粉煤氣化技術(shù)及應(yīng)用開發(fā)
作者/來源：王亞(山東魯南化工科技有限公司，山東 滕州 277527) 日期： 2012-03-06 點擊率：1496
煤氣化是煤經(jīng)過不完全燃燒轉(zhuǎn)化為合成氣、燃料氣的技術(shù)。氣化爐內(nèi)，煤與水、蒸汽或CO2作用轉(zhuǎn)化為合成氣、燃料氣。煤中所含礦物質(zhì)(灰)轉(zhuǎn)化成灰渣，硫轉(zhuǎn)化為硫化氫，經(jīng)凈化脫除生成硫或進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成硫酸，氮(包括氯)轉(zhuǎn)化為N2、NH3(HCl)，經(jīng)凈化脫除。清潔氣體可以作為城市煤氣、發(fā)電用燃料氣，也可以用來生產(chǎn)化工產(chǎn)品(如合成氨、甲醇等)和清潔發(fā)動機(jī)用燃料(如氫、汽油、柴油、醚、醇燃料等)。
煤氣化技術(shù)按發(fā)展的進(jìn)程又分為第一代爐和第二代爐，第一代爐中，今天仍然具有較大生命力的是Lurgi固定床加壓煤氣化技術(shù)，Winker流化床粉煤技術(shù)，以及基于此的恩德粉煤氣化技術(shù)。而以粉煤干法進(jìn)料為特點的Shell、Prenflo、GSP是第二代工藝中最為優(yōu)秀的代表，這類工藝具有高溫、加壓、純氧氣化，密相氣力輸送粉煤，液態(tài)排渣的特點，冷煤氣效率高，煤種適應(yīng)性廣，碳轉(zhuǎn)化率高，操作的自動化程度高，生產(chǎn)能力大，煤氣品質(zhì)好，環(huán)境污染��；具有很強(qiáng)的優(yōu)勢，估計是今后煤氣化發(fā)展的主要方向。
1 SCGP工藝
1.1 Shell－Koppers氣化工藝
Shell是荷蘭的一家國際石油公司，上世紀(jì)50年代就開始從事氣化技術(shù)的開發(fā)，當(dāng)時是以重油為原料，該公司在這方面積累了豐富的經(jīng)驗，如今已有140多套裝置散布在世界各地。70年代的時候，它與原西德Krupp－Koppers公司著手聯(lián)合開發(fā)Shell－Koppers氣化工藝。該工藝在K－T爐的基礎(chǔ)上，采用密封斗法加料裝置，密相氣力輸送，水冷壁結(jié)構(gòu)，中試取得了良好的效果。后來又在此基礎(chǔ)上分別開發(fā)了SCGP兩項工藝。
1.2 Shell氣化爐結(jié)構(gòu)
SCGP煤氣化爐主要由內(nèi)筒和外筒兩部分構(gòu)成，氣化爐內(nèi)筒上部為燃燒室，下部為激冷室，煤粉及氧氣、水蒸汽在燃燒室內(nèi)反應(yīng)，氣化溫度為1400～1700℃，氣化壓力為2.0～4.0MPa。為了避免高溫氣體、熔渣的腐蝕、沖刷以及開停車產(chǎn)生應(yīng)力對材料的破壞而導(dǎo)致氣化爐無法長周期運行，Shell氣化爐內(nèi)筒采用水冷壁結(jié)構(gòu)，僅在向火面有一層薄的耐火材料(SiC)涂層，正常操作時依靠掛在水冷壁上的熔渣層保護(hù)金屬水冷壁(以渣抗渣)。氣化爐內(nèi)筒與外筒之間的空隙充平衡(保護(hù))氮氣，內(nèi)筒僅承受微小壓差。與一般的氣化爐不同，Shell氣化爐采用側(cè)壁燒嘴，由4～8個燒嘴呈對稱分布，并且可根據(jù)氣化爐能力進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)的范圍很大。
1.3 Shell工藝流程
原煤經(jīng)過粉碎，研磨，75％的粒徑小于100μm，用熱的惰性氣體干燥至水含量小于2％，經(jīng)常壓煤倉和加壓煤倉，通過加壓的惰性氣體(氮氣)密相氣力輸送(100～5....
