干法進(jìn)料氣流床煤氣化技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展
作者/來(lái)源:任永強(qiáng)1,韓啟元2(1.西安熱工研究院有限公司,西安 710032;2.中石化股份有限公司安慶分公司 日期: 2008-10-20 點(diǎn)擊率:1607
引 言
煤氣化技術(shù)是發(fā)展煤基化學(xué)品、煤基液體燃料、聯(lián)合循環(huán)發(fā)電、多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、制氫、燃料電池等過(guò)程工業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)。
綜合100余年來(lái)的煤氣化技術(shù)發(fā)展史,可以得出以下結(jié)論:
(1)與固定床和流化床氣化相比,氣流床氣化是已驗(yàn)證的能大規(guī);拿簹饣夹g(shù)(處理煤量可達(dá)到2000t/d~3000t/d)。世界上已商業(yè)化的IGCC大型電站(250MW以上)及投煤量2000 t/d的大規(guī)模煤化工項(xiàng)目,全部采用氣流床煤氣化技術(shù),可見其技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)。
(2)與水煤漿進(jìn)料相比,干煤粉進(jìn)料的氣流床氣化的冷煤氣效率高6%~8%,比煤耗和比氧耗均大幅度下降,煤種適應(yīng)性更廣。
(3)純氧加壓氣化不僅是增加氣化爐容量、提高碳轉(zhuǎn)化率和煤氣品質(zhì)的必要手段,而且與未來(lái)煤氣化多聯(lián)產(chǎn)的近“零排放”系統(tǒng)相吻合。
綜上所述,干煤粉加壓氧氣氣化技術(shù)代表著目前煤氣化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)主流方向。
以干煤粉為原料的氣流床氣化技術(shù)目前工業(yè)化前景看好的有Shell、Prenflo、Simens GSP和西安熱工院的兩段式氣化技術(shù)。
1 Shell和Prenflo氣化技術(shù)
干粉煤氣化工藝的前身是常壓K-T爐,起源于德國(guó)Koppers公司(1938年),K-T爐最大單爐投煤量為500t/d,主要用于生產(chǎn)合成氨,曾一度占國(guó)外煤基氨廠總產(chǎn)量90%以上。隨著技術(shù)進(jìn)步,常壓K-T爐逐步被加壓操作的干粉爐所取代。
荷蘭Shell公司與德國(guó)Krupp-Koppers公司在荷蘭聯(lián)合開發(fā)出6t/d的小試裝置,并在此基礎(chǔ)上,1978年在德國(guó)漢堡附近建成第一座干煤粉加壓氣化中試裝置Shell-Koppers爐,容量為150t/d,操作壓力3.0MPa。其主要工藝特點(diǎn)是采用密封料斗法加煤裝置和粉煤濃相輸送。1987年,Shell公司在美國(guó)休斯頓建成并投運(yùn)了一座名為SCGP-1的干煤粉加壓氣化示范裝置,氣化壓力2MPa~4MPa,日處理煤量為250t煙煤,累計(jì)運(yùn)行4400h,最長(zhǎng)連續(xù)運(yùn)行1528h,未出現(xiàn)工藝和機(jī)械問(wèn)題。1994年,Shell煤氣化爐在荷蘭Buggenum 250MW IGCC電站投入運(yùn)行,日處理煤量為2500t,氣化壓力為2.8MPa,該電站的運(yùn)行表明,Shell氣化爐可靠性和可用率都已達(dá)到了商業(yè)化的水平。
德國(guó)Krupp-K....