中石化煤气化装置投产现状及煤气化技术应用启示
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煤炭气化技术的发展与应用潜力煤炭是我国主要的能源资源之一,然而,传统的燃煤方式不仅对环境造成了严重的污染,还浪费了煤炭资源。
为了解决这一问题,煤炭气化技术应运而生。
煤炭气化技术是将煤炭转化为合成气的一种技术,它具有广泛的应用潜力和巨大的经济效益。
首先,煤炭气化技术可以有效减少煤炭资源的浪费。
煤炭气化技术可以将煤炭中的有机物质转化为合成气,而合成气可以用于发电、炼油和化工等领域。
通过煤炭气化技术,我们可以更加充分地利用煤炭资源,减少煤炭的浪费,提高能源利用效率。
其次,煤炭气化技术可以减少环境污染。
相比于传统的燃煤方式,煤炭气化技术可以将煤炭中的硫、氮等有害物质转化为气体,减少了大气污染的产生。
同时,煤炭气化技术还可以通过合成气中的一系列净化工艺,将合成气中的颗粒物、重金属等有害物质去除,达到净化环境的目的。
因此,煤炭气化技术在改善空气质量、保护环境方面具有重要作用。
此外,煤炭气化技术还可以推动能源结构的转型。
目前,我国能源结构仍然以煤炭为主,而煤炭气化技术可以将煤炭转化为合成气,进而用于发电、炼油和化工等领域,实现能源的多元化利用。
通过推广煤炭气化技术,我们可以减少对传统燃煤发电的依赖,提高能源的清洁利用水平,推动能源结构的转型。
此外,煤炭气化技术还可以促进经济发展。
煤炭气化技术的应用可以带动相关产业的发展,创造就业机会,促进经济增长。
同时,煤炭气化技术还可以提高能源利用效率,降低能源成本,提高企业竞争力。
因此,煤炭气化技术的发展与应用潜力巨大。
然而,煤炭气化技术也面临一些挑战。
首先,煤炭气化技术的投资成本较高,需要大量的资金支持。
其次,煤炭气化技术的运行过程中会产生大量的二氧化碳,对气候变化产生负面影响。
因此,如何降低煤炭气化技术的投资成本,同时减少二氧化碳排放,是当前亟待解决的问题。
总之,煤炭气化技术的发展与应用潜力巨大。
通过煤炭气化技术,我们可以更加充分地利用煤炭资源,减少煤炭的浪费,提高能源利用效率。
煤气化技术的研究和应用现状分析一、引言煤气化技术是指将煤作为原料,在高温、高压和缺氧的条件下进行化学反应,生成合成气的一种技术。
自20世纪初期开始,煤气化技术就一直受到了人们的关注,成为了产生合成气和一系列化工产品的重要途径之一。
煤气化技术的研究和应用现状分析,对于推动我国能源结构优化升级和经济发展具有重要意义。
二、煤气化技术的研究现状煤气化技术的研究涉及到多个领域,主要包括煤气化反应机理的研究、反应器工程技术的研究、煤气化过程中产生的煤气中的污染物的处理技术等方面。
(一)煤气化反应机理的研究煤气化反应机理是指在化学反应中煤本身所发生的变化,这是研究煤气化技术的重要基础。
目前,关于煤气化反应机理的研究主要包括以下几个方面:煤的结构特征、煤的裂解反应、煤的气化反应以及煤的灰熔化行为等。
(二)反应器工程技术的研究反应器是煤气化技术的核心设备,也是保证煤气化反应能够高效进行的关键。
目前,煤气化反应器主要分为实验室规模反应器和工业规模反应器,其中以工业规模反应器为主。
近年来,随着科技的不断发展,工业规模反应器的使用范围不断扩大,尺寸和反应处理量均有较大增长。
(三)煤气化过程中产生污染物的处理技术煤气化反应中产生大量的废水、废气和固体废弃物,其中含有大量的污染物,严重影响了环境和人类健康。
因此,煤气化后的污染物的处理技术也成为了煤气化技术必须重视的一个方面。
三、煤气化技术的应用现状分析煤气化技术的应用现状主要涉及到煤气化技术在能源、化工、燃料等领域的应用情况。
(一)煤气化技术在能源领域的应用随着能源需求不断增加,煤气化技术在能源领域的应用也日益广泛。
目前,煤气化技术在燃气发电、城市煤气和煤化工领域中得到了广泛应用。
