【正文】 000年投產(chǎn)8上海焦化廠3+11500激冷甲醇、CO1995年投產(chǎn)9渭河化肥廠2+111500800激冷激冷合成氨甲醇1996年投產(chǎn)2006年投產(chǎn)10淮南化工總廠2+11000激冷合成氨1999年投產(chǎn)11金陵石化公司2+12000激冷合成氨2005年投產(chǎn)12浩良河化肥廠2+1960激冷合成氨2006年投產(chǎn)13南化公司1+1激冷甲醇、合成氨正在安裝14神木20萬噸甲醇廠2+1900激冷甲醇正在安裝15湘火炬3+12250激冷甲醇正在安裝加壓水煤漿氣化的特點(diǎn)：年輕煙煤，粉煤皆可作為原料，灰熔點(diǎn)要求不超過1350℃，煤可磨性和成漿性好，制得煤漿濃度要高于60%為宜。：～，氣化壓力高可節(jié)省合成氣壓縮功。：有激冷工藝制得含蒸汽量高的合成氣如用于生產(chǎn)合成氨，在變換工序不需再外加蒸汽，也可采用廢鍋流程回收熱量副產(chǎn)高壓蒸汽，但廢鍋設(shè)備價格較高，可擇優(yōu)選用。，結(jié)構(gòu)比較簡單。，一臺直徑2800mm。，CO+H2≥80%，排渣無污染，污水污染水易處理。因高溫氣化，氣體中甲烷含量低（CH4≤%），無焦油，氣化爐排渣無污染可用作鋪路路渣，污水含氰化物少易處理。，可用來生產(chǎn)羰基合成原料氣、甲醇、制氫、合成氨，用途廣泛。：最高可達(dá)99%。水煤漿氣化對煤質(zhì)要求。除褐煤、泥煤及熱值低于22940kJ/kg，灰熔點(diǎn)高于1350℃的煤不太適用外，其他粘結(jié)性煤、含灰量較高的煤、石油焦、煙煤均可作原料。煤中的灰含量增加會增加氧氣的消耗，同時也增加每Nm3（CO+H2）氣體的煤消耗量，一般煤中灰含量從20%（wt）降到6%（wt），可節(jié)省5%無灰干基煤消耗，節(jié)省氧氣消耗10%左右。由于氣化爐內(nèi)操作溫度一般在煤的灰熔點(diǎn)以上通常要高50℃～100℃，鑒于爐內(nèi)耐火材料承受耐高溫的限制，要求煤的灰熔點(diǎn)不要超過1350℃，如果煤的性質(zhì)較好，而灰熔點(diǎn)較高一些，可采取熔劑如石灰石、石灰粉等把灰熔點(diǎn)降下來，以保護(hù)爐內(nèi)耐火材料的使用壽命。煤的可磨性是指煤可磨碎的難易程度，通常用哈氏指數(shù)（Hardgrove Inde某）來表示。一般希望哈氏指數(shù)小，這樣的煤磨煤所消耗的功就小，可節(jié)省能量。水煤漿氣化爐是將煤制成煤漿送入氣化爐，故對煤的成漿性很重要，例如褐煤成漿性很差就不宜選作原料，在選用原料煤時除正常工業(yè)分析，一定要進(jìn)行成漿試驗(yàn)，制成煤漿濃度最好在60%以上。濃度越高，耗氧量越少，煤漿濃度在65%左右為宜。德士古氣化技術(shù)經(jīng)過近30年的應(yīng)用，無疑是成熟的技術(shù)。我國應(yīng)用也已十多年，從技術(shù)的掌握和操作的熟練，設(shè)備的國產(chǎn)化和配套的耐火材料的制造都有較大優(yōu)勢。GE能源集團(tuán)于2004年6月收購雪佛龍德士古公司的Te某aco氣化技術(shù)以來，GE能源集團(tuán)已與中國企業(yè)簽訂了4項(xiàng)氣化許可貿(mào)易協(xié)議。從20世紀(jì)70年代以來，該技術(shù)在中國已累計(jì)簽署了26項(xiàng)許可貿(mào)易協(xié)議，其中17個項(xiàng)目已開始商業(yè)運(yùn)行。