TexacoShellGSP煤气化技术比较.doc

洁净煤气化技术比较20世纪70年代的石油危机，掀起了煤气化技术研究的高潮，一些发达国家如美国、联邦徳国、英国等乂重新开发所谓第二代煤气化技术，如美国徳士古(Texaco)、德国高温温克勒(HTW)、荷兰谢尔(Shell)、原民主德国的GSP、徳国的Penflo和英国/徳国BGL等技术相继开发问世，并取得突破性进展本文选取了目前世界上最先进的三种加压纯氧煤气化技术——Texaco>Shell.GSP加以介绍并比较一、Texaco水煤浆纯氧加压气化技术1、发展历史鉴丁-在加压下连续输送粉煤的难度较大，1948年美国徳士古发展公司(TexacoDevelopmentCoiporation)受重汕气化的启发，首先创建了水煤浆气化[-艺(Texacocoalgasificationprocess),并在加利福尼亚州洛杉矶近郊的Montebello建设第一套投煤量15t/d的中试装置当时水煤浆制备采用干磨湿配工艺，即先将原煤磨成定细度的粉状物，再与水等添加物混合一起制成水煤浆，其水煤浆浓度只能达到50%左右为了避免过多不必要的水分进入气化炉，采取了将人炉前的水煤浆进行预热、蒸发和分离的方法由丁•水煤浆加热汽化分离的技术路线在实际操作中遇到一些结垢堵塞和磨损的麻烦，1958年中断了试验。

早期的徳士古气化工艺存在以下明显的缺点如①、配置煤浆不会应用水煤浆添加剂和未掌握粒级配比技术，煤浆浓度较低；②、水煤浆制备采用干磨湿配,操作复杂，环境较差；③、煤浆在蒸发过程中易结垢和磨损；④、分离出的部分蒸汽(约50%)夹带少量煤粉无法利用，且在放空时造成污染由于在20世纪50〜60年代油价较低，水煤浆气化无法发挥资源优势，再加上工程技术上的问题，水煤浆气化技术的发展停顿了10多年，宣到20世纪70年代初期发生了第一次世界性石油危机才出现了新的转机徳士古发展公司重新恢复了Montebello试验装置，于1975年建设一台压力为2.5MPa的低压气化炉,采用激冷和废锅流程可互相切换的工艺，由丁•水煤浆制备技术得到长足的进步，水煤浆不再经过其他环节而H接喷人炉内1978年和1981年再建两台压力为8.5MPa的高压气化炉，这两台气化炉均为激冷流程，用丁•煤种评价和其他研究1973年徳士古发展公司与联邦徳国鲁尔公司开始合作，于1978年在联邦徳国建成了一套徳士古水煤浆气化工业试验装置(RCH/RAG装置)，该装置是将徳士古发展公司中试成果推向工业化的关键性一步，通过实验获得了全套工程放大技术，并为以后各套工业化装置的建设奠定了良好的基础。

2、国内外水煤浆气化装置到目前为止，国内外已建、在建和拟建徳士古水煤浆加压气化装置，加上技术上相似的道化学气化装置，已达20多座，如下表所示：国外水煤浆气装置概况一览表序号气化装置气化炉台数和形式煤浆制备单炉干煤量（t/d）用途主要工艺条件备注1美国蒙特贝罗中试装置3台，第1台为废锅流程和激冷流程可切换的气化炉，其余2台为激冷流程棒磨机，试烧评价20多个煤种,低压煤浆泵用螺杆泵，高压煤浆泵用柱塞泵15〜20中试装置油、煤气化试验；气体放空燃烧第1台设计压力2.5MPa其余2台8.5MPa3台分别于75、78、81年投运2原联邦德国RCHRAG示范装置1台，废锅流程试烧20多种煤,设计煤浆浓度55%〜60%,实际最人71%150示范装置80年2月并入鲁尔工厂作炭基合成气气化压力4.0MPa,温度1200〜1600°C78年1月投用3美国阿拉巴马国际肥料开发中心1台，激冷流程美国东部煤，煤浆浓度大J;55%170-200研究犬然气改煤经济性，制氨示范装气化压力3.6MPa,温度1300°C左右80年10月投用，设计投资4320万美元4美国伊斯曼气化装置2台，激冷流程，法国和奥地利耐火砖，衬里

