壳牌煤气化技术及国内引进的19套SCGP装置共23台炉现状

壳牌煤气化装置的生产运行与技改措施摘要：近年来，壳牌煤气化装置的生产运行与技改问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。

本文首先对相关内容做了概述，分析了其工艺流程，并结合相关实践经验，分别从烧结金属设备损坏以及煤烧嘴频繁跳车等多个角度与方面，就运行中出现的问题及应对措施展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。

关键词：壳牌煤气化装置；生产运行；技改；措施1 前言随着壳牌煤气化装置应用条件的不断变换，对其生产运行与技改提出了新的要求，因此有必要对其相关课题展开深入研究与探讨，以期用以指导相关工作的开展与实践，并取得理想效果。

基于此，本文从概述相关内容着手本课题的研究。

2 工艺流程壳牌干粉煤气化工艺由磨煤及干燥、煤加压及输送、气化、除渣、除灰、湿洗、初步水处理、公用工程等8个工段组成。

原料煤经过皮带输送，进入磨煤机制粉后，合格煤粉颗粒进入煤粉仓；经过N2/CO2气体加压输送到气化炉煤烧嘴，在富氧环境下发生化学反应，有效成分转变为CO、H2等粗合成气，固体残渣顺气化炉膜式壁流入渣池，被水激冷后进入除渣工段排出界区。

夹带一定飞灰的粗合成气经过气化炉激冷段被冷却到约900℃后经气体返回室进入合成气冷却器，在此气体中所带潜热被利用，副产 5.0MPa、400℃中压蒸汽，同时被冷却至340℃后进入高温高压飞灰过滤器，经过除灰工段，气体中飞灰含量达到20μg/m3以下，进入湿洗工段进一步洗去粗合成气中的飞灰及其他酸性气体后送出界区。

生产过程中产生的工艺废水进入初步水处理工段进行预处理后送出界区。

公用工程工段主要为煤气化装置提供N2/CO2、点火用LPG、柴油等物料。

3 运行中出现的问题及应对措施3.1烧结金属设备损坏3.1.1原因分析整个壳牌煤气化装置有多套烧结金属设备，这里主要指粉煤加压与输送单元的充气锥、充气器等，特别是粉煤锁斗内的充气笛管和充气锥经常损坏。

其损坏的主要原因有3个:①煤锁斗是疲劳容器，担负充压和通气功能的充气锥、充气器两侧压力经常改变，也存在瞬间超压的情况，造成充气锥、充气器疲劳变形；②进充气锥的气体不洁净，污堵烧结金属孔，通气不畅，导致烧结金属两侧压差超标，损坏设备；③通气设备的强度不够。

国内气化炉市场“百家争鸣”, 煤化工“心脏”的国产化成功之作展开全文■ 信息来源| 最国产10年前国内煤化工核心装置——气化炉, 基本靠引进国外先进技术。

10年后的今天, 国内自主煤气化技术发展迅速, 尤其以水煤浆气化技术的国产化, 使我们国内大型项目摆脱了对进口技术的依赖。

气化炉作为化工项目的心脏投资巨大, 年处理原煤25万吨的气化炉进口品牌单台造价接近1亿人民币, 而国产化后的价格仅为进口的三分之一。

目前国内煤化工应用的气化炉大约有40种, 截止2020年我国对煤气化炉的需求量将达到2250套, 中国已经成为世界上最大的煤气化炉市场。

煤化工气化炉根据煤的性质和对煤气的不同要求有多种气化方法, 按照煤颗粒的运动状态相应的气化设备有固定床（移动床）气化炉、流化床(沸腾床)气化炉、气流床煤气化炉。

从煤的相态上来分辨, 两种主流气化炉分别为, 水煤浆和干煤粉。

随着国产气化技术的逐步提升, 一系列国产新炉型的陆续投产实现长周期运行, 加之进口炉型昂贵的专利费和过高的前期投资, 新项目逐渐采用了价格便宜, 操作简单的国产炉型, 一些国外炉型逐渐没落。

