壳牌煤气化技术

SHELL粉煤加压气化技术及

煤化集团气化装置试运行情况

目录一、SHELL粉煤加压气化技术的发展进程二、SHELL粉煤加压气化技术在国内应用情况简介三、SHELL粉煤加压气化技术工艺流程介绍四、SHELL粉煤加压气化技术关键设备介绍五、SHELL粉煤加压气化技术特点和不足六、煤化集团SHELL粉煤加压气化装置试运行情况SHELL粉煤加压气化技术的发展进程1、发展背景

20世纪70年代初，国际上出现了能源危机。出于对石油天然气供应前景预测，很多国家纷纷把发展煤气化技术作为替代能源重新提上议事日程，并加快了煤气化新工艺的研究开发步伐。作为对煤种适应性广、气化效率高、污染少的第二代煤气化工艺之一，荷兰壳牌（Shell）粉煤加压气化技术SCGP工艺在此后应运而生。SHELL粉煤加压气化技术的发展进程2、发展进程壳牌的气化技术可以追溯到20世纪50年代，当时第一套气化装置是用油作原料，为SGP工艺，现在全世界已拥有150多台SGP气化炉。在油气化经验基础上，壳牌从1972年开始发展煤气化技术。1976年，煤气化工艺SCGP已达到一定水平，并建立一套处理煤量为6T/D的试验厂，利用该装置一共试验了30多个煤种。SHELL粉煤加压气化技术的发展进程

并且，SCGP工艺很快应用于工业生产，相继在下列三个厂家得到检验：KVA，汉堡，德国。(投煤150T/D，1978年)SCGP-1，Houston，美国。(投煤220-360T/D，1983年)Demkolec，Buggenum，荷兰。(投煤约2000T/D，1989年)SHELL粉煤加压气化技术的发展进程

尤其在Demkolec电厂，截止到2000年8月，得到了下列一些初步操作经验：14种煤种(部分混合煤)气化成功。每一设计状况的所有效率/公用消耗。设计负荷40-100%之间的操作数据收集。煤气化联合循环发电ICGCC累计运行24000小时。环保性能优于环保限定性能。SHELL煤气化技术在国内应用情况简介

2001年湖北双环科技股份有限公司为国内第一家与壳牌签订SCGP技术许可合同，至今已签订19个合同、23套SCGP气化工艺。主要用于大型化肥企业进行氮肥原料及动力结构调整改造，即采用大型气流床粉煤气化工艺，替代油气化和小型固定床无烟块煤气化工艺，生产合成氨和甲醇，并用于国内首套煤制油项目的制氢装置。气化炉生产合成氨和甲醇都是在中国第一家实现，即，中国是全世界首家把壳牌炉用于氮肥生产的国家。

SHELL煤气化技术在国内应用情况简介与壳牌签订的19个合同中。第一批，五家5套：双环、柳州和中石化三套；第二批，六家7套：中原、永煤一期等；其余为第三批。前两批均已于去年之前投产。第三批今年年底有望部分投产。第一批引进的Shell气化装置，最早于2006年5月开车成功，到目前最长运行周期都在100天以上，最好的120天，负荷100%。第二批引进的Shell气化装置，最早于2008年4月开车成功，目前最长运行周期60天，负荷100%。SHELL粉煤加压气化技术工艺流程介绍

SHELL粉煤加压气化技术工艺流程介绍

Shell粉煤加压气化技术包含主装置7个单元和公用工程7个单元。下面简单介绍壳牌煤气化主装置7个单元流程：壳牌煤气化主装置1100单元磨煤及干燥系统1200单元煤粉加压及输送系统1300单元气化、急冷及合成气冷却系统1400单元渣脱除系统(除渣)1500单元干灰脱除系统(干洗)1600单元湿灰脱除系统(湿洗)1700单元初步水处理系统壳牌煤气化工艺

主装置工艺流程方框图U1100U1300U1400U1500U1600U1700U1200合成气原煤氧气蒸汽N2/CO2石灰石滤饼燃料渣激冷气灰碱酸N2CO2水滤饼水1100单元磨煤及干燥系统流程简图煤粉袋式过滤器S1103A/B磨煤机A1101A/B热风炉F1101A/B循环风机K1102A/B石灰石仓V1103碎煤仓V1101A/B称重给煤机X1101A/B粉煤到V1201A/B放空1200单元煤粉加压及输送系统流程简图气化炉煤烧嘴A1301A/B/C/D煤粉锁斗V1204A/B煤粉给料仓V1205A/B煤粉储仓V1201A/B煤粉煤粉仓装料袋滤器S1201A/B

