转 化 利 用
冯亮杰等: 煤制甲醇项目的煤气化技术选择
对于块 (碎 )煤气 化技术, Lurg i气化技术为第
一代气化技术, BGL 气化技术是在 Lurg i气化技术
基础上发展起来的第二代气 化技术, 具有能耗低、
副产品少、
废水少等优势; 对于水煤浆气化技术, 国
外具有代表性的有美国 GE 公司的单喷嘴水煤浆气
化工艺, 国内有华东理工大学和兖矿联合开发的多
喷嘴对置式水煤浆气化技术; 对于粉 煤气化技术,
具有代表性的是 She ll干煤粉气化技术。
通过对多喷嘴对置式水煤浆气化技术、BGL 块
( 碎 )煤气化技术以及 Shell干粉煤气化技术的综合
性对比分析, 找出最合适的煤制甲醇技术。
2 技术方案
以年产 300万 t二甲 醚为例, 以煤为原料生产
甲醇, 甲醇再转化生产二甲醚。
( 1) 方案 1
采用水煤浆气化工艺生产合成气, 经净化后合
成甲醇, 再由甲醇生产二甲醚。气化技术按华东理
工大学多喷嘴对置式水煤浆气化技术进行分析。
( 2)方案 2
采用 BGL 块 (碎 )煤熔渣气化技术生产合成气,
净化后合成甲醇, 再由甲醇生产二甲醚。由于 BGL
气化炉产生合成气组分中甲烷含量相对较高, 可加
以回收利用。因此根据方案的具体情况, 采用 PSA
富集驰放气中的甲烷, 对富甲烷气进行非催化部分
氧化处理, 生成的合成气并入粗合成气净化系统。
( 3)方案 3
采用 She ll干煤粉气化技术生产合成气, 净化后
合成甲醇, 再由甲醇生产二甲醚。
3 系统配置及技术路线对比
根据不同气化技术及原料处理路线, 各方案工
艺装置规模及技术路线对比见表 2。
表 2 气化装置规模及技术路 线对比
装置
方案 1
方案 2
方案 3
空分装置
采用分子筛净化空气、空气增压、氧气内压缩、
低压氮气从下塔抽 取, 再通过氮气增 压机增压的流程, 带中压空气增 压透平
膨胀机, 精馏塔上塔采用规整填料。
规模 ( 以氧气计 ) : 8 10
4
m
3
/ h 6
规模 ( 以氧气计 ) : 4 8 10
4
m
3
/ h
6
规模 (以氧气计 ) : 6 10
4
m
3
/ h
6
气化装置
采用多喷嘴水煤浆气化技术。气化炉 7
开 3备, 气化炉公称直径 为 3600 mm, 操
作压力为 6. 5 M Pa( G ) 。生产能力: 日处
理原煤约 17528 t ( 收到基 ) ; 有效气产量
( CO + H
2
) 约 115. 4万 m
3
/ h。
采用 BG L 熔 渣 气化 技 术。气 化 炉 18
开 4 备, 气化炉 公称直 径为 3600 mm,
操作压力为 4. 0 M Pa( G )。 生产能力:
日处理原煤约 18067 t ( 收到 基 ) ; 有效
气产量 ( CO + H
2
) 约 103. 6万 m
3
/ h。
采用 Sh ell干煤粉气化技 术。气化炉 6
开无备, 气化炉 公称 直径 为 3800 mm,
操作压力为 4. 0 M Pa( G ) 。生 产能力:
日处理原煤约 15772 t ( 收到基 ) ; 有效
气产量 ( CO + H
2
) 约 115. 5 万 m
3
/ h。
净化装置
CO 变换采用高水 /气比设置, 按照 三系
列的配置; 酸性气体脱除采用低温 甲醇
洗技术, 按三系 列配 置; 配置三 系列 丙
烯离心压缩机, 提供低温甲醇洗正 常生
产时需要 的冷量。净 化装置 单系列 能
力 ( CO + H
2
) 约为 38. 5万 m
3
/ h。
CO 变换 采用 低 水 /气 比设 置, 按 照四
系列的配置; 酸性气体脱除采用低温甲
醇洗技术, 按四 系列配 置; 配置 四系列
丙烯离心压缩机, 提供低温甲醇洗正常
生产时需要的冷量。 净化 装置单 系列
能力 ( CO + H
2
) 约为 29. 7万 m
3
/ h。
CO 变换采 用 高 水 /气比 设 置, 按照 四
系列的配置; 酸性气体脱除采用低温甲
醇洗技术, 按四系 列配置; 配置四 系列
丙烯离心压缩机, 提供低温甲醇洗正常
生产时需要的冷量。净 化装 置单 系列
能力 ( CO + H
2
) 约为 28. 9万 m
3
/ h。
甲醇装置
3个系列配置, 单系列 140万 t/ a。
4 个系列配置, 单系列 105万 t / a。
4 个系列配置, 单系列 105 万 t / a。
甲烷回收
装置
无
采用变压吸附 ( PSA ) 脱除惰性组分, 处
理量 ( 以 CH
4
计 )约 9. 6万 m
3/
h。
无
甲烷非催化
部分氧化
无
回收的富甲烷气通过非催化部分氧化制
取合成气约 15. 4万 m
3
/ h( CO + H
2
)。需
氧量约 4. 1万 m
3
/h。按两系列设置。
无
二甲醚装置
3个系列配置, 单系列 100万 t/ a。
3 个系列配置, 单系列 100万 t / a。
3 个系列配置, 单系列 100 万 t / a。
热电装置
CFB锅 炉: 5
670 t / h; 双抽 凝汽 式 汽
轮发电机组: 3
135 MW; 开工 锅炉: 1
130 t / h, 燃油锅炉
高压煤粉 炉: 7
670 t / h; 双抽 凝 汽式
汽轮发电机组: 2 135 MW; 开工锅炉:
1
130 t / h, 燃油锅炉
高压煤粉炉: 5
670 t /h; 双抽 凝汽 式
汽轮发电机组: 3 135 MW; 开工锅炉:
1
130 t / h, 燃油锅炉
注: 3种气化技术采用同一煤质进行测算 ( 原料煤中灰分为 9. 97% , 水分为 8. 74% , 固定碳 FC
d
为 72. 9% ) 。
35