(二)煤气化技术在化工领域的应用煤气化技术是生产合成氨、合成甲醇、合成油、二甲醚、苯乙烯等重要化工产品的重要途径之一。
目前,煤气化技术在化工领域的应用已经取得了很大的成功,且应用领域也在不断扩大。
煤气化技术及其应用在化工工业中的前景煤气化技术是将固体煤转化为可燃气体的过程,通过控制气化反应条件,可以获得不同组分和性质的合成气,如合成气、水煤气等。
煤气化技术在化工工业中具有广阔的应用前景,可以提供丰富的原料和能源,同时减少对传统石油资源的依赖。
首先,煤气化技术可以为化工工业提供多种原料。
通过煤气化,煤中的有机物质可以转化为合成气,合成气中含有一定比例的一氧化碳和氢气,这些气体可以用于合成化学品。
例如,一氧化碳可以通过催化反应转化为甲醇、乙醇等有机化合物,而氢气则可以用于制备氨、氢氟酸等化学产品。
煤气化技术可以将煤转化为合成气,为化工工业提供了丰富的原料资源,满足了不同化学品的生产需求。
其次,煤气化技术还可以提供清洁能源。
煤气化过程中,煤中的硫、氮等杂质会被去除,从而减少了燃烧产生的污染物排放。
而合成气中的一氧化碳和氢气可以作为燃料使用,可以替代传统的石油和天然气。
煤气化技术可以将煤转化为清洁能源,减少对传统能源的依赖,降低环境污染,符合可持续发展的要求。
此外,煤气化技术还可以实现能源的高效利用。
煤气化过程中,产生的余热可以通过余热回收技术进行利用,提高能源利用效率。
同时,合成气中的一氧化碳和氢气可以通过催化反应转化为合成燃料,如合成柴油、合成天然气等。
这些合成燃料具有高热值、低硫、低氮的特点,可以替代传统燃料,降低能源消耗和排放。
然而,煤气化技术在应用过程中还面临一些挑战。
首先,煤气化过程中产生的合成气中含有一定比例的一氧化碳,这对操作人员的安全构成了一定的威胁。
其次,煤气化设备的建设和运行成本较高,需要投入大量的资金和技术支持。
此外,煤气化技术对煤质的要求较高,需要选择适合的煤种进行气化,这对煤矿的开采和选择提出了一定的要求。
为了克服这些挑战,需要加强煤气化技术的研发和应用。
一方面,可以通过改进气化反应条件和催化剂的选择,降低合成气中一氧化碳的含量,提高操作人员的安全性。
另一方面,可以加强煤气化设备的研发,降低建设和运行成本,提高设备的稳定性和可靠性。
煤炭气化技术的创新与应用煤炭气化技术是一种将煤炭转化为可用气体或液体燃料的工艺。
随着能源需求的增加以及环境问题的日益严重,煤炭气化技术的创新与应用变得尤为重要。
本文将探讨煤炭气化技术的创新方向以及其在实际应用中的意义。
1. 煤炭气化技术的创新方向煤炭气化技术的创新主要体现在以下几个方面:1.1 高效气化工艺的研发传统的煤炭气化工艺存在能源利用率低、燃气质量不高等问题。
因此,研发高效气化工艺是煤炭气化技术创新的重要目标之一。
高效气化工艺能够提高煤炭的气化效率,减少能源的浪费,并且产生的燃气质量更高,更适用于工业生产和发电。
1.2 新型催化剂的研究与应用催化剂在煤炭气化过程中起到重要的作用,可以加速反应速率,降低反应温度,提高产物的选择性。
因此,研究和应用新型催化剂是煤炭气化技术创新的另一个重要方向。
新型催化剂可以改变传统气化工艺的条件,提高反应效果,并且降低催化剂的使用成本。
1.3 燃气产生的再利用传统的煤炭气化过程中,产生的燃气往往没有得到充分利用。
燃气中含有丰富的一氧化碳和氢气等可再利用的气体,可以用于合成燃料、化工原料等领域。
因此,研究如何有效地利用燃气是煤炭气化技术创新的重要课题之一。
2. 煤炭气化技术的应用意义煤炭气化技术的创新和应用对能源产业和环境保护都有着重要的影响。
2.1 提高能源利用效率通过创新气化工艺和利用高效催化剂,可以提高煤炭气化的能源利用率。
这意味着相同数量的煤炭可以产生更多的气体或液体燃料,解决了能源供应紧张的问题。
