【正文】 HTL粉煤加壓氣化技術(shù)已在濮陽(yáng)市甲醇廠(chǎng)年產(chǎn)20萬(wàn)噸甲醇配套改造項(xiàng)目中采用。該技術(shù)是采用航天爐主要技術(shù)路線(xiàn)研發(fā)的國(guó)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(guó)際上最先進(jìn)的殼牌、德士古技術(shù)水平相當(dāng)。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(guó)航天十一所多年來(lái)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(xiàn)的優(yōu)化、減少投資、關(guān)鍵設(shè)備國(guó)產(chǎn)化方面做了深入細(xì)致的工作。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有煤氣化工藝技術(shù)的深入研究和消化吸收，開(kāi)發(fā)了HTL粉煤加壓氣化工藝技術(shù)。殼牌公司稱(chēng)Demkolec廠(chǎng)為“潔凈工廠(chǎng)”。h（MW，殼牌公司稱(chēng)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。：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。：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。爐體設(shè)有對(duì)稱(chēng)的四個(gè)煤粉燒嘴，燒嘴使用壽命保證期一年，美國(guó)休斯頓示范廠(chǎng)燒嘴使用壽命據(jù)說(shuō)已達(dá)到9500小時(shí)以上。Shell氣化爐為立式圓筒形氣化爐，爐膛周?chē)惭b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(shí)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。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。離開(kāi)氣化工序的合成氣含有80%～83%的原煤能量，它被稱(chēng)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。然后進(jìn)入一個(gè)合成氣冷卻器（即廢鍋）進(jìn)一步冷卻，同時(shí)產(chǎn)生中壓過(guò)熱蒸汽。這個(gè)溫度亦防止形成有毒熱解副產(chǎn)物，如苯酚和多環(huán)芳烴。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)。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。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：；；；；；；；。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(lái)解決，德姆科勒克廠(chǎng)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。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(chǎng)，證明殼牌SCGP工藝技術(shù)基本是可行的。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(chǎng)（IGCC）采用的是單臺(tái)多燒嘴氣化爐。試驗(yàn)用煤為伊利諾斯5號(hào)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(shí)，第二年運(yùn)行5個(gè)月，進(jìn)行了3000多小時(shí)試驗(yàn)，一次連續(xù)運(yùn)行超過(guò)1500小時(shí)。帕克（Deer Park）煉油廠(chǎng)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。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(kāi)始在阿姆斯特丹研究院（KSLA）開(kāi)始進(jìn)行煤氣化技術(shù)研究，1976年SCGP應(yīng)用于一臺(tái)每天進(jìn)6噸煤的試驗(yàn)裝置。