第46卷第1期化肥設(shè)計(jì)Feb. 20082008年2月Chemical Fertilizer Design●11●I設(shè)計(jì)技術(shù)我國(guó)煤氣化技術(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;論述了固定床間歇?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)置式水堞漿氣化技術(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;Shell;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 -06Characterstics and Application for Coal Gasification Technology in ChinaIu Weiping(Shandong Hongri Ahang Chemical Stock Company Iid,，Linryi City Shandong 276021 China)Abstract: Author has introduced the present development situation of coal gasifcation technology in Chins; discussed the procee characteristics,technical advantage and shortage for coul gsifieation technologies of intermittent gaification technology of fixed bed, the gaification technology of palver-ized coul luidived bed of Ende gasifer, gasification technology of ash melt cllected coal , Shell coal gasification tchnology , Texaco water coal slumypresurized gasication technology, watler coal slury gasification technology with four jlting burners oppo sitely aranged and so on; in alusion to selcctionof coel gasifcation tchnology, the relative matters to be noticed have been presented.Key words: coul gifcation; fixed bed; fuidied bed; gae fIow bed; Ende gaifie; sh melt cltini;n Texaco; Shell; waler slury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總€(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- -般在120~150 s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,一床間歇?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4000~12 000 m/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%。目前國(guó)內(nèi)采用該技術(shù)的企業(yè)超過(guò)600家。1固定床間歇?dú)饣?UGI) 技術(shù)1.2 技術(shù)優(yōu)勢(shì)與不足1.1技術(shù)概況(1)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)中最低的,一般10萬(wàn)/a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)已經(jīng)基本成氣化系統(tǒng)投資約3000萬(wàn)元,從而降低了生產(chǎn)成本中的折舊費(fèi)用。熟,且裝置已經(jīng)完全國(guó)產(chǎn)化。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,1995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。●12.化肥設(shè)計(jì)2008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)Va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，7 000萬(wàn)~8 000萬(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在較大程度上影響了它的推廣。這也是該爐型- -2恩德?tīng)t粉煤流化床氣化技術(shù)個(gè)較為主要的缺陷。2.1技術(shù)概況(3)該爐型最大能力發(fā)氣量為40 000 m/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,- -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-.種煤氣化工藝。也使該爐型在裝置的大型化方面受到- -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3.1 技術(shù)概況氣、氣體的初步凈化以及配套的空分裝置。生產(chǎn)工灰熔聚技術(shù)是中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究藝為常壓氣化,操作溫度在900~1 000 C之間,采所和陜西秦晉科技有限公司等單位聯(lián)合開(kāi)發(fā)的具用固態(tài)排灰方式,灰渣含碳量< 10%,所產(chǎn)煤氣有有國(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)效氣含量為65% ~70%。對(duì)于氣量40 000 m'/h的自主開(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)投資企業(yè)采用該技術(shù)生產(chǎn)合成氨或甲醇。約8 000萬(wàn)元，其中恩德?tīng)t投資約3 200萬(wàn)元,空分灰熔聚流化床粉煤氣化系統(tǒng)主要包括原料煤系統(tǒng)投資3 000萬(wàn)元。如果采用2臺(tái)20 000 m/h的配置進(jìn)煤系統(tǒng)、氣化爐、排灰系統(tǒng)除塵系統(tǒng)、廢熱造氣爐,整套系統(tǒng)投資約9 000萬(wàn)元。該技術(shù)采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0.03~1.0 MPa之間，30% ,灰熔點(diǎn)高(ST大于1 250 C),而且要求低溫操作溫度- -般控制在1 100 C,比原料煤的灰熔點(diǎn)化學(xué)活性好(在950 C時(shí)大于85%,在1 000 C時(shí)低100 C?；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10 000、含碳量<10%，碳轉(zhuǎn)化率超過(guò)90%,有效氣含量20 000.40 000 m'/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。萬(wàn)Va不等?？紤]到設(shè)備檢修較頻繁,一般1套裝恩德?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2001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1.5億~2.5億元，其中空分系10 000 m'/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、安徽淮化集團(tuán)有限公司、該技術(shù)對(duì)原料煤的預(yù)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(其中大于6mm的<1%,小于1mm的<工企業(yè)的恩德?tīng)t煤氣化裝置相繼建成投產(chǎn)。40%),要求煤灰分從10% ~40% ,焦渣特性1 ~62.2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)1250C,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。Shell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。有效氣(CO +H2)比煤耗/g.k-.m-)項(xiàng)目常壓氣化低壓氣化(1.0 MP)涉及到專利技術(shù)轉(zhuǎn)讓、設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率低、關(guān)鍵650-700500~600有效氣(CO+H2)比氧耗/m.k1四3 300-300270-320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(C0+H)比熱汽耗g.k-1。m-3 40-590400-450高的煤氣化裝置,20萬(wàn)Va合成氨裝置配套的煤氣3.2 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)與不足投資相對(duì)較低。由于該技術(shù)屬較新的煤氣化技術(shù)，(1)煤種適應(yīng)性較廣,對(duì)原料煤幾乎沒(méi)有要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)備投煤量可達(dá)到時(shí)日。該設(shè)備目前由于中心管使用周期較矩,一般2 000Vd,相應(yīng)合成氨生產(chǎn)能力可達(dá)到1500 ~運(yùn)行3~6個(gè)月便需更換中心管,從而使設(shè)備連續(xù)1 600 Vd。運(yùn)轉(zhuǎn)周期較短,設(shè)備開(kāi)停車頻繁。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-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CO,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)車時(shí)間較短,這- -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- -般為4.1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Shell 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。