【正文】 鉑鈷色號）≤50乙醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%供求雙方協(xié)商－雜醇油： 374t/a硫磺： 374 kg/h 一級品。氬： 720NM3/h %。4 工藝技術(shù)方案選擇及工藝說明 備煤原料煤、燃料煤用汽車運到干煤棚或堆場。然后煤經(jīng)下料斗用高角皮帶送到破碎機(jī)，將煤破碎至0～6mm，并經(jīng)振動篩過篩。篩上物再返回破碎機(jī)入口。一部分0～6mm篩下物用高角皮帶送至鍋爐房作燃料煤。另一部分0～6mm篩下物作為原料煤進(jìn)入煤干燥器，用煤或工廠廢氣燃燒成的煙氣將其水分從6～8%（wt）干燥至3%。干燥好的煤用高角皮帶送至氣化爐頂部的可逆式皮帶，向各氣化爐的煤倉自動加料。 煤氣化工藝選擇及說明 煤氣化工藝技術(shù)的選擇 國內(nèi)外煤氣化技術(shù)概況目前，世界上以煤為原料生產(chǎn)化工產(chǎn)品的工廠中，采用了各種煤氣化工藝，如常壓固定床間歇氣化(UGI)，魯奇加壓固定床氣化(Lurgi)，加壓流化床氣化(高溫溫克勒氣化工藝)，常壓流化床氣化(Ugas、灰熔聚)，加壓氣流床氣化(德士古氣化工藝，謝爾氣化工藝，GSP氣化工藝)等等。各種煤氣化工藝對原料煤的品質(zhì)均有一定要求，其工藝的先進(jìn)性、技術(shù)成熟程度則各有差別。A 常壓固定床間歇氣化（UGI）技術(shù)常壓固定床間歇氣化工藝技術(shù)特點：a 采用2570mm 的塊煤間歇氣化，吹風(fēng)階段利用空氣中氧與煤燃燒產(chǎn)生熱量，提高炭層溫度，達(dá)到蓄熱的目的，吹風(fēng)氣主要是N COCO、 SO2排放到大氣，制氣階段是用蒸汽為氣化劑進(jìn)行煤氣化反應(yīng)，主要產(chǎn)出HCO，（H2+CO）達(dá)8586%，煤氣質(zhì)量高。 b 由于粗煤氣中CO2低，7%左右，一部分硫隨吹風(fēng)氣放入大氣，CO變換量很少，因此，煤氣凈化采用物理方法便可同時脫出硫、CO2，無需選擇性脫硫、脫CO2就可達(dá)到工藝要求，凈化也可以選用化學(xué)方法脫除，工藝流程簡單，投資省。c 由于用的是塊煤，煤氣后處理簡單，廢熱鍋爐磨損小，壽命長，但塊煤價高。d 不用制氧氣，投資省，消耗低，成本相對低。e 雖然有吹風(fēng)氣熱回收系統(tǒng)，但解決不了SOCO塵、廢氣的污染，環(huán)保問題嚴(yán)重。f 灰渣中含碳量可達(dá)25%左右，原料煤消耗高，電消耗高，大大抵消不了不用氧帶來的成本降低。B 魯奇（Lurgi）碎煤加壓氣化技術(shù)Lurgi碎煤加壓氣化，在世界上是工業(yè)化最早的煤加壓氣化技術(shù)，在國內(nèi)外都得到廣泛應(yīng)用。其主要特點如下：a 可使用高水份，高灰份劣質(zhì)煤氣化b 由于逆流氣化，氧耗、煤耗低，氣化效率、煤轉(zhuǎn)化率（包括副產(chǎn)品在內(nèi)）比其他方法都高。c 副產(chǎn)焦油、酚等副產(chǎn)品，可綜合利用。含油高的煤約占煤量5～6%，可轉(zhuǎn)化成焦油產(chǎn)品。d 操作彈性較大，操作穩(wěn)定，技術(shù)成熟。e 煤氣成分較復(fù)雜，含有較高甲烷，蒸汽消耗高，粗煤氣中CO+H2 僅60%左右，甲烷含量7～10%之間。Lurgi加壓氣化技術(shù)生產(chǎn)的粗煤氣成份中甲烷含量較高，故適用于用作城市煤氣，如果作為合成原料氣則需增加甲烷轉(zhuǎn)化裝置，流程較長；由于固定床逆流氣化，故粗煤氣中焦油、酚等含量較高，增加了焦油、酚等凈化系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)。魯奇氣化技術(shù)對原料的粒度、粘結(jié)性、灰熔點等指標(biāo)都有要求，對當(dāng)今采用機(jī)械化采煤而言，大塊煤較少，就必須考慮與電站結(jié)合，煤的利用才能合理。