2.2 减少环境污染传统的燃煤发电过程中会产生大量的二氧化碳、硫化物、氮氧化物等有害气体和固体废弃物。
而煤炭气化技术可以实现高效清洁燃烧,减少污染物的排放。
此外,煤炭气化技术还可以将煤炭中的二氧化碳捕获并封存,减缓温室气体的排放,有利于环境保护。
2.3 促进经济发展煤炭气化技术的创新和应用可以促进煤炭资源的综合利用,拓展煤炭产业的发展空间。
同时,由于煤炭气化技术可以产生丰富的气体或液体燃料,还可以替代石油和天然气的使用,减少对进口能源的依赖,提高能源安全性。
浅谈煤气化技术发展及应用现状摘要:本文介绍了固定床气化技术、流化床气化技术和气流床气化技术这三个煤气化技术中的典型代表技术的发展及应用,从而对我国现阶段煤气化技术的发展及应用现状做一个简单的综述。
关键词:煤气化技术发展及应用煤化工产业作为化学工业的极为重要的组成部分,是以煤为主要原料生产化工产品的产业,包括煤热解、煤气化、煤焦油加氢、煤气化制合成氨、煤气化制甲醇、煤气化制乙二醇、煤制油、煤制烯烃、煤气化制SNG液化生产LNG等行业,其产品涵盖合成氨、甲醇、尿素、油品、乙二醇、乙烯、丙烯、液化天然气等。
而煤气化是煤化工产业的龙头技术。
在目前的社会条件下,根据其是否可以作为大型工业化运行的技术,可以将煤气化技术分为固定床气化技术、流化床气化技术和气流床气化技术。
1、固定床气化技术的发展及应用1.1 常压固定床煤气化技术在常压下,将空气、蒸汽等作为气化剂,将煤转化为煤气的过程就是常压固定床煤气化。
这个技术较为成熟可靠,具有简单的操作流程、较少的投资和较短的建设周期,因此在被广泛应用于国内冶金、机械等行业的燃气制取工作中;同时在中小型合成氨厂、甲醇厂的合成气制取中都有极其广泛的应用[1]。
但是,这种煤气化技术对原料煤有比较高的要求,而且单炉具有较小的生产能力、较高的渣中残碳和在气化为常压煤气时较高的的压缩功耗。
随着社会经济和技术的飞速发展,煤气化技术也得到了较大的发展。
又由于国家提高了对煤化工准入生产规模的要求,因此,这种技术已经很少在新建的大型煤化工装置中使用了。
1.2 加压固定床煤气化技术加压固定床气化技术的典型代表是鲁奇加压气化技术。
该气化技术的原料具有较广的适应范围,除了具有较强黏结性的烟煤不能气化之外,可以气化包括具有较高的可气化灰分的劣质煤在内的从褐煤到无烟煤的所有煤。
鲁奇气化炉中的煤和气化剂运动方向是相反的,具有较低的炉温,采用固态排渣。
鲁奇加压气化技术较为成熟可靠,具有较高的气化效率、碳转化率等,同时,在各类气化工艺中,它消耗的氧气量较低,而且具有极其简单的原料制备和排渣处理工艺,在城市煤气生产中得到了极其广泛的应用。
煤气化技术在煤化工生产中的应用煤气化技术,是以煤作为原料,通过高温和高压的反应,将煤转化为可用于燃气、化工及其他工业用途的煤气和化学原料的一种技术。
煤气化技术在煤化工生产中的应用,被广泛认为是煤化工发展的重要途径,主要因为它可以有效地利用煤资源,提高获取化学品的质量和效率,并且有助于解决石油资源短缺等问题。
煤气化技术的优势相比于传统的煤化工方法,煤气化技术至少有两个独特的优势。
首先,煤气化技术使煤成为一种比较干净的能源形式,因为煤气化后的产物主要是一氧化碳、氢气和二氧化碳,其中一氧化碳可以在内燃机中燃烧,产生高效的热能,氢气可以用来制造乙烯、乙二醇、氨、甲醇等化工原料,而二氧化碳则可用于确保产量和产品质量。
其次,煤气化技术可以更高效地利用煤,通过对煤的化学变化,将煤的有机物质分解,得到一些更有用的产物。
这使得煤气化技术有助于提高煤矿的产值,并且可以减少煤的浪费。
实现煤化工的转型升级作为中国重要的产业之一,煤化工已经成为了国家经济建设的重要力量。
然而,长期以来,煤化工在一定程度上依赖于煤的低级利用,由于传统的煤化工方法对环境的污染和资源浪费逐渐受到公众和政府的关注,为实现煤化工的转型升级,煤气化技术的应用变得至关重要。
