第46卷第1期化肥設(shè)計(jì)Feb.2008008年2月Chemical Fertilizer design設(shè)計(jì)技術(shù)我國(guó)媒氣化技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用劉衛(wèi)平(紅日阿康化工股份有限公司,山東臨沂276021)摘要:介紹了我國(guó)煤氣化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀;論迷了固定床間歇?dú)饣夹g(shù)、懇德?tīng)t粉煤流化床氣化技術(shù)、灰熔聚煤氣化技術(shù)、殼牌煤氣化技術(shù)、德士古水煤漿加壓氣化技術(shù)、四噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)等煤氣化技術(shù)的工藝特點(diǎn)、技術(shù)優(yōu)勢(shì)和不足;針對(duì)煤氣化技術(shù)的選擇提出了相關(guān)注意事項(xiàng)。關(guān)鍵詞:煤氣化;固定床;流化床;氣流床;恩德?tīng)t;灰熔聚;德士古;Shel;水煤漿中圖分類號(hào):TQ546.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1004-8901(2008)01-0000-06Characteristics and Application for Coal Gasification Technology in ChinaLIU Wei-pingShandong Hongri Akang Chemical Stock Company Lad, Linyi City Shandong 276021 China)Abstract: Author has introduced the present development situation of coal gasification technology in China; discussed the process characteristicschnical advantage and shortage for coal gasification technologies of intermittent gasification technology of fixed bed, the gasification technology of pulver-coal fluidized bed of Ende gasifier, gasification technology of ash melt-collected coal, Shell coal gasification technology, Texaco water coal slurrypressurized gasification technology, water coal slurry gasification technology with four jetting burners oppositely arranged and so on; in allusion to selectionof coal gasification technology, the relative matters to be noticed have been presented.Key words: coal gasification; fixed bed; fluidized bed; gas flow bed; Ende gasifier; ash melt collection; Texaco; Shell; water slurry我國(guó)合成氨和甲醇工業(yè)經(jīng)歷了多年的發(fā)展,目工藝為常壓間歇?dú)饣?每個(gè)造氣循環(huán)主要由吹風(fēng)前在原料的采用上有煤、天然氣、焦?fàn)t氣等多種方上吹、下吹、二次上吹、吹凈5個(gè)部分組成,循環(huán)時(shí)式。由于我國(guó)能源特點(diǎn)是缺油少氣,煤炭資源相對(duì)間一般在120~150s之間。根據(jù)不同的控制工藝豐富,因此煤在國(guó)內(nèi)合成氨和甲醇工業(yè)原料中仍占可生產(chǎn)成分不同的水煤氣和半水煤氣。該技術(shù)采主導(dǎo)地位。對(duì)于煤氣化爐類型,目前主要有固定床、用固態(tài)排灰方式。由于采用空氣作為氧化劑,碳利流化床和氣流床3種。對(duì)應(yīng)于不同的爐型,有固定用率較低,人爐蒸汽分解率、低灰渣含碳量較高,床間歇?dú)饣癄t、灰熔聚、德士古、恩德?tīng)t等多種造氣般在20%左右。因?yàn)槭浅洪g歇制氣,單臺(tái)設(shè)備生方式。不同造氣方式均有各自不同的特點(diǎn),也有不產(chǎn)能力較低。根據(jù)爐型規(guī)格不同,單臺(tái)設(shè)備產(chǎn)氣量同廠家采用。筆者通過(guò)對(duì)不同煤氣化技術(shù)的工藝在400-1200m3/h,所產(chǎn)煤氣有效氣含量為特點(diǎn)和應(yīng)用情況進(jìn)行對(duì)比,以期對(duì)煤氣化技術(shù)的選60%~85%。該造氣方式采用山西無(wú)煙塊煤為原擇提供參考。料,要求塊煤粒度在20~80mm,水分含量<8%1固定床間歇?dú)饣?UG)技術(shù)目前國(guó)內(nèi)采用該技術(shù)的企業(yè)超過(guò)600家12技術(shù)優(yōu)勢(shì)與不足11技術(shù)概況固定床間歇?dú)饣夹g(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是投資固定床間歇?dú)饣夹g(shù)是我國(guó)采用最早的煤氣少,建設(shè)周期短。