摘 要:闡述煉廠煤/焦制氫的必要性以及煤氣化技術(shù)在制氫項目中的重要性,介紹國內(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、投資和操作費用等不同方面對粉煤氣化技術(shù)和水煤漿氣化技術(shù)進行了分析。重點分析了不同水煤漿氣化技術(shù)對煉廠制氫項目的影響,分析認為單噴嘴水煤漿氣化技術(shù)具有自己獨特的優(yōu)勢,是煉廠制氫項目較為適合的技術(shù)。
關(guān)鍵詞:煉廠氫氣;煤氣化技術(shù);選擇;適應(yīng)性
隨著國內(nèi)成品油需求量的增長,國內(nèi)煉油能力正快速增長,而隨著環(huán)保要求的逐年提高,全加氫型的煉廠也越來越被認可。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,而原油價格的提高和煤化工技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展,使成本相對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,用于煉廠制氫的煤氣化技術(shù)應(yīng)根據(jù)煉廠的特點進行選擇。
1 一般煉廠氫氣的特點
1.1 穩(wěn)定性
對于煉廠來說,氫氣的穩(wěn)定性是最重要的,尤其是全加氫型煉廠,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)致全廠停產(chǎn)。
1.2 壓能的匹配要求靈活
煉廠的氫氣多用于其加氫裝置,根據(jù)用氫裝置工藝的需要,一般是通過氫壓機將壓力提高到某個壓力,如煉廠加氫裂化裝置,氫壓機出口壓力一般在17MPa左右。因此,如果是新建煉廠,提高氫氣壓力有利于進一步降低煉廠的能耗。如果是舊煉廠改造則需要匹配其原有的壓力等級,而且盡量不要采用降壓方式,避免壓能的損失。
1.3 對氫氣純度要求較高
煉廠的加氫裝置對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,因此,一般加氫裝置對于一氧化碳和二氧化碳的含量有嚴格的限制。
2 煉廠煤氣化技術(shù)的適應(yīng)性分析
煤氣化是煤制氫的核心部分,煉廠選擇煤作為氫氣的原料一定要結(jié)合自身的特點,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,國內(nèi)外主要有代表性的先進煤氣化技術(shù)有:①濕法水煤漿進料的代表:美國GE單噴嘴水煤漿氣化技術(shù),國內(nèi)四噴嘴對置氣化、分級氣流床氣化、多元料漿氣化等。②干法粉煤進料的代表:殼牌SCGP、西門子GSP氣化工藝,國內(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)煤進料的代表:德國Lurgi固態(tài)排渣工藝、英國BGC公司的BGL液態(tài)排渣氣化工藝。3種煤氣化技術(shù)對比見表....