【正文】 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目中采用。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95%，碳轉(zhuǎn)化率高達99%，氣化溫度能達到1500℃～1700℃，與國際上最先進的殼牌、德士古技術(shù)水平相當。HTL粉煤加壓氣化技術(shù)充分吸收了當今世界兩大先進煤氣化技術(shù)的優(yōu)點，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)化方面做了深入細致的工作。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)。殼牌公司稱Demkolec廠為“潔凈工廠”。h（MW，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。：煤炭利用率高，碳轉(zhuǎn)化率可達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)耐火襯里和耗費昂貴的敝端。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)說已達到9500小時以上。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。然后進入一個合成氣冷卻器（即廢鍋）進一步冷卻，同時產(chǎn)生中壓過熱蒸汽。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。噴入氣化爐的煤粉、1400℃～1700℃的溫度范圍內(nèi)發(fā)生化學反應。原煤先行破碎，合格粒度的原料煤用膠帶輸送機輸送至磨煤機將煤磨成煤粉并經(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，故煤灰熔點應低于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氣化有困難的煤種。它是目前世界上第一家大規(guī)模應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。殼牌公司在SCGP1示范裝置基礎(chǔ)上，接著設(shè)計了日處理煤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。試驗用煤為伊利諾斯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目指標（V%）H230CO65CO2N2+ArH2S+COSCH4微量碳轉(zhuǎn)化率97%～98%示范裝置于1987年7月投入運行，1990年5月完成試驗階段，第一年運行4100多小時，第二年運行5個月，進行了3000多小時試驗，一次連續(xù)運行超過1500小時。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。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）開始進行煤氣化技術(shù)研究，1976年SCGP應用于一臺每天進6噸煤的試驗裝置。但是，也因此而對煤的活性要求高。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道化學水煤漿加壓氣化法道化學水煤漿加壓氣化法（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。根據(jù)運行數(shù)據(jù)表明，由于對置式多噴嘴比單噴嘴相應增加了氣固相的相對速度，有利于提高碳轉(zhuǎn)化率達到98%以上（單噴嘴只有～95%），氣化效果優(yōu)于引進的德士古爐。第二個項目應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月初正式投入運行。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、。②多噴嘴對置式氣化技術(shù)本項技術(shù)是“九五”期間華東理工大學、水煤漿氣化及煤化工國家工程研究中心（兗礦魯南化肥廠）、中國天辰化學工程公司合作開發(fā)的。GE能源集團于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能源集團已與中國企業(yè)簽訂了4項氣化許可貿(mào)易協(xié)議。德士古氣化技術(shù)經(jīng)過近30年的應用，無疑是成熟的技術(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，一定要進行成漿試驗，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。水煤漿氣化對煤質(zhì)要求。，可用來生產(chǎn)羰基合成原料氣、甲醇、制氫、合成氨，用途廣泛。，CO+H2≥80%，排渣無污染，污水污染水易處理。，結(jié)構(gòu)比較簡單。：～，氣化壓力高可節(jié)省合成氣壓縮功。具體工業(yè)生產(chǎn)情況見下表。Te某cao公司自1957年在蒙特培羅（Monetebello）研究室開始以氧為氣化劑對煤、焦進行氣化研究，1973年建立了一套投煤量15噸/天的試驗裝置進行加壓水煤漿氣化試驗。三廢處理簡單，易于達到環(huán)境保護的要求。其特點是該工藝對煤的適應范圍較寬，可利用粉煤，單臺氣化爐生產(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。氣流床對煤種（煙煤、褐煤）、粒度、含硫、含灰都具有較大的兼容性，國際上已有多家單系列、大容量裝置運作，其清潔、高效代表著當今煤氣化技術(shù)的發(fā)展潮流。該技術(shù)的缺陷是只能適應高活性的煤種，在我國分布范圍窄；上部灰分排放量大、爐灰含碳量高；造氣工段排放物對環(huán)境有一定污染。黑龍江化肥廠已建成2臺40000Nm3/h氣化爐用于生產(chǎn)合成氨。，（）。 （72%～76%）、氣化強度大。、檢修維護少。，生產(chǎn)負荷可在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、長焰煤、不粘或弱粘結(jié)煤，僅對煤的活性（950℃65%）和灰熔點（≥1,250℃）有一定的要求，對灰分（低于40%）、煤的粒度（≤10mm）等要求不高。