近年来,我国的煤气化技术有了长足的发展。
以山西省吕梁煤化有限责任公司为例,该公司采用了中压、氧气煤气化技术,提取出高质量合成气,然后再进行化工过程,实现了从煤到化工产品的“一条龙”生产,大大节约了能源成本,提升了生产效率。
除此之外,煤气化技术的应用还可以推动煤炭和煤化工产业的协同发展,因为煤气化工艺可以使煤组分得到高效利用,这意味着煤炭和煤化工产业之间的配合在未来将更加紧密。
具体而言,随着煤气化技术在煤化工生产中的应用逐渐加强,我国的煤炭企业可以逐步走向高附加值的端产品生产,特别是在生产乙烯、甲醇、乙二醇和其他化学品方面。
这将不仅有助于进一步稳定我国的原料供应,还可以推动我国煤炭产业的多样化发展,从而提升我国产业的竞争力。
煤气化技术的现状及发展趋势摘要:中国是一个资源丰富、幅员辽阔、矿产资源丰富的国家,煤炭作为中国资源结构的一个特别重要的组成部分,具有绝对的数量优势。
随着科技的发展,煤炭的使用逐渐增多,为了改善煤炭资源直接燃烧造成的污染程度,能源公司正在将煤炭转化为更加环保的二次能源,这大大促进了国家的可持续发展。
本文将分析我国煤气化技术的现状和发展过程,探索更科学、更环保的发展方向。
关键词:煤气化;利用方式;发展工艺;二次能源前言中国是一个幅员辽阔资源丰富的国家煤炭相对丰富。
此外,近年来中国社会经济和科技的迅猛发展在一定程度上促进了中国石油化工的进步。
最重要的联系是将煤转化为清洁和有效的合成气体,即CO+H2,通常称为煤气化技术。
先进的煤气化技术不仅可以大大减少燃烧过程中对大气环境的污染和排放,而且还可以在一定程度上提高煤炭使用的效率。
它在煤的直接液化、煤的间接液化、石油化学、燃料电池等方面发挥着至关重要的作用,并具有一定的显示意义。
一、煤气化技术的发展现状1.固定床气化技术固定床气化技术,又称移动床气化技术,是世界上第一个开发和应用的气化技术。
固定床通常使用煤或焦炭作为原料。
煤(焦炭)是从煤气炉顶部加入的,从上到下经过干燥层、炭化层、还原层和氧化层。
最后,将灰排放出炉外,气化剂由下而上预热到氧化层和还原层。
固定床气化极限是床层均匀性和密封性的高要求,炉内使用的煤必须具有一定的粒度(6-50 mm)和均匀性。
机械强度、热稳定性、粘度和煤渣都与渗透性有关。
因此,固定式燃气炉对人炉原料有许多限制。
2.流化床气化技术煤气炉从锅底吹出来,使煤粉(粒径小于6毫米)与锅炉房的反向流动平行反应,通常称为流化床气化技术。
煤颗粒(煤粉)和气化剂平行移动在炉底锥部分和炉柱部分,固体废物被排出。
逆流气化对人炉煤的活性要求很高。
与此同时,炉内温度低、停留时间短,可能导致碳转化率低、粉煤灰含量高、残馀碳含量高、灰分分离困难和操作弹性低。
现代煤气化技术发展趋势及应用综述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,论述了固定床、流化床、气流床及煤催化气化等煤气化技术的现状及发展趋势,比较了国内外主要的煤气化技术,对当前煤化工技术及产业发展中令人关注的热点,叙述汇总了其工艺特点、应用参数、市场数据等。
标签:煤气化;市场应用;气化特点;参数数据分析一、国内外煤化工现状从世界范围内各种能源的储备量来看,天然气、石油占比12%,而煤炭占比高达79%,由此不难看出,在能源战略中煤炭利用技术的开发和研究占据了何等重要的位置。
世界煤化工的发展经历了漫长的时间,早在二十世纪初,逐渐兴起的煤炭炼焦工业标志着煤炭化工正式进入了发展初期阶段,到了二十世纪中期,有机化学工业一直以煤炭为主要的原材料,随着石油化学工业的逐步兴起,在化工原料的配比中,逐渐强化了天然气和石油的重要性,慢慢降低了煤炭的应用比例,缺乏在实践中的研究、发展和应用,必然会在一定程度上影响世界煤炭化工技术的深入发展和进步。
