【正文】 分開(kāi)進(jìn)行，澄清槽沉淀、真空過(guò)濾機(jī)分離細(xì)渣。氣化爐燒嘴正常的更換時(shí)間約為每4060天一次，每次約816小時(shí)，每年至少更換或檢修耐火磚一次，因此保證安全穩(wěn)定連續(xù)生產(chǎn)需備用一臺(tái)氣化爐。由于本項(xiàng)目日處理煤量為8256噸，五開(kāi)一備。(G)壓力煤漿氣化，由于氣化壓力高，(G)，正好符合低壓合成甲醇的壓力，因此合成氣不需增壓，％能耗。e) 氣化壓力、。廢鍋流程可產(chǎn)生高壓蒸汽，但由于氣化氣溫度高、帶有大量煤渣，對(duì)廢鍋有磨蝕沖刷，設(shè)備材質(zhì)要求高，一次投資及維修費(fèi)用較大；激冷流程是在氣化爐內(nèi)將氣體用水激冷降溫的同時(shí)，洗滌除塵，出氣化爐的氣體帶有大量的水蒸汽，在變換工段不再補(bǔ)加蒸汽；這種流程氣化設(shè)備投資較低，維修工作量較少。由于BGL爐與傳統(tǒng)魯奇氣化爐在氣化溫度上變化不大，生成氣中甲烷及氮?dú)夂咳匀缓艽?，?duì)于生產(chǎn)甲醇來(lái)說(shuō)，意味著大量合成氣要放空，煤耗和功耗都要增加；其次，煤氣凈化流程變長(zhǎng)，且三廢治理難度加大，故不推薦做為大甲醇項(xiàng)目可研的氣化技術(shù)。應(yīng)當(dāng)指出的是，上個(gè)世紀(jì)九十年代此技術(shù)經(jīng)過(guò)英國(guó)煤氣公司和魯奇公司聯(lián)合攻關(guān)，開(kāi)發(fā)出了一種新的爐型BGL爐，變干粉排渣為熔融排渣，氣化效率和氣體成分有了很大改進(jìn)，污染問(wèn)題也有所改善，目前有一臺(tái)能力日處理500噸煤的示范爐在德國(guó)運(yùn)行，原料為城市垃圾與煤混燒。魯奇固定床加壓氣化魯奇固定床加壓氣化工業(yè)化的時(shí)間最長(zhǎng)，目前國(guó)外仍有100多臺(tái)爐子在運(yùn)行，在我國(guó)也建有蘭州、哈爾濱、天脊、義馬、解化等5套裝置。另外水煤漿氣化技術(shù)經(jīng)過(guò)我國(guó)有關(guān)科研、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造部門(mén)的多年研究，已基本掌握該技術(shù)，并能設(shè)計(jì)大型工業(yè)化裝置，國(guó)產(chǎn)化率達(dá)90%以上，氣化爐在國(guó)內(nèi)制造，可以控制并節(jié)省大量投資、同時(shí)可有效縮短建設(shè)周期。德士古氣化技術(shù)在我國(guó)使用最多，魯南化肥廠、渭河化肥廠、上海焦化廠三聯(lián)供裝置、淮南化肥廠均以水煤漿氣化技術(shù)進(jìn)行改造或擴(kuò)建。煤的適應(yīng)性寬。但其粗水煤氣中惰性氣體含量很少，因而在甲醇合成時(shí)不僅循環(huán)氣量小、省壓縮功，而且弛放氣量小，可以不設(shè)弛放氣氫回收裝置。氣化溫度1300～1400℃，氣化爐無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)部件，對(duì)于生產(chǎn)合成氣的氣化爐，大多采用冷激流程。德士古氣化德士古氣化技術(shù)屬于氣流床氣化技術(shù)，是美國(guó)德士古（Texaco）公司根據(jù)油氣化技術(shù)的思路開(kāi)發(fā)出來(lái)的。國(guó)內(nèi)有六套Shell氣化裝置正在建設(shè)，另有幾個(gè)項(xiàng)目也簽了引進(jìn)合同。此外，因合成循環(huán)氣中的惰氣高，使合成回路循環(huán)壓縮機(jī)的功耗增加；不但抬高了壓縮機(jī)的造價(jià)，也增加了運(yùn)行費(fèi)和生產(chǎn)成本。，則合成新鮮氣需要壓縮。