•固定床气化炉：进入国内市场最早, 投资高, 对蒸汽需求量大, 产气量略小。

•主要供应商有:美国UGI: 我国以煤炭为原料的合成氨厂的造气炉绝大多数是基于UGI 炉型发展起来的。

它的优点是设备简单, 易于操作。

缺点是: 因常压操作生产强度低, 生产需要高压的合成气时能耗高, 对煤种要求比较严格, 通常须采用有一定粒度要求的无烟煤或焦炭。

炉子为直立圆筒形结构, 下部有水夹套, 上部内衬耐火材料, 炉底设转动炉篦以利排灰渣。

国内主要应用项目：晋煤集团, 湖北三宁, 丰喜集团合成氨项目德国鲁奇（Lurgi): 生产能力大, 以块煤为原料, 尤其适应褐煤, 碳转化率高, 调节负荷方便, 缺点是投资大, 结构复杂, 加工难度高。

主要国内应用项目：大唐煤制气, 新疆广汇能源, 河南义马等项目德国BGL（液态排渣鲁奇炉）:BGL炉是英国BG公司和德国鲁奇联合开发的炉型, 与其他以氧气为主的气化系统相比, BGL气化炉耗氧量较低, 从而使总效率明显提高。

壳牌煤气化装置运行与改造探究发表时间：2020-07-10T01:06:21.808Z 来源：《中国科技人才》2020年第5期作者：朱志全[导读] 在气化炉渣口堵塞和合成器冷却器积灰地问题上提出了自己的见解。

希望对实际生产有所帮助。

大唐内蒙古多伦煤化工有限责任公司甲醇中心内蒙 027300摘要：笔者根据壳牌煤气化装置在日常使用过程中的优缺点，对急需解决的一些问题做了针对性的探究，在气化炉渣口堵塞和合成器冷却器积灰地问题上提出了自己的见解。

希望对实际生产有所帮助。

关键词：煤气化工艺；渣口堵塞；积灰1.引言由壳牌公司和德国柯帕斯公司共同研制开发的壳牌粉煤加压气化技术在世界位居第一。

目前国内已经将壳牌煤气化技术熟练应用于生产过程中。

基于已有的顶尖视觉技术。

我们在解决其正常使用问题的基础上，也需要对设备进行一些改造以适合我们的生产。

2.壳牌煤气化装置特点壳牌煤气化技术作为目前世界上最为先进的煤气化技术之一，是在国内第一种被投入使用运营的干煤粉加压气流床气化技术。

在我国的工业生产中应用广泛，被用以合成甲醇等煤的深加工中。

壳牌煤气化装置的运行状况正在好转，典型装置2011年全年总运行天数达320天；壳牌煤气化装置的国产化工作和煤种控制的研究正在开展，将有利于降低装置投资费用和提高装置运行周期；壳牌煤气化装置具有能量转化效率高和水耗少的优点，符合国家产业政策，将在我国十二五期间的大型煤气化项目中得到更进一步的应用[1]。

2.1 对不同种类煤的适应性较强无论是气化碳化程度较低的褐煤，还是气化碳化程度较高的无烟煤，壳牌煤气化工艺技术都能良好地适应。

同时它也可以气化混合型煤种。

因此，它对于原煤的熔点要求较低，从原材料上来说十分容易取材，不会增加生产成本。

2.2 生产力强壳牌煤气化技术的单台炉生产能力强，日投煤量可达3000t。

2.3 碳转化率高，出品纯净耗氧低由于壳牌煤气化工艺气化炉内具有较高的气化温度，碳在炉内基本上可以全部转化为一氧化碳和二氧化碳。

壳牌煤气化气化原理技术说明（翻译版）目录气化原理 ............................................................................................................ 错误！未定义书签。