但是，也因此而對(duì)煤的活性要求高。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。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(kāi)發(fā)出來(lái)的。根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)表明，由于對(duì)置式多噴嘴比單噴嘴相應(yīng)增加了氣固相的相對(duì)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。第二個(gè)項(xiàng)目應(yīng)用在華魯恒升大氮肥國(guó)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。示范裝置為兗礦國(guó)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(wàn)噸/年甲醇、。②多噴嘴對(duì)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(guó)家工程研究中心（兗礦魯南化肥廠(chǎng)）、中國(guó)天辰化學(xué)工程公司合作開(kāi)發(fā)的。GE能源集團(tuán)于2004年6月收購(gòu)雪佛龍德士古公司的Te某aco氣化技術(shù)以來(lái)，GE能源集團(tuán)已與中國(guó)企業(yè)簽訂了4項(xiàng)氣化許可貿(mào)易協(xié)議。德士古氣化技術(shù)經(jīng)過(guò)近30年的應(yīng)用，無(wú)疑是成熟的技術(shù)。水煤漿氣化爐是將煤制成煤漿送入氣化爐，故對(duì)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(shí)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。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。水煤漿氣化對(duì)煤質(zhì)要求。，可用來(lái)生產(chǎn)羰基合成原料氣、甲醇、制氫、合成氨，用途廣泛。，CO+H2≥80%，排渣無(wú)污染，污水污染水易處理。，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。：～，氣化壓力高可節(jié)省合成氣壓縮功。具體工業(yè)生產(chǎn)情況見(jiàn)下表。Te某cao公司自1957年在蒙特培羅（Monetebello）研究室開(kāi)始以氧為氣化劑對(duì)煤、焦進(jìn)行氣化研究，1973年建立了一套投煤量15噸/天的試驗(yàn)裝置進(jìn)行加壓水煤漿氣化試驗(yàn)。三廢處理簡(jiǎn)單，易于達(dá)到環(huán)境保護(hù)的要求。其特點(diǎn)是該工藝對(duì)煤的適應(yīng)范圍較寬，可利用粉煤，單臺(tái)氣化爐生產(chǎn)能力較大，氣化操作溫度高，液態(tài)排渣，碳轉(zhuǎn)化率高，煤氣質(zhì)量好，甲烷含量低，不產(chǎn)生焦油、萘、酚等污染物。氣流床對(duì)煤種（煙煤、褐煤）、粒度、含硫、含灰都具有較大的兼容性，國(guó)際上已有多家單系列、大容量裝置運(yùn)作，其清潔、高效代表著當(dāng)今煤氣化技術(shù)的發(fā)展潮流。該技術(shù)的缺陷是只能適應(yīng)高活性的煤種，在我國(guó)分布范圍窄；上部灰分排放量大、爐灰含碳量高；造氣工段排放物對(duì)環(huán)境有一定污染。黑龍江化肥廠(chǎng)已建成2臺(tái)40000Nm3/h氣化爐用于生產(chǎn)合成氨。，（）。 （72%～76%）、氣化強(qiáng)度大。、檢修維護(hù)少。，生產(chǎn)負(fù)荷可在60%～105%范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。目前該技術(shù)已經(jīng)系列化，單爐生產(chǎn)能力5000m3/h～40000m3/h。恩德粉煤氣化爐適用于褐煤、長(zhǎng)焰煤、不粘或弱粘結(jié)煤，僅對(duì)煤的活性（950℃65%）和灰熔點(diǎn)（≥1,250℃）有一定的要求，對(duì)灰分（低于40%）、煤的粒度（≤10mm）等要求不高。