由于采用空氣與碳反應(yīng),省去了化方式也是目前國(guó)內(nèi)甲醇和合成氨裝置中應(yīng)用最昂貴的空分裝置,使該技術(shù)投資是目前所有煤氣化普遍的一種造氣方式占目前合成氨生產(chǎn)能力的技術(shù)中量低的般10萬(wàn)Ma合成氨裝置所需的煤70%以上,經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展該技術(shù)巳經(jīng)基本成氣化中國(guó)煤化工降低了生產(chǎn)成本熟,且裝置已經(jīng)完全國(guó)產(chǎn)化。中的CNMHG固定層間歇?dú)饣鞖庀到y(tǒng)主要包括原料煤的作者簡(jiǎn)介:劉衛(wèi)平(1972年-),男,山東臨沂市人,199年畢業(yè)于華配置造氣、氣體凈化除塵廢熱回收等裝置。生產(chǎn)南理工大學(xué)化學(xué)工程專業(yè),工程師從事化肥生產(chǎn)技術(shù)研發(fā)工作化肥設(shè)計(jì)208年第46卷(2)由于采用無(wú)煙塊煤為原料,而該煤種價(jià)格化故投資相對(duì)較少,10萬(wàn)ta合成氨裝置投資約較高,來(lái)源受到限制,同時(shí)原料利用率低,能耗高,7000萬(wàn)~8000萬(wàn)元,與其他連續(xù)造氣方式相比,投使生產(chǎn)成本較高,這也是該技術(shù)的最大不足資較低。(3)造氣采用常壓、間歇?dú)饣?使裝置大型化(2)該爐型采用褐煤和長(zhǎng)焰煤為原料,價(jià)格比受到限制,同時(shí)由于設(shè)備連續(xù)運(yùn)行時(shí)間短,使裝置檢山西白煤低,從而可以降低造氣成本,但對(duì)原料煤修工作量大而且一般采用2臺(tái)或更多的備用爐。的黏性等指標(biāo)要求較嚴(yán)格。目前該煤種主要分布4)裝置環(huán)境污染較大,現(xiàn)場(chǎng)粉塵量較大,操在吉林、內(nèi)蒙古廣西、云南河南義馬等地,在國(guó)內(nèi)作環(huán)境差,工藝相對(duì)落后。的分布并不廣泛,因此該造氣方式由于原料的限制2恩德?tīng)t粉煤流化床氣化技術(shù)在較大程度上影響了它的推廣。這也是該爐型個(gè)較為主要的缺陷。21技術(shù)概況(3)該爐型最大能力發(fā)氣量為40000m3/h恩德?tīng)t粉煤流化床氣化技術(shù)是朝鮮咸竟北道由于為常壓氣化方式,一方面對(duì)于取代國(guó)內(nèi)普遍應(yīng)恩德郡的七七化工廠在原溫克勒粉煤流化床氣化用的固定床間歇?dú)饣鞖鉅t有較大優(yōu)勢(shì),另一方面爐的基礎(chǔ)上,逐步改進(jìn)和完善的一種煤氣化工藝。也使該爐型在裝置的大型化方面受到一定限制。該煤氣化技術(shù)由遼寧恩德工程建設(shè)有限公司于20(4)考慮到裝置的運(yùn)行穩(wěn)定性,一般1套裝置世紀(jì)90年代引進(jìn)中國(guó)。恩德?tīng)t型以粉煤為原料,需采用2臺(tái)以上造氣爐,從而導(dǎo)致投資增多、占地采用不同的氣化劑,可生產(chǎn)空氣煤氣半水煤氣和增大操作復(fù)雜程度增加。水煤氣,分別用于工業(yè)加熱爐煤氣、民用燃料和化工合成氣。目前該裝置已經(jīng)全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化3灰熔聚煤氣化技術(shù)恩德?tīng)t的造氣系統(tǒng)主要包括原料煤配置、造氣、氣體的初步凈化以及配套的空分裝置。生產(chǎn)工31技術(shù)概況藝為常壓氣化操作溫度在900~1000℃之間,采灰熔聚技術(shù)是中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究用固態(tài)排灰方式,灰渣含碳量<10%,所產(chǎn)煤氣有所和陜西秦晉科技有限公司等單位聯(lián)合開(kāi)發(fā)的具效氣含量為65%~70%。對(duì)于氣量40000m3/h的有國(guó)內(nèi)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的煤氣化技術(shù)。該技術(shù)為國(guó)內(nèi)自主開(kāi)發(fā)的較新的煤氣化技術(shù),目前國(guó)內(nèi)已有多家裝置,如果采用1臺(tái)造氣爐,整套煤氣化系統(tǒng)投資約8000萬(wàn)元,其中恩德?tīng)t投資約3200萬(wàn)元,空分企業(yè)采用該技術(shù)生產(chǎn)合成氨或甲醇。系統(tǒng)投資3000萬(wàn)元。如果采用2臺(tái)2000mh的灰熔聚流化床粉煤氣化系統(tǒng)主要包括原料煤造氣爐,整套系統(tǒng)投資約9000萬(wàn)元。配置、進(jìn)煤系統(tǒng)、氣化爐、排灰系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、廢熱該技術(shù)釆用的原料主要是褐煤、長(zhǎng)焰煤、不黏回收系統(tǒng)和洗滌凈化設(shè)備等。