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煤气化技术对比 ● 水煤浆加压气化 ① GE 水煤浆加压气化工艺 GE 水煤浆加压气化法为目前世界上先进的气化技术之一，属气流床加压气 化法。其特点是该工艺对煤的适应范围较宽，可利用粉煤，单台气化炉生产能力 较大，气化操作温度高，液态排渣，碳转化率高，煤气质量好，甲烷含量低，不 产生焦油、萘、酚等污染物。排出粗灰渣可以用做水泥的原料和建筑材料。三废 处理简单，易于达到环境保护的要求。生产控制水平高，易于实现过程自动化及 计算机控制。 A. 加压水煤浆气化的优点 a ）煤种适应性广 年轻烟煤，粉煤皆可作原料，灰熔点要求不超过1350℃，煤可磨性和成 浆性好，制得煤浆浓度要高于60% （wt ）为宜。 b ）气化压力范围大 从2.5~8.0MPa （G ）皆有工业化装置，以4.0MPa （G ）和6.5MPa （G ） 较为普遍，气化压力高可节省合成气压缩功。 c ）气化炉热量利用 有激冷工艺制得含蒸汽量高的合成气如用于生产合成氨、甲醇、制氢等， 在变换工序不需再外加蒸汽，也可采用废锅流程回收热量副产高压蒸汽，但 废锅设备价格较高，可择优选用。 d ）气化炉内无传动装置，结构比较简单。 e ）单位体积产气量大，一台直径3200mm，6.5MPa 气化炉产生气体， 可日产甲醇1500 吨。 f ）有效气成分高，CO+H2≥80% （v% ），排渣无污染，污水污染小易处 理。因高温气化，气体中含甲烷很低（CH ≤0.1% ），无焦油，气化炉排渣无 4 污染可用作铺路路渣，污水含氰化物少易处理。 g ）产品气一氧化碳和氢含量高是碳一化学最好合成原料气，可用来生 产合成氨，甲醇，制氢，羟基合成原料气，用途广泛。 h ）碳转化率高 最高可达98% 。 B. 水煤浆气化对煤质要求 a ）GE 水煤浆气化对煤质适应性较广。除褐煤、泥煤及热值低于 22940kJ/kg，灰熔点高于1350℃的煤不太适用外，其他粘结性煤，含灰量较 高的煤，石油焦，烟煤均可作原料。 b ）煤中灰含量对消耗指标的影响，煤中的灰含量增加会增加氧气的消 耗，同时也增加每m3 （标）（CO+H ）气体的煤消耗量，一般煤中灰含量从 2 20% （wt ）降到6% （wt ），可节省5%无灰干基煤消耗，节省氧气消耗 10% 左右。 c ）煤的灰熔点，由于气化炉内操作温度一般在煤的灰熔点T3 以上通常 要高 50~100℃，鉴于炉内耐火材料承受耐高温的限制，要求煤的灰熔点T3 不要超过1350℃，如果煤的性质较好，而灰熔点较高一些，可采取加助熔剂 如石灰石，石灰粉等把灰熔点降下来，以保护炉内耐火材料使用寿命。 d ）煤的可磨性，煤的可磨性是指煤可磨碎的难易程度，通常用哈氏指 数（Hardgrove Index ）来表示。 一般希望哈氏指数大，这样的煤磨煤所消耗的功就小，可节省能量。 e ）煤的成浆性，水煤浆气化炉是将煤制成煤浆送入气化炉，故对煤的 成浆性很重要，例如褐煤成浆性很差就不宜选作原料，在选用原料煤时除正 常工业分析，一定要进行成浆试验，制成煤浆浓度最好在60% （wt ）以上。 浓度越高，耗氧量越少。 C. GE 水煤浆气化的三种不同流程 根据气化后工序加工不同产品的要求，加压水煤浆气化有三种工艺流 程，激冷流程，废锅流程和废锅激冷联合流程。对于合成氨生产多采用激冷 流程，这样气化炉出来的粗煤气，直接用水激冷，被激冷后的粗煤气含有较 多水蒸气，可直接送入变换系统而不需再补加蒸汽，因无废锅投资较少。如 对产品气用作燃气透平循环联合发电工程则多采用废锅流程，副产高压蒸汽 用于蒸汽透平发电机组。对产品气用作羟基合成气并生产甲醇仅需要对粗煤 气进行部分变换，通常采用废锅和激冷联合流程。亦称半废锅流