但是到了二十世纪70年代,大幅度攀升的石油价格,对石油化学工业的健康发展产生了不利的影响,与此同时在煤液化、煤气化等方面煤化工都取得了一定的成绩,尤其是到了二十世纪末,石油价格在世界范围内都始终居高不下,并呈现不断上涨的态势,这就为煤化工技术的发展提供了有力的外部环境,人们也逐渐重视煤化工的重要性。
二、国内常见主要煤气化技术概述2.1固定床加压气化技术(1)常压固定床煤气化技术在常压下,将空气、蒸汽等作为气化剂,将煤转化为煤气的过程就是常压固定床煤气化。
这个技术较为成熟可靠,具有简单的操作流程、较少的投资和较短的建设周期,因此在被广泛应用于国内冶金、机械等行业的燃气制取工作中;同时在中小型合成氨厂、甲醇厂的合成气制取中都有极其广泛的应用。
但是,这种煤气化技术对原料煤有比较高的要求,而且单炉具(2)加压固定床煤气化技术加压固定床气化技术的典型代表是鲁奇加压气化技术。
煤气化技术研究及应用前景展望煤气化技术是一种将煤炭转化为合成气的过程,通过高温和压力下的化学反应,将煤炭中的碳氢化合物转化为一种混合气体,其中主要成分是一氧化碳和氢气。
这种合成气可以用于发电、制造化学品、液体燃料等多个领域。
随着能源需求的增长和环境污染问题的日益突出,煤气化技术在能源转型和环境保护方面具有重要的应用前景。
煤气化技术的研究和发展已经有数十年的历史,目前已经取得了一系列重要的成果。
研究人员通过改进反应器设计、优化催化剂配方等手段,提高了煤气化过程的效率和产气质量。
同时,煤气化技术也逐渐与其他领域的技术相结合,如燃料电池、合成氨等,进一步提高了煤气化的综合利用效率。
煤气化技术的应用前景非常广阔。
首先,煤气化技术可以为煤炭资源的高效利用提供途径。
煤气化可以将煤炭中的有机物转化为气体,使得煤炭的能源价值得到充分发挥。
与传统的燃煤发电相比,煤气化发电可以减少大气污染物的排放,降低对环境的影响。
其次,煤气化技术还可以为化学工业提供原料。
合成气中的一氧化碳和氢气可以用于合成液体燃料、合成氨等化学品,为化工行业的发展提供了新的选择。
此外,煤气化技术还可以与其他技术相结合,如燃料电池技术,实现煤气的高效利用和能源的清洁转化。
然而,煤气化技术在应用中还面临一些挑战。
首先,煤气化过程需要高温和高压的条件,能源消耗较大。
因此,在提高煤气化效率的同时,也需要寻找更加节能环保的工艺和设备。
其次,煤气化过程中会产生大量的副产物,如焦炭和灰渣,对环境造成一定的影响。
因此,需要开发高效的副产物处理技术,实现煤气化过程的资源综合利用。
此外,煤气化技术的应用还需要解决一些经济和政策上的问题,如投资成本高、市场需求不确定等。
尽管面临一些挑战,但煤气化技术在能源转型和环境保护方面的潜力巨大。
随着能源需求的增长和环境污染问题的加剧,煤气化技术将成为解决能源和环境问题的重要手段之一。
未来,我们可以预见,煤气化技术将进一步发展,实现更高效、更清洁的能源转化。
煤气化技术应用现状及发展趋势发布时间:2023-02-23T05:47:48.180Z 来源:《中国科技信息》2022年第19期作者:高翠[导读] 随着科学技术的发展,我国的煤气化技术有了很大进展高翠身份证号码:6126241988****3220摘要:随着科学技术的发展,我国的煤气化技术有了很大进展,并得到了广泛的应用。
为从根本上提高煤炭资源利用率,需不断推动先进煤化工技术发展,研究更为先进的煤化工生产理念与技术体系,进一步增强煤化工生产质量、效率。
本文首先对煤气化技术概述,其次探讨煤气化技术应用现状,最后就煤气化技术发展趋势进行研究,以供参考。
关键词:煤气化技术;气流床;流化床;固定床引言就目前来看,各国都将煤化工能源技术作为经济发展战略,通过大力发展能源技术,不仅能够有效解决能源危机,还可以推动社会可持续发展进程。
这里需要指出的是,煤炭资源的应用会对环境造成一定程度破坏,而且其实际利用率也是较低的,除此以外,我国的能源格局依然呈现出贫油富煤特征,这就要求将煤炭资源的作用充分发挥出来,而达成这个目标的主要途径就是要将煤化工技术、设备加以合理应用。