該技術(shù)采用富氧或性和弱黏性煙煤,不僅要求煤的灰分少于25%純氧連續(xù)制氣,造氣壓力在0.03~1.0MPa之間30%,灰熔點(diǎn)高(ST大于1250℃),而且要求低溫操作溫度一般控制在100,比原料媒的灰熔點(diǎn)化學(xué)活性好(在950℃時(shí)大于85%,在100℃時(shí)低100℃?；胰劬哿骰膊捎霉虘B(tài)排灰方式,灰渣大于95%)。目前該設(shè)備生產(chǎn)能力主要有1000含碳量<10%,碳轉(zhuǎn)化率超過(guò)90%,有效氣含量20000400m3/h3種?？紤]到設(shè)備的檢修對(duì)裝72%-78%,氣體中無(wú)焦油及重質(zhì)烴類等物質(zhì)酚置運(yùn)行穩(wěn)定性的影響,一般1套裝置需采用2臺(tái)或含量低廢水量少。2臺(tái)以上造氣爐,從而避免在1臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)單臺(tái)設(shè)備生產(chǎn)能力按合成氨計(jì)算,從3萬(wàn)~10不會(huì)造成裝置停車(chē)萬(wàn)va不等?？紤]到設(shè)備檢修較頻繁,一般1套裝恐德?tīng)t目前在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用裝置有18套,其中7置要配套2臺(tái)以上造氣爐,從而保證裝置運(yùn)行的連套以上用于合成氨裝置。國(guó)內(nèi)第1套恩德?tīng)t的造續(xù)性和穩(wěn)定性。對(duì)于10萬(wàn)∽a合成氨裝置,灰熔聚氣裝置于200年在江西景德鎮(zhèn)投產(chǎn)裝置規(guī)模為造氣系統(tǒng)的投資為15億-2.5億元其中空分系10000m3/h,隨后黑龍江黑化集團(tuán)有限公司、吉林統(tǒng)的投資約占40%以上。長(zhǎng)山化肥集團(tuán)有限公司、安徽準(zhǔn)化集團(tuán)有限公司、煤的緬處理要求粒徑范圍在0黑龍江倍豐集團(tuán)寧安化工公司、吉林北方氣體等化6mm(中國(guó)煤化工于1mm的<工企業(yè)的恩德?tīng)t煤氣化裝置相繼建成投產(chǎn)。40%)CNMHG焦渣特性1~622優(yōu)勢(shì)與不足(以2~4為好),外在水分≤5%,灰熔點(diǎn)(ST)≥1)由于恩德?tīng)t造氣技術(shù)可以全部做到國(guó)產(chǎn)1250℃,使用的煤種有褐煤、煙煤、貧瘦煤、無(wú)煙第1期劉衛(wèi)平我國(guó)煤氣化技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用13煤、焦粉等,適應(yīng)性較廣。目前在工業(yè)裝置應(yīng)用的公司、中石化湖北枝江化肥廠、中石化安徽安慶化煤種有甘肅華亭煙煤、陜西彬縣煙煤、山西大同黏工總廠、大連大化公司合成氨廠、云南云天化集團(tuán)、結(jié)性煙煤、山西唐安無(wú)煙煤以及平頂山高灰分煙煤云南云沾化集團(tuán)等多家單位引進(jìn)了12套13臺(tái)等煤種。該氣化技術(shù)的主要消耗指標(biāo)見(jiàn)表1。She妒爐工藝,生產(chǎn)能力從20-50萬(wàn)va不等,基本表1灰熔聚氣化技術(shù)主要消耗指標(biāo)都應(yīng)用于合成氨和甲醇裝置項(xiàng)月常壓氣化低壓氣化(1.0MPa)涉及到專利技術(shù)轉(zhuǎn)讓、設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率低、關(guān)鍵c0+H2)比煤耗g·k-1·m-3650-700/m.k設(shè)備需進(jìn)口等因素,使該技術(shù)成為目前國(guó)內(nèi)投資最有效氣Q)比蒸汽耗k:m35°·04-<90高的煤氣化裝置20萬(wàn)a合成氨裝置配套的媒氣3技術(shù)優(yōu)勢(shì)與不足化系統(tǒng)投資約3.5億~4億元,其中空分系統(tǒng)投資灰熔聚氣化技術(shù)是國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)的具有完全知識(shí)約1億元。產(chǎn)權(quán)的新型煤氣化技術(shù),因而設(shè)備可全部國(guó)產(chǎn)化,4.2技術(shù)優(yōu)勢(shì)與不足(1)煤種適應(yīng)性較廣,刈原料煤幾乎沒(méi)有要投資相對(duì)較低。由于該技術(shù)屬較新的煤氣化技術(shù),目前也在不斷地改進(jìn)和成熟,具有較好的市場(chǎng)前求,從無(wú)煙煤、煙煤、褐煤到石油焦均可氣化,對(duì)煤景,但因其推廣應(yīng)用時(shí)間較短,應(yīng)用廠家較少,使該的灰熔融性適應(yīng)范圍寬,即使是高灰分、高水分、高技術(shù)相應(yīng)的設(shè)計(jì)、制作和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)較少。含硫量的煤種也可適應(yīng)。這是其他煤氣化技術(shù)難該技術(shù)擺脫了原料對(duì)山西白煤的依賴,但對(duì)煤以比擬的。然而該技術(shù)對(duì)于灰熔點(diǎn)較高的煤種需種的灰熔點(diǎn)灰分等性質(zhì)仍有一定要求。對(duì)原料仍加入助熔劑(石灰)以降低煤的熔點(diǎn)因此從經(jīng)濟(jì)運(yùn)有較多限制,從而也影響了該技術(shù)的推廣。行角度考慮煤種還是要有所選擇。