2.5x10' kW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。Shell 煤等。裝置的造氣壓力為2.0-4.0 MPa,操作溫度氣化裝置建設(shè)周期較長(zhǎng),- -般需要3年甚至更長(zhǎng)。1 400~1 600 C ,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)99% ,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340 m'/1 000 m'效率高、熱損失小、能耗低、有效氣含量高等優(yōu)點(diǎn)。(C0+H2) ,比煤耗約590 kg/l 000 m'(CO+H)。雖然有效氣含量高，但由于氣化爐熱利用采用廢鍋對(duì)于殼牌的煤氣化技術(shù),目前除國(guó)外的1套工流程,使所產(chǎn)煤氣中氫碳比太低，約為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、中石化湖南洞庭氨肥廠、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)2008年第46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. 0 MPa的氣化爐系統(tǒng)投資約11 000萬(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1 300 C以下。充分發(fā)揮。5.2技術(shù)優(yōu)勢(shì)與不足(1)德士古工藝在我國(guó)已有十多年的生產(chǎn)應(yīng)5德士古水煤漿加壓氣化技術(shù)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5.1技術(shù)概況 .裝裝置開(kāi)車、操作等方面均具有豐富經(jīng)驗(yàn),技術(shù)成GE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- -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1/2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- -般采用激冷流程,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2.5-6.5 MPa,4.0 MPa裝置較為普6四噴嘴對(duì)置式水煤 漿氣化技術(shù)遍。氣化爐操作溫度為1 300~1 400 C,比原料煤的灰熔點(diǎn)高50~ 100 C。有效氣比氧耗為336 ~6.1技術(shù)概況410 m2/km' ,比煤耗為550 ~ 620 kg/km'。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),具有國(guó)內(nèi)溫氣化,氣體中含甲烷很低(CH,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人運(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1 000 t,年產(chǎn)甲醇24萬(wàn)t金陵石化等+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1 000 Vd,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2 000 Vd,1臺(tái)氣化爐產(chǎn)甲醇20萬(wàn)~30萬(wàn)VaoVd,操作壓力6.5 MPa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。國(guó)內(nèi)多家企業(yè)也已采用或擬采用多噴嘴對(duì)置率較高,可達(dá)90%以上,因此裝置投資相對(duì)較低。1式水煤漿 氣化技術(shù)建設(shè)煤化工裝置或ICCC發(fā)電裝套投煤量為500 Vd.氣化壓力為4.0 MPa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7 000萬(wàn)元;1套投煤量為1 000 Vd、氣項(xiàng)目、滕州鳳凰化肥有限公司60萬(wàn)Va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)Va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2.8 MPa，操作溫度1 400 C ,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CSP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720 Vd。因采用水激冷流程,故投3.0~6.5 MPa,操作溫度1200~1300 C ,殘?jiān)假Y比Shell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 ~380 m'/km' ,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 ~ 570 kg/km'。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)6.2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)?；A(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( Lurgi)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2.5 ~3.5如單噴嘴造成開(kāi)車率低、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)械強(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。7.4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，屬于濕法氣流床加壓氣化技術(shù)。多元料漿加壓氣7其他煤氣化技術(shù)化是指固體或液體含碳物質(zhì)(煤/石油焦/石油瀝7.1兩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CO和H2為有效組分的原料氣,可用于2004年建成處理量36~40Vh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1 000 Vd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。不大于2 500 cP。2 GSP氣流床氣化技術(shù)截止到2006年6月底，多元料漿氣化技術(shù)已在GSP氣流床氣化技術(shù)是由原民主德國(guó)的德意中國(guó)大陸十多套工業(yè)裝置上實(shí)現(xiàn)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)Va合成氨、20萬(wàn)~60萬(wàn)Va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)V/a煤制油裝置,已有3套工業(yè)裝置平穩(wěn)運(yùn)行，●16.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。(2)根據(jù)煤氣化后所產(chǎn)產(chǎn)品的不同，是用于發(fā)8煤氣化技術(shù)選擇注意事項(xiàng)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- -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一施可豐 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200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)，水體富營(yíng)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)了新型高效肥料一長(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)土壤中的尿酶和硝化幽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紫的利用率，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)品已在東北的綏化海域,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、尿酶抑制劑等的協(xié)同增效作用，對(duì)肥料進(jìn)行了改性，從而調(diào)控氟的轉(zhuǎn)化過(guò)程和形態(tài),使氣的釋放時(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)合肥磷隸進(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)9.5萬(wàn)噸,并在全國(guó)14個(gè)省推廣應(yīng)用了266萬(wàn)面。(3)該產(chǎn)品平均增產(chǎn)10%左右,節(jié)省肥料I5% -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)化裁培過(guò)程，節(jié)省施肥用工,適用于我國(guó)目前農(nóng)村生產(chǎn)水平,具有+分明顯的經(jīng)濟(jì)效益和生態(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)品在技術(shù)上先進(jìn)可行。施可豐長(zhǎng)效緩釋復(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)及磷索活化等技術(shù)方面達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。本產(chǎn)品技術(shù)成熟，建議有關(guān)部門組織在全國(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)境影響的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)研究。(馮元琦供稿)