示范厂83年7月投运10道化学气化装置商业化装置，废锅流程次烟煤褐煤14301832商业化生产装置，联合循环发电压力2.1MPa一段温度1316-1427°C,二段1038C87年4月投运中国水煤浆气化装置槪况一览表序号气化装置气化炉台数和形式煤浆制备单炉干煤量(t/d)用途主要工艺条件备注1西北化工研究院第1台模试炉第2台模试炉中试炉，废锅流程球磨机0.240.4833.6中试装置，送锅炉燃烧0.5-1.OMPa1.0-2.0MPa2.6-3.4MPa80年初投产80年底投产85年投产2山东鲁南化肥厂1+1台，激冷流程，耐火衬①1676nun,炉壳02800mm，炉膛容积12.7m31球1棒磨机，山东七五/北宿煤/唐村/级索煤浆浓度64%350介成氨压力2.6MPa93年4月投产3上海焦化有限公司3+1台，激冷流程，耐火砖①1676mm炉壳02800mm，炉膛容积12.7m33台棒磨机，陕西神府煤，浆浓度62%550城市煤气、甲醇，co压力4・0MPa95年5月投产4渭河煤化工集团有限公司2十1台，激冷流程，耐火衬①1676nun,炉壳02800mm，炉膛容积12.7m32台棒磨机，由黄陵煤改为华亭煤，浆浓度61%750介成氨压力6.5MPa96年2月投产5安徽淮南化工厂2+1台，激冷流程，耐火衬里①1676111111炉壳02800mm，炉膛容积12.7m32台棒磨机，河南义马煤+华亭煤，浆浓度59%500介成氨压力4・0MPa00午8月投产6黑龙江浩良河化肥厂1+1台，激冷流程，耐火衬里①1676111111炉壳02800mm，炉膛容积12.7m31台球磨机，黑龙江鹤岗煤，浆浓度64%50018万吨/年合成氨油头改造压力4・0MPa04年7月开车7南化公司1台，激冷流程，耐火衬里2134nmi,炉壳03213mm，炉膛容积25m32台球磨机2000合成氨油头改造压力8.7MPa正在建设8山东德2台德士古，1台四2台棒磨机，陕50020万吨合压力6.5MPa04年10月州鲁能恒升化肥厂喷嘴炉。

激冷流程，耐火砖①1676nun,炉膛容积12.7m3西神府煤，煤浆浓度61%成氨+10万吨甲醇油头改造开车，西北院/华东理工技术9南京金陵右化2+1台德士古炉，激冷流程，耐火衬里①213411U11,炉壳①3213mm,炉膛容积25m32台棒磨机，石油焦+义马煤各50%100045万吨/年合成氨油头改造、h2压力4・0MPa05年5月投产10兖州矿业集团2台四喷嘴炉激冷流程，华东理工技术2台棒磨机，山东七五/北宿煤115024万t/a甲醇，20万t/a醋酸,80MW发电压力4・0MPa05年7月投料11南京惠生2+1台德士古炉，激冷流程，耐火衬里①167611U11,炉壳①2800mm,炉膛容积12.7m32台棒磨机，石油焦650co、氢气压力6.5MPa正在建设12烟台电厂联合循环发电压力4・0MPa正在谈判13渭化肥二期增加1台德士古炉合成氨扩产压力6.5MPa正在谈判14淮化三增加3台德士古炉（或GSP炉）20力•吨/年合成氨压力4・0MPa正在谈判3、技术优缺点湿法气流床气化是指煤或石汕焦等固体碳氢化合物以水煤浆或水炭浆的形式与气化剂一起通过喷嘴，气化剂高速喷出与料浆并流混合雾化，在气化炉内进行火焰型非催化部分氧化反应的工艺过程。

水煤浆和氧气喷人气化炉后瞬间经历煤浆升温及水分蒸发、煤热解挥发、残碳气化和气体间的化学反应等过程，最终生成以CO、出为主要组分合成气，采用液态排渣水煤浆气化制合成气技术有如下优点：① 、可用丁•气化的原料范围比较宽理论上从褐煤到无烟煤的大部分煤种都可采用该项技术进行气化，还可气化石油焦、煤液化残渣、半焦、沥青等原料，1987年以后乂开发了气化可燃垃圾、可燃废料（如废轮胎）的技术② 、与干粉进料比较，具有安全并容易控制的特点③ 、工艺技术成熟，流程简单，过程控制安全可靠，设备布置紧凑，运转率高气化炉内结构设计简单，炉内没有机械传动装置，操作性能好，可靠程度高④ 、碳转化率较高，一般可达95-99%o⑤ 、粗煤气质量好，用途广由丁•采用高纯氧气进行部分氧化反应，粗煤气中有效成分（CO十H2）较高，可达80%左右除含少量甲烷外不含其他姪类、酚类和焦油等物质，粗煤气后续过程无须特殊处理而可采用传统气体净化技术产生的粗煤气可用丁•生产合成氨、甲醇、按基化学品、醋酸、醋酹及其他相关化学品,还可用于供应城市煤气，也可用于联合循环发电装置⑥ 、可供选择的气化压力范围宽气化压力可根据工艺需耍进行选择，目前商业化装置的操作压力等级在2.6-6.5MPa之间，中试装置的操作压力最高己达8.5MPa,南化公司目前正拟建8.7aMPa的装置。

这为满足多种下游工艺气体压力的需求提供了基础高压气化为等压合成其他碳一类化工产品如甲醇、醋酸等提供了条件，既节省了中间压缩工序，也降低了能耗⑦ 、单台气化炉的投煤量选择范围大根据气化压力等级及炉径的不同，单炉投煤量一般在400〜1000t/d（干煤）左右，在美国Ta。