在國(guó)內(nèi)已有多套裝置投入運(yùn)行，且在合成氣領(lǐng)域有運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。據(jù)測(cè)算，以煙煤替代無(wú)煙煤生產(chǎn)合成氨原料氣，可以使合成氨成本降低15%～20%，具有廣闊的發(fā)展前景。，全部材料及設(shè)備制作立足于國(guó)內(nèi)，專(zhuān)利費(fèi)及投資較低。連續(xù)氣化無(wú)廢氣排放，對(duì)大氣污染少。，采用體外循環(huán)，防止料腿堵塞。——水蒸汽從分布板進(jìn)入氣化爐，形成相對(duì)的低溫區(qū)，有效防止?fàn)t內(nèi)結(jié)渣。，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可在流化床內(nèi)一次實(shí)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(lèi)的裂解。使用煙煤、次煙煤等劣質(zhì)煤時(shí)原料便宜，污染少?；胰诰蹥饣橇骰矚饣?，氣化效率不及氣流床。目前灰融聚煤氣化爐主要問(wèn)題是常壓操作，單爐生產(chǎn)能力不高，目前單爐能力為年產(chǎn)合成氨4萬(wàn)噸左右，比較適合于現(xiàn)有小氮肥廠(chǎng)的改造。2004年底，國(guó)家將灰融聚煤氣化技術(shù)列為氮肥行業(yè)原料結(jié)構(gòu)調(diào)整5種煤氣化示范技術(shù)之一，安排天津堿廠(chǎng)等示范項(xiàng)目的建設(shè)。②灰熔聚流化床粉煤氣化技術(shù)灰熔聚是國(guó)內(nèi)自主研發(fā)的第二代新型煤氣化技術(shù)，具有原料適應(yīng)性廣，投資費(fèi)用低的特點(diǎn)，可用于化工合成氣，民用和工業(yè)爐窯燃料氣、發(fā)電燃料氣的生產(chǎn)。CFB氣化爐基本是常壓操作，若以煤為原料生產(chǎn)合成氣，、 m3～。①Lurgi循環(huán)流化床氣化爐（CFB）魯奇公司開(kāi)發(fā)的CFB可氣化各種煤，水蒸氣和氧氣作氣化劑，氣化比較完全，氣化強(qiáng)度大，是移動(dòng)床的2倍，碳轉(zhuǎn)化率高（97%），爐底排灰中含碳2%～3%，氣化原料循環(huán)過(guò)程中返回氣化爐內(nèi)的循環(huán)物料是新加入原料的40倍，爐內(nèi)氣流速度在5m/s～7m/s之間，有很高的傳熱傳質(zhì)速度。CFB、PFB可以生產(chǎn)燃料氣，但國(guó)際上尚無(wú)生產(chǎn)合成氣的先例?！锪骰擦骰矚饣癄t常見(jiàn)爐型有溫克勒（德國(guó)Winkler）、灰團(tuán)聚（美國(guó)UGas）、循環(huán)流化床（CFB）、加壓流化床（PFB是PFBC的氣化部分）和恩德粉煤氣化工藝等?，F(xiàn)有一臺(tái)日處理500噸煤工業(yè)示范爐在德國(guó)運(yùn)行，用于處理城市垃圾，所用原料為各種城市垃圾、廢塑料和煙煤。該技術(shù)雖然能連續(xù)加壓氣化，但由于氣化溫度低，生成氣中甲烷含量大，同時(shí)生成氣中含苯、酚、焦油等一系列難處理的物質(zhì)，凈化流程長(zhǎng)；尤其是該技術(shù)只能用碎煤不能用粉煤，因而原料利用率低，大量篩分下來(lái)的粉煤要配燃煤鍋爐進(jìn)行處理。②Lurgi氣化爐20世紀(jì)30年代德國(guó)魯奇（Lurgi）公司開(kāi)發(fā)成功固定床連續(xù)塊煤氣化技術(shù)，此后得到廣泛應(yīng)用，是目前世界上建廠(chǎng)數(shù)量最多的煤氣化技術(shù)。60年代末吉林化肥廠(chǎng)開(kāi)始利用本廠(chǎng)空分富余的O2在老的間歇造氣爐上進(jìn)行了富氧空氣蒸汽連續(xù)氣化制取合成氨原料氣取得成功，使單爐生產(chǎn)能力增加了一倍。UGI爐采用無(wú)煙塊煤或焦炭，煤質(zhì)要求嚴(yán)格，原料路線(xiàn)窄；單產(chǎn)氣量偏小（）；一個(gè)制氣循環(huán)中有效制氣時(shí)間少，氣化強(qiáng)度低；渣中含炭量高；制氣過(guò)程中大量吹風(fēng)氣排空（每噸合成氨吹風(fēng)氣放空多達(dá)5000m3），放空氣體中含CO、COHH2S、SONO某及粉灰；洗氣塔排出的污水含有焦油、酚類(lèi)及氰化物，污染環(huán)境。該技術(shù)是20世紀(jì)30年代開(kāi)發(fā)成功的，投資少，設(shè)備全部國(guó)產(chǎn)化，工藝技術(shù)成熟可靠，容易操作。該技術(shù)煤氣初步凈化系統(tǒng)極為復(fù)雜，不是公認(rèn)的首選技術(shù)?！