现代煤气化技术发展趋势及应用综述

《化工前沿技术》结课论文现代煤气化技术发展趋势及应用综述学院_化工与药学院专业化学工程与工艺年级班别13工艺（1）班学号2013402010128学生姓名陈博指导教师熊航行2016年6月25日JINGCHUUNIVERSITYOFTECHNOLOGYI目录前言................................................................11干煤粉气流床加压气化..............................................21.1Shell干煤粉加压气化..........................................21.1.1Shell干煤粉加压气化发展优点及瓶颈............................21.2HT-LZ航天炉干煤粉加压气化....................................21.2.1HT-LZ航天炉干煤粉加压气化发展优点及瓶颈......................21.2.2GSP气化技术在中国的应用......................................21.3五环炉干煤粉加压气化（宁煤炉）................................31.4科林干粉煤加压气化（CCG）.....................................31.5四喷嘴对置式干煤粉加压气化（东方炉）..........................32水煤浆气流床加压气化..............................................42.1GE水煤浆加压气化.............................................42.1.1GE水煤浆加压气化发展的优点及瓶颈.............................42.2四喷嘴水煤浆加压气化..........................................42.2.1四喷嘴水煤浆加压气化发展的优点及瓶颈..........................42.3非熔渣-熔渣分级加压气化（改进型为清华炉）.....................42.4E-gas(Destec)水煤浆加压气化...................................53粉煤流化床加压气化................................................53.1U-gas灰熔聚流化床粉煤加压气化................................53.2SES褐煤流化床加压气化........................................53.3灰熔聚常压气化（CAGG）........................................54碎煤固定床加压气化................................................64.1鲁奇固定床加压气化............................................64.2碎煤移动床加压气化............................................64.2.1碎煤移动床加压气化发展的瓶颈..................................64.2.2鲁奇固定床加压（碎煤）气化技术在中国的应用....................64.3BGL移动床加压气化............................................75现代煤气化技术的市场份额分析......................................76心得体会..........................................................8II参考文献.........................................................9III摘要现代煤气化技术是现代煤化工装置中的重要一环，涉及整个煤化工装置的正常运行。本文分别介绍了中国市场各种现代煤气化工艺应用现状，叙述汇总了其工艺特点、应用参数、市场数据等。包括第一类气流床加压气化工艺，又可分为干法煤粉加压气化工艺和湿法水煤浆加压气化工艺。干法气化代表性工艺包括Shell炉干煤粉气化、GSP炉干煤粉气化、HT-LZ航天炉干煤粉气化、五环炉（宁煤炉）干煤粉气化、科林炉（CCG）干煤粉气化、东方炉干煤粉气化。湿法气化代表性工艺包括GE水煤浆加压气化、四喷嘴水煤浆加压气化、多元料浆加压气化、熔渣-非熔渣分级加压气化（改进型为清华炉）、E-gas(Destec)水煤浆气化。第二类流化床粉煤加压气化工艺，主要有代表性工艺包括U-gas灰熔聚流化床粉煤气化、SES褐煤流化床气化、灰熔聚常压气化（CAGG）。第三类固定床碎煤加压气化，主要有代表性工艺包括鲁奇褐煤加压气化、碎煤移动床加压气化和BGL碎煤加压气化等。文章指出应认识到煤气化技术的重要性，把引进国外先进煤气化技术理念与具有自主知识产权的现代煤化工气化技术有机结合起来。