几种煤气化工艺的简要评述

   几种煤气化工艺的简要评述


        目前国内可供选择的成熟或相对成熟的煤加压气化工艺很多，各种煤气化工艺的综合比较也有较多的文献、资料可供查阅，这里只简要叙述几种主要煤气化工艺的特点及现阶段存在存在的问题。
        1、TEXACO水煤浆气化
        TEXACO水煤浆气化采用水煤浆进料、液态排渣、在气流床中加压气化，水煤浆与纯氧在高温高压下反应生成煤气。
    气化炉主要结构是水煤浆单喷嘴下喷式，大部分是采用水激冷工艺流程，单炉容量目前最大可达日投煤量2000吨，操作压力大多采4MPa、6.5MPa，少数项目也已达到8.4MPa。
我国引进该技术最早的是山东鲁南化肥厂，于1993年投产，后来又有若干厂使用，目前已有十来家。比较有代表性的有渭河（气化压力6.0MPa）、淮南（气化压力4.0MPa）和鲁南（气化压力2.0MPa）。
    由于国内已经完全掌握了TEXACO气化工艺，积累了大量的经验，因此设备制造、安装和工程实施周期短，开车运行经验丰富，达标达产时间也相对较短，主要问题是对使用煤质有一定的选择性，同时存在气化效率相对较低、氧耗相对较高及耐火砖寿命短等问题，但随着在国内投运时间的延长部分问题已得到有效解决。
        2、多喷嘴对置水煤浆气化
    本项技术是“九五”期间由华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂、中国天辰化学工程公司合作开发的。2000年10月通过原国家石油和化学工业局组织的鉴定和验收。示范装置为兖矿国泰化工有限公司，建成两套日投煤1150吨的气化炉，操作压力4.0MPa，生产24万吨/年甲醇，联产71.8MW发电。装置已于2005年10月投入运行。第二个项目是应用在华鲁恒升化工股份有限公司大氮肥国产化工程，建设一套多喷嘴对置式水煤浆气化装置，日投煤750吨，操作压力6.5MPa，装置已于2005年6月初投入运行。
    该工艺仍属于水煤浆气化的范畴，与TEXACO的主要区别是由TEXACO单喷嘴改为对置式多喷嘴，强化了热质传递，气化效果较好，但多喷嘴需要设置多路控制系统，增加了设备投资和维修工作量。由于是国内技术，工艺包及专有技术使用费较引进技术有较大幅度的降低。
        3、SHELL粉煤气化
    气化炉主要结构是干煤粉多喷嘴上行废锅气化并采用冷炉壁，冷煤气回炉激冷热煤气，煤气冷却采用废锅流程。由于壳牌气化技术上具有突出的优点吸引了国内一些企业纷纷引进，目前已有十余家。本工艺的最大缺点是投资高，设备造价过高；合成气换热采用废锅形式增加了投资，对需要水蒸汽成分的化工生产来看直接用水激冷更合理；干燥、磨煤、高压氮气及回炉激冷用合成气的加压所需的功耗较大等。
    目前在中国国内已投运的包括湖北双环、中石化三家（湖北化肥、安庆石化、岳阳石化）和柳化等五套装置。
        4、西安热工院两段式干煤粉加压气化技术
    气化炉采用水冷壁炉膛、液态排渣。运行时，向下炉膛内喷入粉煤、水蒸汽和氧气，向上炉膛喷入少量粉煤和水蒸汽。利用下炉膛的煤气显热进行上炉膛煤的热解和气化反应，以提高总的冷煤气效率；同时显著降低热煤气温度，使得炉膛出口的煤气降温至灰熔点以下，从而省去冷煤气激冷流程，该气化炉已经获得国家发明专利。
    该技术目前尚无运行的工业装置，但2000吨/天级两段式干煤粉加压气化炉（废锅流程）已经应用于华能集团“绿色煤电”项目，预计于2009年建成；1000吨/天级两段式干煤粉加压气化炉（激冷流程）已经应用于内蒙古世林化工有限公司年产30万吨甲醇项目，预计于2008年投运。
        5、HT-L气化技术
    该技术由中国航天科技集团公司北京航天动力研究所研制，气化炉结构结合了SHELL和TEXACO的优点，目前正在进行包括安徽临泉化工股份有限公司、濮阳龙宇化工等示范项目的建设。
        6、西北化工研究院多元料浆气化工艺
    多元料浆气化技术（MCSG）是由西北化工研究院开发的大型煤气化技术，该技术采用湿法气流床气化概念，以煤、石油焦、石油沥青等含碳物质和油（原油、重油、渣油等）、水等经优化混配形成多元料浆，料浆与氧通过喷嘴混合后瞬间气化，具有原料适应性广、气化指标先进、技术成熟可靠、投资费用低等特点，目前在国内已有三套工业装置平稳运行。
        7、GSP煤气化技术
    该技术气化炉主要结构是单喷嘴下喷式干煤粉加压气流床气化，根据煤气用途不同可用直接水激冷，如化工合成气用户。也可用废锅回收热量，产生高压蒸汽，如IGCC发电用户，GSP煤气化技术由德国西门子集团拥有。
        GSP气化技术存在的主要问题是在单炉能力和生产长期运行考验方面还存在不足，目前已运行过的装置，单炉能力只有日投褐煤720吨的规模，运行时间的记录也不是很长。