化工設(shè)計(jì)通訊煤化工與甲醇第42卷第5期Chemical Engineering Design CommunicationsCoal Cemical Methanol2016年5月殼牌煤氣化技術(shù)及其在工廠(chǎng)安全穩(wěn)定中應(yīng)用高宇(同煤廣發(fā)化學(xué)工業(yè)有限公司，山西大同037001 )摘要:煤氣化技術(shù)經(jīng)過(guò)近些 年的發(fā)展取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，已形成了以GE水煤漿氣化工藝、西門(mén)子GSP干煤粉氣化工藝、殼牌干煤粉氣化工藝為代表的第二代潔凈煤氣技術(shù)。其中，殼牌煤氣化技術(shù)具有適用煤種廣、氣體質(zhì)量好、轉(zhuǎn)化效率高等一系列優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛關(guān)注。簡(jiǎn)單介紹了殼牌煤氣化技術(shù)的概念，并結(jié)合具體工程應(yīng)用，從煤氣化技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用難點(diǎn)等幾個(gè)方面進(jìn)行了闡述。關(guān)鍵詞:殼牌煤氣化技術(shù);技術(shù)特點(diǎn);技術(shù)難點(diǎn)中圖分類(lèi)號(hào): TQ546文獻(xiàn)標(biāo)志碼 : B文章編號(hào): 1003- -6490 (2016) 05- 0007-02Shell Coal Gasification Technology and its Application inSecurity and Stability in factoryGao YuAbstract : The gasification technology through the development of recent years has made considerable progress，has formed acoal-water slurry gasification technology GE, Siemens GSP dry pulverized coal gasification technology，Shell dry pulverized coalgasification technology as the representative of the second generation clean coal technology.Among them, the Shell coal gasificationtechnology has wide application of coal, gas good quality, high efficiency conversion of some of the advantages of the column，andis widely attention.This paper briefly introduces the concept of Shell coal gasifcation technology, combined with specific engineeringapplications， it is described from several aspects of coal gasification technology features and applications and other difficulties.Key words : shell coal gasification technology ; technical characteristics ; technical difficulties當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求越來(lái)越高,因而，氣效率通常 為83%左右，其余15%為中壓蒸汽或副產(chǎn)高壓。清潔能源的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。