一、总论 (2)1.1 概述 (2)1.2 主要反应方程式 (2)1.3 环境方面 (3)2壳牌煤气化工艺(SCGP) (4)2.1 概述 (4)2.2 工艺步骤 (5)3煤的起源和煤的成分对煤气化工艺SCGP的影响 (13)3.1煤的起源 (13)3.2 与shell煤气化工艺相关的煤的特性 (13)3.3 煤/煤灰特性对操作和设计的影响 (15)一、总论1.1 概述气化是一种将碳氢原料转变为CO和H2为主要气体成分的工艺。

其它气体成分如CH4、CO2、H2S、苯酚、烟和微量的氨、HCl、HCN以及在特殊工艺下基于原料和工况产生的甲酸盐。

气化产出的气体既可作为发电用的燃料，又可作为化工原料。

对气化工艺的选择，以及气化介质(O2或空气)，取决于气化进料的类型和产品的要求。

壳牌专利/操作两大气化技术1. 壳牌气化工艺(SGP)壳牌气化工艺(SGP)原料范围从天然气到重油。

此工艺合成出来的气体广泛用于H2、Cl2、甲醇的制造，或作为发电用的燃料。

自1956年来，壳牌气化工艺(SGP)技术被广泛应用，现已经有150套气化炉。

壳牌气化工艺(SGP)采用有耐火衬里的单个烧咀和一个特别设计的气管式废热锅炉（合成气冷却器SGC）。

2. 壳牌煤气化工艺(SCGP)壳牌煤气化工艺(SCGP)原料范围从焦油和无烟煤到褐煤。

间接煤液化（气化伴随着合成气接触反应的变换）是发展此工艺的最初原因。

现在，此工艺主要应用于发电和化工原料生产。

1972年，开始壳牌煤气化工艺(SCGP)的开发。

1976年阿姆斯特丹壳牌实验室委托一个工厂——GASCO化工厂烧煤6t/d；1978~1983年在德国汉堡壳牌总厂，一个烧煤150t/d的工厂投产；1986~1991年在美国壳牌Deer Park总厂，一个烧煤250-400st/d的示范厂投产。

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。

1、Shell煤气化技术开车问题分析Shell粉煤加压气化工艺是荷兰壳牌公司开发的一种先进的煤气化技术，国内进口了十多套，其中三套（分别在岳阳，安庆、枝江）干煤粉气化炉，近一段时间开车。

三套干煤粉气化炉刚开车时，出现了严重的问题（按供应商提供操作条件操作）：Shell每台气化炉有点火烧嘴一个，开工烧嘴2个，煤粉喷嘴4个。

在气化炉投料运行前需要对气化炉进行烘炉，烘炉是用两个开工烧嘴时进行的，用点火烧嘴对开工烧嘴进行点火。

点火顺序：点火烧嘴—开工烧嘴—煤粉烧嘴；首先点着点火烧嘴，之后开工烧嘴投料，给气化炉升温和升压，当温度和压力达到了工艺要求的工况时，煤粉烧嘴进行化工投料，至此，气化炉进入化工运行阶段。

岳阳，安庆，枝江三家使用Shell气化炉的企业在对点火烧嘴进行开车时都出现了同样的问题：点火不到10秒钟就将其点火烧嘴烧坏；该点火烧嘴的内喷头材质是铜，外壳为不锈钢incolly-800材料。

燃料油从内喷头12个圆孔喷出，与氧气在内喷头与外壳之间的空隙混合，然后自12个槽型孔喷出，喷出之后进行燃烧。

中心通冷却水，对点火烧嘴进行冷却。

在点火烧嘴点火10秒钟后，点火烧嘴的外壳就如同气割一样被切割开了，严重损坏了。

问题①点火烧嘴易损坏，最短时间不大于10秒钟，最多使用不到二十次，厂家是否有改进的措施？②点火烧嘴造价高昂、更换频繁，从技术上能否提高设备寿命？③点火烧嘴是否实现了国产化？造价、寿命如何？。