該技術(shù)目前以常壓氣化為主,低壓氣化正處于2)采用加壓氣化,氧耗低,單爐生產(chǎn)能力大,推廣應(yīng)用時(shí)期,單臺(tái)設(shè)備產(chǎn)能較低,大型化還有待適合大型化生產(chǎn),目前單臺(tái)設(shè)備投媒量可達(dá)到時(shí)日。該設(shè)備目前由于中心管使用周期較短,一般20d,相應(yīng)合成氨生產(chǎn)能力可達(dá)到1500車(chē)?yán)m(xù)運(yùn)行3~6個(gè)月便需更換中心管,從而使設(shè)備連1600d運(yùn)轉(zhuǎn)周期較短,設(shè)備開(kāi)停車(chē)頻繁。為了保證裝置運(yùn)3)由于采用了水冷壁結(jié)構(gòu),無(wú)需耐火磚襯行穩(wěn)定性,1套裝置需配套2臺(tái)以上造氣爐。該造里,同時(shí)氣化爐內(nèi)無(wú)運(yùn)轉(zhuǎn)部件,配套氣化爐燒嘴使氣爐所產(chǎn)煤氣中CO2含量一般超過(guò)20%,比目前固用壽命長(zhǎng),一般可達(dá)1年以上,使該設(shè)備連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)定床煤氣化方式所產(chǎn)半水煤氣中CO2含量提高1倍周期長(zhǎng),無(wú)需備爐這也是與其他煤氣化技術(shù)的以上,從而使后續(xù)脫碳工序能力相應(yīng)增加較大。個(gè)較大不同點(diǎn)。由于國(guó)內(nèi)同類型裝置的開(kāi)車(chē)時(shí)間較短,這一優(yōu)勢(shì)還需要通過(guò)實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)驗(yàn)證4殼牌煤氣化技術(shù)(4) Shell氣化爐使用多個(gè)噴嘴,數(shù)量一般為41技術(shù)概況4~6個(gè),采用成雙對(duì)稱布置,從而使裝置的操作彈Shel煤氣化技術(shù)從20世紀(jì)70年代開(kāi)始研究,性較大。在進(jìn)行了多次小試、中試、示范化裝置建設(shè)基礎(chǔ)上(5)高溫制氣使氣化反應(yīng)進(jìn)行得很徹底,因此于1989年在荷蘭德姆克勒聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠建造了所得煤氣中副產(chǎn)物很少不含重?zé)N對(duì)環(huán)境污染較小25×10kW工業(yè)化裝置,該裝置于1993年投入運(yùn)(6)該氣化技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)備需要在國(guó)外制造,行。該技術(shù)屬于氣流床技術(shù),工藝流程主要包括原同時(shí)噴嘴、煤粉閥等完全依賴進(jìn)口裝置國(guó)產(chǎn)化率料煤的預(yù)處理、煤的加壓和投料、煤的氣化、除灰、低使該氣化裝置的投資在目前國(guó)內(nèi)煤氣化技術(shù)中煤氣凈化、脫硫以及配套的水處理、空分、氮?dú)庀到y(tǒng)投資最高,產(chǎn)品成本中折舊所占比例較大。She媒等。裝置的造氣壓力為20-4.0MPa,操作溫度氣化裝置建設(shè)周期較長(zhǎng),一般需要3年甚至更長(zhǎng)140~1600℃,采用液態(tài)排渣技術(shù),渣中含碳量<這是該技術(shù)的一個(gè)最大不足。1%,干煤粉進(jìn)料,碳轉(zhuǎn)化率達(dá)9%,煤氣中有效氣(7)由于采用干法進(jìn)料,具有碳轉(zhuǎn)化率高、熱含量約90%,有效氣比氧耗約340m2/100m3效率高執(zhí)據(jù)失小能耗低有效氣含量高等優(yōu)點(diǎn)(CO+H2),比煤耗約590kg/100mn(C0+H2)。雖然中國(guó)煤化工熱利用采用廢鍋對(duì)于殼牌的煤氣化技術(shù),目前除國(guó)外的1套工流程CNMHG為0.5,而甲醇業(yè)化裝置以外,國(guó)內(nèi)從2001年起已有廣西柳州化肥生產(chǎn)所需的氫碳比超過(guò)2,合成氨生產(chǎn)要求全部CO廠、中石化湖南洞庭氮肥廠、中國(guó)神華煤制油有限和CO2進(jìn)行變換因此該裝置所產(chǎn)煤氣需在后續(xù)的化肥設(shè)計(jì)200846卷變換工序消耗大量蒸汽來(lái)完成CO的變換。如果僅化壓力為4.0MPa的氣化爐系統(tǒng)投資約11000萬(wàn)從氣體成分角度考慮該技術(shù)更適合于發(fā)電裝置,而元。該技術(shù)的特點(diǎn)之一是對(duì)煤種的適應(yīng)性廣,氣不適合生產(chǎn)甲醇和合成氨等化工產(chǎn)品。煤、煙煤、次煙煤、無(wú)煙煤、高硫煤以及低灰熔點(diǎn)的(8)該技術(shù)目前國(guó)外僅有1套工業(yè)化裝置用于劣質(zhì)煤、石油焦等均能用作氣化原料,但并不是所聯(lián)合循環(huán)發(fā)電,沒(méi)有用于合成氨和甲醇的實(shí)際生產(chǎn)有煤種均適合。為了保證系統(tǒng)長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行,灰裝置,因此對(duì)于國(guó)內(nèi)引進(jìn)該技術(shù)用于生產(chǎn)合成氨和分低、灰熔點(diǎn)低、黏溫特性好的煤比較適應(yīng)該技術(shù)甲醇,相應(yīng)缺乏有針對(duì)性的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),從而般要求原料煤灰分控制在20%以下,灰熔點(diǎn)在使裝置投資加大,工藝復(fù)雜,使該裝置的優(yōu)勢(shì)難以1300℃以下。