Shell氣化由于采用氮?dú)饷芊饧按邓停蚨鴼饣a(chǎn)生的合成氣中惰性組分含量約為5%，因此對(duì)于甲醇合成來(lái)說(shuō)弛放氣量要增加。采用廢鍋流程，可副產(chǎn)高壓蒸汽。c) 氣化技術(shù)的選擇目前大型煤氣化技術(shù)較為先進(jìn)的有Texaco水煤漿氣化，Shell粉煤加壓氣化，Lurgi固定床加壓氣化。為配合水煤漿氣化的研究試驗(yàn)工作，洛陽(yáng)材料研究所研究制成了水煤漿氣化爐的耐火磚，原化工部化工機(jī)械研究所開(kāi)發(fā)了二流道、三流道的燒嘴，重慶熱工儀表研究所開(kāi)發(fā)了適于水煤漿氣化的測(cè)溫度計(jì)等。從水煤漿制備、純氧氣化、灰水處理等試驗(yàn)中取得工藝流程的優(yōu)化，最終工藝條件的選擇、設(shè)備材料的選擇、自動(dòng)控制，軟件開(kāi)發(fā)等一系列工程數(shù)據(jù)。但鑒于該爐型尚無(wú)工業(yè)運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，加之事故和停車(chē)的幾率增加，運(yùn)行的可靠性較差，故本項(xiàng)目暫不推薦。氣化爐燒嘴較多，停車(chē)檢修或更換燒嘴時(shí)影響面較大，由于采用四噴嘴，需要配多臺(tái)高壓煤漿泵及相應(yīng)管線和儀表控制系統(tǒng)，加之爐體加長(zhǎng)，氣化流程中增加了分離器等，投資與采用德士古水煤漿氣化技術(shù)相比（計(jì)入德士古專利費(fèi)后）略低。德州恒升公司大氮肥國(guó)產(chǎn)化工程及兗礦集團(tuán)年產(chǎn)24萬(wàn)噸甲醇項(xiàng)目均采用了該技術(shù)，現(xiàn)正在設(shè)計(jì)、建設(shè)中。氣流床氣化我國(guó)煤氣化技術(shù)科研人員經(jīng)過(guò)多年努力研究，開(kāi)發(fā)出了具有中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的煤氣化技術(shù)，即華東理工大學(xué)會(huì)同魯南化肥廠等單位合作開(kāi)發(fā)的水煤漿四噴嘴撞擊流氣化技術(shù)，該技術(shù)氧耗、煤耗比德士古氣化技術(shù)低，碳轉(zhuǎn)化率可達(dá)98％，有效氣體成分（CO＋H2）83～85％，這些指標(biāo)均比德士古氣化技術(shù)高。由于氣化劑為富氧，故合成氣中氮?dú)夂扛?，故此合成氣適用于作為合成氨原料氣。單爐產(chǎn)氣量有10000Nm3/h，20000Nm3/h，40000Nm3/h等。氣化劑采用蒸汽和富氧，富氧分為兩段加入氣化爐，在常壓下進(jìn)行氣化反應(yīng)，反應(yīng)溫度為1000~1100℃，固態(tài)排渣，無(wú)廢氣排放。主要的缺點(diǎn)是合成氣中（CO+H2）為68～72%，有效氣體成分較低，其次是氣化壓力低、單爐產(chǎn)氣量小。產(chǎn)品氣中不含焦油，含酚量低。氣化爐是一個(gè)單段流化床，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。.2噸。流化床氣化國(guó)內(nèi)流化床氣化主要有中科院山西煤化學(xué)研究所開(kāi)發(fā)的灰熔聚流化床粉煤氣化技術(shù)，該技術(shù)可用多種煤質(zhì)作原料，如煙煤、焦炭、焦粉等，使用粉煤在1100℃下氣化，固體排渣，無(wú)廢氣排放。該技術(shù)在國(guó)外已被淘汰。b) 國(guó)內(nèi)氣化工藝技術(shù)概況固定床氣化固定層間歇?dú)饣夹g(shù)，該技術(shù)投資低，技術(shù)成熟，目前我國(guó)小氮肥、小甲醇廠90%以上采用該工藝生產(chǎn)。該技術(shù)壓力較低，建有生產(chǎn)燃料氣的裝置，目前沒(méi)有生產(chǎn)合成氣的裝置。