第42卷第5期當0142203Contemporary Chemica 1 IndustryMay, 2013。煤氣化工藝技術(shù)的比較閆秀婷(中國寰球工程公司遼寧分公司，遼寧撫順113006 )摑要:中國是一個富煤、貧油的國家，石油資源稀缺，每年進口大量原油以滿足國家經(jīng)濟增長的需求。因此，尋找替代能源是一項國家戰(zhàn)略性的課題。根據(jù)我國煤炭較為豐富的資源稟賦，發(fā)展煤制油化工產(chǎn)業(yè)，對于緩解石油供需矛盾，實現(xiàn)煤炭清潔利用具有重要意義，煤制油化工產(chǎn)業(yè)具有廣闊的發(fā)展前景。選擇合適的煤氣化工藝，對于整個煤化工項目而言具有舉足輕重的意義。對BGL、GSP、KBR和粉煤氣化爐從單臺能力、操作條件、壽命、公用工程消耗、投資等方面進行了比較。關(guān)鍵詞:煤制油;煤氣化技術(shù);比較中圖分類號: TQ 541文獻標識碼: A文章編號: 1671-0460 ( 2013) 05-0687-02Comparision of Coal Vapouration TechnologiesYAN Xiu-ting( HQCEC.Liaoning Company, Liaoning Fushun 113001, China)Abstract: China has a large amount of coal storage, but is lack of petroleum resource. China need import a largeamount of crude oil every year. So to find altermative resources is very important for our country. Because of therichness of coal storage, developing coal-made oil industry is the way to solve the lack of crude oil and realize theclean usage of coal; coal made oil industry has a bright development prospect. So choosing a proper technology is veryimportant for coal-made oil industry. In this paper, BGL，GSP，KBR and coal-powder vaporization furnace werecompared from the aspects of unit performance, operating conditions,duration,utility consumption,cost and so on.Key words: Coal made oil; Coal vaporation technology; Comparision煤氣化裝置在整個煤化工項目中占有的投資比統(tǒng)，費托合成塔尺寸加大，效率降低，循環(huán)量增大，例及公用工程消耗均較大，因此選擇合適的煤氣化而且費托合成循環(huán)氣和尾氣中甲烷含量20%~-30% ,工藝，對于整個煤化工項目而言具有舉足輕重的意需把這部分尾氣中的甲烷通過二段轉(zhuǎn)化爐進行轉(zhuǎn)義"。通常煤氣化工藝選擇的主要原則包括!:化，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)化氣返回費托合成當原料氣使用。該根據(jù)原料煤質(zhì)選擇相適應的煤氣化工藝。BGL氣化爐煤焦油的收率只有1%~3%，焦爐煤氣.根據(jù)下游工序?qū)γ簹饧庸ぎa(chǎn)品的要求。和煤焦油分離后的廢水處理投資需要1~2億元人民工藝裝置規(guī)模的大型化。幣，處理每噸廢水需要8元錢人民幣，而且還不能裝置的技術(shù)經(jīng)濟指標。達標排放。該氣化爐壓力4.0 MPa,氣化爐溫度1 500為此,依托某公司煤炭綜合利用項目的煤氣化裝C，使用褐煤比較經(jīng)濟，進煤方式碎煤或者型煤，置，對煤氣化工藝進行對比。熱量回收采用激冷和廢鍋流程,液態(tài)排渣。每臺BGL爐總投資~ 1.5億元人民幣(含投煤、氣化、焦油水.1煤氣化工藝比較分離、煤氣水分離系統(tǒng)),此項目需要9臺氣化爐(71.1 BGL 氣化爐開2備)，氣化爐總投資13.5 億。該氣化爐( BGL該氣化爐單臺投煤量1 070t/d,單臺氣化爐產(chǎn)爐)還沒有實際運行業(yè)績。氣量(CO+H)5.9萬Nm'/h,氣化爐有效氣(CO+H2)≥1.2 KBR 運輸床氣化84%，甲烷含量8.41%，有效氣(C0+H)含量相對于該氣化爐單臺投煤量2 600 ld,單臺產(chǎn)氣量干粉煤氣化爐低,降低了費托合成反應器的利用率。(C0+H2) 14萬Nm'/h,氣化爐有效氣(CO+H2)≥81%,在進人費托合成反應器前要分離這些甲烷，投資較氣化爐出口干氣甲烷含量6.54%， 氣化氣中甲烷影大，能耗較高，難度較大(需要采用深冷分離技術(shù)),響與BGL爐相同。