鲁奇气化煤气化工艺的特点德士古水煤浆气化的技术特点Texaco水煤浆气化已进入第二代煤气化法,与干法气化相比较,具有其独特的优越性。德士古水煤浆气化方法的特点1,气化炉结构简单,没有水冷系统,结构简单,初投资较小。2,原料适应性强,可以处理废旧轮胎等。3,压力范围宽,气化压力高,单炉生产能力大,对下游工艺也非常有利。4,自动控制水平高,采用了一系列自控系统,以DCS计算机控制。5,该工艺在高温、高压下反应,气化效率较高、Texaco生成煤气洁净煤气中有毒物质少、无焦油等高分子有机物,煤气净化系统简单,三废污染少,大部分工艺水回收循环使用,排出废水少,几乎无废气排放,废渣可用于制水泥、建筑材料,全厂的灰水可综合利用,除去大渣和细灰的水也在制浆系统中循环使用。6,进料系统简单,水煤浆以高压煤浆泵进料,比干进料系统安全,易于控制,气化炉采用单喷嘴运行,所有的气化物料都从一个喷嘴喷入水煤浆可连续供料,从而使操作更为稳定。7,有效气体成份高,通常CO+H2约为80%,非常适于制氨、甲醇、醋酸等产品,H2/CO有较宽幅度可调性。8,负荷变化适应性强,可在设计能力50%~100%负荷下操作,且可在短时间内把负荷加上去,高低负荷比大,加量快。9,显然与其它气化炉相比,Texaco气化炉大容量商业运行的台数和经验更丰富。水煤浆气化工艺存在的问题1,碳的转化率难于做得很高一般只有96~98%,这会影响气化效率的提高。2,冷煤气效率比较低,一般只有0.70~0.76,因而热煤气显热的回收任务比较重。3,气化所需的耗氧量较多,需要专门的制氧系统。4,湿煤气中的水蒸气含量较多,热煤气效率的提高要靠较复杂的显热回收设备,致使IGCC的供电效率要比干法供煤者略低一些。5,炉膛耐火砖的寿命短,价格高,更换时间长,耐火砖每4年要全部更换一次,每次耗时21天。6,水煤浆泵和喷嘴易于磨损,平均1--2个月要更换一次喷嘴。壳牌煤气化工艺的特点主要优点:1,干煤粉进料煤种适应性比较广,从无烟煤、烟煤、褐煤到石油焦均可气化,对煤的灰熔融性温度范围的要求比其他气化工艺较宽一些。对于较高灰分、较高水分、较高含硫量的煤种也同样适应。但是,实际使用时,还是尽量选择比较好的煤为宜。粉煤用密封料斗法升压(即间断升压),常压粉煤经变压仓升压进入工作仓(压力仓),其压力略高于气化炉,粉煤用氮气或CO2夹带入炉(经喷嘴)。2,气化温度高气化温度约1400℃~1600℃,压力3.0MPa,碳转化率高达99%以上3,氧耗低!4,喷嘴干煤粉下喷式喷嘴,并有冷却保护,Shell公司专利气化喷嘴设计保证寿命为8000h。5,气化炉Shell煤气化炉的单炉生产能力大,日处理煤量已达1000t~2000t。该煤气化炉采用水冷壁结构,无耐火砖衬里,维护量少,运转周期长,无需备炉。6,高温煤气激冷和冷却气化形成的混合粗煤气气流夹带部分液渣(~40%),为避免液渣在凝固时粘壁,需用急冷法固化液渣,使炉温瞬间降至灰渣软化温度(ST)以下,在气化炉上部经激冷冷却至900℃左右,使其中夹带的熔融态灰渣颗粒固化7,废热锅炉采用废锅法(水管式)回收高温煤气显热,要承受高温高压和粉尘的冲刷,操作条件比较恶劣。8,热效率高煤中约83%的热能转化为合成气,约15%的热能被回收为高压或中压蒸汽,总的热效率为98%左右。Shell煤气化工艺存在的问题主要缺点:虽然Shell煤气化技术是目前国际上最先进的煤气化技术之一,但是这种工艺不是十全十美的。1,这种炉型在国外虽然有成功经验,但国内业绩少,在设备选型、流程配置、施工管理以及从试车到正常运行等方面,也都要有一个认识过程。2,煤气化的三大关键设备(即煤气化炉、输气导管、废热锅炉)的内件在国外制造,工期较长;喷嘴、煤粉阀、渣阀、灰阀等完全依赖进口;其他大型设备,即飞灰过滤器、高压氮气缓冲罐的运输和吊装比较困难。3,Shell公司在设计上比较保守,在选材上很苛刻,要求进口的设备太多。装置控制的自动化程度很高,采用串级、前馈、分程、比值及顺序控制和逻辑控制,通过DCS、ESD、PLC实现生产过程的集中控制和管理。有20多个停车联锁,一旦操作中出现问题就联锁停车,因此对配套工程、操作、设备检修、设备性能的要求很高。4,为保持水冷壁管的水量均匀分布,有的水冷壁管内径仅7mm,对锅炉给水的水质要求高,同时对水汽系统配管、设备安装及试车的要求也高。5,高压氮气和超高压氮气的用量过大,部分抵消了其节能的优势。壳牌煤气化装置生产运行概况国内已投入运行的5套壳牌煤气化装置均是用于生产合成氨的原料气,投产时间2007年5月份开始,装置运行明显好转,7月开工率达到62%。中石化湖北分公司煤气化装置在2007年3月以前运转情况不太理想,大部分时间在进行整改消缺。自从煤烧嘴隔焰罩改造后,装置运行情况发生好转。2007年4月7日投料开车至5月9日,连续运行了32天。6月、7月装置运转率分别达到67.45%和84.62%,装置最长连续运行时间达37天,气化炉最大负荷为77%。最长的湖北双环煤气化装置至今已运行1.5年,投产时间最短的柳化煤气化装置也已运行10个月。中石化壳牌岳阳公司煤气化装置自一次投料开车成功到目前为止,煤气化装置累计开停车13次,装置最长连续运行49天。中石化安庆分公司煤气化装置在2007年4月以前,也是大部分时间在进行整改。从2007年4月份开始有了明显好转,截止到10月8日,装置连续运行时间达60天。装置投产以来共经历了13次停工(2007年6次)。从停工分类统计看,外部原因仅占23%,而内部原因占76.92%,是影响装置长周期运行的主要因素。在内部原因引起的停车事故中:①设备问题占60%,问题主要集中在烧嘴隔焰罩泄漏造成堵渣、机泵故障、激冷气压缩机变频器故障或进口压差高、高温高压陶瓷过滤器破损等方面;②操作问题占30%,主要集中在渣水系统液位控制方面;③仪表误动作联锁停工仅1次。负荷受气化炉合成器冷却器积灰超温制约以及后工序影响,气化炉氧负荷基本位于60%~77%的水平。