煤氣化爐是煤化工產(chǎn)業(yè)的龍頭,粉煤氣化技術(shù)是發(fā)展煤基化學(xué)品、煤基液體燃料、IGCC發(fā)電、多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、制氫等工藝過程的共性技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)。由于合成氨、甲醇、二甲醚、煤制油、煤制烯烴等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,中國的煤炭氣化工藝正由老式的UGI爐塊煤間歇?dú)饣杆傧蛳冗M(jìn)的粉煤氣化工藝過渡,呈現(xiàn)出對(duì)各類粉煤氣化技術(shù)裝備的強(qiáng)勁需求。20世紀(jì)80年代,我國引進(jìn)了魯奇固定床、U-gas流化床、德士古氣流床煤氣化技術(shù),近期又形成新一輪引進(jìn)殼牌技術(shù)的熱潮,世界上所有類型的煤氣化技術(shù)在我國幾乎都有應(yīng)用,灰熔聚氣化工藝也有多套工業(yè)化裝置建成,還有多套在建。
1 煤制氣技術(shù)
1.1 德士古煤氣化技術(shù)
該氣化爐主要結(jié)構(gòu)是水煤漿單噴嘴下噴式,大部分是采用水激冷工藝流程,但在IGCC發(fā)電項(xiàng)目的,也采用廢鍋流程。單爐容量目前最大可達(dá)日投煤量 2000 t,操作壓力大多采4、6.5 MPa,少數(shù)項(xiàng)目也已達(dá)到8.4 MPa。我國引進(jìn)該技術(shù)最早的是山東魯南化肥廠,于1993年投產(chǎn),后來又有若干廠使用,目前已有十幾家。
德士古氣化技術(shù)經(jīng)過近三十年的應(yīng)用,無疑是成熟的技術(shù)。我國應(yīng)用也已十多年,從技術(shù)的掌握和操作的熟練,設(shè)備的國產(chǎn)化和配套的耐火材料的制造都有較大優(yōu)勢(shì)。它的主要優(yōu)點(diǎn)是水煤漿帶來的,即較容易把壓力升上去。如南化的氣化爐壓力達(dá)到了 8.4 MPa,這樣就可能實(shí)現(xiàn)不需壓縮直接合成甲醇,節(jié)省了壓縮能耗。德士古氣化技術(shù)存在的主要不足也與水煤漿有關(guān),水煤漿中含有40%的水,使它的熱值降低。對(duì)煤質(zhì)的限制變得較嚴(yán)格,如成漿性差的煤灰分較高、灰熔點(diǎn)高的煤經(jīng)濟(jì)性較差,氣化效率相對(duì)較低,碳轉(zhuǎn)化率約為95%。比氧耗是各種氣流床氣化工藝中最高的,約為0....