2、SHELL气化炉、GE废锅气化炉和GE水冷激气化炉①气化炉运行负荷是否能够达到100%？，目前是多少？②连续运行时间是多少？目前有没有突破两个月？③维修项目有哪些？维修时间能否缩短？成本如何？3、煤气化工艺中循环使用的洗涤灰水如何处理效果最佳?4、壳牌煤气化工艺流程中的合成气反吹系统的反吹介质能否用洗涤后的粗合成气改为高温高压氮气？是否满足下游装置的工艺要求？对比节省工程投资是多少？5、壳牌粉煤气化是一种先进成熟的洁净煤气技术,该技术的关键设备是由气化炉、输气管和合成冷却器三大件组成，其中气化炉又是核心，如何将气化炉、输气管和合成气冷却器等设备进行安全可靠合理的配置，实现高转化效率，长周期运行，节省投资？6、废锅造价高，现在是否有降低造价的措施？尤其采用上行废锅形式，煤气激冷、余热回收、去除渣尘使这套系统变得庞大、复杂、昂贵；为了清除渣尘，采用庞大的陶瓷过滤装置，需要定期脉冲反吹。

惠生-壳牌下行水激冷气化技术及其首套商业装置的运行状况分析葛秀文;辛呈钦;李勇斌【摘要】介绍了新开发的惠生-壳牌下行水激冷气化技术工艺流程,并从主要工艺系统、能耗、合成气组成等方面对比了该技术与传统废锅流程的差异,分析了该技术在气化炉拱顶和合成气激冷系统方面的创新设计.示范装置的运行结果表明,该技术具有碳转化率高(＞99％)、粗渣和滤饼残碳含量低(＜5％)、成渣率高(＞90％)、有效气含量高(＞90％)及煤种适用性宽等特点;由于采用多烧嘴,更适宜于大型煤化工项目.【期刊名称】《煤化工》【年(卷),期】2015(043)005【总页数】4页(P4-7)【关键词】惠生-壳牌下行水激冷气化技术;顶锥;合成气激冷系统;激冷环;碳转化率;成渣率【作者】葛秀文;辛呈钦;李勇斌【作者单位】惠生工程(中国)有限公司,上海201203;惠生工程(中国)有限公司,上海201203;惠生工程(中国)有限公司,上海201203【正文语种】中文【中图分类】TQ546壳牌粉煤加压气化技术（SCGP）是一种先进的气流床粉煤加压气化技术，在我国煤化工领域得到了广泛的应用[1-4]。

近年来，随着国内对该技术认识的提高和运行经验的积累，大部分SCGP装置已实现了每年累计330 d以上、连续百天以上的常态化运行[5]，有些装置实现了连续333 d的运行业绩，各项工艺指标达到或超过设计要求。

传统的壳牌废锅流程虽然在能效和大型化方面具有优势，但也受到投资较高的限制。

鉴于此，壳牌公司结合传统废锅流程和石油炼化方面的设计运行经验，研发了下行水激冷气化技术。

结合壳牌在技术上的优势和惠生在工程项目实施和气化装置运行方面的经验，双方合作在惠生（南京）清洁能源工厂建设了首套投煤量1 000 t/d 的惠生-壳牌下行水激冷气化商业装置，该技术的知识产权由双方共有。

惠生-壳牌下行水激冷气化技术保留了传统壳牌废锅流程的技术优点，如稳定的煤粉加压输送系统、侧喷式多烧嘴、膜式水冷壁、先进的安全控制联锁系统等，集成了在现有装置上已充分验证的、成熟可靠的技术，取消了传统流程中投资较高的合成气冷却器（废锅）、循环气压缩机和高温高压飞灰过滤器，采用了壳牌首创的、拥有专利技术的新型合成气激冷及除灰工艺，具有技术可靠性高、投资省、易于大型化等特点。