1煤气化煤气化技术主要就是对煤原料进行反复加热处理,通过使用化学药剂发生化学反应,使固体煤炭能够转化为气体混合物。
气化剂主要包括水蒸气、空气、二氧化碳等,这些材料均可以与煤炭发生反应。
不仅如此,煤炭通过热分解后会生成二氧化碳、水蒸气与烃类物质,这些物质也可以与热煤发生均相反应。
结合气化方法、气化外在条件以及原料煤根本性质,气化中的气体组成差距也较大。
结合煤气炉内气体生成特征,可以将每一层由上至下划分为干燥层、干馏层以及氢化层等。
在煤炭干燥与干流带中,煤可以返到高温加热释放出水分并蒸发。
其他剩下的物质为焦炭,可以在还原带中发生氧化反应,经过气化后的煤性质不同,水分也存在较大差距。
经过气化反应后的煤还需要通过净化加工生成化学品。
2煤气化技术应用现状2.1配煤技术研究发展现代煤化工既是煤炭转型发展的重要途径,也是保障国家能源安全的重要抓手,晋华炉为了合理使用煤种,充分考虑供煤矿区煤层煤质波动性及生产技术条件等因素对煤炭产品质量的影响,包括原煤的水分、灰熔点、挥发分、灰分、黏结性、化学活性、成浆性能、成渣特性、机械强度和热稳定性等进行研究。
中石化煤气化装置投产现状及煤气化技术应用启示2008-08-010 引言近年来,随着石油价格的不断上涨,能源结构发生了很大的变化;新一代先进的煤气化工艺技术随之迅速发展,煤气化技术工业化程度也大大提高;为适应更加劣质的原料,拓宽原料煤种范围,替代或降低高价值能源消耗,减少环境污染,提高产能奠定了基础。
煤炭在我国能源结构中占有极其重要的地位,根据统计从2002年到2004年,煤炭占我国能源总产值的比重由66.6%上升到75.6%。
随着国际油价的不断攀升和人们环保意识不断加强,发展煤化工将是我国能源结构调整、应对能源危机、实现可持续发展的重要举措。
1 中石化煤代油工作进展情况中石化在发展以煤代油和煤化工工作方面,取得的成果是显著的。
目前,每年以煤替代烧油约4000kt,全年用煤量达到27000Kt以上。
自2000年开始,针对化肥企业原燃料结构不合理,导致产品生产成本高、企业经济效益差的现状,正式启动了化肥“煤代油”原料改造工作,至今已安排金陵、南化、巴陵、湖北、安庆及齐鲁6家企业实施改造;2006年底已建设投产5套煤气化装置。
标志着中石化已经具有了先进的洁净煤气化装置,对于化肥企业发展、石化能源替代战略的实施具有重大意义。
6套煤气化装置建成投产后,每年可用约3600kt原煤,顶替轻油约1200kt、重油400kt:大大节约了高价值的石油资源,降低了单位产品的生产成本,增加了企业竞争水平。
1.1 煤代油原料改造主要内容(1)新建工艺装置:空分、原料制备、气化、灰水处理、气体净化;(2)新建配套装置:原料贮运及输送,火炬系统、仪电系统、公用工程等;(3)氨合成回路进行部分扩能改造,尿素装置不改造。
1.2 改造后的产品结构(1)安庆年产合成氨386kt,尿素570kt,外供氢气13.8kt。
(2)金陵年产合成氨240kt、尿素400kt,外供氢气50kt。
南化300kt合成氨能力不变。
(3)湖北年产合成氨396kt、尿素570kt,尚余部分合成气待用。
(4)巴陵合成氨能力由日产1100 t提高到1320 t,年产440 kt,尿素生产能力基本不变,富余的氨和氢气供己内酰胺装置使用。
(5)齐鲁煤气化产生的合成气主要用于丁辛醇、甲醇和氢气。
1.3 煤气化技术选择1.3.1 3套GE水煤浆加压气化技术(1)金陵:气化采用Φ3200×3000mm气化炉、气化压力4.0MPa,日投煤量2000t,有效气体(H2+CO)13.7万m3/h;空分引进法液空技术,规模56000Nm3/h氧气;气体净化采用国内聚乙二醇二甲醚脱硫脱碳技术,其它均为国内技术,大部分设备国产化。
