第42卷第5期Vo1.42013年5月Contemporary Chemical IndustryMay煤氣化工藝技術(shù)的比較閆秀婷(中國(guó)寰球工程公司遼寧分公司,遼寧撫順113006)摘要:中國(guó)是一個(gè)富煤、貧油的國(guó)家,石油資源稀缺,每年進(jìn)口大量原油以滿足國(guó)家經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的需求因此,尋找替代能源是一項(xiàng)國(guó)家戰(zhàn)略性的課題。根據(jù)我國(guó)煤炭較為豐富的資源稟賦,發(fā)展煤制油化工產(chǎn)業(yè),對(duì)于緩解石油供需矛盾,實(shí)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(duì)于整個(gè)煤化工項(xiàng)目而言具有舉足輕重的意義。對(duì)BGL、GSP、KBR和粉煤氣化爐從單臺(tái)能力、操作條件、壽命、公用工程消耗、投資等方面進(jìn)行了比較關(guān)鍵詞:煤制油;煤氣化技術(shù);比較中圖分類號(hào):TQ541文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):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 alternative 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 onKey words: Coal-made oil; Coal vaporation technology; Comparision煤氣化裝置在整個(gè)煤化工項(xiàng)目中占有的投資比統(tǒng),費(fèi)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(fèi)托合成循環(huán)氣和尾氣中甲烷含量20%~30%,工藝,對(duì)于整個(gè)煤化工項(xiàng)目而言具有舉足輕重的意需把這部分尾氣中的甲烷通過(guò)二段轉(zhuǎn)化爐進(jìn)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(fèi)托合成當(dāng)原料氣使用。該根據(jù)原料煤質(zhì)選擇相適應(yīng)的煤氣化工藝。BGL氣化爐煤焦油的收率只有1%-~3%,焦?fàn)t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(jì)指標(biāo)。達(dá)標(biāo)排放。該氣化爐壓力40MPa,氣化爐溫度1500為此,依托某公司煤炭綜合利用項(xiàng)目的煤氣化裝℃,使用褐煤比較經(jīng)濟(jì),進(jìn)煤方式碎煤或者型煤置,對(duì)煤氣化工藝進(jìn)行對(duì)比。熱量回收采用激冷和廢鍋流程,液態(tài)排渣。每臺(tái)BCL爐總投資~1.5億元人民幣(含投煤、氣化、焦油水煤氣化工藝比較分離、煤氣水分離系統(tǒng)),此項(xiàng)目需要9臺(tái)氣化爐(71.1BGL氣化爐開(kāi)2備),氣化爐總投資13.5億。該氣化爐(BCI該氣化爐單臺(tái)投煤量1070td,單臺(tái)氣化爐產(chǎn)爐)還沒(méi)有實(shí)際運(yùn)行業(yè)績(jī)氣量(CO+H1)5.9萬(wàn)Nmh,氣化爐有效氣CO+H)≥12KBR運(yùn)輸床氣化84%,甲烷含量8.41%,有效氣(CO+H)含量相對(duì)于該氣化爐單臺(tái)投煤量2600td,單臺(tái)產(chǎn)氣量干粉煤氣化爐低,降低了費(fèi)托合成反應(yīng)器的利用率。(CO+H2)14萬(wàn)Nm/h,氣化爐有效氣CO+H)≥81%在進(jìn)入費(fèi)托合成反應(yīng)器前要分離這些甲烷,投資較氣化爐出口干氣甲烷含量654%,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BCL爐柙忙副立量大,品質(zhì)較若這部分甲烷不分離和原料氣一起進(jìn)入費(fèi)托合成系高,可大幅度中國(guó)煤化工生的合成氣CNMHG收稿日期:2013-04-03者簡(jiǎn)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(xué)石油化工專業(yè),從事工作:工藝設(shè)計(jì)。E-mailYANXUETINGOHOCEC. COM2013年5月表1氣化爐參數(shù)比較Table 1 Vapouration furnace data comparisionHCO較高,可減小下游變換裝置的能力。