該氣化爐副產(chǎn)蒸汽量大，品質(zhì)較若這部分甲烷不分離和原料氣一起進人費托合成系高，可大幅度降低配套鍋爐的能力;產(chǎn)生的合成氣收稿日期: 2013-04-03作者簡介:閆秀婷(1960-). 女，遼寧撫順人，工程師，1987年畢業(yè)于撫順石化公司職工大學石油化工專業(yè)，從事工作:工藝設(shè)計。E-mail:YANXUETING@HOCEC.COM688當代化2013年5月表1氣化爐參數(shù)比較H2/CO較高，可減小下游變換裝置的能力。由于該Table 1 Vapouration furnace data comparision頁目BGL爐CSP 爐(航天爐) KBR 爐氣化爐屬于循環(huán)流化床氣化爐，固態(tài)排渣,沒有廢.氣化爐壓力J/MIPa4.04.水，但灰渣容易堵塞廢熱鍋爐管子，灰渣和氣化氣氣化爐溫度/C 1 400-1 6001 300-18 00900-1 000分離難度較大，而且氣化爐物料循環(huán)的動力為三分單臺氣化爐投煤量GSP爐20001 070航天爐1 6002 600之一的氣化氣作為循環(huán)氣使用，能量消耗大，而且單臺氣化爐產(chǎn)氣量CSP爐120 000進入氣化爐的管子多達100個左右，儀表控制系統(tǒng)/(Nm'●的航天爐10000135 000比較復雜。該氣化爐壓力4.0 MPa,氣化爐溫度1 0002 0004 0008 000單臺氣化爐運行h(3個月)(6個月)C，使用褐煤比較經(jīng)濟(廣東東莞和內(nèi)蒙博源設(shè)計氣化爐臺數(shù)GSP 4(無備爐)3(無備爐)煤種均為褐煤),進煤方式煤粉用氣化氣輸送，熱量(7開2備) 航天爐6(無備爐)熱壁爐回收采用廢鍋流程，固態(tài)排渣，該氣化爐細灰中含氣化爐型式冷璧爐冷壁爐多噴管碳量65%(送入鍋爐進行燃燒),粗灰中含碳量5%。多噴嘴單噴嘴1a(3個10a(6個磨損較少每臺KBR爐總投資約4億元，本項目需要氣化爐3氣化爐燒嘴壽命月 對燒嘴月對燒嘴(1年維護臺，氣化爐總投資~ 12億元。該氣化爐還沒有實際檢查1次)1次運行業(yè)績。氣化爐內(nèi)襯壽命5~6a大于10a碎煤或者煤粉用CO:輸送 煤粉用煤1.3 粉煤氣化爐進煤方式型煤輸送HT-L爐單臺投煤量1 600 t/d， 單臺產(chǎn)氣量適用煤種褐煤、煙煙煤、無煙煤褐煤、煙煤(CO+H2)11萬Nm'h，氣化爐有效氣(CO+H)≥91%,熱回收方式激冷+廢鍋廢鍋排渣方式液態(tài)排渣固態(tài)排渣甲烷含量0.01%，適合費托合成原料氣的要求，廢廢水處理不能達標達標排放無廢水水可以達標排放。氣化爐壓力4.0 MPa,氣化爐溫度1300~1 800 C，該氣化爐為冷璧爐、單噴嘴型碳轉(zhuǎn)化率,%)99322(GSP)式，適用煤種煙煤或者無煙煤,進煤方式煤粉用CO2煤耗/(t●h")06330354(航天爐)輸送，熱量回收采用激冷流程，液態(tài)排渣，廢水處氧耗(Nm'●)98 901176 726(航天爐)131 879理簡單。該氣化爐煤粉用二氧化碳輸送，增加了合22 410 ( GSP)成氣中CO2的凈化費用，以及CO2循環(huán)壓縮費用;該電耗/kW10 98916 627(航天爐)10698氣化爐氧耗量較高，同等規(guī)模所需空分投資較高;-15(GSP)4.5MPaG蒸汽/04-15(航天爐)-257產(chǎn)生的合成氣H/CO較低，所需下游變換能力較大;該技術(shù)水、電、汽、氮氣等公用工程消耗量較大，0.5MPaG蒸汽/71137 (GSP)操作費用較高。每臺HT-L爐總投資約3.5億元人民102 (航天的幣，該項目需要氣化爐6臺,該氣化爐總投資21億。合成氣折有效氣量/(Nm'.h')540 000540000GSP爐與HT-L爐基本一樣,單臺投煤量2000粗合成氣主要組.416.43t/d，單臺產(chǎn)氣量(CO+H2)12 萬Nm'/h, 每臺爐投資84.54.5億元，共需要5臺，總投資22.5億元。CH,%0.012氣化技 術(shù)工藝和經(jīng)濟性比較比煤耗586 (CSP)57594 :643(航天爐)以某項目煤氣化裝置為依托，對BGL爐、GSP比汽耗70 (CSP)爐(包括航天爐)和KBR爐的相關(guān)工藝和經(jīng)濟性比較NmCo4H)9046航天爐)178見表1。比氧耗)290 (CSP)to世/ 00080321 (航天的2403結(jié)論Nm+C0+H)單爐投資情況/億元.5GSP爐4.5煤氣化技術(shù)的選擇應依據(jù)投資費用運行費用、航天爐3.5氣化島總投資/億3.5GSP爐22.5操作復雜性、技術(shù)可靠性、主要性能參數(shù)等進行了航天爐21詳細比較，進行選擇。國產(chǎn)化率較高注:1.BGL 爐及KBR爐的有效氣量包括甲烷轉(zhuǎn)化為合成氣的有效氣參考文獻:t。2.投資和消耗僅包括從備煤到變換前的氣化部分投資。[1]賀立德現(xiàn)代煤化工技術(shù)手冊(M].化學工業(yè)出版社，2003.[2]沙興中。 煤的氣化與應用[MI華東理工大學出版社，1995.