【正文】 醇中供氣輪機(jī)使用，合成氨三個(gè)廠蒸汽能達(dá)到自給，所以下面七臺(tái)鍋爐將要做為備爐使用，這樣公司的蒸汽富裕量是很大的。5 工藝技術(shù)方案我國(guó)煤炭?jī)?chǔ)量豐富，價(jià)格低，新型的煤氣化技術(shù)使以煤為原料的大型氣化裝置能夠做到低成本、低能耗、低污染。還可以根據(jù)市場(chǎng)情況，在醋酸裝置與甲醇裝置之間進(jìn)行原料與產(chǎn)品的平衡協(xié)調(diào)，以達(dá)到更好的經(jīng)濟(jì)效益。煤氣化技術(shù)有100多年的研究開發(fā)和商業(yè)化應(yīng)用歷史。20世紀(jì)20年代，合成氨和甲醇工業(yè)的出現(xiàn)，催生煤氣化技術(shù)開始用于合成氣生產(chǎn)。近年來(lái)國(guó)內(nèi)煤氣化技術(shù)也得到較大發(fā)展。煤氣化技術(shù)可分為固定床、流化床和氣流床。UGI爐國(guó)外已經(jīng)淘汰，國(guó)內(nèi)有數(shù)千臺(tái)氣化爐；Lurgi爐國(guó)內(nèi)有20余臺(tái)，多用于生產(chǎn)城市煤氣，若以煙煤為原料用于生產(chǎn)合成氣，需要設(shè)CH4蒸汽轉(zhuǎn)化工段（例如某某潞城引進(jìn)裝置）。①固定床間歇式氣化爐（UGI）UGI爐以塊狀無(wú)煙煤或焦炭為原料，以空氣和水蒸氣為氣化劑，在常壓下生產(chǎn)合成原料氣或燃料氣。我國(guó)中小化肥廠廣泛采用該技術(shù)生產(chǎn)合成氨原料氣，仍有3000多臺(tái)運(yùn)行。目前已屬落后的技術(shù)，隨著能源政策和環(huán)保要來(lái)越來(lái)越高，會(huì)逐步被新的煤氣化技術(shù)所取代。之后，淮南化肥廠進(jìn)行的焦炭和白煤富氧連續(xù)氣化試驗(yàn)也取得成功。國(guó)內(nèi)有某某天脊（30萬(wàn)噸/年合成氨）、云南解化（17萬(wàn)噸/年合成氨）、哈爾濱氣化廠等采用。此技術(shù)于上個(gè)世紀(jì)九十年代經(jīng)過(guò)英國(guó)煤氣公司和魯奇公司聯(lián)合開發(fā)，開發(fā)出了一種新爐型（BGL氣化爐），將魯奇爐干粉排渣改為熔融排渣，同時(shí)提高了氣化反應(yīng)溫度，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。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咳匀惠^高；其次，煤氣凈化流程變長(zhǎng)，且三廢治理難度大。在上海焦化廠建成的世界上第一套UGas氣化工業(yè)裝置（120噸/天?臺(tái)）1994年11月開車，迄今運(yùn)轉(zhuǎn)仍不正常。Winkler已有用于生產(chǎn)合成氣，但對(duì)粒度、煤種要求較為嚴(yán)格，甲烷含量較高（%～%），設(shè)備生產(chǎn)強(qiáng)度較低，已不代表發(fā)展方向。魯奇公司CFB氣化技術(shù)，全球已有60多個(gè)工廠采用，正在設(shè)計(jì)和建設(shè)的還有30多個(gè)工廠。煤氣成份CO＋H2＞75%，%左右，CO215%（低于德士古爐和魯奇MK型爐煤氣中CO2含量），有利于合成氨的生產(chǎn)。2001年灰融聚技術(shù)氣化在陜西城固化肥廠建成了工業(yè)化裝置，單爐年產(chǎn)合成氨2萬(wàn)噸、日投煤量100噸的裝置，投運(yùn)以來(lái)運(yùn)行效果較好，已進(jìn)行6種煤的試燒，焦炭粉、煙煤粉煤、無(wú)煙煤粉煤、高硫煤粉煤等也可使用，碳轉(zhuǎn)化率大于90%，粉煤粒徑要求小于6毫米。2006年上半年，我國(guó)第一套大型常壓灰融聚煤氣化裝置——兩臺(tái)單爐日投煤量200噸氣化爐在天津堿廠投入運(yùn)行，該裝置在安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期、連續(xù)運(yùn)行方面取得了突破性進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了單爐連續(xù)運(yùn)行45天、裝置連續(xù)運(yùn)行145天、累計(jì)運(yùn)行300天的良好業(yè)績(jī)，標(biāo)志著我國(guó)自主研發(fā)的煤氣化技術(shù)大型化邁上了新的臺(tái)階。據(jù)了解，技術(shù)開發(fā)單位正研制加壓灰融聚煤氣化爐，、單臺(tái)爐日投煤量在500噸～1000噸的氣化爐預(yù)計(jì)2007年在某股份有限公司建成。該技術(shù)的主要特點(diǎn)有：，可使用冶金焦、瘦煤、煙煤、無(wú)煙煤、長(zhǎng)焰煤、氣煤、焦煤等。，操作溫度適中（爐內(nèi)溫度約1,100℃）。，使?fàn)t內(nèi)形成一局部高溫區(qū)（約1400℃），促使灰的團(tuán)聚，保證灰與煤有效分離，灰渣含碳量低，碳利用率高（總碳利用率可達(dá)90%）。，提高碳利用率。，含酚量很低，因而洗滌水污染少。，生產(chǎn)出的煤氣中CO+H2可達(dá)68%～70%，適合于用作甲醇合成原料氣。