總之對于生產(chǎn)甲醇合成氣，魯奇加壓氣化沒有像生產(chǎn)城市煤氣或城市煤氣聯(lián)產(chǎn)甲醇那樣的優(yōu)越性。C 灰熔聚流化床氣化技術(shù)灰熔聚流化床氣化具有下述特點：a 核心設(shè)備氣化爐結(jié)構(gòu)較簡單，為單段流化床，在床內(nèi)一次實現(xiàn)煤的破粘、脫揮發(fā)份、氣化、灰團(tuán)聚及分離、焦油及酚類的裂解。b 部分氣化劑氧、蒸汽從底部中央進(jìn)入氣化區(qū)，使?fàn)t內(nèi)形成一局部高溫區(qū)，促使灰團(tuán)聚成球，從而降低了灰渣中含碳量，提高了碳的轉(zhuǎn)化率。c 帶出細(xì)粉經(jīng)除塵系統(tǒng)捕集后，返回氣化爐，進(jìn)一步燃燒、氣化，有利于碳轉(zhuǎn)化率的進(jìn)一步提高，減少飛灰量。d 操作溫度1000℃左右，~ MPa，高溫煤氣經(jīng)廢熱回收系統(tǒng)使煤氣顯熱得到充分利用，提高了過程總熱效率。e 煤種適應(yīng)性廣（已試驗過褐煤、冶金焦、無煙煤、貧煤、瘦煤、煙煤、氣煤及高灰高灰熔點煤等），對硫分不敏感，特別適宜高硫高灰熔點煤、氣化強(qiáng)度相對高（是常壓間歇氣化固定床發(fā)生爐的2~4倍），氣化入爐煤0～6mm，只需簡單破碎，備煤系統(tǒng)簡單投資省、能耗低。f 產(chǎn)品氣中不含焦油，含酚量低，廢水處理簡單。全封閉式氧氣連續(xù)氣化，不向大氣排放有害氣體。g 中科院山西煤化所擁有該技術(shù)的全部自主知識產(chǎn)權(quán)，所有設(shè)備完全可以國產(chǎn)化，在同等規(guī)模下，與德士古、謝爾氣化技術(shù)相比，投資大幅度降低。h 氣化壓力較低，飛灰較多，碳轉(zhuǎn)化率相對與德士古、殼牌爐、GSP比較低，能耗較高。D 流化床溫克勒（恩德爐）煤氣化技術(shù)常壓溫克勒（恩德爐）氣化技術(shù)特點：a 對煤的適應(yīng)性差，僅適應(yīng)年輕煤種，特別適應(yīng)高揮發(fā)份年輕褐煤。b 供煤粒度＜8mm，原料煤的利用率高。c 氣化溫度950℃左右，屬固態(tài)排渣。d 飛灰較多，飛灰中的碳高達(dá)60%以上，碳轉(zhuǎn)化率低。f 維修簡單，運轉(zhuǎn)率可達(dá)95%以上。g 常壓操作，氣化爐氣化強(qiáng)度低，能耗高。h 操作彈性小。i ，溫度提高到1050℃，因此對各項指標(biāo)有突破性提高，從而爐的大型化得以實現(xiàn)，能耗顯著降低。E 德士古氣化技術(shù)德士古氣化技術(shù)的特點a 德士古煤氣化技術(shù)，是將原料煤制成水煤漿，以噴流霧化的形式進(jìn)入氣化爐進(jìn)行高溫氣化，對原料煤的特性(如粒度、成漿性能、灰熔點等)均有較嚴(yán)格要求，要求入爐煤粒徑200目左右，煤漿濃度63～65%(wt)，灰熔點小于1300℃，煤中灰含量小于15%，故適用煤種較窄。因其使用小顆粒粉煤，煤的利用率高。b 采用濕法磨煤，水煤漿供料安全可靠。c 氣化爐為鋼制外殼，內(nèi)襯耐火磚，爐體結(jié)構(gòu)簡單，無傳動設(shè)備，運行穩(wěn)定。但耐火磚壽命較短，最多為一年，噴嘴僅60天左右，設(shè)備運行周期較短。需設(shè)備用爐。d 氣化過程可在高壓（最高可達(dá)8MPa）下完成，降低了合成氣壓縮功耗，同時使氣化強(qiáng)度提高，單臺爐產(chǎn)氣量更大。e 氣化爐操作溫度高，煤在氣化爐中數(shù)秒內(nèi)幾乎全部氣化，碳轉(zhuǎn)化高可達(dá)96%～98%以上。對灰熔點高的煤若降低溫度操作，灰渣中碳含量達(dá)25～30%，降低了碳的轉(zhuǎn)化率。煤氣中甲烷含量低，%左右，有效氣體（H2+CO）含量比較高，在80%左右，有利于作為合成氣使用。