充分發(fā)揮52技術(shù)優(yōu)勢(shì)與不足5德士古水煤漿加壓氣化技術(shù)(1)德士古工藝在我國(guó)已有十多年的生產(chǎn)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)在該工藝技術(shù)涉及到的設(shè)計(jì)、設(shè)備制作、安51技術(shù)概況裝裝置開(kāi)車(chē)、操作等方面均具有豐富經(jīng)驗(yàn),技術(shù)成CE德士古( Texaco)水煤漿加壓氣化技術(shù)是在熟可靠,設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率高。20世紀(jì)50年代初期,由美國(guó)德士古公司在重油部(2)目前影響德士古氣化裝置長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)分氧化氣化基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)成功的,隨后在日本、瑞典行的關(guān)鍵因素是氣化爐燒嘴運(yùn)行周期短。氣化爐和意大利等國(guó)實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。1998年該公司和中燒嘴運(yùn)行周期一般不超過(guò)2個(gè)月,燒嘴即因?yàn)閲婎^國(guó)水煤漿氣化及煤化工中心合資成立德士古氣化服磨損、裂紋等問(wèn)題而需要更換。這是造成德士古氣務(wù)有限公司,介紹推廣該公司水煤漿加壓氣化技術(shù)?；b置必需有備爐的主要原因,從而導(dǎo)致裝置投資該技術(shù)屬氣流床加壓氣化技術(shù),工藝流程主要增加,運(yùn)行費(fèi)用增加。包括煤的研磨和煤漿制備、煤漿儲(chǔ)運(yùn)、煤氣化及合(3)目前國(guó)外向火面耐火磚使用壽命達(dá)2年,成氣洗滌、渣水處理系統(tǒng)以及配套的空分等部分。國(guó)內(nèi)耐火磚使用壽命約1年,耐火磚更換費(fèi)用占整氣化爐熱量利用有激冷、廢鍋激冷和廢鍋結(jié)合3個(gè)裝置維修費(fèi)用的12以上,更換時(shí)間超過(guò)1個(gè)月。種流程,可以根據(jù)產(chǎn)品選擇合適的流程。生產(chǎn)合成(4)該工藝存在黑水系統(tǒng)結(jié)垢、氣化爐帶水等氨和甲醇的生產(chǎn)裝置一般釆用激冷流程,所得煤氣問(wèn)題,影響了裝置的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。的汽氣比和氫碳比均較高。氣化爐采用濕法進(jìn)料(5)該技術(shù)的煤氣化爐僅有1個(gè)燒嘴,因此操液體排渣技術(shù),煤漿含水量約30%~40%。裝置的作彈性相對(duì)較低,造氣壓力在2.5~6.5MPa,4.0MPa裝置較為普遍。氣化爐操作溫度為1300-1400℃,比原料煤6四噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)的灰熔點(diǎn)高50~100℃。有效氣比氧耗為336~61技術(shù)概況410m3/km3,比煤耗為550~620kg/km3。氣體有該氣化爐由華東理工大學(xué)、兗礦魯南化肥廠、效成分80%~84%,碳轉(zhuǎn)化率超過(guò)97%。由于是高中國(guó)天辰化學(xué)工程公司等單位聯(lián)合開(kāi)發(fā),其有國(guó)內(nèi)溫氣化,氣體中含甲烷很低(CH4含量≤0.1%),無(wú)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),是在德士古水煤漿氣化技術(shù)的基礎(chǔ)焦油,對(duì)環(huán)境影響小,便于氣體凈化。上進(jìn)行改進(jìn)的一種氣流床加壓氣化技術(shù),相當(dāng)于國(guó)我國(guó)于1989年在兗礦魯南化肥廠引進(jìn)了第1產(chǎn)德士古技術(shù)。該技術(shù)第1套示范化裝置于2005套德士古水煤漿加壓氣化裝置,目前上海焦化廠、年10月在兗礦魯南化肥廠正式投入運(yùn)行,裝置配陜西渭河化肥廠、淮南化肥廠、吉化公司化肥廠和套2臺(tái)氣化爐,日投煤量1000t,年產(chǎn)甲醇24萬(wàn)t金陵石化等十多家企業(yè)采用德士古煤氣化技術(shù)用并配套發(fā)電項(xiàng)目,目前已正常運(yùn)行1年多,屬較新于生產(chǎn)合成氨和甲醇等化工產(chǎn)品。由于采用加壓的煤氣化技術(shù)。氣化,氣化爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,因此單爐生產(chǎn)能力高,目前目前除兗礦魯南化肥廠采用該技術(shù)生產(chǎn)甲醇國(guó)內(nèi)裝置最大投煤量為10d,國(guó)際最大裝置投煤以外,2004年在華魯恒生建設(shè)了第2套投煤量650量為2000v/d,1臺(tái)氣化爐產(chǎn)甲醇20萬(wàn)~30萬(wàn)∽aUd,操作壓力6.5MPa的煤氣化裝置,目前運(yùn)轉(zhuǎn)正該裝置在國(guó)內(nèi)已有多年使用經(jīng)驗(yàn)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化常。