(2)南化:气化炉Φ3200×2000mm、气化压力8.7MPa,日投煤量1500t,有效气体(H2+CO)87500Nm3/h;新建制浆、灰水和渣处理系统。
(3)齐鲁:气化炉Φ3200×3000mm、气化压力6.5MPa,日投煤量2000t,有效气体(H2+CO)10万m3/h;配套空分装置为杭氧技术,规模42000Nm3/h。
1.3.2 3套壳牌粉煤加压气化技术气化单炉运行,气化压力为4.0MPa,日投煤量2000t,有效气体(H2+CO)14.08万m3/h。
气化炉内件为国外制造,气化炉外壳分别由金重、大连一重、上锅制造,并承担气化炉整体组装工作。
空分装置规模48000Nm3/h氧气、内压缩流程。
巴陵引进林德成套空分技术,湖北、安庆2套国内杭氧技术:杭汽配套制造汽轮机,沈鼓配套制造空压机、氮压机;液体泵、膨胀机、高压板式换热器等设备从国外进口。
酸性气体净化工艺采用德国鲁奇的低温甲醇洗技术,氧化碳变换系统采用国内耐硫变换技术。
2 煤气化装置投产运行现状2.1 装置投产情况(1)金陵2004年2月7日工程开工,2005年5月28日实现装置全面中交,9月26日投产。
建设到投产共计19个多月。
(2)南化气化装置2004年10月工程开工,2005年11月16日实现装置中交,2006年1月11日投产,总计近15个月。
(3)岳阳2003年7月1日土建开工,2006年7月完成工程中交。
12月19日建成投产,共计41个多月。
(4)湖北2003年10月28日开工建设,2006年9月30日完成工程中交,12月10日投产,共计38个多月。
(5)安庆2004年3月15日开工建设,2006年8月29日完成工程中交,2006年11月18日煤气化装置投料,共计32个多月。
2.2 装置运行情况2套水煤浆气化装置总体运行情况比较好,金陵2006年水煤浆气化装置运行趋于稳定,装置运转率90%以上,单炉连续运行69d,装置连续114d,南化运行初期因A/B炉没有同时安装和试车,影响了生产的连续性,目前运转率可达90%。
3套壳牌气化装置运行初期,因设备问题制约,装置运转率不足30%;4月份以来装置运转率有较大提高。
安庆、湖北、岳阳煤气化装置运转率分别为69%、54%、53%,最长连续运行时间分别为65d、37d、49d。
安庆是目前已投产的5套壳牌气化装置中连续运行周期最长的。
2.3 装置运行负荷2套水煤浆气化装置实际负荷可达到90%以上。
安庆目前气化实际运行负荷在65%~75%。
湖北气化实际运行负荷在65%~75%。
岳阳气化运行负荷在60%~80%,短时最高负荷85%。
3 存在问题和解决措施3.1 总体情况2套GE水煤浆气化装置因技术、设备成熟,运行经验丰富,总体运行水平基本可以达到设计水平。
设备、仪表、阀门等关键设施基本满足了安全平稳运行需要,出现的洗涤塔带液带灰、影响下游预变换炉压差高等影响装置满负荷运行的问题已得到解决。
3套壳牌气化装置投产初期运转率均不高,不同程度出现气化炉系统超温、堵渣、合成气冷却器结灰、陶瓷过滤器堵塞和损坏、系统腐蚀等共性问题。
3.2 影响长周期稳定运行的主要问题3.2.1 设计和设备方面(1)煤烧嘴隔焰罩频繁泄漏。
改进结构、调整优化工艺参数,已实现备件国产化。
(2)高温高压陶瓷过滤器滤芯断裂,整改加固解决。
(3)国产激冷气循环压缩机运行可靠性低,改进备件。
(4)开工烧嘴易损坏,控制安装质量、优化使用条件,降低故障率。
备件已实现国产化。
3.2.2 工艺方面(1)煤加压和输送系统运行不稳定,控制粉煤杂质、运行压差、粉煤粒度。
(2)气化炉排渣系统易堵。
稳定原煤质量,操作条件,减少大渣形成。
(3)气化炉反应温度无法直接测量,操作温度控制难度大。
控制进料及煤质稳定,加强相关工艺监控,摸索和积累气化操作经验。