②多噴嘴對置式氣化技術(shù)本項(xiàng)技術(shù)是“九五”期間華東理工大學(xué)、水煤漿氣化及煤化工國家工程研究中心（兗礦魯南化肥廠）、中國天辰化學(xué)工程公司合作開發(fā)的。2000年10月通過國家石油和化學(xué)工業(yè)局組織的鑒定和驗(yàn)收。示范裝置為兗礦國泰化工有限公司，建成兩套日投煤1150噸的氣化爐，生產(chǎn)24萬噸/年甲醇、。裝置已于2005年10月投入運(yùn)行，正在進(jìn)行長期運(yùn)行考驗(yàn)。第二個項(xiàng)目應(yīng)用在華魯恒升大氮肥國產(chǎn)化工程，日投煤750噸，裝置已于2005年6月初正式投入運(yùn)行?？傮w上講，各裝置運(yùn)行沒有根本性問題，只是在爐頂部高徑比設(shè)計(jì)上取得過小，導(dǎo)致頂部的耐火磚侵蝕較快，有待改進(jìn)。根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)表明，由于對置式多噴嘴比單噴嘴相應(yīng)增加了氣固相的相對速度，有利于提高碳轉(zhuǎn)化率達(dá)到98%以上（單噴嘴只有～95%），氣化效果優(yōu)于引進(jìn)的德士古爐。當(dāng)然這種技術(shù)還是用水煤漿，還要用耐火磚，水煤漿氣化本身的弊病如：效率低下、氧耗量高、對煤質(zhì)要求高、耐火磚壽命短 、噴嘴壽命不長等，不會有根本性的改變，多噴嘴多路控制系統(tǒng)還增加了設(shè)備投資和維修工作量。③道化學(xué)水煤漿加壓氣化法道化學(xué)水煤漿加壓氣化法（現(xiàn)EGas）是在德士古水煤漿加壓氣化法的基礎(chǔ)上，最近十幾年才開發(fā)出來的。因此，它具有德士古水煤漿加壓氣化工氣的一些優(yōu)點(diǎn)，如碳轉(zhuǎn)化率高、不污染環(huán)境等。另外，由于該爐利用了氣化爐下段出口的高溫氣體的顯熱，在上段熱解和氣化一部分水煤漿。因此，能耗低于德士古氣化爐。但是，也因此而對煤的活性要求高。同時，所生產(chǎn)的煤氣中甲烷含量比德士古氣化爐生產(chǎn)的煤氣中的甲烷含量要高，所生產(chǎn)的水煤氣用于發(fā)電，無生產(chǎn)合成氣的經(jīng)驗(yàn)，有待于進(jìn)一步生產(chǎn)考驗(yàn)，現(xiàn)在尚不能轉(zhuǎn)讓技術(shù)。④殼牌干煤粉加壓氣化法（荷蘭Shell，SCGP氣化技術(shù)）荷蘭殼牌（Shell）公司1972年開始在阿姆斯特丹研究院（KSLA）開始進(jìn)行煤氣化技術(shù)研究，1976年SCGP應(yīng)用于一臺每天進(jìn)6噸煤的試驗(yàn)裝置。于1978年在美國休斯頓郊區(qū)迪爾帕克（Deer Park）煉油廠內(nèi)建設(shè)了一套名為SCGP1示范裝置，生產(chǎn)中熱值凈煤氣和高壓蒸汽用于相鄰綜合制造公司聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置。示范裝置能處理高硫分煙煤250噸/天，或處理高灰份褐煤400噸/天，日產(chǎn)中熱值煤氣32500Nm3和高壓蒸汽16噸/小時。