該技術(shù)可用于生產(chǎn)燃料氣、合成氣和聯(lián)合循環(huán)發(fā)電，特別適用于中小氮肥廠替代間歇式固定床氣化爐。③恩德粉煤氣化技術(shù)恩德粉煤氣化技術(shù)是朝鮮在早期的溫克勒氣化爐的基礎(chǔ)上形成的粉煤氣化技術(shù)。恩德粉煤氣化技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)在于：。，可用于較大規(guī)模生產(chǎn)。該技術(shù)成熟，在朝鮮制造甲醇和合成氨已30多年。在流化床中，由于溫度高而且各處溫度分布均勻，原料中的揮發(fā)份受熱迅速分解，焦油、重質(zhì)烴等裂解較為完全，從而煤氣中不含焦油及油渣，凈化系統(tǒng)簡(jiǎn)單、污染少。 。氣化爐僅由內(nèi)襯耐火材料的爐體和可拆卸的噴嘴組成，沒(méi)有傳動(dòng)部分和易損件，故連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)率較高。 ，由于技術(shù)設(shè)備已完全實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化，恩德粉煤氣化爐投資僅為引進(jìn)氣化爐的30%～50%。 景德鎮(zhèn)煤氣廠采用恩德氣化爐生產(chǎn)低熱值煤氣（10000Nm3/h）?；茨匣た倧S20000Nm3/h氣化爐用于生產(chǎn)合成氨?！餁饬鞔矚饬鞔矎脑闲螒B(tài)分有水煤漿、干煤粉兩類，Te某aco、Shell和GSP具有代表性。①德士古煤氣化技術(shù)德士古水煤漿加壓氣化法是目前世界上先進(jìn)的氣化技術(shù)之一，屬氣流床加壓氣化法。排出的粗灰渣可以用做水泥的原料和建筑材料。生產(chǎn)控制水平高，易于實(shí)現(xiàn)過(guò)程自動(dòng)化控制。經(jīng)過(guò)30多年的試驗(yàn)及工業(yè)化過(guò)程，德士古水煤漿加壓氣化工藝已經(jīng)發(fā)展成為一項(xiàng)先進(jìn)、成熟可靠的煤氣化工藝。表51世界水煤漿氣化裝置一覽表序號(hào)工廠名稱數(shù)量壓力MPa投煤量噸/天廢熱回收工廠產(chǎn)品備注1美國(guó)伊斯曼1+1820激冷甲醇、醋酐1983年投產(chǎn)2美國(guó)冷水工程1+1910廢鍋激冷發(fā)電1995年停運(yùn)3日本宇部氨廠3+11380激冷合成氨1984年投產(chǎn)4德國(guó)SAR廠1730廢鍋合成氣、氫氣1986年投產(chǎn)5瑞典尼那斯廠44550激冷合成氨甲醇、燃料氣1989年投產(chǎn)6美國(guó)TAMPA1+12000廢鍋聯(lián)合循環(huán)發(fā)電1996年投產(chǎn)7魯南化肥廠1+11360激冷合成氨甲醇1993年投產(chǎn)2000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(wàn)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(guò)1350℃，煤可磨性和成漿性好，制得煤漿濃度要高于60%為宜。：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(jià)格較高，可擇優(yōu)選用。，一臺(tái)直徑2800mm。因高溫氣化，氣體中甲烷含量低（CH4≤%），無(wú)焦油，氣化爐排渣無(wú)污染可用作鋪路路渣，污水含氰化物少易處理。：最高可達(dá)99%。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(huì)增加氧氣的消耗，同時(shí)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(wú)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(guò)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(lái)，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(lái)表示。濃度越高，耗氧量越少，煤漿濃度在65%左右為宜。我國(guó)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(guó)產(chǎn)化和配套的耐火材料的制造都有較大優(yōu)勢(shì)。從20世紀(jì)70年代以來(lái)，該技術(shù)在中國(guó)已累計(jì)簽署了26項(xiàng)許可貿(mào)易協(xié)議，其中17個(gè)項(xiàng)目已開始商業(yè)運(yùn)行。2000年10月通過(guò)國(guó)家石油和化學(xué)工業(yè)局組織的鑒定和驗(yàn)收。裝置已于2005年10月投入運(yùn)行，正在進(jìn)行長(zhǎng)期運(yùn)行考驗(yàn)?？傮w上講，各裝置運(yùn)行沒(méi)有根本性問(wèn)題，只是在爐頂部高徑比設(shè)計(jì)上取得過(guò)小，導(dǎo)致頂部的耐火磚侵蝕較快，有待改進(jìn)。