3.2.3 原煤质量(1)原煤资源供应不稳定,批量小、切换频繁,严重影响装置稳定运行。
(2)同一煤矿原煤性质和灰分组成不稳定,对渣和灰形成影响较大。
(3)原煤质量达不到设计要求,影响有效组分低于设计,煤氧耗超设计值。
3.3 实现装置满负荷运行、需攻关解决的问题(1)提高煤粉加压输送系统能力,需改进粉煤加压和输送单元设备和部分控制系统。
(2)减缓煤粉输送系统阀门、管道磨损问题。
(3)提高高温高压陶瓷过滤器使用寿命。
(4)提高灰水系统处理能力。
4 煤气化技术应用的体会与启示4.1 由于世界性的油气短缺、油价高位运行和中国多煤少油的资源特点,促使煤气化技术在中国进入了发展的快车道。
初步统计,采用国内外先进大型洁净煤气化技术已投产和正在建设的装置约48套(已投产运行24套),其中鲁奇1(1)壳牌15(5)、GE23(14)、华化7(4)、GSP2。
还有正在工业化试验的鲁奇BGL、西安两段式干煤粉加压气化技术等。
根据已经投产运行情况,粉煤气化技术的工业化发展程度最快,其中湿法进料气化技术更趋于成熟。
4.2 新型煤气化技术先进性的兑现,取决于其工业化的成熟程度;是需要经过技术专利商、工程设计和使用者共同积累总结工业化应用经验才能实现的。
(1)湿法进料、热壁炉气化技术经多年工业化运行考验,技术已经成熟、工程建设和操作经验丰富;适应性的原料煤种选择明确,设备、仪表、阀门等国产化力度大,设计和工程建设进度快、试车周期短、试车费用少、总体投资省。
装置进入平稳运行期短,多炉配置运行灵活。
装置投产后,可以较快的获得效益。
(2)干法进料、膜式水冷壁炉气化技术该气化技术的冷壁炉、以渣抗渣、粉体处理和控制系统的设计理论非常先进,对煤种适应范围宽于热壁气化炉。
由于工业化应用时间短,运行经验不足,系统设备结构复杂,一次性投资较大,建设和试车周期较长,投产后不能很快进入长周期稳定运行期。
随着对该技术的理解和消化,运行经验的积累和装置操作水平的提高,操作周期将进一步延长;随着设备国产化步伐加大,装置投资将会降低,投资的经济性也会提高。
客观讲,目前已投运的5套壳牌气化装置运行水平,由于吸取了先期投产的煤气化装置的经验,初期运行水平比其它引进技术已有较大提高。
4.3 发展煤化工,必须提高对煤的认识,稳定合格的原料煤供应是实现煤气化装置高效、安全、稳定、长周期、经济运行的重要前提之一。
同内外的煤气化技术发展方向都趋于大型化、加压、适应多煤种。
实际上任何一种煤气化技术都需要适宜的煤质条件和工艺条件:应综合考虑煤气化工艺自身和经济运行的需要。
吸取先期投产的鲁奇、德士古气化装置在原料煤使用方面的经验与教训。
研究分析原煤灰分含量、灰的组成对气化炉本体形成挂渣、排渣和于灰粘性的影响,最终确认实际用煤的质量范围。
按照原料煤质量要求,寻求大矿采购原煤,稳定原煤批次供应量,减少气化炉进料切换周期。
建立配煤设施,对不同煤种进行混合预处理,选择和配比合适的气化原料。
4.4 煤气化技术的选择,要考虑综合因素不仅要考虑技术的先进性、投资高低:更要考虑装置所在地的原料供给、煤种和煤质的情况;所需气化装置的生产规模;合成气的下游产品方案,涉及气化炉配置方案和系统热量回收方式,以及建设环境等多方面因素需要兼顾。
4.5 煤气化技术专利商,在宣传和介绍煤气化专利技术时,不仅应阐述其先进性、经济性,更要注重提供工业化应用的经验和教训,特别是煤质条件对工业装置安全平稳运行和经济性的影响,以加深对其技术、设计思想的理解,才能使先进变为现实,也才能真正体现了用户至上的宗旨。
4.6 作为煤气化技术的使用者,需要充分消化和吸收专利技术、全面理解设计思想,对于实现装置的安全平稳操作是至关重要。
4.7 目前新建的装置多为几种技术的组合,全系统能量的匹配和平衡需要在总体工程设计中考虑,只有做到全系统能量的合理利用,才能真正实现设计的低能耗,最终实现降低生产成本、提高生产效率。