試驗(yàn)用煤為伊利諾斯5號煤，%（wt），灰分11%（wt），%（wt），熱值25565kJ/kg， MPa～，操作溫度1400℃～1700℃，干煤氣典型成分如下：表52 干煤氣典型成分表項(xiàng)目指標(biāo)（V%）H230CO65CO2N2+ArH2S+COSCH4微量碳轉(zhuǎn)化率97%～98%示范裝置于1987年7月投入運(yùn)行，1990年5月完成試驗(yàn)階段，第一年運(yùn)行4100多小時，第二年運(yùn)行5個月，進(jìn)行了3000多小時試驗(yàn)，一次連續(xù)運(yùn)行超過1500小時。累積運(yùn)行15000小時，示范裝置取行成果，以后就轉(zhuǎn)入試驗(yàn)各種煤種的氣化性能，試驗(yàn)不同結(jié)構(gòu)材料的適應(yīng)性能，及測試優(yōu)化操作條件等，到1991年才關(guān)閉。殼牌公司在SCGP1示范裝置基礎(chǔ)上，接著設(shè)計(jì)了日處理煤2,000噸的SCGP工業(yè)生產(chǎn)裝置，由荷蘭德姆科勒克公司（Demkolec ）在布根倫（Buggenum）市建一座250MkW的煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠（IGCC）采用的是單臺多燒嘴氣化爐。1990年開工，1993年完工，1994年開始其示范計(jì)劃，1998年1月成功的投入了商業(yè)運(yùn)行。它是目前世界上第一家大規(guī)模應(yīng)用加壓氣流床干粉煤氣化煤氣用于發(fā)電的工廠，證明殼牌SCGP工藝技術(shù)基本是可行的。表53 Shell煤氣化技術(shù)的工程應(yīng)用一覽表序號工廠名稱數(shù)量壓力MPa投煤量噸/天工廠產(chǎn)品備注1德國漢堡KVA氣化裝置11501983年投產(chǎn)2美國休斯敦SCCP1氣化裝置1250~4001987年投運(yùn)3荷蘭Demkolec電廠120001993年投產(chǎn)4湖北雙環(huán)化工集團(tuán)1900合成氨2006年投產(chǎn)5廣西柳州化肥廠11300合成氨正在安裝6中石化洞庭氮肥廠12000合成氨正在安裝7中石化湖北化肥廠12000合成氨正在安裝8中石化安慶化工總廠12000合成氨正在安裝9神華集團(tuán)22000制氫正在安裝10云南云維集團(tuán)12900合成氨正在安裝11云南云天化集團(tuán)12800合成氨正在安裝12大連大化集團(tuán)11100甲醇正在安裝13永城煤業(yè)集團(tuán)12000甲醇正在安裝14中原大化集團(tuán)12000甲醇正在安裝15河南開祥公司11100甲醇正在安裝SCGP粉煤加壓氣化裝置所使用原料煤主要性質(zhì)：表54 SCGP氣化用的原料煤性質(zhì)煤組分SCGP1Demkolec水分（收到基ar/%）～～灰分（分析基mf/%）～～氧（分析基mf/%）～～硫（分析基mf/%）～～氮（分析基mf/%）～～Na2O（灰分基/%）～～K2O（灰分基/%）～～CaO（灰分基/%）～～Fe2O3（灰分基/%）～～SiO2（灰分基/%）～～Al2O3（灰分基/%）～～高位熱值（HHVmf/MJ/kg）～～據(jù)報(bào)道，SCGP1示范裝置中，試用了18種不同的煤種，在德姆科勒克廠已使用了14種不同的煤種。氣化爐中煤灰呈熔渣形式排出，故煤灰熔點(diǎn)應(yīng)低于1500℃，若高于1500℃，粉煤中可添加助熔劑或采用混煤辦法來解決，德姆科勒克廠采用混煤方法很有效的解決了使用單獨(dú)氣化有困難的煤種。