搜索
煤制天然气——气化技术甲烷化技术Sasol2交流内容一．BGL气化二．煤化工三．甲烷化四．天然气的压缩与干燥五．催化Copyright©2007AdvanticaInc.(USAOnly)andAdvanticaLtd.(OutsideUSA).Allrightsreservedbytherespectiveowner.BGL煤气化技术傅斌Advantica公司中国区经理、首席代表北京，2007年3月27日BGL气化技术提供商BGL气化技术概述BGL气化技术应用于褐煤BGL气化技术与其他气化技术的比较BGL气化技术的优势BGL气化技术的开发与工业化试验BGL气化技术的应用BGL气化技术提供商BGL气化技术概述BGL气化技术应用于褐煤BGL气化技术与其他气化技术的比较BGL气化技术的优势BGL气化技术的开发与工业化试验BGL气化技术的应用BritishGasplcBritishGasR&DBGTechnologyLtd.科技开发部NationalGridplcAdvanticaLtd.全资子公司大型跨国能源输配公司英国大型天然气生产与输配公司_êáíáëÜ=d~ë`çêéK大型国有公用企业煤气生产运营长输和城市供气管网煤气和煤气具销售技术开发和推广_êáíáëÜ=d~ë=oCa（RMëúTMë）_êáíáëÜ=d~ë=éäÅ大型跨国天然气公司天然气勘探开采天然气净化处理生产替代天然气运营压缩和液化气储气库运营长输和城市供气管网天然气销售技术开发和推广_d=qÉÅÜåçäçÖó（UMëúVMë）k~íáçå~ä=dêáÇ=éäÅ大型跨国能源输送公司建设液化天然气接收站运营压缩和液化气储气库运营长输和城市供气管网运营输电网技术开发、转让和服务^Çî~åíáÅ~（ëáåÅÉ=OMMN）Advantica公司在煤/石油化工领域的技术煤气化技术：BGL碎煤熔渣气化工艺与气化炉技术应用于英国Westfield,德国SchwarzePumpe(SVZ)技术由英国Advantica公司和德国Envirotherm公司(原鲁齐公司的一个业务单位）按比例共同拥有由Advantica公司提供工艺技术和许可证德国Envirotherm公司可提供工程设计催化剂：CRGF/LH化工预转化、制煤气和替代天然气等的催化剂在全世界130个石化/化工工厂和煤气厂使用专利技术转让给英国JohnsonMatthey公司由JohnsonMatthey生产和销售催化剂直接甲烷化工艺：HICOM针对熔渣气化和流化床气化技术开发，直接甲烷化生产SNG专利技术转让给英国Davy工艺技术公司（DPT）由DPT公司提供工艺技术与工程设计BGL气化技术提供商BGL气化技术概述BGL气化技术应用于褐煤BGL气化技术与其他气化技术的比较BGL气化技术的优势BGL气化技术的开发与工业化试验BGL气化技术的应用BGLBritishGas-Lurgi70s-90s英国燃气科技部（现名Advantica公司）在德国鲁奇移动床加压气化技术基础上，在鲁奇公司的协助下，在英美政府和欧盟部分资助下，耗资3.5亿英镑，开发的新一代煤气化技术BGL块/碎煤熔渣气化炉气化反应过程1100ºC2000ºC500ºC1000ºC1700ºC干燥区干馏区气化区燃烧区熔融态渣激冷后玻璃状态渣水蒸汽＋氧气C+O2CO2C+H2OCO+H2C+CO22CO块煤（型煤）、粉煤、助熔剂粗气压气化技术中的BGL块/碎煤熔渣气化炉1100ºC2000ºC500ºC1000ºC1700ºC燃烧区熔融态渣激冷后玻璃状态渣水蒸汽＋氧气C+O2CO2C+H2OC+CO2CO+H22CO块煤（型煤）、粉煤、助熔剂粗气干燥区鲁齐移动床加干馏区“移动床”气化区BGL块/碎煤熔渣气化炉1100ºC2000ºC500ºC1000ºC1700ºC干燥区干馏区燃烧区熔融态渣激冷后玻璃状态渣水蒸汽＋氧气C+O2CO2C+H2OCO+H2C+CO22CO块煤（型煤）、粉煤、助熔剂粗气气化区高温熔渣