但因氣化溫度變化不大，生成氣中甲烷及氮?dú)夂看?，不宜做合成氣；但其熱值較高，用于做城市煤氣較好。此技術(shù)經(jīng)過(guò)英國(guó)煤氣公司和魯奇公司聯(lián)合攻關(guān)，開(kāi)發(fā)一種新?tīng)t型BGL爐, 變干粉排渣為熔融排渣，氣化效率和氣體成分有了很大改進(jìn)，污染問(wèn)題也有所改善。 工藝技術(shù)方案比較與選擇1） 氣化工藝技術(shù)a) 國(guó)外氣化工藝技術(shù)概況以煤為原料的氣化方法主要有固定床和流化床、氣流床等。然而，以煤為原料的大型甲醇生產(chǎn)裝置，則產(chǎn)品成本較低，且有成熟技術(shù)，可以與國(guó)外廠家相競(jìng)爭(zhēng)。與國(guó)外相比，我國(guó)以天然氣為原料的甲醇廠由于規(guī)模?。壳白畲竽芰?0萬(wàn)噸/年）、能耗高（一般為1100～1260Nm3/t，最高達(dá)1770Nm3/t甲醇），其成本一般為1300～1400元/噸。近年來(lái)，美國(guó)的天然氣價(jià)格上漲幅度較大，2001～2002年已先后關(guān)閉340萬(wàn)噸甲醇生產(chǎn)能力。國(guó)外大型甲醇裝置大多采用以天然氣為原料的生產(chǎn)路線，主要原因除了一次性投資較低外，也與國(guó)外的天然氣價(jià)格低有關(guān)。XXX集團(tuán)萬(wàn)利煤礦地處鄂爾多斯市，礦區(qū)有豐富的煤炭資源，從儲(chǔ)量和目前的生產(chǎn)能力上看，完全可滿足合成甲醇所需合成氣原料的需要。在甲醇生產(chǎn)裝置中，合成氣的制備，在裝置總投資中占絕大部分（約為60%），而甲醇的合成、粗甲醇的精餾以及公用工程等部分的投資所占比例較少，所以，甲醇生產(chǎn)原料路線的選擇，主要是對(duì)合成氣制備所用原料以及工藝路線的選擇。項(xiàng) 目指標(biāo)優(yōu)等品一等品合格品硫，% ≥酸度（以H2SO4計(jì)）, % ≤水份，% ≤灰份，% ≤砷，% ≤粒度片狀片狀片狀 工藝技術(shù)選擇 原料路線確定甲醇是由一氧化碳與氫在催化劑存在的情況下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而制得。中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)甲醇（GB33892）項(xiàng) 目指標(biāo)優(yōu)等品一等品合格品色度（鉬鈷）， ≤510密度（20℃）， g/cm3溫度范圍（0℃，101325Pa）, ℃沸程（177。 產(chǎn)品、副產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)1）甲醇本項(xiàng)目產(chǎn)品甲醇除了滿足MTO裝置對(duì)甲醇的質(zhì)量要求外，同時(shí)要滿足商品甲醇的需要。 生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品方案 生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品方案本項(xiàng)目作為XXX煤制油有限公司煤制烯烴項(xiàng)目60萬(wàn)噸/年MTO裝置的配套工程，甲醇裝置公稱生產(chǎn)規(guī)模為180萬(wàn)噸/年,5500噸/日，年操作時(shí)間8000小時(shí)。同時(shí)，本項(xiàng)目年副產(chǎn)硫磺27072噸。因此甲醇質(zhì)量指標(biāo)執(zhí)行中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)甲醇（GB33892）優(yōu)等品的要求?！