煤氣化技術(shù)可以將煤炭從一2.4 單系列生產(chǎn)能 力強(qiáng)種污染較大的能源轉(zhuǎn)化為一種潔凈的氣體資源，不僅綠色環(huán)目前已投入使用的殼牌煤化工技術(shù)的單臺(tái)氣化爐投煤量保，而且可以提高煤炭的能量轉(zhuǎn)化率。殼牌煤氣化技術(shù)近些都在2 000t/d以上，單臺(tái)投煤量在3 000t/d以上的氣化爐也正年從國(guó)外興起，傳入我國(guó)后發(fā)展迅速，在一些領(lǐng)域和行業(yè)已在 建設(shè)中。經(jīng)有了成功應(yīng)用的案例。2.5運(yùn)轉(zhuǎn)周期長(zhǎng)1殼牌煤氣化技術(shù)氣化爐采用水冷璧結(jié)構(gòu)，沒(méi)有火磚襯里，整體牢固可靠。1.1 煤氣化技術(shù)正常使用情況下，運(yùn)轉(zhuǎn)周期長(zhǎng)，維護(hù)量小，不需要備用爐。煤氣化技術(shù)是指把經(jīng)過(guò)一定處理的煤送入反應(yīng)器中，在煤燒嘴使用壽命長(zhǎng)，設(shè)計(jì)壽命超過(guò)800，這是殼牌煤氣化裝適當(dāng)?shù)膲毫蜏囟认?通過(guò)相應(yīng)的氧化劑(氧氣或空氣和蒸氣)置 能長(zhǎng)期安全運(yùn)行的重要保障。通常，每臺(tái)氣化爐有5個(gè)左右以一定的流動(dòng)方式( 流化床、攜帶床或移動(dòng)床)轉(zhuǎn)化成氣體，煤燒嘴， 這樣不僅可以使粉煤氣化的更徹底，而且便于生產(chǎn)得到粗制水煤汽，然后通過(guò)脫碳脫硫等工藝轉(zhuǎn)化為精制的一負(fù)荷的調(diào)節(jié)。氧化碳。煤氣化技術(shù)最早出現(xiàn)于19世紀(jì)中期的德國(guó)，20世紀(jì)2.6 氣化氧耗低、 氣體質(zhì)量好90年代我國(guó)引用后，發(fā)展迅速。經(jīng)過(guò)殼牌煤氣化工技術(shù)生產(chǎn)的氣體非常潔凈，甲烷含量1.2殼牌煤氣化技術(shù)極低且不含重?zé)N。與傳統(tǒng)的水煤漿氣化技術(shù)相比，殼牌煤化殼牌煤氣化的整個(gè)過(guò)程是在加壓和高溫的環(huán)境中進(jìn)行的，工技術(shù)氧耗低20%左右，大大節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)用。氧氣、煤粉和一定比例的蒸汽經(jīng)過(guò)加壓后并流進(jìn)入氣化爐，在2.7 綠色環(huán)保極短的時(shí)間內(nèi)完成升溫、裂解、揮發(fā)分脫硫、燃燒和轉(zhuǎn)化等殼牌煤氣化系統(tǒng)排出的飛灰和爐渣含碳量低，可作為建一系列化學(xué)和物理反應(yīng)的過(guò)程。由于有氧氣存在于溫度極高筑材料 使用，廢渣堆放時(shí)無(wú)污染物排出。氣化污水量小，不的氣化爐內(nèi)，所以碳能充分燃燒，在氧氣燃燒殆盡之后，會(huì)含酚和焦油，處理簡(jiǎn)單。發(fā)生碳的各種轉(zhuǎn)化反應(yīng)，此階段為氣體反應(yīng)階段，最終轉(zhuǎn)化3 殼牌煤 氣化技術(shù)安全穩(wěn)定應(yīng)用難點(diǎn)為以co和H,為主要成分的煤氣然后離開(kāi)氣化爐。目前，殼殼牌煤氣化技術(shù)是世界上最先進(jìn)的煤氣化技術(shù)之一，因牌煤氣化裝置無(wú)論是工業(yè)化裝置還是示范裝置都采用廢鍋流此，現(xiàn)階段在應(yīng)用上具有較大的挑戰(zhàn)性、復(fù)雜性和特殊性。程，而激冷流程的殼牌煤氣化工藝即將推向市場(chǎng)。其中難點(diǎn)及注意事項(xiàng)主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面。2殼牌煤氣化技術(shù)特點(diǎn)3.1在配煤方 面的注意事項(xiàng)2.1 煤種適用廣(1)煤粉在注氮環(huán)境中貯存時(shí)間不得超過(guò)10d.殼牌煤氣化技術(shù)對(duì)煤種適應(yīng)性強(qiáng)，無(wú)論是次煙煤、褐煤，(2)干煤粉水分控制在1%~ 2%之間。還是煙煤、無(wú)煙煤都可使用，將兩種或者兩種以上煤摻混也(3)控制粉磨后煤粉粒度，確保煤粉粒度小于5μm的煤可使用。殼牌煤氣化技術(shù)對(duì)煤的灰熔點(diǎn)適應(yīng)范圍更廣，含較粉量在8% 以下。