【关键词】煤气化市场应用气化特点参数数据分析IVDevelopmentandapplicatinofmoderncoalgasificationtechnologyAbstractModerncoalgasificationtechnologyisanimportantpartofmoderncoalchemicalindustrialplants，involvingstableoperationoftheentirecoalplant.ThispaperintroducesapplicationofmoderncoalgasificationtechnologiesinChina，summarizescharacteristicsofgasificationprocesses，applicationparameters，marketdata，etc.Thefirstclassgasificationtechnologyisentrained-bedgasificationprocess，whichcanbedividedintodrypulverizedcoalpressurizedgasificationandwetcoal-waterslurrypressurizedgasification.ThetypicaldrypulverizedcoalpressurizedgasificationtechnologiesincludeShellGasifier，GSPGasifier，HT-LZGasifier，WHG(NingMei)Gasifier，CHORENCCGGasifier，SEGasifier.Thetypicalwetcoal-waterslurrypressurizedgasificationtechnologiesincludeGE(Texaco)Gasifier，coal-waterslurrygasifierwithopposedmulti-burners，Multi-componentSlurryGasifier，Non-slag/slagGasifier(modifiedasTsinghuaGasifier)，E-gasGasifier.Thesecondclassgasificationtechnologyisfluidized-bedcoalgasificationprocess.Thetypicalfluidized-bedcoalgasificationtechnologiesincludeU-gasGasifier，SESLigniteGasifier，CAGGGasifier.Thethirdclassgasificationtechnologyisfixed-bedcoalgasificationprocess.Thetypicalfixed-bedcoalgasificationtechnologiesincludeLurgiLigniteGasifier，CrushedcoalPressureGasifier，BGLGasifier.Thispaperpointsouttheimportanceofcoalgasificationandrecommendsthestrategicgoalofcombinationofforeignadvancedcoalgasificationconceptsandmoderncoalgasificationtechnologieswithindependentintellectualpropertyrights.【Keywords】coalgasificationmarketapplicationscharacteristicsofgasificationparametricdataanalysis1前言现代煤气化技术[1-2]是现代煤化工装置当中的重中之重，涉及整个煤化工装置的正常运行。通常煤化工装置生产不好的企业都与选择的煤气化工艺不能稳定长周期运行有关，煤化工生产与煤气化技术的可靠、成熟、稳定和长周期运行状态有密切的关联。我国现代煤气化市场上应用的先进煤气化技术种类繁多，达几十种，这些气化工艺大致可以分为3类：第一类是气流床加压气化工艺，又可分为干法煤粉加压气化工艺和湿法水煤浆加压气化工艺。干法气化有代表性的工艺有Shell炉干煤粉气化、HT-LZ航天炉干煤粉气化、五环炉干煤粉气化、宁煤炉干煤粉气化、科林炉（CCG）干煤粉气化和东方炉干煤粉气化。湿法气化有代表性的工艺有GE单喷嘴水煤浆加压气化、四喷嘴水煤浆加压气化、熔渣非熔渣水煤浆二级气化、清华炉水冷壁水煤浆加压气化和E-gas水煤浆气化。第二类是流化床粉煤加压气化工艺，主要有代表性的工艺有U-gas灰熔聚流化床粉煤气化、SES褐煤流化床气化和灰熔聚常压气化（CAGG）。第三类是固定床碎煤加压气化，主要有代表性的工艺有鲁奇褐煤加压气化、碎煤移动床加压气化和BGL碎煤加压气化等。上述各种气化工艺均以适应不同的煤质差异而得到一定范围的使用，并以一定特点、优势以及与煤的匹配适宜性合理而得到市场的青睐和认可，以至这些煤气化技术在一定范围内、适宜特定煤炭资源而存在。下文分别对一些煤气化工艺的主要特点进行简述。21干煤粉气流床加压气化1.1Shell干煤粉加压气化Shell气化工艺[3]于1972年研究，1993年在荷兰推出，用于燃气发电，投煤量2000t/d装置包括原料煤运输、煤粉制备、气化、除尘和余热回收等工序，其中干粉煤加压输送需要N2或CO2。壳牌气化炉单炉生产能力大，目前国内已投产的气化炉能力最大为3000t/d。该气化工艺对原料煤适应范围广，如气煤、烟煤、次烟煤、无烟煤、高硫煤及低灰熔点的劣质煤、石油焦等均能用作气化原料。原料煤含灰量在30％左右也能气化，灰熔点可高达1400～1500℃。1.1.1Shell干煤粉加压气化发展优点及瓶颈壳牌炉的主要优点是干煤粉进料、多喷嘴气化、水冷壁内衬，气化的高温煤气上行进入废锅进行冷却回收热量。冷却后的粗煤气经除尘后去气体净化，其中一部分冷合成气去气化炉循环激冷高温煤气。该工艺具有煤转化率高、冷煤气效率高、有效合成气组分高、高位余热回收效果好、系统无需备炉。存在的瓶颈有：①设备造价高，投资高的主要因素是采用带膜式壁的废热锅炉、高温高压陶瓷过滤器以及激冷循环气压缩机；②激冷用的循环合成气需加压，功耗较大，压缩机也易出故障；③气化关键设备结构比较复杂，制造周期长导致项目建设周期长。