在國內(nèi)已有多套裝置投入運行，且在合成氣領(lǐng)域有運行經(jīng)驗。據(jù)測算，以煙煤替代無煙煤生產(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)備制作立足于國內(nèi)，專利費及投資較低。連續(xù)氣化無廢氣排放，對大氣污染少。，采用體外循環(huán)，防止料腿堵塞?！羝麖姆植及暹M入氣化爐，形成相對的低溫區(qū)，有效防止爐內(nèi)結(jié)渣。，結(jié)構(gòu)簡單，可在流化床內(nèi)一次實現(xiàn)煤的破粘、脫揮發(fā)份、氣化、灰團聚及分離、焦油及酚類的裂解。使用煙煤、次煙煤等劣質(zhì)煤時原料便宜，污染少。灰融聚氣化是流化床氣化，氣化效率不及氣流床。目前灰融聚煤氣化爐主要問題是常壓操作，單爐生產(chǎn)能力不高，目前單爐能力為年產(chǎn)合成氨4萬噸左右，比較適合于現(xiàn)有小氮肥廠的改造。2004年底，國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，安排天津堿廠等示范項目的建設(shè)。②灰熔聚流化床粉煤氣化技術(shù)灰熔聚是國內(nèi)自主研發(fā)的第二代新型煤氣化技術(shù)，具有原料適應性廣，投資費用低的特點，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，氣化強度大，是移動床的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，但國際上尚無生產(chǎn)合成氣的先例?！锪骰擦骰矚饣癄t常見爐型有溫克勒（德國Winkler）、灰團聚（美國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)有一臺日處理500噸煤工業(yè)示范爐在德國運行，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；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，大量篩分下來的粉煤要配燃煤鍋爐進行處理。②Lurgi氣化爐20世紀30年代德國魯奇（Lurgi）公司開發(fā)成功固定床連續(xù)塊煤氣化技術(shù)，此后得到廣泛應用，是目前世界上建廠數(shù)量最多的煤氣化技術(shù)。60年代末吉林化肥廠開始利用本廠空分富余的O2在老的間歇造氣爐上進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爐采用無煙塊煤或焦炭，煤質(zhì)要求嚴格，原料路線窄；單產(chǎn)氣量偏?。ǎ?；一個制氣循環(huán)中有效制氣時間少，氣化強度低；渣中含炭量高；制氣過程中大量吹風氣排空（每噸合成氨吹風氣放空多達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、酚類及氰化物，污染環(huán)境。該技術(shù)是20世紀30年代開發(fā)成功的，投資少，設(shè)備全部國產(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)極為復雜，不是公認的首選技術(shù)?！锕潭ù补潭ù玻ㄒ苿哟玻┌ㄩg歇式氣化（UGI）和連續(xù)式氣化（Lurgi）兩種。煤氣化的發(fā)展趨勢是：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、與其他先進技術(shù)聯(lián)合使用。為了提高煤氣化的氣化率和氣化強度，改善環(huán)境，20世紀70年代以來發(fā)達國家加快了新一代煤氣化技術(shù)的開發(fā)和工業(yè)化進程。19世紀50年代，西門子公司開發(fā)出用于生產(chǎn)燃氣的第一臺階梯式爐蓖的煤氣發(fā)生爐。⑴氣化方法簡介煤氣化技術(shù)是煤化工的先導和基礎(chǔ)。本項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，不但可以滿足對本裝置20萬噸/年醋酸裝置CO原料氣的供應，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，實現(xiàn)雙贏。表42 供熱設(shè)備現(xiàn)狀序號鍋爐型號數(shù)量能力效率備 注1135t/h%2125t/h85%3Ⅱ125t/h%4250t/h%5SHL1025/400A220t/h76%6合 計7155t/h20萬噸/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留地。主要供分公司下屬四個分廠的化工用汽。全廠總供電能力能滿足本次新增用電負荷的需要。某某某公司110kV變電站為室外布置，變壓器總?cè)萘繛?47500kVA。兩臺主變低壓側(cè)分別接入III、V段6kV母線上。某某某公司110kV變電站110kV側(cè)采用單母線分段接線，兩條110kV電源進線分別接至兩段110kV母線段上。某某某公司現(xiàn)有一座110kV變電站，兩回110kV電源線路?，F(xiàn)實際用水量約為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)分析表項目指標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 年絕對最高氣壓 年絕對最低氣壓 （3）凍土線地凍深度 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）相對濕度最熱月相對濕度 70%（7）風3月至9月主導風向 東風12月至2月主導風向 北風最大風速 18m/s（西北風）（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，場地穩(wěn)定性良好。根據(jù)巖土工程勘察報告，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)有明顯活動的斷裂構(gòu)造，場區(qū)內(nèi)無不良工程地質(zhì)現(xiàn)象存在，該區(qū)域內(nèi)屬相對穩(wěn)定的地質(zhì)體。