壳牌煤气化气化原理技术说明
煤的气化是将煤转化为一种称为合成气的混合气体的过程。

这一步通常在高温和高压条件下进行，以使煤分解为一氧化碳和氢气等气体。

壳牌煤气化技术采用了先进的气化装置，如煤矿泡灰器和气化炉，并使用蒸汽和氧气作为气化介质。

这些装置能够确保煤在高温下充分气化，并生产高质量的合成气。

合成气的净化是将气化产生的合成气中的杂质去除的过程。

这一步通常使用一系列的净化设备，如洗涤塔、吸附剂和催化剂。

壳牌煤气化技术使用高效的净化设备，并通过物理和化学反应将合成气中的硫化物、氰化物和重金属等有毒杂质去除，以获得纯净的合成气。

壳牌煤气化技术具有以下优点：一是可以灵活地适应不同种类的煤和其他化石燃料。

二是可以生产多种化学品和燃料，如甲醇、合成油和天然气。

三是为能源转型提供了一种可持续的选择，因为煤气化过程中产生的二氧化碳可以被捕集和封存，减少对大气的排放。

壳牌粉煤加压气化的工艺过程煤化工知库 CTX20世纪70年代初，国际上出现了能源危机。

出于对石油天然气供应前景预测，很多国家纷纷把发展煤气化技术作为替代能源重新提上议事日程，并加快了煤气化新工艺的研究开发步伐。

作为对煤种适应性广、气化效率高、污染少的第二代煤气化工艺之一，荷兰壳牌（Shell）粉煤加压气化技术SCGP工艺在此后应运而生。

从1997年我国首次引进壳牌粉煤气化工艺，已经建成或正在建设的粉煤气化炉有20台，多数以当地劣质煤为原料，产品以甲醇、合成氨居多。

下面我们一起来学习一下典型壳牌煤气化的工艺过程：（1）煤碳预干燥合格粒度的原料煤（包括细渣和褐煤） (粒度≤50mm)由原料煤贮运系统送入管式干燥机前碎煤仓临时贮存，碎煤仓中的一定量的褐煤通过称重给煤机给到双辊式破碎机中破碎至合格的粒度(粒度≤6mm)，然后送入管式干燥机中干燥。

在干燥管外部通入低压过热蒸汽进行热交换，使煤表面吸附水分受热蒸发。

煤中的水分随干燥机的废气通过排风机抽至袋式收尘器，分离出的煤粉通过旋转给料机、埋刮板输送机和干燥后合格的碎煤一起通过埋刮板输送机由原料煤贮运系统胶带输送机送至煤气化装置煤磨粉及干燥工序中的磨前碎煤仓。

分离后的尾气经排风机排入大气。

为防止褐煤自燃和控制排出气体的露点，在系统中设有CO和H2O在线分析仪，超标时，向系统补充氮气。

（2）煤粉制备碎煤仓中的经预干燥的原料煤通过称重给煤机送到中速磨煤机中磨煤制粉。

中速磨磨煤系统是制粉和干燥同时完成的系统。

出磨煤机粒度和水含量合格的煤粉吹入煤粉袋式收集器分离，收集的煤粉送入贮仓中贮存。

分离后的尾气经循环风机加压后大部分循环至热风炉循环使用，部分排入大气。

磨机的干燥热源是工艺系统外排可燃气体在热风炉燃烧产生的热烟气。

在热风炉中该热烟气与循环气、低压氮气和由稀释风机送入的冷空气混合，调配到需要的温度，控制氧气含量，变成安全的热惰性气体、送入中速磨煤机。

（3）煤粉加压及给料常压煤粉进入锁斗加压后自流进入煤粉给料仓中，由管道CO2密相输送导入气化炉烧嘴。

Shell煤气化技术在我国的应用概况及前景展望□汪家铭《化工管理》2009年第03期煤气化技术是一种最洁净的煤炭综合利用技术,能够避免煤炭直接燃烧产生的污染,采用该技术主要是将煤炭转化为含有H2和CO的粗合成气,然后作为工业原料,最终加工成各种化工产品。