中國(guó)煤化工用多噴嘴對(duì)置率較高,可達(dá)90%以上,因此裝置投資相對(duì)較低。1式水燉CNMHG或IGCC發(fā)電裝套投煤量為500vd氣化壓力為40MPa的氣化爐置,擬建裝置有江蘇靈谷集團(tuán)年產(chǎn)40萬(wàn)va合成氨系統(tǒng)投資約7000萬(wàn)元;1套投煤量為100d氣項(xiàng)目、滕州風(fēng)凰化肥有限公司60萬(wàn)ta醇氨項(xiàng)目、第1期劉衛(wèi)平我國(guó)煤氣化技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用鎮(zhèn)江索普集團(tuán)60萬(wàn)Ua醋酸配套造氣項(xiàng)目。該技德國(guó)的諾爾公司獲得,并對(duì)其進(jìn)行了系統(tǒng)性的改術(shù)目前在國(guó)內(nèi)推廣速度較快,使用前景亦較好。進(jìn)。該技術(shù)屬于氣流床加壓氣化技術(shù),以干煤粉為該技術(shù)屬氣流床加壓氣化裝置,濕法進(jìn)料,液原料,采用單燒嘴下行制氣,氣化爐內(nèi)有水冷壁內(nèi)態(tài)排渣。煤氣化系統(tǒng)主要由水煤漿制備裝置、四噴件操作壓力2.8MPa,操作溫度1400℃,有6年采嘴對(duì)置煤氣化裝置、煤氣初步凈化裝置、含渣水處用褐煤為原料進(jìn)行氣化的經(jīng)驗(yàn)。目前最大的GSP理裝置及配套空分裝置等部分組成。氣化壓力為氣化爐投煤量為720Ud。因采用水激冷流程故投3.0~6.5MPa,操作溫度1200~1300℃,殘?jiān)假Y比Shl爐要省得多,更適宜于煤化工生產(chǎn)量≤5%,有效氣含量≥83%,碳轉(zhuǎn)化率≥98%,有目前世界上采用CSP氣化工藝技術(shù)的有3家,效氣(CO+H2)比氧耗360-380m3/km3,有效氣比但都沒(méi)有用來(lái)氣化煤炭,只有1套裝置有6年氣化煤耗540-570kg/km3褐煤的業(yè)績(jī),沒(méi)有長(zhǎng)期氣化不同特性的煤種的業(yè)62技術(shù)優(yōu)勢(shì)與不足績(jī)。由于缺乏實(shí)際設(shè)計(jì)、運(yùn)行等工程化經(jīng)驗(yàn),該技(1)由于該技術(shù)是在原德士古煤氣化技術(shù)的術(shù)還有待建立示范裝置進(jìn)行長(zhǎng)期運(yùn)行考驗(yàn)。基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的因此,德士古技術(shù)的一些優(yōu)點(diǎn),73魯奇(Img)加壓氣化技術(shù)如原料煤適應(yīng)性較廣,單臺(tái)設(shè)備生產(chǎn)能力大等優(yōu)勢(shì)魯奇氣化法是世界上最早采用的加壓氣化法,均得到較好繼承。由德國(guó)魯奇公司首先提出。1936年第1座工業(yè)性(2)該技術(shù)針對(duì)德士古技術(shù)存在的主要問(wèn)題,裝置在德國(guó)投產(chǎn)。該裝置工作壓力為25~3.5如單噴嘴造成開(kāi)車(chē)率低、操作彈性小,耐火磚壽命MPa,采用干排灰方式的固定床型氣化器。魯奇氣短造成運(yùn)行費(fèi)用高,氣化爐帶水等進(jìn)行了改進(jìn),從化法主要用于氣化褐煤、不黏結(jié)性或弱黏結(jié)性的目前運(yùn)行情況來(lái)看,上述問(wèn)題均有明顯改善。煤,要求原料煤熱穩(wěn)定性高、化學(xué)活性好、灰熔點(diǎn)(3)該技術(shù)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),因此相對(duì)比引高、機(jī)楲強(qiáng)度高、不黏結(jié)性或弱黏結(jié)性,而且需要使進(jìn)技術(shù)的專利使用費(fèi)大幅降低,同時(shí)在設(shè)備、材料用塊煤,在使用煤種和煤料方面有所限制。國(guó)產(chǎn)化方面也有較大提高。該技術(shù)采用的噴嘴、耐魯奇工藝雖然工業(yè)裝置較多,技術(shù)成熟,生產(chǎn)火磚均為國(guó)產(chǎn),降低了運(yùn)行費(fèi)用縮短了供貨周期。操作經(jīng)驗(yàn)也比較豐富,但由于氣化溫度低,煤氣中(4)由于采用四噴嘴技術(shù),煤氣化裝置投資較有效成分(CO+H2)含量低煤氣中苯、酚及焦油含高超過(guò)德士古技術(shù)的20%~30%。量高污水處理復(fù)雜,煤氣中甲烷含量高,更適用于(5)裝置運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的氣化爐拱頂磚沖刷城市煤氣,不宜用來(lái)生產(chǎn)合成氨和甲醇的原料氣嚴(yán)重和拱頂超溫等問(wèn)題影響了裝置的運(yùn)行穩(wěn)定性。74多元料漿加壓氣化技術(shù)(6)該技術(shù)屬新開(kāi)發(fā)的技術(shù),目前工業(yè)化裝置多元料漿加壓氣化技術(shù)是西北化工研究院提運(yùn)行時(shí)間相對(duì)較短,設(shè)計(jì)、操作經(jīng)驗(yàn)較少,有些數(shù)據(jù)出的,具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的煤氣化技術(shù)。