气化方法的选择与评价

作者/来源：任照元 陈 英 (兖矿鲁南化肥厂，滕州木石 277527)   日期： 2007-12-29   点击率：1048

一、前言     目前Texaco水煤浆气化、Shell粉煤加压气化和GSP气化技术都是典型的洁净煤气化技术，都已实现工业化。以上气化技术各有特点，可根据煤种、灰熔点、装置规模、产品链设定和投资情况进行选择。本文对几种气化技术的选择进行了评价，仅供参考。 二、气流床加压粉煤气化Shell     自2001年中石化湖南洞庭湖第一个引进后，国内先后有18家之多装置在建。   1、技术的先进性   (1)煤种的适应性比水煤浆气化宽   水煤浆对煤灰份要求＜20%，灰熔点＜1350℃；粉煤气化对煤灰份要求＞8%，灰熔点1100～1500℃，一般1450℃。对于高于灰熔点的煤种需要加配石灰石；煤中水分含量(内水)，影响水煤浆浓度，影响粉煤的干燥热量。     (2)技术指标优于水煤浆     粉煤气化比水煤浆少气化30%～40%的水份，故可省煤～10%，省氧气15～25%；冷煤气效率比水煤浆高6%，达到80～83%；有效气成份比水煤浆高7～10%，达到90～93%；C转化率比水煤浆高1～4%，达到99%；用于IGCC可使热效率达到43%。     (3)内件寿命比水煤浆长        粉煤气化的水冷壁设计寿命25年，喷嘴寿命可达8000小时；水煤浆的耐火砖设计寿命1～2年，喷嘴寿命3～4个月。    (4)自动化程度高     实现自动化操作，故障安全控制系统基于四重化冗余(QMR)诊断技术，改善了关键应用的系统容错能力，全系统安全停车联锁超过20个。     2、工业应用业绩不足     (1)Shell粉煤力口压气化炉仅在IGCC方面有一台商业示范装置，即荷兰BNGGENUM的DOMXOLEC电厂应用，且此废锅流程不适合应用于化工生产，如甲醇、制氢等，没有运行先例。     例：60万吨/年甲醇生产应用中存在的问题：Shell合成气中惰性气含量～5%，使弛放气量为水浆浆气化的3倍；若不回收H2，煤耗多200kg/t煤；Shell气化压力4.0MPa，若甲醇合成6.0MPa，压缩新鲜气的轴功率约6360kW，蒸气透平增加机投资～2000万元；Shell气化、变换气进净化压力低、低温甲醇洗投资及运行费都要增大；Shell气化、合成循环气惰气含量高，使循环机功耗高～670kW，增大设备费用和运行费用。     综合上述因素：     Shell气化每万Nm3CO＋H2能耗180.81 ×106KJ；水煤浆气化每万Nm3CO＋H2能耗179.79×106kJ；Shell气化无优势。     Shell气化在应用于和氨时，由于废锅流程，合成气热量用于产生高压和中压蒸汽，气相含有的蒸汽较少，3.0MPa下仅为14%，因此后续变换要补充大量的水蒸汽，用于甲....