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% ) 。

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