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(duì)煤質(zhì)要求高、耐火磚壽命短 、噴嘴壽命不長(zhǎng)等，不會(huì)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。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。因此，能耗低于德士古氣化爐。同時(shí)，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(wú)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)。于1978年在美國(guó)休斯頓郊區(qū)迪爾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(shí)。累積運(yùn)行15000小時(shí)，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(cè)試優(yōu)化操作條件等，到1991年才關(guān)閉。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。表53 Shell煤氣化技術(shù)的工程應(yīng)用一覽表序號(hào)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(guó)漢堡KVA氣化裝置11501983年投產(chǎn)2美國(guó)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。SCGP氣化爐，對(duì)煤種適應(yīng)性較廣，褐煤、煙煤、無(wú)煙煤均可使用，對(duì)煤的灰分、硫分和氧含量，對(duì)煤的粒度、粘結(jié)性、結(jié)焦性及活性均不敏感。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。上述過(guò)程所用的氧氣由空分裝置供給。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。出氣化爐的合成氣溫度1300℃～1500℃，用循環(huán)氣體激冷冷卻至900℃。從氣化爐出來(lái)的合成氣流中所攜帶的少量灰分顆粒，在一個(gè)高溫高壓過(guò)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。煤碳中所含的硫、鹵素及氮化合物，在氣化過(guò)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。水洗后的合成氣送往后序工段。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(duì)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。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(wú)煙煤等各種燈均可使用，對(duì)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。同時(shí)單爐產(chǎn)氣能力大，具有高效、大型化和長(zhǎng)周期運(yùn)行的顯著特點(diǎn)。%。在煤氣化過(guò)程中，粉煤制備采用密閉系統(tǒng)，無(wú)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(shí)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）：NO某為60g～120g，SO2為60g。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(lái)，跟蹤國(guó)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(shì)，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(guó)產(chǎn)化工作。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(shí)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(guó)對(duì)于煤炭利用技術(shù)的要求。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。由于該技術(shù)對(duì)煤種要求低，具有國(guó)內(nèi)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，又可實(shí)現(xiàn)原料本地化和關(guān)鍵設(shè)備國(guó)產(chǎn)化，相對(duì)可節(jié)約大量投資和生產(chǎn)成本。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