GSP与两段炉煤气化技术比较.doc

GSP煤气化技术与两段式煤气化技术比较 一 . 气化技术概况 1. 技术研发 ★ GSP煤气化技术是由德国西门子集团拥有的，由前民主德国燃料研究所（DBI）于20世纪70年代末开发并投入商业化运行的大型粉煤气化技术，是世界先进的大型粉煤进料气流床加压技术之一。 ★ 两段式干煤粉加压气化技术是西安热工研究院有限公司历经10余年的研究，并与2004年，建成了日处理煤量36～40t/d（10MWth）的干煤粉加压气化中试装置；2006年，开发成功1000～2000t/d级的干煤粉加压气化工业装置的大型粉煤气化技术。 2.技术应用〈中国〉 ★ 07年1月17日北京索斯泰克煤气化技术有限公司与中国神华宁夏煤业集团有限责任公司签订了83万吨/年二甲醚一期工程GSP气化技术专有设备采购合同以及52万吨煤基烯烃项目GSP技术合作谅解备忘录。 ★ 具有自主知识产权的两段式干煤粉加压气化技术，其干煤粉加压气化的核心技术和整体工艺获得国家发明专利，所制造的水冷壁式干煤粉加压气化装置属于我国第一套，填补了国内空白。07年1月13～14日，由中国华能集团公司西安热工院主持完成的国家“十五”863计划项目“两段式干煤粉加压气化技术中试研究”分别通过了由科技部委托中国电机工程学会组织进行的项目验收和成果鉴定，这标志着“两段式干煤粉加压气化技术”的发展全面进入工业化阶段。 2000吨/天级两段式干煤粉加压气化炉（废锅流程）将应用于华能集团“绿色煤电”项目；1000吨/天级两段式干煤粉加压气化炉（激冷流程）将应用于内蒙古世林化工有限公司年产30万吨甲醇项目。 二 . 煤气化工艺〈激冷流程〉 1. 相同 1.1 两种煤气化技术均采用干粉进料、纯氧气流床气化、液态排渣。 1.2 煤种适应性强两种煤气化技术均采用干煤粉作气化原料，不受成浆性的影响；由于气化温度高，可以气化高灰熔点的煤，故对煤种的适应性更为广泛，从较差的褐煤、次烟煤、烟煤、无烟煤均可使用。 1.3 工艺技术条件优越 两种煤气化炉气化温度均可达到1400℃以上，气化反应压力可达到4.0 MPa，碳转化率达99以上，有效气体成份（COH2）达90以上。不产生焦油、酚等凝聚物，不污染环境，合成气质量好； 1.4不需备炉 两种煤气化炉均采用水冷壁结构，以渣抗渣，无耐火砖衬里，维护量小，无需备炉。 2 .异同 2.1 气化炉结构不同 ★ GSP气化炉由一圆柱形反应室组成，其上部有轴向开孔，用于安装喷嘴。反应室包括用耐热低合金钢制成的水冷壁和激冷室。水冷壁由多组冷却盘管组成，水冷壁向火面覆有碳化硅保护层。由于碳化硅及后形成的固态渣层保护，水冷壁的表面温度小于400℃。水冷壁仅在气化室的底部加以固定，由气化室顶部的导轨支撑，解决了水冷壁的热膨胀问题。出于安全考虑，水冷壁盘管内水的压力高于气化炉操作压力，防止盘管泄漏或损坏时气体进入盘管。气化炉外壳设有水夹套，用冷却水进行循环，故外壳温度低于60℃。合成气出口设在气化炉下部激冷室侧壁上。 气化炉的结构示意如下图所示。 ★ 两段式气化炉的外壳为一直立圆筒，炉膛采用水冷壁结构，分为上炉膛和下炉膛两段。下炉膛是第一反应区，为一个两端窄中间宽的腔体，四个对称的喷嘴安装在炉膛的两侧壁上，内壁面上绕设有用于回收部分热量的盘管式水冷壁；上炉膛为第二反应区，其内径较下炉膛的内径小，高度较长，在上炉膛的侧壁上安装两个对称的二次喷嘴，在上炉膛的内壁面上也绕设有用于回收部分热量的盘管式水冷壁。