妫? ≤高錳酸鉀試驗(yàn)，min ≥503020水溶液試驗(yàn)澄清水份含量，% ≤酸度（以HCOOH計(jì)），% ≤堿度（以NH3計(jì)），% ≤羰基化合物（以CH2O計(jì)）， ≤蒸發(fā)殘?jiān)浚?% ≤2）副產(chǎn)品硫磺硫磺產(chǎn)品符合中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB244992）優(yōu)等品指標(biāo)。煤、焦炭、天然氣、煉廠氣、石腦油（輕油）、渣油（重油）、焦?fàn)t氣和乙炔尾氣等均可用來(lái)制造一氧化碳和氫（合成氣），作為合成甲醇的原料。甲醇生產(chǎn)裝置各工序的投資比例見(jiàn)下表： 甲醇生產(chǎn)裝置各工序投資比例表序號(hào)項(xiàng) 目占總投資的比例1合成氣制備（包括氣化、凈化、冷凍）60%2甲醇合成10%3甲醇精餾10%4公用工程等20%選用生產(chǎn)甲醇合成氣的原料，可以從原料儲(chǔ)量、現(xiàn)有生產(chǎn)能力、原料價(jià)格、成本、投資費(fèi)用與技術(shù)水平等進(jìn)行綜合考慮。以煤或天然氣為原料制合成氣的生產(chǎn)工藝都比較成熟，國(guó)內(nèi)外都有大型工業(yè)化裝置在運(yùn)轉(zhuǎn)。因此中東地區(qū)及俄羅斯以天然氣為原料的大型甲醇生產(chǎn)裝置甲醇成本較低，約在100～120美元之間。一般認(rèn)為，則甲醇成本大于1100元/噸，已無(wú)競(jìng)爭(zhēng)能力。（），我國(guó)以天然氣為原料的甲醇廠生產(chǎn)的甲醇在價(jià)格上無(wú)法與國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)。本項(xiàng)目推薦以煤為原料生產(chǎn)甲醇的技術(shù)路線。固定床氣化技術(shù)固定床氣化技術(shù)在我國(guó)運(yùn)用較廣，較為先進(jìn)的有魯奇（Lurgi）氣化技術(shù)。現(xiàn)有一臺(tái)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。流化床氣化技術(shù)流化床氣化技術(shù)主要有德國(guó)溫克勒（Winkler）流化床粉煤氣化技術(shù)。氣流床氣化技術(shù)氣流床氣化技術(shù)有美國(guó)德士古氣化（Texaco）技術(shù)和荷蘭殼牌謝爾（shell）粉煤加壓氣化技術(shù)。該技術(shù)氣化效率低，單爐產(chǎn)氣量少，常壓間歇?dú)饣碉L(fēng)過(guò)程中放空氣對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，每噸合成氨的吹風(fēng)放空氣量達(dá)2800～3100立方米。國(guó)內(nèi)固定床氣化還有富氧連續(xù)氣化技術(shù)，雖然該技術(shù)連續(xù)氣化無(wú)吹風(fēng)氣排放，污染較少，但只能采用焦炭或無(wú)煙煤作原料，原料價(jià)格高,且生成氣中氮?dú)夂扛?，不適合作合成甲醇的原料氣。該技術(shù)工業(yè)示范裝置已于2001年在陜西城固氮肥廠建成，小時(shí)耗煤量4其煤種適應(yīng)性廣，操作溫度約為1000℃，(G)。帶出細(xì)粉經(jīng)除塵系統(tǒng)捕集后返回氣化爐，再次參加反應(yīng)，有利于碳利用率的進(jìn)一步提高。碳轉(zhuǎn)化率為90%。恩德粉煤氣化恩德粉煤氣化技術(shù)，在朝鮮有30多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，適用于灰分不大于40%的褐煤、長(zhǎng)焰煤、不粘或弱粘結(jié)的煤粉（0~10mm）。氣化爐無(wú)爐篳，空筒氣化，操作可靠，氣化爐運(yùn)轉(zhuǎn)率可達(dá)92%。