气化炉V-1301激冷管合成气冷却器V-1302

V1303氧气蒸汽煤粉渣锅炉给水合成气输气管汽包V-1304中压过热蒸汽激冷气敲击器中压强制循环水泵P-1301A/B/C1300单元气化、急冷及冷却系统流程简图

1400单元 渣脱除系统流程简图渣锁斗V-1403捞渣机X-1402渣收集器V-1402渣渣池P-1401A/B1700单元P-1402A/B输渣皮带X-1403渣场破渣机X-1401V-1402渣池冷却器E-1401旋液分离器S-1403高压补充水充满液水水到1700单元1500单元 干灰脱除系统流程简图飞灰锁斗V-1502飞灰气体冷却罐V-1504A/B飞灰过滤器S/V-15011600单元激冷气压缩机合成气飞灰中间储仓V-1505灰库排灰仓泵V-15081600单元 湿灰脱除系统工艺流程简图合成气出界区1700单元热风炉火炬P-1601A/B水碱激冷气压缩机合成气蒸汽喷射器J1601文丘里洗涤器J1602洗涤塔补充水1700单元 初步水处理系统工艺流程简图V-1703S-1701V-1701蒸汽C-170168V-1702V-170411600/17003000/31003140016003100N223100锅炉459S-1702T-1702酸酸滤饼SHELL粉煤加压气化技术关键设备介绍壳牌煤气化工艺装置SCGP气化部分的关键设备是气化炉，包括气化炉(气化炉、气体急冷、急冷管和渣池)；气体输送管道；合成气冷却器(气体返回室、膜式水冷壁和过热器/蒸发器管束)。气化炉本体是一台膜式水冷壁反应器，安装在一个压力容器内部。膜式水冷壁反应器内表面安装有一种导热的陶瓷耐火衬里材料。在气化炉运行期间，在陶瓷耐火衬里材料表面形成一定厚度的灰渣层。SHE服LL粉痒煤加压河气化技揭术关键右设备介管绍该灰渣斥层能够霸覆盖炉票壁的内竿表面，分并且由选于陶瓷粘耐火衬障里和水派冷壁之版间良好备的导热翁性能而理固化。惠固化的恨灰渣层辫能够保黄护气化馒炉，防停止炉壁膛受到煤留气化时叉形成的说熔渣侵观蚀，而仪熔渣则栏沿着炉员壁朝下泻运动，然通过底凑部的排妇渣口掉检落到渣程池中。僵这种膜骂式水冷妇壁上保少持一种爬强制的挑冷却水串循环，磨吸收的住热量则捧用来生踪蝶成中压披蒸汽。猫由于高梁温和熔菠渣气化女，该工阴艺碳转购化率高屯达>9驰9%。禽而且，戚高温气役化确保坐了在粗侮合成气景中不含束重烃。SHE珍LL粉还煤加压拴气化技俩术关键寻设备介诞绍气化炉本界体内气化说成的合成材气从气化局炉顶部流茄出，利用寻来自干洗走和湿洗经明过过滤的排“冷态”低混合合成闲气进行急害冷，将合兔成气温度不降低到9众00℃左粪右，再扶经急冷管、气体输送否管道、气体返夸回室G蜓RC到气化炉合喷成气冷却喷器SGC段(废热橡锅炉)进虫一步冷却脉到340够℃。合成蓬气冷却器床SGC属斗于水管型页冷却器，耍含有一个滚过热器和衫两个中压埋蒸汽发生裙段(3个战蒸发器管邀束)。SHEL桂L粉煤加屡压气化技址术特点和气不足壳牌煤葱气化技齐术采用冰干粉煤废加压气谷化，是港当今最备洁净利下用煤炭洪资源的探国际先眉进技术倒之一。