煤气化发电与甲醇联产工程项目建设和运行总结

张

彦

孙永奎

（兖矿国泰化工有限公司，滕州

２７７５２７

）

收稿日期：

２００７－０７－０８

作者简介：张

彦（

１９６７

—

），男，

１９９０

年毕业于山东大学

热能系，高级工程师，长期从事煤化工、热电系统的相关技

术工作。

摘

要

介绍了煤气化发电与甲醇联产系统空分、气化、净化、甲醇合成、燃气发电等的技术方案，讨论、分

析了四喷嘴对置式新型水煤浆气化炉的性能与技术特点；并对气化炉在原始开车过程中出现的双炉拱顶超温现

象进行了分析，通过调整烧嘴结构、优化操作，大大提升了拱顶耐火砖的使用寿命。运行稳定后，气化炉中合成气

有效成分

８４．９％

，碳转化率

９８％￣９９％

，渣中可燃物

５％￣１５％

，吨甲醇耗煤

１．３５ｔ

，热电偶平均使用寿命

≥２

个月。

关键词

煤气化

甲醇

发电

多喷嘴对置

气化炉

文章编号：１００５－９５９８（２００７）－０５－０００９－０４

中图分类号：ＴＱ５４

文献标识码：Ｂ

兖矿国泰化工有限公司日处理

１０００ｔ

煤多喷嘴

对置式新型水煤浆气化炉配套

２４

万

ｔ

甲醇、

８０ＭＷ

燃

气发电工程项目，是我国第一个煤气化多联产系统示

范工程。该项目气化装置选用了

２

台操作压力为

４．０ＭＰａ

、日处理

１０００ｔ

煤的多喷嘴对置式新型水煤浆

气化炉，总投资为

１５．６

亿元，气化系统投资约

２．５

亿

元，气化装置于

２００３

年

５

月正式开工建设，

２００５

年

７

月试车，

１０

月正式投产。

２００６

年生产甲醇

２３．４

万

ｔ

，

发电

２．３

亿

ｋＷ

・

ｈ

。目前整个装置的运行已全面超过

设计能力，日生产甲醇达到

９５０ｔ

，预计

２００７

年甲醇

产量将达到

２７

万

ｔ

。

１

联产系统工艺技术方案及流程

煤气化发电与甲醇联产系统工业示范装置工艺

流程示意图见图

１

。

１．１

空分装置

项目选用

１

套法液空

（

杭州

）

有限公司生产的

６．０

万

ｍ

３

Ｏ

２

／ｈ

液氧泵内压缩流程空分装置，可连续向

气化炉提供

７ＭＰａ

、

５００００ｍ

３

／ｈ

纯度

９８％

的氧气。空分

装置中的空气压缩机、空气增压机采用

１

台

４０ＭＷ

全

凝式蒸汽轮机驱动。驱动蒸汽压力为

３．８ＭＰａ

，来自燃

气轮机的余热锅炉和燃煤锅炉。该空分装置是我国化

工系统中目前投入运行最大的

１

套空分装置。

１．２

气化装置

项目新上

２

台日处理

１０００ｔ

煤多喷嘴对置式新

型水煤浆气化炉，由兖矿集团有限公司、华东理工大

学及中国天辰化学工程公司共同开发，具有自主知识

产权。该技术包括

３

个关键工序：水煤浆制备工序、多

喷嘴对置气化及煤气初步净化工序、含渣水处理工

序。气化工艺流程示意图见图

２

。气化炉的相关参数

见表

１

。

１．３

净化工艺方案

７０％

的粗合成气首先进行变换，调节合成气的

Ｈ／Ｃ

比后，采用国内

ＮＨＤ

脱硫脱碳工艺，在

３．５ＭＰａ

压

力下，对

Ｈ

２

Ｓ

、

ＣＯ

２

、

ＣＯＳ

进行选择性吸收后去甲醇合成。

３０％

的粗合成气直接进行脱硫处理后去燃气轮机发

电。

ＮＨＤ

脱硫所形成的酸性气采用

Ｃｌａｕｓ＋ＳＣＯＴ

硫磺回

收技术进行处理，使酸性气中硫的回收率达

９８％

，排

放尾气达到环保要求。脱碳系统所需的冷量由氨吸收

制冷装置提供，充分利用联产系统产生的低位热能，

可以降低系统电耗。

１．４

甲醇合成装置

甲醇合成采用低压气相催化合成装置，未转化合

成气由循环压缩机压缩后进入甲醇合成塔循环利用，

部分循环气排放后进入燃气轮机发电。

１．５

燃气发电装置

项目发电部分是中热值合成燃料的燃气轮机

／

蒸汽轮机联合循环系统。来自气化的合成气经有机硫

水解槽水解后送入

ＮＨＤ

脱硫系统。合成气经脱硫后进

入燃气轮机发电，烟道气直接进入余热锅炉产生蒸

第

５

期

（

总第

１３２

期

）

２００７

年

１０

月

煤化工

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Ｎｏ．５（ＴｏｔａｌＮｏ．１３２）

Ｏｃｔ．２００７