运行时，向下炉膛下段喷入煤粉、过热蒸气和氧气，所喷入的煤粉量占总煤量的80∽85，向上炉膛喷入过热蒸气夹带的煤粉，所喷入的煤粉量占总煤量的15∽20。气化炉内没有激冷室。合成气出口设在气化炉顶部。 气化炉的结构示意图下图所示。 两段式干煤粉加压气化炉结构示意 2.2 激冷方式不同 ★ GSP气化工艺是炉内激冷GSP气化炉产生的高温气体‹1400℃›与液态渣一起离开气化室向下流动直接进入激冷室，被喷射的高压激冷水冷却，液态渣在激冷室底部水浴中成为颗粒状，定期的从排渣锁斗中排入渣池，并通过捞渣机装车运出。从激冷室出来的达到饱和的粗合成气‹200℃›经两级文氏管洗涤后，使含尘量达到要求后送出界区。 ★ 两段式气化工艺是炉内激冷和炉外激冷两段式气化炉下炉膛产生的高温气体‹1400℃›被上炉膛喷入的过热蒸气和煤粉激冷至约900℃，同时上炉膛喷入的过热蒸气和煤粉利用下炉膛产生的高温煤气显热进行热烈解和部分气化。从气化炉顶部出来的合成气体‹900℃›在炉外激冷器内用激冷水直接冷却至300℃以下。 2.3 两段式气化优点 2.3.1 由于采用两段式气化，比其它干法气化冷煤气效率提高1∽2个百分点，比氧耗低10∽15％，空分规模减小10∽15。 2.3.2 煤气化系统全部国产化，可降低气化炉投资。 三 粉煤气流床加压气化技术国内应用现状 1 煤气化技术是煤化工建设项目的关键技术和龙头技术，煤气化部分〈煤气化、空分、煤气净化〉投资约占煤化工建设项目投资的50左右。国内已建成的粉煤气流床加压气化工业装置均以烟煤为原料采用壳牌技术。中国神华宁夏煤业集团有限责任公司83万吨/年二甲醚以及52万吨煤基烯烃项目，以优质煤为原料采用GSP技术。江苏灵谷公司已经签订了GSP气化专利合同，但考虑到企业承受风险的能力，该公司暂缓了GSP技术，转而采用华东理工多喷嘴对置式水煤浆气化技术。〈据最新消息神华宁夏煤二甲醚项目亦准备采用华东理工多喷嘴对置式水煤浆气化技术〉 2 具有自主知识产权的两段式干煤粉加压气流床气化技术，2000吨/天级（废锅流程）将应用于华能集团“绿色煤电”项目；1000吨/天级（激冷流程）将应用于内蒙古世林化工有限公司年产30万吨甲醇项目和山西华鹿化工有限公司20万吨甲醇1万吨二甲醚项目。 二○○七年二月八日 附 国内以劣质煤〈褐煤、长焰煤〉为原料生产煤气的厂家及使用的煤气化技术 国内以劣质煤〈褐煤、长焰煤〉为原料生产煤气的厂家及使用的煤气化技术 褐煤是变质程度最浅的煤种，煤质较低劣。目前世界上对褐煤应用除极少部分生产腐植酸外，绝大部分都用于直接燃烧发电。国内以劣质煤〈褐煤、长焰煤〉为原料生产煤气的厂家及使用的煤气化技术如下 1 哈尔滨依兰煤气化厂，以长焰煤为原料，采用德国鲁奇固定床碎煤加压气化技术，联产甲醇，生产城市煤气。 2 河南义马煤气化厂以长焰煤为原料，采用德国鲁奇固定床碎煤加压气化技术，联产甲醇，生产城市煤气。 3 云南解放军化肥厂以褐煤为原料，采用德国鲁奇固定床碎煤加 气化技术，生产合成氨。 4 山西潞城化肥厂以贫瘦煤为原料，采用德国鲁奇固定床碎煤加压气化技术，生产合成氨。 5 大唐锡林郭勒盟多伦煤基烯烃项目，以褐煤为原料，采用壳牌气流床粉煤加压技术，生产甲醇。〈在建〉 二○○七年二月八日