德士古水煤浆气化_Shell气化和GSP气化工艺对比.pdf

第37卷第6期当代化工Vo1.37，No.6
2008年12月ContemporaryChemicalIndustryDecember，2008

德士古水煤浆气化、Shell气化
和GSP气化工艺对比*

谢书胜，邹佩良，史瑾燕

（兖矿集团煤化分公司，山东邹城273500）

摘要：对德士古水煤浆气化工艺、Shell气化工艺和GSP气化工艺反应原理、工艺流程、工艺
技术及工艺指标进行了对比，在生产过程中各有利弊。煤化工企业可根据各自的特点选择不同的、适
合企业自身发展的煤气化工艺。
关键词：煤气化；德士古气化；Shell气化；GSP气化
中图分类号：TQ546.2文献标识码：A文章编号：1671-0460（2008）06-0666-03

煤炭是我国的基础能源和重要原料，在国民烧反应为主；在氧气反应完后进入到气化反应阶

经济和社会发展中具有重要的战略地位。煤气化段，最终形成以CO、H2为主的煤气离开气化炉。
技术是煤炭清洁转化的核心技术之一，是发展煤1.3GSP气化反应原理
基化学品（氨、甲醇、二甲醚等）、煤基液体燃料、GSP连续气化炉是在高温加压条件下进行
先进的IGCC发电、多联产系统、制氢、燃料电池的，属气流床反应器，几根煤粉输送管均布进入
等过程工业的基础，是这些行业的共性技术、关最外环隙，并在通道内盘旋，使煤粉旋转喷出。给
键技术和龙头技术。煤管线末端与喷嘴顶端相切，在喷嘴外形成一个
相当均匀的煤粉层，与气化介质混合后在气化室
1反应原理
中进行气化，反应完后最终形成以CO、H2为主
1.1德士古水煤浆气化反应原理的煤气进入激冷室。
德士古水煤浆加压气化炉是两相并流型气以上3种气化炉其反应原理基本相同，其反
化炉，氧气和煤浆通过特制的工艺喷嘴混合后喷应均为不完全氧化还原反应生成粗合成气。不同
入气化炉，在炉内水煤浆和氧气发生不完全氧化之处是前者采用的是水煤浆气化，而后两者采用
还原反应产生水煤气，其反应释放的能量可维持干煤粉气化。
气化炉在煤灰熔点温度以上反应以满足液态排
工艺流程
渣的需要。2
1.2Shell煤气化反应原理2.1德士古水煤浆气化炉工艺流程
Shell煤气化在高温加压条件下进行，属气将原料煤、水及添加剂等送入磨机磨成水煤
流床反应器，煤粉、氧气及蒸汽并流进入气化炉，浆（出磨机水煤浆浓度为65%），由高压煤浆泵
在极为短暂的时间内完成升温、挥发份脱除、裂送入气化炉喷嘴。来自空分的氧气经氧气缓冲罐
解、燃烧及转化等一系列物理和化学过程。由于稳压后进入烧嘴。送入炉内的水煤浆和氧气在高
气化炉内温度很高，在有氧存在的条件下，以燃温加压后发生部分氧化反应，气化炉膛内温度

*收稿日期：2008-08-20
作者简介：谢书胜（1963—），男，山东烟台人，副教授级高工，主要从事煤化工生产、经营以及基本建设方面工作。
电话：[phone]，E-mail：[e-mail]。
2008年12月谢书胜，等：德士古水煤浆气化、Shell气化和GSP气化工艺对比667

1350～1400℃。离开气化炉的粗合成气和熔渣进捞渣机运走，捞渣池的灰水送至闪蒸槽及汽提塔
入激冷室，粗合成气经第一次洗涤并被水淬冷后，一并处理。锁斗内的灰水经锁斗循环泵升压并冷
温度降低被水蒸汽饱和后出气化炉；气体经文丘却后返回气化炉底部激冷室。
里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘冷却后送至变换工段。2.3GSP气化炉工艺流程
气化炉反应中生成的熔渣进入激冷室水浴将预处理好的原料煤在磨煤机内磨碎到适
后被分离出来，在渣收集阶段排入渣斗，定时排于气化的粒度（对不同煤种有不同的要求）并进

入渣池，由捞渣机捞出后装车外运。行干燥。用输送气（N2或CO2）从加料斗中将干
渣收集阶段渣斗上部的黑水一部分用锁斗煤粉送到气化炉的组合喷嘴中。
循环泵抽出循环回气化炉，用于冲气化炉激冷室加压干煤粉，氧气及少量蒸汽通过组合喷嘴
的渣。进入到气化炉中。气化炉的操作压力为2.5～
来自灰水处理工段的灰水进入碳洗塔,碳洗4.0MPa。根据煤粉的灰熔特性，气化操作温度控
塔中部排出的较清洁的灰水用灰水循环泵加压制在1350～1750℃。高温气体与液态渣一起离
后分别送文丘里洗涤器及气化炉激冷环，用于洗开气化室向下流动直接进入激冷室，被喷射的高
涤粗合成气。压激冷水冷却，液态渣在激冷室底部水浴中成为
气化炉、碳洗塔等排出的黑水经四级闪蒸后颗粒状，定期的从排渣锁斗中排入渣池，并通过
送往澄清槽进行处理。捞渣机装车运出。从激冷室出来的达到饱和的粗
2.2Shell气化炉工艺流程合成气经两级文氏管洗涤后，使含尘量达到要求
原料煤在磨煤机中被磨成煤粉（90%小于后送出界区。
100μm）并干燥，煤粉由高压氮气送入气化炉喷激冷室和文氏管排出的黑水经减压后送入