2003年4月
郑振安:Shell煤气化技术(ScGP)的特点
’9。
过理论和实践摸索出来的技术秘诀。
2.4技术特点
2.4.1干煤粉进料,气化温度高,煤种适应性广,从
无烟煤、烟煤、褐煤到石油焦均可气化,对煤的灰融
点范围比其它气化工艺更宽。对于高灰分、高水分、
高含硫量的煤种也同样适应。
2.4.2气化温度约l
400℃~1
600‘C.碳转化率高
达99%以上,产品气体相对洁净,不含重烃,甲烷含
量极低,煤气中有效气体(CO+H。)高达90%以上。
2.4.3氧耗低,与水煤浆气化相比,氧气消耗低
15“~25%,因而与之配套的空分装置投资可减
少。
2.4.4单炉生产能力大,目前已投入运转的单炉气
化压力3.0 MPa,日处理煤量已达2
000
t。
2.4.5气化炉采用水冷壁结构,无耐火砖衬里,维
护量少。运转周期长。无需备炉。
2.4.6热效率高,煤中约83蹦的热能转化为合成
气,约15%的热能被回收为高压或中压蒸汽,总的
热效率为98%左右。
2.4.7气化炉高温排出的熔渣经激冷后成玻璃状
颗粒,性质稳定,对环境几乎没有影响。气化污水中
含氰化物少,容易处理,必要时做到零排放。
2.4.8
Shell公司专利气化烧嘴设计保证寿命为
8
000
h,荷兰Demkolee电厂使用的烧嘴运行近4
年尚未更换,仍在使用,这是气化装置长周期运行的
一个重要验证。
2.4.9气化操作采用先进的控制系统,其中包括
Shell公司专有的工艺计算机控制技术,设有必要的
安全联锁及控制系统,使气化操作在最佳状态下进
行。
3两种气化工艺的对比
Shell公司的煤气化工艺(SCGP)与Texaco的
水煤浆气化。是当前先进而又成熟的两种气化技术,
已成功地在工业规模上应用多年。这二家公司在开
发煤气化技术时,设计思路是不同的,因而向市场推
出是两种技术。现将两种气化工艺的主要环节进行
分析对比.以加深对其认识。
3.1原料的适应性
SCGP是洁净的气化工艺,可以使用褐煤、次烟
煤、烟煤等煤种以及石油焦为原料,也可使用两种煤
掺合的混煤。并成功地将高灰分(5.7%~24.5%.
最高35%)、高水分(4.5%~30.7%)和高硫分的
劣质煤品进行气化。对于原料煤和燃料煤价差较大
地区有可能使其两者合一。既简化贮运系统叉可降
低生产成本。因而Shell公司认为,煤种选择已经不
是气化技术的制约因素,而是经济因素。可见该工艺
在煤种应用上有较大灵活性。
在水煤浆装置中也能使用很多煤种:如烟煤、次
烟煤、石油焦和煤液化残渣,因而对原料适应性同样
是很广的。但是在煤种选择上需考虑以下两点:(1)
应选用含水低,尤其是内水分低的煤种,以利于制取
高浓度水煤浆;(2)选用灰熔融温度低和灰粘度适
宜的煤种。灰熔融温度FT最好低于l 300C,以利
于控制合适的气化温度,延长炉内耐火砖的使用寿
命,达到降低消耗减轻成本的目的。
对进厂之原料用煤,通常是粉、粒混杂不均,均
需筛选和研磨破碎使其达到一定粒度,来满足输送
和气化操作要求。这是极为重要一环。
在SCGP工艺中,将煤研磨至气化合适粒度的
同时,用惰性气化的热风进行干燥。出磨机时煤的粒
度(按质量计)小于100“m的占90%以上,煤中含
水量控制在2%左右,以利于气相输送干粉进料的
要求。
而水煤浆气化通常采用~段湿磨工艺,小于
10
mm的粉煤与水、添加剂同时加至磨煤机。过筛
后制得高浓度水煤浆。制浆要求煤粉的“粗”“细”颗
粒要有合理比侧:一般通过40目筛的煤粉占90%
~95%,通过325目的(44 pm)占25%~35%较
为适宜。研磨操作中加入稳定剂后,可使煤浆浓度提
高1%~2蹦,达到60%~67%的工业应用水平。
3.2加煤方式与安全性
在SCGP工艺中干燥后煤粉用氮气输送至贮
仓,经煤锁斗人加压粉煤仓,再由高压氮气以密相形
式将煤粉均匀送至气化炉喷嘴。由于整个过程用氮
气密封和输送,并由程序控制自动进行,实践证实这
种加压下输送粉煤的进料方式,操作可靠,安全性有
保证。但操作和保护要求严格,进料系统的防爆和防
泄漏问题十分关键。进料系统的占地和造价比水煤
浆大。此外,干法进料系统的粉尘排放大干水煤浆系
统。
而水煤浆工艺中,制备之煤浆通过中间槽、低压
泵、煤浆筛人煤浆槽,再由高压煤浆泵送至气化炉。
因而输送过程不会发生意外.操作非常安全。但是对
重要设备一~高压煤浆泵的质量要求较高,泵内隔
膜衬里宜定期更换,才能使该泵能长期稳定运行。
3.3气化系列配置
万方数据