除德國之外，我國是研究開發(fā)與應用煤氣化技術(shù)最多的國家，涉及到固定床、流化床、氣流床等各種方法。我國煤炭資源豐富，大力發(fā)展煤化工不僅有利于我國能源的合理利用，而且在石油和天然氣短缺的情況下，對促進我國能源與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展具有極其重要的戰(zhàn)略意義。
1 Shell煤氣化工藝
1.1 工藝流程
Shell煤氣化技術(shù)是當今世界上較為先進的現(xiàn)代潔凈煤氣化技術(shù)之一。自1976年以來，Shell公司先后在荷蘭阿姆斯特丹、德國漢堡和美國休斯敦建成3套煤氣化中試及示范裝置，在取得大量試驗數(shù)據(jù)和操作經(jīng)驗后，首次應用于荷蘭布根倫250MW整體煤氣化燃氣－蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電工廠，于1993年開始投入運行。該技術(shù)在大化肥裝置上的應用尚屬首次。Shell煤氣化工藝流程如圖1所示。
原料煤經(jīng)初步破碎后由皮帶送至磨煤和干燥單元，加入適量助熔劑后磨成粉煤并進行干燥，然后經(jīng)粉煤倉緩存給料，由高壓氮氣流態(tài)化輸送的粉煤與配加的氧氣及蒸汽在4.1MPa條件下同時進入氣化爐煤燒嘴噴入爐膛內(nèi)，在瞬間完成升溫、揮發(fā)分脫除、裂解、燃燒及轉(zhuǎn)化等一系列物理和化學過程，氣化產(chǎn)物為粗合成氣，煤灰熔化后以液態(tài)形式排出。氣化爐頂部約3.96MPa，1500℃的高溫粗合成氣經(jīng)209℃激冷氣激冷至900℃以下進入廢熱鍋爐生產(chǎn)蒸汽，回收熱量后再進入陶瓷過濾器進行干式除灰及濕法洗滌系統(tǒng)。經(jīng)除灰洗滌處理后含塵量小于1mg／m3和(CO＋H2)體積分數(shù)大于89％的粗合成氣送往后工序，經(jīng)進一步凈化后作合成氨生產(chǎn)原料。
氣化爐內(nèi)產(chǎn)生的高溫熔渣自動流入氣化爐下部的激冷室，激冷形成數(shù)毫米大小的玻璃體經(jīng)排渣系統(tǒng)出界區(qū)。爐渣和干粉灰均可作建筑材料的生產(chǎn)原料。
1.2 技術(shù)特點
(1)煤種適應性廣，從無煙煤、煙煤、褐煤到石油焦，在添加合適的助熔劑的情況下均可氣化。
(2)采用干粉煤進料，氣化溫度為1500～1600℃，碳轉(zhuǎn)化率高達99％以上，有效氣(CO＋H2)體積分數(shù)大于89％，氧耗比水煤漿氣化工藝低15％～25％。
(3)熱效率高，即煤制合成氣的能效利用率高，煤中約83％的熱能轉(zhuǎn)化為合成氣的主要成分，約15％的熱能被回收為中壓蒸汽，總熱效率達到98....
