SHELL煤氣化技術(shù)在我國(guó)煤化工領(lǐng)域的應(yīng)用前景
作者/來源:何正兆,宮經(jīng)德(五環(huán)科技股份有限公司,湖北 武漢 430079) 日期: 2004-04-16 點(diǎn)擊率:1636
國(guó)外煤氣化技術(shù)早在二十世紀(jì)五十年代已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化,后因天然氣、石油大量開發(fā),煤氣化發(fā)展一度停止。二十世紀(jì)七十年代初,國(guó)際上出現(xiàn)能源危機(jī),發(fā)達(dá)國(guó)家出于對(duì)石油天然氣供應(yīng)緊張的擔(dān)憂,紛紛把煤氣化作為替代能源重新提到議事日程,加快了煤氣化新工藝研究。近十年來,國(guó)外很多公司為了提高燃煤電廠熱效率,減少對(duì)環(huán)境的污染,對(duì)煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)做了大量的工作,從而促進(jìn)了煤氣化技術(shù)的開發(fā)。目前已成功開發(fā)了對(duì)煤種適應(yīng)性廣、氣化壓力高、氣化效率高、污染少的新一代煤氣化工藝。其中具有代表性的有荷蘭殼牌(Shell)公司的SCGP工藝、美國(guó)德士古(Texaco)公司的水煤漿氣化工藝、美國(guó)DYNEGY公司的DESTEC氣化工藝,德國(guó)KRUPP UHDE 公司的Prenflo工藝(加壓K-T法)及德國(guó)魯奇(Lurgi)工藝。其中DESTEC氣化工藝與Texaco工藝相近,但其業(yè)績(jī)及經(jīng)驗(yàn)不如Texaco工藝;Prenflo工藝的工藝指標(biāo)較好,但目前僅有一套示范裝置,操作經(jīng)驗(yàn)較少;魯奇(Lurgi)工藝雖然工業(yè)裝置較多,操作經(jīng)驗(yàn)也比較豐富,但煤氣中CH4含量高,有效成分(CO+H2)含量低,且煤氣中焦油及酚含量高,污水處理復(fù)雜,發(fā)展應(yīng)用受到限制。
1 我國(guó)現(xiàn)有的幾種主要煤氣化技術(shù)
1.1 間歇煤氣化
該技術(shù)用粒度為25~75mm無煙煤(最好是山西晉城的無煙塊煤)或焦炭為原料。在固定床煤氣爐中交替送入空氣(吹風(fēng))和蒸汽(制氣)。送空氣時(shí)加熱床層,產(chǎn)生吹風(fēng)氣放空;通蒸汽時(shí)生成煤氣送氣柜。煤氣爐系列有φ2600、φ3000、φ3200、φ3600,每臺(tái)爐產(chǎn)氣量為6000~13000m3/h,煤氣中含(CO+H2)為68%~72%。
常壓固定層間歇制氣工藝,雖然技術(shù)成熟可靠、設(shè)備可全部國(guó)產(chǎn)化、投資較省,但能耗高、對(duì)煤質(zhì)要求高,需用無煙塊煤,資源利用率低。而且是常壓操作,生產(chǎn)強(qiáng)度小,三廢排放量大,對(duì)環(huán)境有一定污染。
1.2 魯奇加壓煤氣化
該技術(shù)用粒度為8~50mm、活性好不粘結(jié)的煙煤或褐煤為原料,在固定床中用氧與蒸汽連續(xù)氣化生產(chǎn)煤氣。氣化壓力3.0MPa,氣化溫度在900~1050℃之間,單爐投煤量一般為1000t/d,最大可達(dá)1920t/d,采用固態(tài)排渣方式運(yùn)行。單臺(tái)φ3800爐產(chǎn)氣量35000~55000m3/h,煤氣中含65%的CO+H2,含9%的CH4,并含C2、焦油等。我國(guó)山西化肥廠(山西潞城)1000t/d的合成氨裝置,于1979年從魯奇公司引進(jìn)此項(xiàng)工藝技術(shù)。
由于煤氣中含有較多甲烷,只適宜作城市煤氣,或在生產(chǎn)合成氣時(shí)聯(lián)產(chǎn)城市煤氣。若把其中甲烷再轉(zhuǎn)化成合成氣,將使生產(chǎn)流程復(fù)雜。而且煤氣化排水中含有較多的焦油、酚類、氨等物質(zhì),需要配置龐大污水處理裝置,才能達(dá)到環(huán)保排放要求。
1.3 德士古水煤漿氣化
德士古(Texaco)公司很早就開發(fā)了以天然氣和重油為原料生產(chǎn)合成氣的技術(shù),二十世紀(jì)七十年代的....