合成氣（CO+H2）為62~65%，CO2為27~28%，其它為惰性組分。主要的缺點(diǎn)也是有效氣體成分較低、且含氮高，氣化壓力低、單爐產(chǎn)氣量小。采用該技術(shù)建立的日處理煤量20噸的工業(yè)性試驗(yàn)裝置已運(yùn)轉(zhuǎn)400小時(shí)以上，并經(jīng)過(guò)72小時(shí)考核，取得了國(guó)家專利，經(jīng)過(guò)科技部組織的評(píng)審與驗(yàn)收。由于該技術(shù)中試試驗(yàn)時(shí)間較短，大型裝置未投產(chǎn)驗(yàn)證，有一定的風(fēng)險(xiǎn)。以日處理750噸煤的氣化爐進(jìn)行比較，初步估算投資費(fèi)用差別如下： 德士古與四噴嘴爐投資比較氣化技術(shù)德士古水煤漿氣化水煤漿四噴嘴撞擊流氣化德士古爐四噴嘴爐氣化爐設(shè)備費(fèi)（萬(wàn)元）1臺(tái)1臺(tái)200煤漿泵設(shè)備費(fèi)1臺(tái)2臺(tái)200自控儀表材料費(fèi)（萬(wàn)元）1套4套500其他工程費(fèi)（萬(wàn)元）410軟件費(fèi)（萬(wàn)元）16602001460合計(jì)（萬(wàn)元）150從上表可看出，水煤漿四噴嘴撞擊流氣化爐和典型的德士古水煤漿氣化爐相比，硬件投資增加，但軟件投資可節(jié)省，兩者相抵，總投資相差不多，采用國(guó)內(nèi)有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的四噴嘴撞擊流氣化爐稍微低一點(diǎn)。原化工部臨潼化肥研究所（現(xiàn)西北化工研究院）早在60年代末就已開(kāi)展水煤漿純氧氣化的研究，70年代初建立日處理50噸的氣化裝置。本世紀(jì)初該院又開(kāi)發(fā)了焦煤水加添加劑的混合煤漿氣化技術(shù)，已成功地應(yīng)用于油氣化裝置的改造，建有工業(yè)化裝置，該技術(shù)已申請(qǐng)國(guó)家專利并獲得批準(zhǔn)。這一系列科研成果得到了化工部科技司、國(guó)家科委的大力支持和技術(shù)鑒定，為今后我國(guó)水煤漿氣化工程應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)，也為工程設(shè)計(jì)提供了基礎(chǔ)數(shù)裾。國(guó)外大型氣化技術(shù)比較表項(xiàng) 目Texaco Shell Lurgi(傳統(tǒng))氣化壓力～～氣化溫度 ℃1300～14001400～1600850單爐最大能力噸煤/天500～20002000600氣化爐型式熱壁式、單噴嘴冷壁爐、四噴嘴熱壁爐進(jìn)煤方式水煤漿濃度60%泵送煤粉用氮?dú)廨斔土６?0%90μm碎煤干法加料熱回收方式激冷、廢鍋廢鍋廢 鍋排 渣液態(tài)排渣液態(tài)排渣固態(tài)排渣碳轉(zhuǎn)化率 %96—989990有效成份（CO+H2）較高 80%高 90%68%凈化氣中惰性氣含量%5%10%(N2+CH4+Ar)噸甲醇耗煤量（干, 弛放氣氫回收時(shí)）氧氣用量高(比Shell爐高10%)較低低工業(yè)化裝置數(shù)71多在中國(guó)已投產(chǎn)/在建的工業(yè)裝置4/70/74/0環(huán)境影響友好友好有污染治理問(wèn)題投資(含空分)較低高(比Texaco約高15%)較低國(guó)產(chǎn)化率高低高建設(shè)周期較短長(zhǎng)(比Texaco爐長(zhǎng)半年以上)較短Shell氣化技術(shù)Shell氣化技術(shù)是荷蘭殼牌公司開(kāi)發(fā)的一種先進(jìn)的氣化技術(shù)，該技術(shù)采用純氧、蒸汽氣化，干粉進(jìn)料，氣化溫度達(dá)1400～1700℃，碳轉(zhuǎn)化率99%，有效氣體（CO+H2）90%以上，液態(tài)排渣，采用特殊的