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现代煤化工气化方法选择意见 水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心 张鸿林 2007年7月 目录 能源、煤化工和煤气化 Shell加压粉煤气化 GSP加压粉煤气化 Texaco水煤浆气化 多喷嘴对置式水煤浆气化 一、能源、煤化工和煤气化 1.发展现代煤化工是中国特色 人类能源：生物质、煤、石油、天然气…… 世界能源一次消费目前以石油、天然气等优质能源为主 中国缺油、少气、富煤，能源消费以煤为主，比重～75%，在发展石油、天然气化工的同时，仍需依赖煤化工 煤炭多、氢少、杂质多、固态，属于低效、高污染能源，中国发展煤化工是不得以而之，要做到可持续就必须过环境保护和经济效益关，把煤从不清洁的能源转化为清洁的化工原料，即发展现代煤化工，以减轻对环境污染和对油气的依赖 2.洁净煤气化是现代煤化工的基础、平台 煤气化是煤化工的龙头，是影响煤化工的效率、成本和可持续发展的关键 煤气化技术的发展历程 块煤、碎煤 粉煤 空气 富氧、纯氧 固定床 流化床、气流床 常压 加压、高压 追求大型、高效、低耗、轻污染的洁净煤气化技术 我国是当前世界上洁净煤气化技术开发、应用最活跃的国家，特别是现代煤化工和IGCC联合循环发电的发展，气流床气化技术受到广泛的重视 已进行商业运行的气流床气化技术 水煤浆 TEXACO（GE） 在美国EASTMAN 化工 83年 在美国Cool-water IGCC 84年 E-gas 在美国DOW化学 IGCC 87年 多喷嘴 在中国山东 化工 05年 粉煤气化 Shell 在荷兰DEMKOLEE IGCC 94年 Prenflo 在西班牙puertollano IGCC 96年 GSP 在德国GSP地区 化工 84年 目前国内对第二代气流床气化技术选择主要集中在四种主流技术上： TEXACO（GE） 或是 国内多喷嘴 Shell 或是 GSP 二、Shell加压粉煤气化 我国自2001年中石化湖南洞庭氮肥厂第一个引进后，先后已有18套装置在建，已有双环、安庆、柳州、洞氮进入试车阶段 1.技术先进 煤种适应性比水煤浆气化宽 气化指标优于水煤浆气化 内件寿命比水煤浆长 自动化程度高，注重本质安全 煤种适应性比水煤浆气化宽 煤的灰熔点 水煤浆﹤1350℃ Shell﹤1450℃ 煤的灰分 水煤浆﹤20% Shell﹥8% Shell气化指标优于水煤浆气化 比水煤浆气化少气化30～40%的水分，可省煤～10%、省氧气15～25% 冷煤气效率比水煤浆高～6个百分点，达到80～83% 有效气成分比水煤浆高7～10个百分点，达到90～93% C转化率比水煤浆高1～4个百分点，达到99% 用于IGCC可使热效率达到～43% 内件寿命比水煤浆长 水煤浆耐火砖1～2年，Shell水冷壁设计25年 水煤浆喷嘴2～3个月，Shell喷嘴设计1年 自动化程度高，注重本质安全 装置采用串级、前馈、分程、比值及顺序控制和逻辑控制，通过DCS、PLC实现过程集中控制和管理 气化岛ESD基于四重化冗余的诊断技术为基础，系统安全停车联锁超过20个，确保系统安全 2、缺乏化工应用业绩 荷兰DEMKOLEE电厂IGCC装置是唯一商业示范装置 此厂为调峰电厂，有Shell煤气化发电和燃油发电互备，1994年建成，设计发电能力284MW，外送253MW，投资3.5亿欧元。 ■ 1994年至2003年十年间外送电108.1亿度，平均发电负荷率48.78%，其中煤发电64.74%，油发电35.06% ■2001年至2003年三年煤发电机组运行270天/年，运行率74%，Shell炉生产负荷率（入炉干煤量比）68.57% 以上数据表明煤发电机组运行率、负荷率不高，难以为化工连续生产借鉴 用于化工生产没有明显优势 ■ 废锅回收粗合成气热量副产4～10MPa蒸汽，水汽含量降至～15%，CO变换时，还要补入大量蒸汽，流程、设备、操作复杂、投资高、热利用不合理 ■ 变换气进净化压力﹤3.7MPa，低温甲醇洗投资和运行费用增长，新鲜气压缩功率增加 ■