由于該GSP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(méi)有廢氣化爐壓力MPa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/℃1400-16001300-1800900-1000單臺(tái)氣化爐投煤量分離難度較大,而且氣化爐物料循環(huán)的動(dòng)力為三分GSP爐20001070航天爐2600之一的氣化氣作為循環(huán)氣使用,能量消耗大,而且單臺(tái)氣化爐產(chǎn)氣量GSP爐59000135000進(jìn)入氣化爐的管子多達(dá)100個(gè)左右,儀表控制系統(tǒng)航天爐110000比較復(fù)雜。該氣化爐壓力40MPa,氣化爐溫度100040008000單臺(tái)氣化爐運(yùn)行h(3個(gè)月(6個(gè)月℃,使用褐煤比較經(jīng)濟(jì)(廣東東莞和內(nèi)蒙博源設(shè)計(jì)氣化爐臺(tái)數(shù)GSP4(無(wú)備爐)7開(kāi)2備)航天爐6無(wú)備爐)3(無(wú)備爐煤種均為褐煤),進(jìn)煤方式煤粉用氣化氣輸送,熱量回收采用廢鍋流程,固態(tài)排渣,該氣化爐細(xì)灰中含氣化爐型式冷壁爐冷壁爐熱壁爐單噴嘴多噴管碳量65%(送入鍋爐進(jìn)行燃燒),粗灰中含碳量5%。1a(3個(gè)10a(6個(gè)磨損較少每臺(tái)KBR爐總投資約4億元,本項(xiàng)目需要?dú)饣癄t3氣化爐燒嘴壽命月對(duì)燒嘴月對(duì)燒嘴(1年維護(hù)臺(tái),氣化爐總投資~12億元。該氣化爐還沒(méi)有實(shí)際檢查1次)檢查1次)1次)氣化爐內(nèi)襯壽命5~6a大于10a大于10a運(yùn)行業(yè)績(jī)。碎煤或者煤粉用CO2輸送煤粉用煤1.3粉煤氣化爐進(jìn)煤方式HT-L爐單臺(tái)投煤量1600td,單臺(tái)產(chǎn)氣量適用煤種褐煤、煙煤煙煤、無(wú)煙煤褐煤、煙煤熱回收方式激冷+廢鍋(CO+H2)l萬(wàn)Nm/h,氣化爐有效氣(CO+H)≥91%,排渣方式態(tài)排渣液態(tài)排渣固態(tài)排渣甲烷含量0.01%,適合費(fèi)托合成原料氣的要求,廢廢水處理不能達(dá)標(biāo)達(dá)標(biāo)排放無(wú)廢水水可以達(dá)標(biāo)排放。氣化爐壓力4.0MPa,氣化爐溫碳轉(zhuǎn)化率,%度1300~1800℃,該氣化爐為冷壁爐、單噴嘴型煤耗/(t·h)式,適用煤種煙煤或者無(wú)煙煤,進(jìn)煤方式煤粉用CO354航天爐輸送,熱量回收采用激冷流程,液態(tài)排渣,廢水處159371(GSP9890131879176726航天爐)理簡(jiǎn)單。該氣化爐煤粉用二氧化碳輸送,增加了合成氣中CO2的凈化費(fèi)用,以及CO2循環(huán)壓縮費(fèi)用;該電耗/W098916627(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;4.5MPaG蒸汽產(chǎn)生的合成氣HCO較低,所需下游變換能力較大15(航天爐)該技術(shù)水、電、汽、氮?dú)獾裙霉こ滔牧枯^大,0.5MPaG蒸汽102(航天爐操作費(fèi)用較高。每臺(tái)HTL爐總投資約3.5億元人民合成氣折有效氣量幣,該項(xiàng)目需要?dú)饣癄t6臺(tái),該氣化爐總投資21億。540000540000GSP爐與HT-L爐基本一樣,單臺(tái)投煤量200粗合成氣主要組8,41tld,單臺(tái)產(chǎn)氣量(CO+H)12萬(wàn)Nm/h,每臺(tái)爐投資H2+CO.%092845億元,共需要5臺(tái),總投資22.5億元。CH,%6.43比煤耗2氣化技術(shù)工藝和經(jīng)濟(jì)性比較557643(航天爐)以某項(xiàng)目煤氣化裝置為依托,對(duì)BCL爐、GSP汽耗爐(包括航天爐)和KBR爐的相關(guān)工藝和經(jīng)濟(jì)性比較Nm(CO+H2)見(jiàn)表1。比氧耗321(航天爐)3結(jié)論CSP爐4.5單爐投資情況化億元航天爐3.5煤氣化技術(shù)的選擇應(yīng)依據(jù)投資費(fèi)用、運(yùn)行費(fèi)用氣化島總投資GSP爐22操作復(fù)雜性、技術(shù)可靠性、主要性能參數(shù)等進(jìn)行了航天爐21詳細(xì)比較,進(jìn)行選擇。國(guó)產(chǎn)化率注:1.BCL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(xiàn):量。2投資和消耗僅包括從備煤到變換前的氣化部分投資H中國(guó)煤化工版社,200CNMHG社,199