SCGP氣化爐，對煤種適應(yīng)性較廣，褐煤、煙煤、無煙煤均可使用，對煤的灰分、硫分和氧含量，對煤的粒度、粘結(jié)性、結(jié)焦性及活性均不敏感。SCGP煤氣化裝置工藝流程Shell粉煤氣化工序由以下主要單元組成：；；；；；；；。Shell煤氣化工序以干煤粉為原料、純氧為氣化劑，液態(tài)排渣，屬加壓氣流床氣化。原煤先行破碎，合格粒度的原料煤用膠帶輸送機(jī)輸送至磨煤機(jī)將煤磨成煤粉并經(jīng)干燥處理，再用N2氣加壓送入貯罐，貯罐內(nèi)的煤粉與氧氣和蒸汽一起，送進(jìn)氣化爐的燃燒器。上述過程所用的氧氣由空分裝置供給。噴入氣化爐的煤粉、1400℃～1700℃的溫度范圍內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。使煤所含的灰分熔化并沿水冷壁流到氣化爐底部，變成一種玻璃狀不可瀝濾的爐渣而排出。這個溫度亦防止形成有毒熱解副產(chǎn)物，如苯酚和多環(huán)芳烴。出氣化爐的合成氣溫度1300℃～1500℃，用循環(huán)氣體激冷冷卻至900℃。然后進(jìn)入一個合成氣冷卻器（即廢鍋）進(jìn)一步冷卻，同時產(chǎn)生中壓過熱蒸汽。從氣化爐出來的合成氣流中所攜帶的少量灰分顆粒，在一個高溫高壓過濾器中分離除出，再部分循環(huán)返回氣化爐，以確保碳轉(zhuǎn)化率達(dá)到99%以上。離開氣化工序的合成氣含有80%～83%的原煤能量，它被稱為冷煤氣效率，由氣化爐和合成氣冷卻器產(chǎn)生的蒸汽含有另外的14%～16%的原煤能量。煤碳中所含的硫、鹵素及氮化合物，在氣化過程中生成氣態(tài)的硫化物、鹵素、分子態(tài)氮、痕量氨及氰化氫。大部分氰化氫及羰基硫（COS）被氧化為氨及硫化氫，鹵素和氨經(jīng)水洗去除。水洗后的合成氣送往后序工段。Shell氣化爐為立式圓筒形氣化爐，爐膛周圍安裝有由沸水冷卻管組成的膜式水冷壁，其內(nèi)壁襯有耐熱涂層，氣化時熔融灰渣在水冷壁內(nèi)壁涂層上形成液膜，沿壁順流而下進(jìn)行分離，采用以渣改渣的防腐辦法，基本解決了高溫耐火材料損壞嚴(yán)重的檢修頻繁的難題。水冷壁與筒體外殼之間留有環(huán)形空間，便于輸入集水管和輸出集汽管的布置，便于對水冷壁的檢查和維修；環(huán)形空間內(nèi)充滿250℃～300℃的有壓合成氣。爐體設(shè)有對稱的四個煤粉燒嘴，燒嘴使用壽命保證期一年，美國休斯頓示范廠燒嘴使用壽命據(jù)說已達(dá)到9500小時以上。SCGP技術(shù)的特點(diǎn)：采用高溫加壓干粉煤氣流床SCGP氣化方法，拓寬了適應(yīng)制取合成氣原料煤的煤種，如褐煤、煙煤、無煙煤等各種燈均可使用，對煤的性質(zhì)如：粒度、結(jié)焦性、灰分、水分、硫分、氧分等含量均不敏感。：采用水冷壁氣化爐，基本消除了頻繁檢修、更換爐內(nèi)耐火襯里和耗費(fèi)昂貴的敝端。同時單爐產(chǎn)氣能力大，具有高效、大型化和長周期運(yùn)行的顯著特點(diǎn)。：煤炭利用率高，碳轉(zhuǎn)化率可達(dá)99%，其原料煤能量回收率高，80%～83%以合成氣形式回收（即冷煤氣效率），14%～16%以蒸汽形式回收。%。，殼牌公司稱它為“潔凈煤”工藝，其生產(chǎn)的合成氣是甲烷含量很低的高潔凈合成氣。