適合于煉廠(chǎng)制氫的煤氣化技術(shù)選擇
作者/來(lái)源:羅志榮(中國(guó)石化茂名分公司,廣東 茂名 525011) 日期: 2014-03-03 點(diǎn)擊率:1712
摘 要:闡述煉廠(chǎng)煤/焦制氫的必要性以及煤氣化技術(shù)在制氫項(xiàng)目中的重要性,介紹國(guó)內(nèi)外主要煤氣化技術(shù),并從氣化壓力、原料的適應(yīng)性、產(chǎn)品的適應(yīng)性、投資和操作費(fèi)用等不同方面對(duì)粉煤氣化技術(shù)和水煤漿氣化技術(shù)進(jìn)行了分析。重點(diǎn)分析了不同水煤漿氣化技術(shù)對(duì)煉廠(chǎng)制氫項(xiàng)目的影響,分析認(rèn)為單噴嘴水煤漿氣化技術(shù)具有自己獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),是煉廠(chǎng)制氫項(xiàng)目較為適合的技術(shù)。
關(guān)鍵詞:煉廠(chǎng)氫氣;煤氣化技術(shù);選擇;適應(yīng)性
隨著國(guó)內(nèi)成品油需求量的增長(zhǎng),國(guó)內(nèi)煉油能力正快速增長(zhǎng),而隨著環(huán)保要求的逐年提高,全加氫型的煉廠(chǎng)也越來(lái)越被認(rèn)可。氫氣使用量的增加使煉油企業(yè)更加關(guān)注氫氣成本的下降,而原油價(jià)格的提高和煤化工技術(shù)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展,使成本相對(duì)較低的煤成為制氫原料的首選。當(dāng)前,可用的煤氣化技術(shù)比較多,也各有優(yōu)缺點(diǎn),用于煉廠(chǎng)制氫的煤氣化技術(shù)應(yīng)根據(jù)煉廠(chǎng)的特點(diǎn)進(jìn)行選擇。
1 一般煉廠(chǎng)氫氣的特點(diǎn)
1.1 穩(wěn)定性
對(duì)于煉廠(chǎng)來(lái)說(shuō),氫氣的穩(wěn)定性是最重要的,尤其是全加氫型煉廠(chǎng),由于其產(chǎn)品和裝置的原料均需要加氫,氫氣的中斷可能導(dǎo)致全廠(chǎng)停產(chǎn)。
1.2 壓能的匹配要求靈活
煉廠(chǎng)的氫氣多用于其加氫裝置,根據(jù)用氫裝置工藝的需要,一般是通過(guò)氫壓機(jī)將壓力提高到某個(gè)壓力,如煉廠(chǎng)加氫裂化裝置,氫壓機(jī)出口壓力一般在17MPa左右。因此,如果是新建煉廠(chǎng),提高氫氣壓力有利于進(jìn)一步降低煉廠(chǎng)的能耗。如果是舊煉廠(chǎng)改造則需要匹配其原有的壓力等級(jí),而且盡量不要采用降壓方式,避免壓能的損失。
1.3 對(duì)氫氣純度要求較高
煉廠(chǎng)的加氫裝置對(duì)于氫氣純度的要求較高,特別是渣油加氫,由于溶解甲烷的能力較差,一般要求新氫純度要大于99%,且由于加氫裝置催化劑普遍含有鈷、鉬、鎳等元素,一氧化碳和二氧化碳會(huì)在反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生甲烷化反應(yīng),造成床層溫度的波動(dòng),因此,一般加氫裝置對(duì)于一氧化碳和二氧化碳的含量有嚴(yán)格的限制。
2 煉廠(chǎng)煤氣化技術(shù)的適應(yīng)性分析
煤氣化是煤制氫的核心部分,煉廠(chǎng)選擇煤作為氫氣的原料一定要結(jié)合自身的特點(diǎn),選擇合適的煤氣化技術(shù)。
2.1 可選擇的煤氣化技術(shù)
目前,國(guó)內(nèi)外主要有代表性的先進(jìn)煤氣化技術(shù)有:①濕法水煤漿進(jìn)料的代表:美國(guó)GE單噴嘴水煤漿氣化技術(shù),國(guó)內(nèi)四噴嘴對(duì)置氣化、分級(jí)氣流床氣化、多元料漿氣化等。②干法粉煤進(jìn)料的代表:殼牌SCGP、西門(mén)子GSP氣化工藝,國(guó)內(nèi)兩段干煤粉氣化、SE-東方爐粉煤氣化、航天爐、科林爐等。③塊(碎)煤進(jìn)料的代表:德國(guó)Lurgi固態(tài)排渣工藝、英國(guó)BGC公司的BGL液態(tài)排渣氣化工藝。3種煤氣化技術(shù)對(duì)比見(jiàn)表....