作者/來(lái)源:何正兆,宮經(jīng)德,鄭振安,汪壽建(五環(huán)科技股份有限公司,湖北武漢 430079) 日期: 2005-09-16 點(diǎn)擊率:1409
1 煤氣化技術(shù)概述
以煤為原料生產(chǎn)合成氣,國(guó)內(nèi)過(guò)去常用常壓固定層氣化爐。該工藝雖然技術(shù)成熟可靠,設(shè)備全部國(guó)產(chǎn)化,投資較省,但能耗高、煤質(zhì)要求高,需用無(wú)煙塊煤或焦炭,資源利用率低,而且是常壓操作,生產(chǎn)強(qiáng)度小,操作時(shí)“三廢”排放量大,對(duì)環(huán)境污染比較嚴(yán)重,顯然與國(guó)外煤氣化技術(shù)相比,存在較大差距。
多年以前,國(guó)內(nèi)研究部門(mén)也曾開(kāi)發(fā)過(guò)以粉煤為原料的K-T爐和熔渣爐,并在常壓固定層氣化爐中采用富氧連續(xù)氣化的工藝,以及近年開(kāi)發(fā)的恩德粉煤氣化爐和灰熔聚氣化爐等,因種種原因這些技術(shù)尚未達(dá)到大型工業(yè)化裝置推廣的程度。
早在20世紀(jì)初煤氣化技術(shù)在國(guó)外已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化,50年代后因天然氣、石油大量開(kāi)發(fā),煤氣化技術(shù)發(fā)展一度停止不前。
20世紀(jì)70年代,國(guó)際上出現(xiàn)能源危機(jī),發(fā)達(dá)國(guó)家出于對(duì)石油天然氣供應(yīng)緊張的擔(dān)憂,紛紛把煤氣化技術(shù)作為替代能源技術(shù)重新提到議事日程,并加快了對(duì)煤氣化新工藝的研究。近二十年來(lái),國(guó)外很多公司為了提高燃煤電廠熱效率,減少對(duì)環(huán)境的污染,對(duì)煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)進(jìn)行了大量的開(kāi)發(fā)研究工作,促進(jìn)了煤氣化技術(shù)的發(fā)展。
目前已成功開(kāi)發(fā)了對(duì)煤種適應(yīng)性廣、氣化壓力高、生產(chǎn)能力大、氣化效率高、對(duì)環(huán)境污染少的新一代煤氣化工藝。其中具有代表性的有荷蘭殼牌(SHELL)公司的干煤粉氣化工藝、美國(guó)GE公司的水煤漿氣化工藝[原稱德士古(TEXACO)水煤漿氣化工藝]、美國(guó)DYNEGY公司的DESTEC氣化工藝、德國(guó)KRUPP UHDE公司的PRENFLO工藝(加壓K-T法)及德國(guó)魯奇(LURGI)工藝。其中DESTEC氣化工藝與GE 工藝相近,但其業(yè)績(jī)及經(jīng)驗(yàn)不如GE;PRENFLO工藝的工藝指標(biāo)較好,但目前僅有一套示范裝置,生產(chǎn)操作經(jīng)驗(yàn)較少;魯奇(LURGI)工藝雖然工業(yè)裝置較多,生產(chǎn)操作經(jīng)驗(yàn)也比較豐富,但由于煤氣中CH4含量高,有效成分(CO+H2)含量低,且煤氣中焦油及酚含量高,污水處理復(fù)雜,不宜用來(lái)生產(chǎn)合成氨和甲醇的原料氣。
目前國(guó)際上技術(shù)比較成熟、工藝指標(biāo)比較先進(jìn)、業(yè)績(jī)較多的主要是SHELL 公司干煤粉氣化工藝和GE的水煤漿氣化工藝,兩者均為加壓純氧氣流床液態(tài)排渣的氣化工藝。SHELL公司在渣油氣化技術(shù)取得工業(yè)化成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,于1972年開(kāi)始從事煤氣化技術(shù)的研究。1978年第一套中試裝置在德國(guó)漢堡建成并投入運(yùn)行;1987年在美國(guó)休斯敦附近建成的日投煤量250~400t的示范裝置投產(chǎn);日投煤量2000t的大型氣化裝置于1993年在荷蘭的Buggenum建成投產(chǎn)(Demkolec電廠),用于....