SHELL粉煤加压气化与新型水煤浆加压气化的技术评价1.pdf

第33卷第2期化工技术与开发Vol133No12

2004年04月Technology&DevelopmentofChemicalIndustryApr12004

综述与进展

SHELL粉煤加压气化与新型水煤浆加压气化的技术评价
任照彬1,宋甜甜2,路文学2
(1.兖矿鲁南化肥厂调度室,山东兖州272000;2.水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心,山东滕州277527)

摘要:SHELL粉煤加压气化与新型水煤浆气化技术都是高效低污染的先进煤气化方法。简要介绍了壳牌
(Shell)煤粉加压气化与新型水煤浆气化技术的工艺原理、技术特点及开发现状,并指出了这两种煤气化工艺技术
在改造我国大中型氨厂领域内的应用前景。
关键词:壳牌;粉煤气化;水煤浆;多喷嘴对置;气化技术
中图分类号:TQ546文献标识码:A文章编号:167129905(2004)0220017204

SHELL粉煤加压气化及新型水煤浆加压气化制备、煤粉输送、气化、气体净化四个单元。
工艺都是当今国际上先进的煤气化技术。SHELL原料煤经破碎后在热风干燥的磨机内磨制成
粉煤加压气化(SCGP)是一种洁净煤气化新工艺,90%<100Lm的煤粉,由常压料斗进入加压料斗,
具有操作弹性大,原料适用性强,环保性能好等特其加煤方式采用密封料斗法:常压粉煤落入变压煤

点,是很具竞争力的第三代煤气化技术。新型水煤浆仓,经充N2升压后落入操作压力略高于气化炉的

气化工艺是我国自主开发的具有自主知识产权的新工作煤仓,由星形加料器或螺旋输送器送出,用N2
型水煤浆气化工艺,为国家“九五”重点科技攻关项浓相输送入炉。壳牌(Shell)国际公司开发的气化炉
目,是具有鲜明中国特色,性能更为优越的水煤浆加采用4喷嘴下部干粉加压进料,通常气化炉操作温
压气化技术。本文拟从技术开发、工艺流程、对我国度1500～1700℃,炉体内四周均布水冷壁列管,熔
大、中型合成氨厂的改造等方面加以介绍。渣在水冷壁上形成一定厚度的固体渣层。排渣从炉
我国目前合成氨工业大多以煤为原料,我国煤底锁斗排出,合成气由炉子上部引出,在出口处加入
气化生产工艺相对落后,对环境的污染相当严重。近经过降温的返回合成气激冷,然后进入废锅内产生
年由于国际油价的飙升,我国以渣油、石脑油为原料高压蒸汽以回收热量,所夹带的灰渣颗粒经旋风分
的大中型化肥厂目前大都停产。以煤为原料,采用先离返回气化炉。壳牌(Shell)煤粉加压气化工艺流程
进的煤气化技术对我国的大中型合成氨厂进行改见图1。壳牌(Shell)煤粉加压气化工艺的关键技术
造,不但符合我国的资源国情,有利于节能、降耗、减有阀门的密封及控制、固体料位测量和浓相输煤以
少环境污染,提高产品竞争力,而且符合国家的可持及利用煤气显热生产高压和中压蒸汽的煤气冷却技
续发展战略。术等。
1以煤为原料的合成氨厂总体流程1.1.2新型水煤浆加压气化工艺
的选择新型水煤浆加压气化工艺由华东理工大学、兖
以煤为原料的合成氨厂总体流程的选择,根据矿鲁南化肥厂(水煤浆气化及煤化工国家工程研究
当今煤气化技术的发展,大体上可以分为SHELL中心)、中国天辰化学工程公司共同完成,是我国具
粉煤加压气化路线和新型水煤浆加压气化路线。有自主知识产权的煤气化工艺。
1.1气化路线煤与水、煤浆添加剂进入煤磨机,制得煤浆浓度
1.1.1SHELL粉煤加压气化路线为60%～65%(wt)的煤浆,经煤浆给料泵加压后,
SHELL粉煤加压气化工艺(SCGP)由Shell公进入4只工艺烧嘴;空分装置来的纯氧,分四路经氧
司开发。Shell煤粉加压气化工艺大体上可分为煤粉气流量调节后进入工艺烧嘴。水煤浆与氧气一同通

作者简介:任照彬,男,1968年生,大专,长期从事煤气化及合成氨开发研究工作
收稿日期:2003211206
化工技术与开发第8133卷

过工艺烧嘴喷入气化炉,在气化炉内形成撞击反应CO、CO2,得到纯净的氢、氮混合气,原料气进入压
区,进行部分氧化反应,生成的粗合成气、熔渣一起缩与合成工序。
向下进入气化炉激冷室,大部分熔渣在水浴中激冷
固化,落入激冷室底部,然后进入锁斗收集,定期排
放。粗合成气出气化炉,再送入水洗塔洗涤除尘,含
尘量<1mg·m-3的合成气送合成气净化系统。来
自气化炉激冷室、水洗塔底部的黑水分别经过减压
送入高温热水塔,然后送入真空闪蒸器,进行真空闪
蒸,经闪蒸后的黑水进入澄清槽,加入絮凝剂强化沉
降。浓缩的黑水经澄清槽底物泵送入压滤机,澄清的
灰水经闪蒸气加热回收热量后返回系统。另有部分
灰水去废水处理工序,无环境污染。
图3新型气化炉流场结构示意图
1.2.1脱硫
脱硫的方法按脱硫剂的物理形态可分为湿法和
干法两大类。湿法脱硫主要用于脱除原料气中的

H2S,分为