對(duì)該技術(shù)需經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行后才能較真實(shí)的體現(xiàn)出來(lái)。的研究開(kāi)始于20世紀(jì)60年代后期,歷時(shí)30多年7其他煤氣化技術(shù)屬于濕法氣流床加壓氣化技術(shù)。多元料漿加壓氣化是指固體或液體含碳物質(zhì)(煤石油焦/石油瀝71兩段式干煤粉加壓氣化技術(shù)青/油/煤液化殘?jiān)?與流動(dòng)相(水/廢液/廢水)通兩段式干煤粉加壓氣化技術(shù)是由西安熱工研過(guò)添加助劑(分散劑/穩(wěn)定劑/pH值調(diào)節(jié)劑/濕潤(rùn)究院開(kāi)發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的煤氣化技術(shù)。該劑/乳化劑)所制備的料漿,與氧氣進(jìn)行部分氧化反技術(shù)于1994年開(kāi)始研究,1997年建成試驗(yàn)性裝置,應(yīng),生成以C0和H2為有效組分的原料氣,可用于2004年建成處理量36~40U/h的中試裝置,目前正合成氨、合成甲醇、制氫、合成油品、聯(lián)合循環(huán)發(fā)電在進(jìn)行投煤量1000v/d的示范性裝置建設(shè)。該技等。其基本生產(chǎn)裝置與水煤漿加壓氣化技術(shù)相仿,屬術(shù)是基于煤發(fā)電裝置為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)的,目前的示氣流床單燒嘴下行制氣。典型的多元料漿組成為煤范性裝置也是用于發(fā)電項(xiàng)目,用于合成氨和甲醇的60%~65%,油料10%~15%,水20%~30%,黏度工業(yè)化裝置還有待時(shí)日。不大三?500cP72GsP氣流床氣化技術(shù)中國(guó)煤化工斗漿氣化技術(shù)已在CSP氣流床氣化技術(shù)是由原民主德國(guó)的德意中國(guó)CNMHG工業(yè)應(yīng)用,涉及志燃料研究所(DBI)于1975年開(kāi)始開(kāi)發(fā)的煤氣化3萬(wàn)~30萬(wàn)t/a合成氨、20萬(wàn)~60萬(wàn)ta甲醇以及技術(shù),主要適用于低品位褐煤。1991年,該技術(shù)被50萬(wàn)t/a煤制油裝置,已有3套工業(yè)裝置平穩(wěn)運(yùn)行,化肥設(shè)計(jì)2008年第46卷屬于較有前途的煤氣化方式,但在原料上仍有一定較、分析后,才能確定采用何種煤能夠產(chǎn)生最佳的限制性。綜合效益。8煤氣化技術(shù)選擇注意事項(xiàng)2)根據(jù)煤氣化后所產(chǎn)產(chǎn)品的不同,是用于發(fā)電、生產(chǎn)燃料氣,還是生產(chǎn)甲醇、合成氨,來(lái)確定采目前來(lái)看,各種煤氣化技術(shù)均有其相應(yīng)的特點(diǎn)用何種爐型。因?yàn)椴煌臓t型氣化生產(chǎn)的原料氣和適用范圍,還沒(méi)有一種綜合比較非常突出的造氣的壓力氣體成分均不同,適用于不同的工業(yè)領(lǐng)域。方式,這也是造成目前國(guó)內(nèi)造氣方式多種多樣的一有些爐型適宜發(fā)電,有些爐型適宜作為燃料氣使個(gè)主要因素。對(duì)于造氣方式的選擇,筆者認(rèn)為可從用,有些可作為煤化工產(chǎn)品原料氣制備。以下幾點(diǎn)考慮(3)確定產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模和能力,不同煤氣化(1)首先應(yīng)當(dāng)根據(jù)原料情況確定采用的煤氣技術(shù)對(duì)于所建裝置的規(guī)模效益是不盡相同的,同時(shí)化方式,而不能先確定煤氣化方式再選擇合適的煤相應(yīng)的裝置投資、建設(shè)周期、對(duì)市場(chǎng)的適應(yīng)性均有種。目前國(guó)內(nèi)有多套裝置已經(jīng)出現(xiàn)了這種本末倒所不同置的情況,在裝置設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)采用的煤種情況了解得(4)各企業(yè)在選取造氣方式時(shí),應(yīng)因地制宜,不夠全面和透徹,從而造成裝置開(kāi)車(chē)后,當(dāng)?shù)孛翰粚?duì)所投資項(xiàng)目進(jìn)行全面的綜合分析,對(duì)項(xiàng)目的原能使用,必須到外地運(yùn)煤。對(duì)于要采用的原料煤,料、技術(shù)、市場(chǎng)環(huán)保等多方面因素進(jìn)行全面了解,要對(duì)其產(chǎn)地、煤炭品質(zhì)、儲(chǔ)量、產(chǎn)量、出廠價(jià)格、到廠綜合優(yōu)化處理,才能使項(xiàng)目避免或減少投資的風(fēng)價(jià)格、供應(yīng)的穩(wěn)定性等各方面因素把握清楚,對(duì)煤險(xiǎn),使企業(yè)獲得最大的效益,不能局限于某一方面的物理、化學(xué)性質(zhì),主要包括碳含量、熱值、熱穩(wěn)定而決策采用何種造氣方式,從而造成無(wú)法彌補(bǔ)的性、黏結(jié)性、灰分含量等影響造氣的各種因素,通過(guò)損失。測(cè)試得出確定的數(shù)據(jù)。在對(duì)各種因素進(jìn)行綜合比收稿日期:2007-08-11行業(yè)信息院企合作成果豐碩—施可豐長(zhǎng)效緩釋復(fù)合肥系列新產(chǎn)品通過(guò)鑒定受山東經(jīng)貿(mào)委的委托,臨沂市經(jīng)貿(mào)委于2007年8月12日在臨沂市組織有關(guān)專家對(duì)“施可豐長(zhǎng)效緩釋復(fù)合肥”系列新產(chǎn)品進(jìn)行了鑒定。