高灰分、水分的煤都可使用。(4)保證煤粉有良好的輸送穩(wěn)定性。2.2碳轉(zhuǎn)化率高.2 防渣、防積灰手段由于殼牌煤氣化技術(shù)溫度通常在1500~1 600°C，所以碳(1)為避免形成大渣堵塞系統(tǒng)，在煤種更換時(shí)需測(cè)量灰轉(zhuǎn)化率可達(dá)9%以上。分的組成，加入石灰石的量需經(jīng)過(guò)黏度-溫度實(shí)驗(yàn)得以確定。2.3 熱效率高(2) 時(shí)刻關(guān)中國(guó)煤化工’為防止高濃度殼牌煤氣化技術(shù)總熱效率可達(dá)98%，其中，煤氣化的冷媒渣漿 堵塞系統(tǒng)，(3)為防止MYHCNMHG管道和設(shè)備的良收稿日期: 2016- 05. -15好伴熱。作者簡(jiǎn)介:高宇(1987-)， 男，遼寧鈣州人，助理工程師，主要從(下轉(zhuǎn)第10頁(yè))事化工安全工作。第42卷第5期煤化工與甲醇化工設(shè)計(jì)通訊2016年5月Coal Cemical MethanolChemical Engineering Design Communications開(kāi)展安全性分析和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作;通過(guò)各種渠道積極地向煤時(shí)俱進(jìn)的創(chuàng)新，這種理念體現(xiàn)了以人為本的重要思想。面對(duì)化工企業(yè)員工宣傳安全生產(chǎn)的重要性;應(yīng)該結(jié)合煤化工企業(yè)煤化工企業(yè)日常生產(chǎn)活動(dòng)中的各種高度危險(xiǎn)，現(xiàn)代安全管理.的日常生產(chǎn)活動(dòng)，應(yīng)該注意到員工實(shí)際工作的特點(diǎn)。理念能夠從根本上保障企業(yè)員工的人身安全，使得煤化工企3現(xiàn)代安全管理理念在煤化工企業(yè)中的應(yīng)用價(jià)值業(yè)安全管理水平得到有效的提高。現(xiàn)代安全管理理念使得煤化工企業(yè)的安全管理活動(dòng)得到現(xiàn)代安全管理理念在煤化工企業(yè)安全管理中具體應(yīng)用時(shí)了有效開(kāi)展，改變了原來(lái)單純依靠防治的模式，使得預(yù)防為主應(yīng)該堅(jiān)持以人為本的原則，充分深入地了解員工日常工作的的理念得到了彰顯，從而將許多災(zāi)難扼殺在了萌芽狀態(tài)，避特點(diǎn)以及潛 在的危險(xiǎn)，積極開(kāi)展安全分析和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作，免了損失。同時(shí)也建立了有效的應(yīng)急措施，使得企業(yè)在災(zāi)難并 且通過(guò)各種渠道積極地向員工宣傳安全生產(chǎn)的重要性，提發(fā)生時(shí)不再像以前那樣束手無(wú)措，能夠有效地進(jìn)行救援，從高員工的安全意識(shí)。而把災(zāi)難的影響程度降低到最小。參考文獻(xiàn)現(xiàn)代安全管理理念使得煤化工企業(yè)的安全管理變得更有[1]王超.現(xiàn)代安全管理理念在煤化工企業(yè)的有效應(yīng)用[].內(nèi)蒙古煤炭規(guī)劃性，更有系統(tǒng)性。從災(zāi)難的預(yù)防到災(zāi)難后的營(yíng)救工作都經(jīng)濟(jì)，2014 (1): 17-18.變得有條不紊，是一種現(xiàn)代化企業(yè)管理思維的體現(xiàn)?，F(xiàn)代安[2] 姜洪生.現(xiàn)代安全生產(chǎn)管理在煤化工企業(yè)的有效應(yīng)用[黑龍江科全管理理念從一定程度上改變了煤化工企業(yè)的安全管理思維，學(xué)，2014 (8): 214.改變了以前單獨(dú)依靠設(shè)備而不注重人作用的模式。[3]褚桂云，劉恩勇.現(xiàn)代安全管理理論在煤化工企業(yè)的應(yīng)用[I].內(nèi)蒙4結(jié)束語(yǔ)古石油化工，2013 (1): 16-17. .現(xiàn)代安全管理理念是新時(shí)期企業(yè)安全管理理論的一種與(. 