锕潭ù补潭ù玻ㄒ苿?dòng)床）包括間歇式氣化（UGI）和連續(xù)式氣化（Lurgi）兩種。煤氣化的發(fā)展趨勢(shì)是：氣化壓力向高壓發(fā)展、氣化溫度向高溫發(fā)展、固態(tài)排渣向液態(tài)排渣發(fā)展、氣化爐向大型發(fā)展、提高碳轉(zhuǎn)化率、提高煤氣有效組份、與其他先進(jìn)技術(shù)聯(lián)合使用。為了提高煤氣化的氣化率和氣化強(qiáng)度，改善環(huán)境，20世紀(jì)70年代以來(lái)發(fā)達(dá)國(guó)家加快了新一代煤氣化技術(shù)的開(kāi)發(fā)和工業(yè)化進(jìn)程。19世紀(jì)50年代，西門(mén)子公司開(kāi)發(fā)出用于生產(chǎn)燃?xì)獾牡谝慌_(tái)階梯式爐蓖的煤氣發(fā)生爐。⑴氣化方法簡(jiǎn)介煤氣化技術(shù)是煤化工的先導(dǎo)和基礎(chǔ)。本項(xiàng)目擬建于某某某某縣某某工業(yè)園區(qū)，某某擁有豐富的煤炭資源，以煤為原料，不但可以滿(mǎn)足對(duì)本裝置20萬(wàn)噸/年醋酸裝置CO原料氣的供應(yīng)，而且還可以為某某某公司的甲醇裝置提供部分合成氣，增加甲醇產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)雙贏。表42 供熱設(shè)備現(xiàn)狀序號(hào)鍋爐型號(hào)數(shù)量能力效率備 注1135t/h%2125t/h85%3Ⅱ125t/h%4250t/h%5SHL1025/400A220t/h76%6合 計(jì)7155t/h20萬(wàn)噸/年甲醇羰基合成醋酸工程包括：醋酸裝置、煤氣化裝置、凈化裝置、變壓吸附裝置及相關(guān)公用工程總用地約150畝左右，經(jīng)與業(yè)主磋商，建議廠(chǎng)址選擇在西鄰大慶路，南鄰工農(nóng)路，東靠西外環(huán)路，北靠原分公司事故水池的預(yù)留地。主要供分公司下屬四個(gè)分廠(chǎng)的化工用汽。全廠(chǎng)總供電能力能滿(mǎn)足本次新增用電負(fù)荷的需要。某某某公司110kV變電站為室外布置，變壓器總?cè)萘繛?47500kVA。兩臺(tái)主變低壓側(cè)分別接入III、V段6kV母線(xiàn)上。某某某公司110kV變電站110kV側(cè)采用單母線(xiàn)分段接線(xiàn)，兩條110kV電源進(jìn)線(xiàn)分別接至兩段110kV母線(xiàn)段上。某某某公司現(xiàn)有一座110kV變電站，兩回110kV電源線(xiàn)路?，F(xiàn)實(shí)際用水量約為1000m3/h，尚有150m3/h～200m3/h的富裕量。今后幾年將逐步形成由鐵路、公路組成的綜合交通運(yùn)輸網(wǎng)。地下0m～150m 15℃地下150m～190m 26℃地下190m以下 34℃表41 地下水水質(zhì)分析表項(xiàng)目指標(biāo)pH值～總硬度450mg/L鐵錳氨化物260mg/L硝酸鹽20mg/L氯化物鉀溶解固體物681mg/L 氣象條件（1）氣溫年平均氣溫 ℃年極端最高氣溫 ℃年極端最低氣溫 ℃最熱月平均氣溫 ℃（2）氣壓年平均氣壓 年絕對(duì)最高氣壓 年絕對(duì)最低氣壓 （3）凍土線(xiàn)地凍深度 42cm（4）雨量年平均降雨量 一晝夜最大降雨量 年平均降雨天數(shù) （5）雪最大積雪厚度 11cm（6）相對(duì)濕度最熱月相對(duì)濕度 70%（7）風(fēng)3月至9月主導(dǎo)風(fēng)向 東風(fēng)12月至2月主導(dǎo)風(fēng)向 北風(fēng)最大風(fēng)速 18m/s（西北風(fēng)）（8）雷暴年平均雷暴天數(shù) 9天年雷暴最多天數(shù) 17天某某某某縣位于某某省南部的某某地區(qū)，某某某某縣北鄰某某某某縣，東臨某某市，南靠某某某某市，西臨黃河，隔黃河與陜西省接壤，地理位置優(yōu)越。從勘察資料分析，本場(chǎng)區(qū)內(nèi)的地基土分布均勻，層位穩(wěn)定，粉土、粉制粘土互層為主，場(chǎng)地穩(wěn)定性良好。根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告，某某某某公司區(qū)域范圍內(nèi)地殼穩(wěn)定性良好，未發(fā)現(xiàn)有明顯活動(dòng)的斷裂構(gòu)造，場(chǎng)區(qū)內(nèi)無(wú)不良工程地質(zhì)現(xiàn)象存在，該區(qū)域內(nèi)屬相對(duì)穩(wěn)定的地質(zhì)體。