从煤气化技术发展进程来看,早期的煤气化都是使用块煤和小煤粒作为气化原料制取合成气,称为第一代煤气化技术。

进入20世纪80年代后,随着洁净煤气化工艺的开发和研究,采用先进的气流床反应器,以水煤浆或干粉煤为原料,大规模、单系列、加压气化实现了工业化应用,称为第二代煤气化技术。

Shell煤气化技术(SCGP)就是目前世界上较为先进的,属于气流床气化的第二代煤气化技术,其工艺过程为粉煤、氧气及少量水蒸气在加压条件下,并流进入气化炉内,在极为短暂的时间内完成升温、挥发分脱除,裂解、燃烧及转化等一系列物理和化学过程,气化产物是以H,和CO为主的合成气,CO,含量很少,典型的SCGP煤气成分为:CO 65%、H230%,N2+Ar 3.1%、CO21.6%、H2S+COS 0.3%、CH2微量。

合成气中含有原煤中约80%的能量,另外15%的有效能量以蒸汽的形式获得。

整个气化过程只有5%的能量流失,使煤炭得以充分利用。

合成气可以用来制造纯氢,生产合成氨、甲醇、含氧化合物,以及尿素及合成氢燃料等衍生物,还可用于电厂供热,蒸汽和发电的燃料,并可作为城市用气。

近年来Shell极力开拓中国市场,从2001年6月在国内签订第一个技术转让协议起,8年多来已陆续与国内17家企业签订了19份技术转让协议。

到目前为止,已有11套SCGP 装置,共12台气化炉顺利建成,投入正常生产运行,并取得了良好的经济效益和社会效益。

本文介绍SCGP的发展历程、技术特点,目前技术转让项目的进展概况,并展望了其今后的发展前景。

一、发展历程Shell的石化燃料气化可以追溯到20世纪50年代,当时开发了以渣油为原料的Shell 气化工艺(SGP),随后20世纪70年代初期,在渣油气化的基础上,又开发了shell粉煤气化技术。

试析壳牌煤气化技术及其工程应用煤气化技术随着经济化建设的不断发展，也取得了长足的进步，作为第二代洁净煤气技术，壳牌煤气技术在高压高温条件下，进行煤气生产，因其无可替代的应用优势得到了广泛的应用，但应用过程中具有较强的复杂性，问题较多，需要对其稳定安全性加强保障，本文就其技术特点及应用进行分析和探讨。

关键语：壳牌煤气化技术;工程;应用引言目前随着人们生活水平的提高，环境保护意识也在不断加强，由于长期工业化发展对环境造成极大的破坏，因此对能源的清洁重视度也越来越高。

壳牌煤气技术能够通过能源转化的方式，使有害气体排放得到有效控制和减少，对环境改善起到促进作用，并且此技术适用于不同类型的煤炭，使煤炭转化率得到提升，对能源节约和社会经济发展都起到了重要的推动作用。

一、壳牌煤气技术概述（一）煤气化技术煤气化技术是在适当的温度和压力下，将经过处理的煤炭通过与相应的氧化剂进行反应，转化生成为气体，通过脱硫脱碳等工艺将转化的水煤气制成一氧化碳。