施可豐長(zhǎng)效緩釋復(fù)合肥是由山東施可豐化工股份有限公司與中科院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)所合作研發(fā)的新產(chǎn)品施可豐化工股份有限公司是一個(gè)以生產(chǎn)復(fù)合肥為主業(yè)的企業(yè),“施可豐”牌產(chǎn)品在市場(chǎng)上享有較好的聲譽(yù),產(chǎn)品遍布全國(guó)20多個(gè)省市隨著建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村和農(nóng)業(yè)新技術(shù)的要求,對(duì)具有節(jié)省農(nóng)作環(huán)節(jié)的肥料需求越來(lái)越高,即市場(chǎng)對(duì)高性能及省工、省時(shí)的肥料要求越來(lái)越高。同時(shí)隨著農(nóng)作物產(chǎn)量的提高,化肥用量不斷增大,對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的負(fù)擔(dān),水體富背養(yǎng)化、水體污染等危及社會(huì)穩(wěn)定和人們生活。為此施可豐化工股份有限公司與中科院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)所共同開(kāi)發(fā)了新型高效肥料—長(zhǎng)效緩釋復(fù)合肥。長(zhǎng)效緩釋復(fù)合肥采用中科院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)所的專利技術(shù)“長(zhǎng)效復(fù)合添加劑(NAM)"。它對(duì)土壤中的脲酶和硝化菌的活性具有抑制作用并對(duì)土壤中被退化和固定的磷素具有活化作用,從而可以提高氮素和磷素的利用率促進(jìn)作物養(yǎng)分吸收提高養(yǎng)分利用率提高作物產(chǎn)量減少環(huán)境污染實(shí)現(xiàn)培肥養(yǎng)地和農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收。該產(chǎn)品已在東北的緩化海域山東的臨沂以及江蘇河南的部分地區(qū)作為復(fù)合肥的補(bǔ)充品種專家組聽(tīng)取了研制單位的匯報(bào)現(xiàn)場(chǎng)考察了生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)流程及新產(chǎn)品審查了技術(shù)資料進(jìn)行了質(zhì)詢和答疑,對(duì)施可豐長(zhǎng)效緩釋復(fù)合肥系列新產(chǎn)品的研制、生產(chǎn)和市場(chǎng)推廣工作給予了充分的肯定,并形成以下鑒定意見(jiàn)。(1)該產(chǎn)品利用硝化抑制劑脲酶抑制劑等的協(xié)同增效作用對(duì)肥料進(jìn)行了改性,從而調(diào)控氮的轉(zhuǎn)化過(guò)程和形態(tài)使氮的釋放時(shí)間得到延長(zhǎng),并以適合保存的狀態(tài)存在于土壤中減少了氮的揮發(fā)與流失減輕了施肥造成的環(huán)境污染;磷素防固活化技術(shù),克服了普通復(fù)合肥磷素進(jìn)入土壤后快速固定的問(wèn)題(2)生產(chǎn)采用雙烘雙冷轉(zhuǎn)鼓造粒流程,工藝先進(jìn),成本低廉。目前已建成了70萬(wàn)va的長(zhǎng)效緩釋復(fù)合肥生產(chǎn)線,開(kāi)發(fā)出小麥、水稻、棉花大蒜桃、玉米、大豆和蔬菜等8種作物長(zhǎng)效復(fù)合肥,迄今已生產(chǎn)95萬(wàn)噸,并在全國(guó)14個(gè)省推廣應(yīng)用了266萬(wàn)畝。(3)該產(chǎn)品平均增產(chǎn)10%左右,節(jié)省肥料15%-20%,使復(fù)合肥氮的利用率提高8.7%,磷的利用率提高4%,1次施肥即可滿足大部分作物一個(gè)生育期對(duì)養(yǎng)分的需求簡(jiǎn)化栽培過(guò)程,節(jié)省施肥用工,適用于我國(guó)目前農(nóng)村中國(guó)煤化工生態(tài)效益專家組一致認(rèn)為:鑒定提供的資料翔實(shí)、數(shù)據(jù)可靠,長(zhǎng)效緩釋復(fù)合肥系列新產(chǎn)復(fù)合肥系列產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)利用總體上居國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平,在綜合運(yùn)用抑制劑協(xié)同效應(yīng)及磷素活化等技術(shù)CNMHG鴉,建議有關(guān)部門(mén)組織在全國(guó)范圍內(nèi)大力推廣應(yīng)用。項(xiàng)目單位應(yīng)進(jìn)一步研發(fā)肥效期更長(zhǎng)適應(yīng)不同地區(qū)、不同作物的產(chǎn)品,并加強(qiáng)對(duì)長(zhǎng)效緩釋肥料應(yīng)用效果及其對(duì)環(huán)影響的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)研究。(馮元琦供稿)