f 生產(chǎn)的粗煤氣不含焦油、萘、酚等雜質(zhì)，對粗煤氣的凈化及污水的處理流程簡單，不污染環(huán)境。g 灰渣成玻璃狀，不污染，易堆放，可做水泥的配料。h 操作彈性大，可以快速轉(zhuǎn)變。由于采用噴流式氣化，負(fù)荷從50%到100%的大范圍變動，可在極短的時間內(nèi)完成。i 與其它煤氣化工藝相比，德士古氣化工藝氧耗高，煤耗高，煤氣化效率相對較低，對耐火材料的要求較高，操作周期短，管理水平、維護(hù)水平要求高。山東魯南化肥廠已建成二臺德士古氣化爐裝置，用于生產(chǎn)合成氨原料氣，采用激冷流程，操作壓力3MPa。陜西渭河化肥廠德士古氣化年產(chǎn)合成氨30萬噸、尿素52萬噸，氣化爐三臺，激冷流程。上海焦化廠“三聯(lián)供”工程也采用了德士古水煤漿氣化技術(shù)，氣化爐四臺，激冷流程，用于生產(chǎn)甲醇?；茨弦膊捎玫率抗艢饣に嚿a(chǎn)18萬t/a 合成氨。上述采用德士古煤氣化工藝生產(chǎn)化工原料氣裝置的建設(shè)為同行業(yè)提供了可借鑒的經(jīng)驗及操作、管理培訓(xùn)場所。F 謝爾（Shell）干粉煤加壓氣流床氣化謝爾氣化技術(shù)特點:a 謝爾干粉煤氣化技術(shù)是將原料煤干磨粉碎后，煤粒度80%（重量）≤150目，噴入的粉煤在氣化爐中用氧和高壓蒸汽在高溫下以氣流床形式氣化。所以對原料煤種的適應(yīng)性較廣泛，可以使用小顆粒煤，原料利用率高。b 氣化爐為鋼制外殼，水冷壁，不需專門的耐火磚，無傳動設(shè)備，設(shè)備運轉(zhuǎn)率高，一般不需備用爐，運行穩(wěn)定，維修工作量少。c 氣化爐操作溫度高，干粉煤在數(shù)秒內(nèi)全部氣化，碳轉(zhuǎn)化率達(dá)98%，煤氣中甲烷含量低，%(體積)左右，有效氣體（H2+CO）達(dá)9092%，氣化熱效率比德士古高。d 粗煤氣中不含焦油、萘、酚等雜質(zhì)，因此粗煤氣的凈化及污水處理流程簡單。e 采用液態(tài)熔渣排放，灰渣成玻璃狀，不污染，易堆放，可做水泥配料。f 操作彈性大，可以快速改變。g 操作壓力較高，～。h 要求煤中灰分小于15%，灰熔點低于1400℃，否則要加入大量助熔劑，不經(jīng)濟(jì)。i 水冷壁、廢鍋回收煤氣顯熱，干式過濾除塵串水洗除塵，大部分設(shè)備和技術(shù)需引進(jìn)，投資特高。以謝爾（Shell）煤氣化工藝生產(chǎn)合成氣的示范廠于1987年建成投料試車，這座命名為SCGP1的示范廠，加煤量為250t/d至400t/d，操作壓力是24MPa，該示范廠連續(xù)運行最長達(dá)1500小時。謝爾煤氣化工藝的第一個工業(yè)化裝置是荷蘭的煤氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠（IGCC），發(fā)電量253MW，該廠于1990年開工，93年建成，并投入運行。中國洞庭、雙環(huán)等十多個廠已引進(jìn)多套謝爾煤氣化技術(shù)裝置，但尚未建成投產(chǎn)。G GSP干粉煤加壓氣化GSP氣化技術(shù)特點：GSP氣化技術(shù)在煤粉制備、氣化部分、黑水處理與Shell基本一樣，不同之處是廢熱回收利用、除塵系統(tǒng)完全不一樣。GSP高溫煤氣采用冷激流程和德士古相似。冷激溫度下的煤氣所含蒸汽滿足粗煤氣變換所需水蒸氣。所以投資省，同規(guī)模氣化裝置若用于制合成氣，Shell粉煤氣化投資比GSP氣化高90%，每Nm3煤氣成本高15%左右。所以GSP適合制合成氣，Shell氣化適合聯(lián)合循環(huán)發(fā)電。