在煤氣化過程中，粉煤制備采用密閉系統(tǒng)，無粉塵排放；煤中所含硫，以元素硫形態(tài)回收；煤中灰分在氣化爐排出時被轉(zhuǎn)化為玻璃體顆粒，可作為道路建筑材料，不污染環(huán)境；合成氣水洗排放液經(jīng)汽提冷卻后循環(huán)使用，汽提逐出的H2S氣體送硫回收裝置；燃?xì)廨啓C(jī)排放氣中NO某和SO2含量很低，折合1000kWh（MWh）：NO某為60g～120g，SO2為60g。殼牌公司稱Demkolec廠為“潔凈工廠”。⑤HTL粉煤氣化技術(shù)HTL粉煤加壓氣化技術(shù)是北京航天石化工程公司多年來，跟蹤國際先進(jìn)的煤氣化技術(shù)的發(fā)展，利用航天特種技術(shù)優(yōu)勢，攻克了一系列煤氣化關(guān)鍵設(shè)備的技術(shù)難關(guān)，成功地實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵設(shè)備的國產(chǎn)化工作。在此基礎(chǔ)上，通過對現(xiàn)有煤氣化工藝技術(shù)的深入研究和消化吸收，開發(fā)了HTL粉煤加壓氣化工藝技術(shù)。該技術(shù)具有煤種適應(yīng)性廣、潔凈高效、建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用低廉、具有完全的自主知識產(chǎn)權(quán)、設(shè)備和工藝技術(shù)成熟的特點(diǎn)，完全適應(yīng)我國對于煤炭利用技術(shù)的要求。HTL粉煤加壓氣化技術(shù)充分吸收了當(dāng)今世界兩大先進(jìn)煤氣化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，該技術(shù)備煤、輸煤、燃燒調(diào)節(jié)系統(tǒng)、氣化爐輻射段采用先進(jìn)的粉煤氣流床氣化技術(shù)，灰渣水系統(tǒng)、洗滌、凈化則采用水煤漿工藝的急冷流程技術(shù)，利用中國航天十一所多年來在煤氣化以及能源化工行業(yè)關(guān)鍵設(shè)備研制方面的成果，重點(diǎn)在原料煤本地化、工藝路線的優(yōu)化、減少投資、關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化方面做了深入細(xì)致的工作。HTL工藝是一種以粉煤為原料，惰性氣體輸送，高溫、高壓氣流床煤氣化工藝。該技術(shù)是采用航天爐主要技術(shù)路線研發(fā)的國內(nèi)最先進(jìn)的造氣技術(shù)，以干煤粉作原料，采用激冷流程，可使熱效率達(dá)95%，碳轉(zhuǎn)化率高達(dá)99%，氣化溫度能達(dá)到1500℃～1700℃，與國際上最先進(jìn)的殼牌、德士古技術(shù)水平相當(dāng)。由于該技術(shù)對煤種要求低，具有國內(nèi)自主知識產(chǎn)權(quán)，又可實(shí)現(xiàn)原料本地化和關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化，相對可節(jié)約大量投資和生產(chǎn)成本。HTL粉煤加壓氣化技術(shù)已在濮陽市甲醇廠年產(chǎn)20萬噸甲醇配套改造項(xiàng)目中采用。⑥GSP煤氣化技術(shù)該氣化爐主要結(jié)構(gòu)是單噴嘴下噴式干煤粉加壓氣流床氣化，根據(jù)煤氣用途不同可用直接水激