灰熔聚流化床粉煤气化技术加压大型化研发新进展.pdfVIP

灰熔聚流化床粉煤气化 技术加压大型化研发新进展 房倚天 王 洋 马小云 黄戒介 吴晋沪 程中虎 陈寒石 (中国科学院山西煤炭化学研究所 山西省粉煤气化工程研究中心，太原030001) 1 加压灰熔聚流化床粉煤气化技术开发的意义 识产权问题也制约着其在我国煤气化领域的发 根据我国能源资源是富煤而油气资源比较 展。 少的特点。煤气化已广泛应用于化工、冶金、机 中国科学院山西煤炭化学研究所历经20余 械、城市燃气供应等多个方面，为我国国民经济 年。开发了。灰熔聚流化床粉煤气化技术”．并获 发展提供了大量的原料气和燃料气。在中国，煤 得国家发明专利(专利号：Z5)。近年来， 气化的形式多种多样，随着社会不断进步和技术 进行了大量的煤种试验研究，取得了不同煤种的 的迅速发展，规模小、能耗高、对于原料要求高． 气化特性和操作特性以及煤质对气化技术经济 对环境不友好的落后技术终将逐步被新型的规 指标的影响规律，大大拓宽了煤种适用范围。试 模大、能耗低、对煤种适应性广和对环境友好的 验煤样从褐煤、烟煤、无烟煤到石油焦，灰分l％ 先进技术所取代。 一37．88％，灰熔融性温度l160℃一l500℃以 从当前国内外煤气化技术发展趋势上看，大 上，挥发分6．15％一32．15％，热值15．24Ⅲ／kg一 型化、加压、适应多种粉煤、低污染、易净化是煤 36．15MJ／kg，焦渣特性2—6，涵盖了我国大部分 气化发展的方向。国外新开发的气化炉都采用加 煤种。尤其是无烟煤、石油焦气化试验表明，灰熔 压气化的工艺，其优点是：提高气化强度；增加单 聚流化床粉煤气化技术以低活性煤种为原料时， 炉的产量；节约压缩能耗；减少带出物损失。国外 也能够达到合理的技术经济指标。 现有加压气化炉型主要分为三类：加压固定床气 常压灰熔聚流化床粉煤气化工业示范装置 已于2002年投入运行，现有技术水平能够达到 化炉(如Lu晒炉)、加压流化床气化炉(HTW， 的操作压力为0．03MPa．0_SMPa，单台气化炉处 KRW，U—gas)和加压气流床气化炉∞黝哪，DOW， Shel，CSP，PreIl60)。这三类气化炉各有其优点，产理能力100t煤／d一300t煤／d，可配套2万t／ a一6万以合成氨或甲醇。 业化程度以鲁奇aLu晒)、德士古(Texaco)最为成熟， 都已达到日处理量400t—l650t煤的量级，且这 对于大规模煤基合成化工企业，由于单炉生 些气化炉都是以服务于化工产业为先导而发展 产能力小．气化装置不得不多系列配置，增加厂 的。 投资、占地面积和人工；另一方面，低压煤气又必 气流床加压气化由于采用了高压、高温、纯 须经压缩后才能进入后续加压系统．目前常压气 氧、减小煤粒度等措施，因而达到加快气一固两 化工艺的煤气压缩电耗在合成化学品成本构成 相表观动力学反应速度进而强化气化生产、显著 中占了相当比例。因此，提高操作压力等级。从而 改善气化技术经济指标的目的。Texaco为代表的提高气化炉处理能力的大型化开发，是灰熔聚流 水煤浆进料及以Shell为代表的干煤粉加压气流化床粉煤气化技术产业化亟待解决的重大关键 床气化，除了克服自身工艺、设备所需特殊材料 问题。 之外，还需进一步拓展煤种适应范围，尤其是针 2 山西省粉煤气化工程研究中心的组建 对中国煤炭的特点，即适应高灰、高灰熔融性温