得氨、甲醇企業(yè)的產(chǎn)能占全國總產(chǎn)能的50％以上。到成功的應(yīng)用。目前，在國內(nèi)還未實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)2013年底國內(nèi)新型煤氣化裝置統(tǒng)計數(shù)據(jù)如用而正在積極開發(fā)、試驗和應(yīng)用的氣化爐還有表1所示。寧煤爐、五環(huán)爐、齊耀爐、東方爐、KBR輸運床氣從表1數(shù)據(jù)可見，未投產(chǎn)氣化爐中有308臺化爐等。是用于煤制油、煤制天然氣、煤制乙二醇等新型煤流化床技術(shù)由于多種原因在我國應(yīng)用較少，化工產(chǎn)品，遠遠多于用

4、在合成氨和甲醇裝置的臺成功案例不多，所占氮肥、甲醇產(chǎn)能比例也很小，數(shù)，體現(xiàn)出了我國煤氣化技術(shù)正從合成氨、甲醇等本文不做重點介紹。傳統(tǒng)煤化工領(lǐng)域向新型煤化工轉(zhuǎn)型的趨勢。固定層間歇制氣爐(UGI爐)目前仍是我國投產(chǎn)、未投產(chǎn)的合成氨、甲醇各氣化技術(shù)合成氮肥生產(chǎn)的主力爐型，2013年其合成氨產(chǎn)能占合氨、甲醇產(chǎn)能比較分別見圖2和圖3。由圖2可成氨總產(chǎn)能的56．7％，有3500臺以上UGI爐在見，航天爐(HT．L)氣化技術(shù)將以5800kt／a的能穩(wěn)定生產(chǎn)運行。其氣化系統(tǒng)普遍采用DCS控制、力成為合成氨生產(chǎn)加壓煤氣化中最主要的爐型；自動加煤、自動探焦

5、、不停爐下灰、高壓水夾套等由圖3可見，GE氣化技術(shù)將以18300kt／a的能技術(shù)改造；采用三廢混燃爐回收造氣爐產(chǎn)生的吹力成為甲醇(配套甲醇下游產(chǎn)品)生產(chǎn)加壓煤氣風(fēng)氣和爐渣，利用循環(huán)流化床鍋爐“吃干榨凈”造化中最主要的爐型。投產(chǎn)、未投產(chǎn)的總氨醇能力氣爐渣等資源綜合利用技術(shù)，即用現(xiàn)代技術(shù)改造73950kt／a，416臺氣化爐，非無煙煤消費量將達傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。2013年采用UGI爐的合成氨能效領(lǐng)到1．1x10kt／a。2小氮肥第42卷第9期2014年9月表l2013年底國內(nèi)新型煤氣化裝置統(tǒng)計數(shù)據(jù)一一×)＼^，_}ll㈣㈣瑚㈣跏㈣枷瑚0注：甲醇能力

6、含配套甲醇下游產(chǎn)品。600500寸400未投產(chǎn)已投產(chǎn)300一．r-]-．-．一．一．．．一．_．r_1_[已未投產(chǎn)200l000圖2各氣化技術(shù)合成氨產(chǎn)能比較圖3各氣化技術(shù)甲醇產(chǎn)能比較點。3種氣化技術(shù)主要指標(biāo)比較見表2。2現(xiàn)有煤氣化技術(shù)運行情況2．1干煤粉氣化技術(shù)不同造氣方式均有各自不同的特點，可以說2．1．1航天爐(HT．L)粉煤氣化技術(shù)現(xiàn)在還沒有萬能氣化爐，對于不同的煤種，各種氣(1)特點。自主知識產(chǎn)權(quán)，設(shè)備全部國產(chǎn)化；化工藝技術(shù)都有其特點和優(yōu)缺點，有其適應(yīng)范圍。單燒嘴頂燒式結(jié)構(gòu)，較高氣化溫度(1450～而一種可靠的氣化技術(shù)應(yīng)具有煤種

7、適應(yīng)性好、經(jīng)1800℃)；激冷流程，密閉式盤管水冷壁輻射室過長期穩(wěn)定運行考驗、經(jīng)濟上合理、環(huán)境友好等特結(jié)構(gòu)；粉煤密相輸送，煤種適應(yīng)性廣；冷煤氣效率小氮肥第42卷第9期2014年9月3表23種主要氣化技術(shù)主要指標(biāo)比較比氧耗：每生產(chǎn)1000m。(標(biāo)態(tài))有效氣(CO+H2)所消耗的純氧量，m(標(biāo)態(tài)，下同)。比煤耗低：每生產(chǎn)100om(標(biāo)態(tài))有效氣(CO+H2)所消耗的干煤量，t(下同，)。82％～84％，有效氣(CO+H：)體積分?jǐn)?shù)90％以和掌握，總運行天數(shù)和單次最長運行天數(shù)不斷提上，熱效率可達95％，碳轉(zhuǎn)化率可高達99％，比氧高，裝置穩(wěn)定運

8、行性大大提高(表3)。耗低，比煤耗低。表32007—2012年總運行天數(shù)和單次最長運行天數(shù)(2)業(yè)績實例。截止至2014年2月，已經(jīng)簽?zāi)攴?00720082009201020112012約的項目共有31個，