我国通过从国外进行技术引进，使其为国内的经济的发展发挥作用，但同时此技术操作流程复杂，所需资源浪费极大，同时气体质量无法得到有效保证，因此还需要进一步的改進。

（二）壳牌煤气化技术此技术是在气化炉中，煤粉和氧气在高温和加压的情况下，通过升温、液化、燃烧和转化等一系列物理和化学的反应，在极短的时间内完成气体转化的过程。

在温度较高的气化炉中，煤粉能在氧气充足的情况下能够充分燃烧，碳能在氧气消耗完后会产生各种转化反应，最后转化为煤气，其主要成分为H2和CO，并排出气化炉[1]。

二、煤气化技术特点此技术主要采用粉煤通过高压氮气被输送到气化炉，主要工艺流程为进料气流床、氧吹以及液压排渣。

通过一套空气分离装置来提供煤粉传送所需的氮气和气化所需的氧气;气化炉配有水冷壁和烧嘴;在炉子出口先对气化炉所需的合成气进行骤冷操作，在合成气冷却器中再进行进一步的冷却;经过过滤水洗将粗合成气体中的飞灰清除，对酸性气体进处处理，完成硫的回收[2]。

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。

国内外煤气化发展状况国内情况全国有近万台各种类型的气化炉在运行，其中以移动床气化炉为最多，占80％～90％，如氨肥工业中应用的UGI 水煤气炉就达4000 多台；生产工业燃气的气化炉近5000 台，其中还包括近年来引进的两段气化炉和生产城市煤气和化肥的Lurgi 炉、Winkler，U-Gas 流化床气化和Texaco。

气流床气化等先进技术则多用于化肥工业，但数量有限。

虽然，国外已开发成功多种煤气化技术，但目前在国内较为成熟的仍然只是常压固定床气化技术。

它广泛用于冶金、化工、建材、机械等工业行业和民用燃气，以UGI、水煤气两段炉、发生炉两段炉等固定床气化技术为主。

常压固定床气化技术的优点是操作简单，投资小；但技术落后，能力和效率低，污染重，急需技术改造。

以常用的直径为3m的发生炉为例，能力仅为50t／d，引进的一般加压Lurgi 炉能力也达500t/d。

目前我国正在运转的常压固定床气化炉有四千多台。

而常压流化床气化炉只有十几台，Texaco 气流床气化炉仅12 台。

固定床气化工艺需要使用块煤，尤其是化肥行业普遍采用的水煤气炉目前只使用无烟块煤和焦炭，而机械化采煤使块煤率下降，导致块煤资源紧张，原料成本上升。

另外水煤气工艺气化效率低，吹风气排放污染环境。

我国煤气化技术总体水平落后，与世界先进技术相比差距甚远。

国家从“六五”至“九五”投入大量人力、物力，引进、研制、开发先进的煤气化技术。

我国先后从国外引进的煤气化技术多种多样。

如引进的水煤浆气化装置就有，1987年投产的鲁南煤气化装置（二台炉、一开一备，单炉日处理450t煤，2.8MPa），1995年投产的吴泾煤气化装置（四台炉，三开一备，单炉日处理500t煤，4.0MPa）、1996年投产的渭河煤气化装置（三台炉，二开一备，单炉日处理820t煤，6.5MPa），2000年7月投产的淮南煤气化装置（三台炉，无备用，单炉日处理500t 煤，4.0MPa）等等。

Shell煤气化工艺的评述和改进意见作者：唐宏青Shell煤气化过程是目前世界上较为先进的第二代煤气化工艺之一。

按化学工程特征分类，Shell煤气化属气流床气化。

煤粉、氧气及少量水蒸气在加压条件下并流进入气化炉内，在极为短暂的时间内完成升温、挥发分脱除、裂解、燃烧及转化等一系列物理和化学过程，气化产物为以H2和CO 为主的合成气，CO2的含量很少。