上接第1頁(yè))和頻繁的閥門(mén)切換，可保證其運(yùn)行可靠性和穩(wěn)定性極高。。非滲透氣表|氫回收工藝的比較戶(hù)氫氣.工藝。低壓蒸變壓吸附深冷分離膜分離項(xiàng)目用吸附劑對(duì)特定氣體利用尾氣中氫與其它利用膜對(duì)特定氣體的吸附和脫附能力組分沸 點(diǎn)不同的性質(zhì)的選擇透過(guò)性能)個(gè)氫回收率60% ~ 80%0%左右式產(chǎn)晶氫純度98% ~ 99.99%90~ 95操作壓力/MPa-直(ρ入~p出)0.8~ 2.8.2.5~ 10?-投資回收期a2.8氨水冷凝水取決于分子篩電使用壽命磁閥的使用壽命較長(zhǎng)正常為10a圖2膜分離法回收氫流程圖占較小最小1-水洗塔; 2-高壓水泵: 3-軟水貯槽: 4-氨水循環(huán)泵: 5-加熱 器:操作程序及閥門(mén)切換復(fù)雜復(fù)雜簡(jiǎn)單，靜態(tài)操作6-氣液分離器; 7-膜分離器操作費(fèi)用較低較高3結(jié)論綜合比較氫回收三種方法后可知，變壓吸附和膜分離均運(yùn)行費(fèi)用費(fèi)用高， 運(yùn)行不穩(wěn)定高很低可作為常規(guī)選擇方案，從投資、設(shè)備占地等方面而言，膜分維護(hù)很多，如換分子很少篩及電氣部分離均占優(yōu)勢(shì);在操作可靠性方面，兩者相當(dāng)。變壓吸附由于切換閥動(dòng)作頻繁，因而對(duì)其性能要求較高，國(guó)內(nèi)供貨廠(chǎng)方保消耗1少量燕汽證其切換閥壽命可達(dá)10~l5a;而膜分離法由于無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備操作可靠性可靠(.上接第7頁(yè))湖北雙環(huán)科技股份有限公司。2006年，該公司第一臺(tái)采用殼(4)安裝飛灰過(guò)濾器陶瓷管，并加固管板和文丘里之間牌煤氣化技術(shù)的設(shè)備 投入生產(chǎn)，該煤氣化裝置運(yùn)行不到兩個(gè)的連接。月，生產(chǎn)負(fù)荷達(dá)到100%。近幾年，我國(guó)已先后有幾十家公司3.3預(yù)防煤燒嘴的損壞與殼牌公司簽訂了技術(shù)轉(zhuǎn)讓協(xié)議，更多的相關(guān)工程項(xiàng)目也正(1)應(yīng)適時(shí)加大煤燒嘴罩內(nèi)冷卻水流量。在建設(shè)之中。(2)更換煤種時(shí)，及時(shí)調(diào)整設(shè)備相關(guān)參數(shù)。5結(jié)束語(yǔ)(3)適當(dāng)降低氧煤比。殼牌煤化工技術(shù)具有原料利用率高、消耗低、污染小等殼牌煤氣化技術(shù)的工程應(yīng)用顯著優(yōu)點(diǎn)，作為世界上最先進(jìn)的煤氣化技術(shù)之一一，殼牌煤氣4.1 國(guó)外應(yīng) 用案例化技術(shù)在國(guó)內(nèi)和國(guó)外的實(shí)踐應(yīng)用中都可謂表現(xiàn)出色。隨著我在國(guó)外，殼牌煤化工技術(shù)最早應(yīng)用于荷蘭的Demkolec聯(lián)國(guó)在殼牌煤氣化技術(shù)應(yīng)用方面經(jīng)驗(yàn)的積累，相信我們?cè)谌蘸蠛习l(fā)電廠(chǎng)，該廠(chǎng)于1990年開(kāi)工建設(shè)，1993 年投入生產(chǎn)，試運(yùn)的項(xiàng)目設(shè)計(jì)、 施工、系統(tǒng)運(yùn)行方面都將更加完善，殼牌煤氣行階段良好，之后轉(zhuǎn)給了當(dāng)?shù)氐氖聵I(yè)部門(mén)繼續(xù)使用，運(yùn)行一化技術(shù)在我國(guó)的煤中國(guó)煤化工要的作用。直良好。殼牌煤氣化技術(shù)在國(guó)外的多處實(shí)踐應(yīng)用中經(jīng)受住了考驗(yàn)，證明其是一項(xiàng)先進(jìn)的、可靠的技術(shù)。[1]付玲，付長(zhǎng)亮.YHCNMH(實(shí)踐[D]. 河南化4.2國(guó)內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀工，2007, 4 (20) .在我國(guó)，第一家與殼牌公司簽訂技術(shù)轉(zhuǎn)讓協(xié)議的公司是●10●