主要氣化方法的比較見下表4—1：190 / 190表4—1 主要氣化方法工藝參數(shù)比較序號項目名稱規(guī)格魯奇LURGI德士古TEXACO謝爾SHELLGSP灰熔聚間歇氣化1氣化類型移動床氣流床氣流床氣流床流化床移動床2進(jìn)料要求550mm煤弱粘結(jié)性煤＜200目 80%65%水煤漿＜150200目含水2%干粉煤200～500μm含水2%干粉煤06mm含水干煤2570mm無煙塊煤3排渣特征干灰液態(tài)渣液態(tài)渣液態(tài)渣干灰干灰4氣化溫度℃1400800145014501450～1500110012008005氣化壓力MPa33～43～4～6氣化劑9099% O2氧+蒸汽氧氧+蒸汽氧+蒸汽氧+蒸汽空氣+蒸汽7氧耗1000Nm3(CO+H2+CH4)192240420440360370360～3702602908粗煤氣組成V%COH2CO2CH4N21628384027327124546333419205556353660～7224～353～～13132374115373847487869碳轉(zhuǎn)化率%＞99(包括副產(chǎn)品)＞95989998～99859060(不包括吹風(fēng)氣中碳)10冷煤氣效率%8589包括副產(chǎn)品768080717261626872(半水煤氣)11氣化爐及工藝流程特點煤和氣化劑逆流接觸煤在爐內(nèi)有干燥、干餾、氣化、燃燒過程。煤氣成分復(fù)雜，含焦油、甲烷高。氣化爐由旋轉(zhuǎn)爐蓖和承壓外殼組成，殼體用水夾套保護(hù)。水煤漿供料，爐為熱壁，Al2O3Cr2O3ZnO耐火材料襯里，冷激流程（用于IGCC時有廢鍋流程）爐下部多噴嘴供料，水冷壁，廢鍋、干法＋濕法除塵流程。煤粉爐頂噴入，承壓殼內(nèi)設(shè)有水冷壁，爐上部為氣化室，下部為冷激室，濕法除塵。氣化爐為不等徑的壓力容器，下部直徑較小，為反應(yīng)區(qū)，上部直徑較大為分離區(qū)，氣化劑由中心射流管進(jìn)入氣化爐，內(nèi)襯耐火磚，廢熱鍋爐流程。常壓間歇氣化，有旋轉(zhuǎn)爐蓖，爐殼外有水夾套保護(hù)，內(nèi)襯耐火磚，可生產(chǎn)水煤氣或半水煤氣，有廢鍋回收廢熱。 煤氣化技術(shù)方案的確定上面已經(jīng)介紹了幾種主要煤氣化工藝，根據(jù)所使用的晉城15“三高”難磨無煙煤特點：原煤灰份35左右%，灰熔點＞1500℃，%左右，可磨性指數(shù)30及生產(chǎn)甲醇合成氣的要求，加壓液態(tài)排渣氣流床氣化（Shell，Texaco，GSP），加壓固定床氣化（lurgi）工藝均不合適。由于高硫特點，固定床間歇氣化排出的吹風(fēng)氣含有大量硫化物，造成大氣污染，并且需要2570mm的塊煤，煤利用率低；再加上常壓氣化，氣化強(qiáng)度小，碳轉(zhuǎn)化率低，因此不應(yīng)選用。溫克勒（恩德爐）只適應(yīng)于褐煤或高揮發(fā)份年青煙煤，不能氣化晉城“三高”無煙煤。灰熔聚氣化屬連續(xù)加壓氣化，沒有廢氣排入大氣，氣化溫度在1000℃左右，干法排灰，煤氣冷凝水中有害物含量極少，易處理。該氣化適宜高灰、高灰熔點、高硫、難磨煤氣化。2003年，晉城煤業(yè)集團(tuán)委托中科院山西煤化所對晉城15“三高煤”進(jìn)行了中試和評價，各項氣化指標(biāo)較好，通過了山西省發(fā)改委組織的專家評審。該技術(shù)屬國內(nèi)自主研發(fā)技術(shù)，設(shè)備可全部實現(xiàn)國產(chǎn)化，投資省，適合中小型化工企業(yè)制合成氣，故本項目推薦使用灰熔聚氣化工藝。 灰熔聚煤氣化工藝特點及說明 特點灰熔聚粉煤流化床氣化以純氧和蒸汽為氣化劑，在0—6mm煤粒度和適當(dāng)?shù)臍馑傧?，使床層中的粉煤沸騰，氣固兩相充分混合，在局部燃燒產(chǎn)生的高溫下進(jìn)行煤的氣化，煤在床內(nèi)一次實現(xiàn)破粘、脫揮發(fā)分、氣化、灰團(tuán)聚及分離、焦油及酚類的裂解等過程。流化床反應(yīng)器的混合特性有利