气化技术BGL块/碎煤熔渣气化技术备煤筛选，预制型煤，配助熔剂制氧空分机预制蒸汽冷却循环用水炉体和部件循环冷却水，熔渣激冷循环用水，补充水产品气经洗涤冷却，脱硫净化获得一氧化碳（约59%）氢气（约30%）甲烷（约6%）及少量二氧化碳、氮气等（约5%）焦油（副产品）经重力分离获得焦油副产品苯酚（副产品）气化废水经萃取脱酚和蒸氨脱氨后回收副产品苯酚水（回收）气化废水经脱酚脱氨和生物氧化池、活性炭净化后回收或排放渣（副产品）激冷后形成的不析水固态渣，可用作建筑和筑路材料或回填BGL块/碎煤熔渣气化技术在鲁齐加压气化炉（Mark-II,III,IV)技术基础上大幅度提高生产率大规模生产替代天然气、合成气大幅度减少固、液、气态排放70年代小规模试验（英国燃气米德兰研究所）80年代中试与工业化示范（英国燃气西田煤气厂）90年代末工业化应用（德国黑水泵厂）鲁齐炉移动床气化技术成熟、煤种适应性强、大规模应用于工业化生产的经验熔渣气化技术气化效率高，气化强度高结合鲁齐加压气化技术和熔渣气化技术的优势BGL块/碎煤熔渣气化技术的特点炉体：结构简单常规压力容器材料常规耐高温炉衬＋循环水冷却喷嘴设计（专有技术）熔渣池设计（专有技术）间歇排渣系统设计（专有技术）投料：块煤/型煤+（助熔剂）6～50mm块煤和机械型煤适量粉煤也可通过喷嘴喷入水煤浆或将焦油重新气化劣质煤和粉煤可冲压制成型煤气化剂：氧气+水蒸汽气化温度提高1400～1600oC氧气消耗与鲁奇炉相当，大大低于流化床气化炉蒸汽用量较鲁奇炉大幅度减少（超过75％）水蒸气分解率超过90%BGL块/碎煤熔渣气化技术的特点气化能力：气化反应速度快，气化强度高，生产能力较同内径鲁齐炉提高2～3倍除产出少量甲烷外，粗气组分（H2+CO）与产气量与流化床气化产出粗气接近碳转化率超过99.5％气化效率和系统热效率均明显提高排放：对环境的影响大幅度改善焦油－量减少，可循环进入气化或回收副产品苯酚－浓度高，装置规模较小，易于高效萃取，回收成本低，有较高经济效益废水－水量小，装置规模较小，加上深度处理装置后投资仍较低，废水净化后可循环使用（零排放）熔渣－玻璃状、无污染、几乎不含碳，可用作铺路或建材组分各组分体积百分比%氢气H230.8一氧化碳CO57.2甲烷CH46.2二氧化碳CO24.9其他烃类组分CHmn0.4不可燃烧气体组分0.5BGL块/碎煤熔渣气化炉典型产品气组分粗气(30C～35C)煤气化工艺流程350°Cto650°CTarSeparator110°C170°C140°C60°CAqueousliquortotreatmentanddisposal（废水总量理论上为气化炉出口总含水量）气化废水储存装置LiquorStorage剩余气化废水送去净化处理油分离装置OilSeparator焦排出后可重新注入气化炉气化，或加工成副产品Tartorecycleorexport油排出后可重新注入气化炉气化，或加工成副产品Oiltorecycleorexport熔渣30oC排出到储存处（熔渣可用作筑路、建筑材料，或堆埋）Slag,30°Ctostorageanddisposal循环使用气化和洗涤冷却水WashCoolerLiquorRecycles激冷水注入Quenchwater激冷水收集后循环使用蒸汽和氧气通过数个喷嘴注入气化炉SteamandOxygentoTuyeres气化炉GasifierQuench熔渣激冷室渣锁SlagLock回收后的焦、油和其他碳化物注入气化炉Tar,oilandcharrecycleCoalLock煤和助熔剂投料Coalandflux煤料斗CoalBunkers煤锁洗涤冷却器WashCooler废热回收锅炉WasteHeatBoiler预冷器PreCooler第二级冷却器AfterCooler末级冷却器FinalCooleroo冷却器Cooler焦分离装置部分气化废水送回二级和末级冷却器，做为冷却用水喷洒LiquorspraytoafterandfinalcoolersBGL熔渣气化炉－粗气冷却、气化废水循环与收集流程简图BGLGasifier–ExampleofCoolingTrainandLiquorHandlingArrangementBGL气化技术提供商BGL气化技术概述BGL气化技术应用于褐煤BGL气化技术与其他气化技术的比较BGL气化技术的优势BGL气化技术的开发与工业化试验BGL气化技术的应用英国西田煤气化试验厂（Westfield）2.7米BGL试验炉试烧美国BelleAyr次烟煤德国黑水泵煤气化厂（SchwarzePumpe）3.6米BGL炉（与3台鲁奇炉联用），为甲醇和发电配套生产合成气和燃料气德国东部地区褐煤（含50%水份）采用发电厂废热蒸汽将煤粉干燥（含12-18%水份），冲压制成型煤中国云南解化试验炉现有合成氨生产装置中改造1台鲁奇炉为熔渣气化炉直接试烧小龙潭褐煤（含35%水份,筛选煤块）中国云南瑞气甲醇/二甲醚厂BGL炉新项目，已开始工程设计小龙潭褐煤（含35%水份,筛选煤块）直接投料将来拟改为型煤投料美国北达科他州某煤气厂项目BGL炉新项目，正在最后论证阶段当地褐煤气化制替代天然气(SNG)与该州大平原煤气厂（鲁奇炉）类似的褐煤褐煤预制型煤生产67,000,000Nm3/dSNG（约7-9台）德国黑水泵厂将含水达50%的劣质褐煤干燥（12-18%）后冲压（无黏接剂高压成型）成型煤气化后排出的玻璃状熔渣具有无渗滤性、几乎不含碳、物理性能稳定、无污染，可用于筑路或制建材或安全回填根据Sustec公司提供的资料某内蒙古褐煤型煤某山西无烟煤单炉（炉径3.6米）日投煤量885944吨/日单炉日投助熔剂量0120吨/日单炉氧气消耗7,48413,780标方/小时每公斤煤氧气消耗量0.470.67公斤/公斤（干燥无灰基）单炉蒸汽消耗7,22213,299公斤/小时每公斤煤蒸气消耗量0.310.45公斤/公斤（干燥无灰基）汽氧比1.21.2Molar蒸汽分解率94.491.6%单炉合成气产率35,79962,565标方/小时单炉日产合成气量859,1761,501,560标方/日单炉日排渣量67.7247.9吨/日冷煤气效率89.890.3%估算：某中国褐煤/某中国无烟煤气体组分某内蒙古褐煤型煤某山西无烟煤氢气29.9329.22一氧化碳54.3259.37甲烷5.483.60二氧化碳7.744.96氮气1.472.08硫化氢、羟基硫0.180.37其他烃类化合物0.600.29氨、氰化氢0.280.11估算：某中国褐煤/某中国无烟煤BGL气化技术提供商BGL气化技术概述BGL气化技术应用于褐煤BGL气化技术与其他气化技术的比较BGL气化技术的优势BGL气化技术的开发与工业化试验BGL气化技术的应用BGLShellGSPGE(Texaco)Lurgi-4气化原理移动床气流床气流床气流床移动床排渣形式液态排渣液态排渣液态排渣液态排渣机械排灰适用煤种烟煤、褐煤次烟煤、褐煤次烟煤、褐煤烟煤烟煤、褐煤投料方式块/型煤、粉煤干煤粉干煤粉水煤浆块/型煤、粉煤气化剂氧+蒸汽氧+蒸汽氧+蒸汽氧氧+蒸汽气化压力(MPa)2.5～6.53.03.03.0～6.52.5～3.0o气化温度(C)1300～20001500～20001600～20001200～1500o气化炉出口温度(C)300～500约1000-超过1000230氧气消耗量(kg/kg)0.490.73-0.820.46蒸汽消耗量(kg/kg)0.310.030.302.17碳转化率(%)99.8999897冷煤气效率(%)8981857478可获总体工艺效率40.439.6-35.837.0与其它熔渣气化技术的比较白色：摘引自“大规模煤气化技术”（许世森等，化学工业出版社2006年）黄色：Advantica公司内部资料BGL气化技术提供商BGL气化技术概述BGL气化技术应用于褐煤BGL气化技术与其他气化技术的比较BGL气化技术的优势BGL气化技