1 Shell煤气化技术的发展自20世纪50年代起，壳牌公司就参与了气化技术的开发。

当时，该公司开发了以油为原料的壳牌气化技术(SGP)，至今已有150多套装置采用该技术。

在积累了油气化经验后，壳牌公司1972年开始在该公司的阿姆斯特丹研究院(KSLA)进行煤气化技术研究。

1976年，煤气化工艺(SCGP)达到了一定的水平并建立了一座处理煤量为6t/d的试验厂，利用该装置一共试验了30多个不同的煤种。

1978年，在汉堡附近的哈尔堡炼油厂建设了一座处理煤量为150t/d的工厂，公司利用这座装置进行了一系列成功的试验，至1983年该装置停止运转为止，累计运行了6100h，其中包括超过1000h的连续运转，顺利完成了工艺开发和过程优化的任务。

在汉堡中试装置成功运行的基础上，1987年，壳牌公司在美国休斯顿附近的DeerPark石化中心建设了一座规模较大的工厂，这座命名为SCGP 1的示范厂进煤量为每天250t高硫煤或每天400t高湿度、高灰褐煤，共进行了15000h的操作试验。

SCGP 1试验了约18种原料，包括褐煤乃至石油焦。

这些试验结果充分证实壳牌煤气化技术在可靠性、原料灵活性、负荷可调性和环保方面都达到了极高水准，该示范装置的运行是成功的。

1988年，荷兰国家电力局决定由其下属的Demkolec公司在荷兰南部的BuGGenun兴建一座净输出为253MW的煤气化联合循环发电厂(ＩGCC)。

Shell公司为装置提供专利技术及基础工程设计，其煤气化装置设计能力为单炉日处理煤2000t、气化压力为2.8MPa。

壳牌煤气化装置的常见腐蚀及对策发布时间：2021-12-27T09:57:32.675Z 来源：《中国科技人才》2021年第22期作者：韩彩丽[导读] 壳牌煤气装置是目前市面上煤气化生产过程中使用比较广泛的一类装置，可以适用于各类型煤种的生产需要。

大唐内蒙古多伦煤化工有限责任公司内蒙古锡林郭勒027300摘要：壳牌煤气装置是目前市面上煤气化生产过程中使用比较广泛的一类装置，可以适用于各类型煤种的生产需要。

但是在应用过程中，壳牌煤气装置长期稳定运行中也暴露出一些问题。

其中最为常见的就是煤气化装置的腐蚀问题。

近年来，煤气化装置的腐蚀问题也受到业内技术人员越来越多的关注，研究壳牌煤气化装置的常见腐蚀问题及其应对策略具有重要的现实意义。

本研究着力于壳牌煤气化装置腐蚀问题的多层面分析并提出几点对策，希望对为了煤气化装置的防腐问题的解决提供理论基础。

关键词：壳牌煤气化装置；腐蚀问题；对策措施引言：壳牌煤气化装置是当前煤炭资源利用过程中覆盖范围最广泛的一类装置，其优势在于气化效率高、污染小、适应性强以及适配性高等。

使用壳牌煤气化装置的整个过程不仅运行稳定，而且生产产量也是最大的。

随着壳牌煤气化装置的大面积推广使用，实际生产过程中也暴露出该煤气化装置的不足之处，比如给料机出现故障问题、气化炉渣滓堵塞、激冷气装置的腐蚀等等。

其中最为常见的就是装置腐蚀问题。

煤气化整个过程涉及的工艺流程非常多，生产环境也非常复杂。

如果不能做好防腐工作，会导致装置局部腐蚀，严重时会发生生产安全事故，影响生产过程。

一、壳牌煤气化装置的生产流程壳牌煤气化装置由 7 部分组成，在这 7 个模块中最为关键的装置主要包括：气化炉、合成气冷却设备、激冷管和废热锅炉。

该煤气化装置的大致生产流程是首先将干粉进行粉碎处理，然后经过干燥和加压处理后通过工艺烧嘴送到气化炉中，炉内的高温使干粉与水蒸气充分混合，发生氧化反应，在气压达到 4Mpa 左右，气温达到 1500℃时，炉内混合气到达稳定状态后通过气化炉的出口收到来自激冷刺激，混合气经过冷却后下降至900℃，随后传输到冷却装置中。