煤化工工艺手册-1版

大唐国际煤化工项目筹备处煤化工工艺手册目录1、煤化工产业发展状况综述.........................................................................................................22、气化炉介绍.................................................................................................................................8Destec气化炉（气流床）..................................................................................................12高温温克勒气化炉（HTW）（流化床）..........................................................................13鲁奇干法排灰炉（移动床）.............................................................................................14MBEL气化炉（流化床）..................................................................................................16Prenflo气化炉（气流床）.................................................................................................17Shell气化工艺（气流床）...............................................................................................17德士古气化工艺（气流床）.............................................................................................193、气化工艺的选择.......................................................................................................................224、国内外煤气化工艺概况...........................................................................................................255、现代煤气化工艺介绍...............................................................................................................27国际煤气化工艺技术.............................................................................................................27一、荷兰壳牌（SHELL）粉煤加压气化工艺...............................................................27二、美国德士古（TEXACO）水煤浆加压气化工艺.....................................................45三、美国DYNEGY公司的DESTEC加压气化工艺.............................................................55四、德国KRUPPUHDE公司的普伦弗洛(PRENFLO)粉煤气化技术（加压K－T法）...66五、德国鲁奇（LURGI）粉碎煤加压气化工艺...........................................................73六、德国未来能源公司的GSP粉煤加压气化工艺.......................................................98国内煤气化工艺技术...........................................................................................................122一、恩德粉煤气化技术...............................................................................................122二、西安热工研究院-两段式干煤粉加压气化技术.................................................133三、中国航天科技集团公司第十一研究所HT-L煤气化技术...................................138四、华东理工大学-多喷嘴对置水煤浆气化技术.....................................................151五、西北化工研究院-多元料浆气化工艺.................................................................1536、国内外现代煤气化工艺的简要评述.....................................................................................1577、我厂煤气化工艺选择的建议.................................................................................................161附录：..........................................................................................................................................165煤化工产业科技发展现状...................................................................................................165国企挺进新煤化工时代.......................................................................................................184壳牌煤气化技术在中国的应用　.......................................................................................18811、煤化工产业发展状况综述我国是一个煤炭资源丰富，油、气资源相对不足的大国，目前已发现煤炭资源量超过1万亿吨，占我国化石能源资源的90%以上。它不仅是重要的工业燃料，同时还是重要的化工原料。但除煤的焦化和气化之外，其他深度化学转化一直未实现大规模商业运营。进入21世纪，环保受到前所未有的重视，洁净能源安全稳定的供应也成为经济持续发展的重要条件，这都为煤化工提供了难得的发展机遇。煤化工技术是指以产出新的能源和产品为主的煤化学加工转化技术，以洁净煤技术为基础，主要包括煤的焦化、气化和液化。随着社会经济的不断发展，以获得洁净能源为主要目的的煤炭液化、煤基代用液体燃料、煤气化-发电等煤化工或煤化工能源技术也越来越引起关注，并将成为新型煤化工产业化发展的主要方向。一、煤化工产业发展概况1.煤炭焦化。焦化工业是发展昀成熟，昀具代表性的煤化工产业，也是冶金工业高炉炼铁、机械工业铸造昀主要的辅助产业。我国煤气净化技术已达世界先进水平，干熄焦、地面烟尘处理站、污水处理等已进入实用化阶段，焦炭质量显著提高，其主要化工产品的精制技术已达到或接近世界先进水平。2.煤气化及其合成技术。煤气化是煤化工产业化发展昀重要的单元技术，广泛应用于化工、冶金、机械、建材等工业行业和生产城市煤气的企业。合成技术主要包括以煤为原料采用煤气化合成氨技术、煤炭间接液化技术等。3.煤炭直接液化。通过对煤加热、加压氢化直接获得液体产品的工艺被称为煤的直接液化。我国目前已经开发了高活性的煤液化催化剂，完成了将煤的液化粗油加工成合格的汽油、柴油和航空煤油的试验。4.煤气化联合循环发电（IGCC）。这是以煤气化为龙头的联合循环发电系统，该技术系统将先进煤气化与发电技术嫁接，以实现煤电技术的高效、低污染和大型化。其发电净效率可达43%～45%，污染物排放量和耗水量仅为常规燃煤电站的1/10和1/2～1/3。5.多联产技术系统。多联产是将能源转化与化工产品合成相结合的技术体2系，目的是实现污染物低排放或无排放，实现资源综合利用和能源有效利用。原来单独生产的系统在重新组合中可能被简化，通过不同工艺的互补而提高总体效率，昀终使产品成本降低。煤化工产业链图从煤化工产业链图中我们可以看到,根据工艺流程的不同，煤化工行业主要分为煤焦化、煤气化和煤液化三条分支。其中煤焦化及下游电石、PVC，煤气化后续的合成氨、尿素等为传统煤化工技术。煤气化制醇醚、烯烃，煤液化则属于新型煤化工范畴。三条产业链中煤液化技术壁垒昀高，而煤气化应用昀广泛，几乎是所有煤化工产业的基础。从国家当前政策分析,对煤焦化、煤气化和煤液化三条分支,不同分支国家政策导向完全不同:1)煤焦化—加快行业结构调整。煤焦化这条产业链为我国传统煤化工品种，焦炭、电石作为其中的主要产品，近年来由于发展较快，国内产能严重过剩，3并且伴随环境污染的代价，是国家节能减排的重点治理品种之一。2004年底以来，国家先后制订了《焦化行业准入条件》，《产业结构调整目录》，《国家发改委关于加快焦化行业结构调整的指导意见的通知》，《关于加快电石行业结构调整有关意见的通知》，严格控制新增焦炭和电石产能，淘汰1万吨以下或排放不达标的电石炉及开放式电石炉、土法炼焦和改良焦炉等。国家希望通过政策导向，淘汰小规模装置，提升大规模装置来加快焦炭和电石行业结构调整，提高行业集中度，所以未来行业通过技术提升达到煤焦化产业链一体化。2)煤液化—先行示范。煤液化也就是煤制油技术，可分为煤炭直接液化和间接液化制油两大技术，煤直接液化是高温高压下将高比例的煤溶解，加入氢气和催化剂进行加氢裂化反应，蒸馏分离出汽柴油、石脑油等产品。而间接液化是将煤气化合成气，再通过费托反应，昀终产生油品和化学品。煤液化技术是整个煤化工产业链技术壁垒昀高，并且投资成本昀高的一条分支。目前在全球只有南非Sasol公司拥有唯一800万吨油品的间接煤制油工厂，据其测算，产能为300万吨煤制油的工厂，需要的投资成本约在50-70亿美元，在原油价格不低于25美元的前提下，内部收益率在8%-12%。由于煤制油的高壁垒、高投入和高风险的特点，国家对该产业链的政策是适当发展。在2006年《国家发展改革委员会关于加强煤化工项目建设管理促进产业健康发展的通知》中，明确煤炭液化尚处于示范阶段，应在取