职干煤粉多烧嘴进料，队高温高答压气化僻，废热锅休炉冷却欣，具有调幅能丑力强、碳转化费率高、灯氧耗低费、冷煤侵气效率乳和热效率高、煤芽气品质润好、有搏效气体忙CO+芦H2含俊量高、际烧嘴寿闷命长，旅气化炉星内无耐弟火砖衬湿里和转贤动部件殖，维护冠量少，逗连续运摩转周期没长，无薯需备用踏炉、单酬炉生产轧能力大堵、煤贵种适应阵性广、公环保性够能好等抱特点。已运用馅于联合迫发电、膏生产合扶成氨、倚甲醇等幅行业。SHE夹LL粉锐煤加压铲气化技绑术特点信和不足壳牌粉体煤气化网工艺特它点具体夹表现在淋：1、采善用干煤父粉作气浅化原料榴，惰气浓作为输炎送载体驼，操作骆安全。窑对煤种托的适应箭性比较膝广泛，低从较差称的褐煤泰、次烟火煤、烟贡煤到石娃油焦均罗可使用饥；对煤堆的灰熔钻点适应达范围比漆其它气傻化工艺男更宽，鞭即使是屈高灰分梦、高水用分、高循熔点、微高硫的雄煤种也举能使用漆。2、气化岩温度高，走一般在1郑400～勾1600牵℃，碳转鞠化率高达渡99%，沉合成气质淹量好。煤狠气中甲烷赏含量极少早，不含重算烃，有效从气成份C肚O+H2罩达到90事%。因有亦效气组分属高，煤气裁总量有所债减少，因龙而气化消酸耗煤量也煎可降低，赢下游投资泉可减少。SHE敏LL粉脏煤加压犬气化技绕术特点额和不足3、氧咱耗低。从采用干煮煤粉进容料，与咽水煤浆掠气化相蒸比，不快需在炉垒内蒸发城水分，错氧气用简量因而饮可减少文，从而京降低了路成本。标配套空潜分装置叫规模相笨对减小路，投资绒也可相唱应降低嚼。4、气海化炉采侧用水冷普壁结构卫，无耐贯火砖衬字里。水捆冷壁设武计寿命台按25吗年考虑订。正常填生产维饼护量很漏小，运氧行周期筒长，也园无需设援置备用胡炉。商伟业化运竿行单台雹炉日处前理煤量熊已达2党000遭多吨，慌目前，蜘正在设闭计更大墙规模的皱装置。SHE丘LL粉啊煤加压婚气化技舒术特点碎和不足5、每台荣气化炉设偿有4个两银对对置烧技嘴，生产纳负荷调节幕比Tex愿aco单洲个烧嘴更商为灵活，染范围也更理宽。Sh碑ell烧避嘴保证寿艇命为80挽00小时太，目前运耳行已超过我1600仍0小时。乞烧嘴的使宪用寿命长杀，也是气防化装置能蚁长期运行特的一个重饶要保证。6、热效领率高。S册hell锯煤气化的秒冷煤气效虾率达到7折8～83密%，其余年约15%贞副产高压去或中压蒸符汽，总的掌原料煤的裕热效率达若98%，贸处于很高争水平。SHE号LL粉是煤加压米气化技炊术特点州和不足7、对环胜境影响小酷。气化过聪程无废气游排放。渣碑池收集并横通过锁斗哭系统降压别送出的渣涝和干洗除蜡尘中被过璃滤除去又谈经气提及霞冷却后送呀出的飞灰特含碳低，挠可作为水吓泥等建筑平材料，堆恒放时也无怒污染物渗虎出，对环迈境不会造卫成污染。轧气化污水绒不含焦油片、酚等德，容易处恨理，需要群时可作到尊零排放。8、自或动化程汗度高，岂操作方念便，调感节稳定闭、灵活止。SHE钓LL粉稼煤加压艳气化技脊术特点荷和不足9、对幕制甲醇咳的壳牌起煤气化蝇技术，极用二氧栏化碳气援体加压棋和输送井煤粉，店效果明径显优于鲜用氮气秃加压输土送。从奶煤粉系侄统的工屈艺参数醋、气化骗炉运行副状况、昏合成气妙组份等影方面可句体现。She挥ll粉成煤加压激气化技隐术有鲜码明的优优点，也凯存在一雕些不足值：1、气化聋炉和废热馋锅炉结构催复杂、加域工难度较撑大，投资贵也较大。泛一些主要动设备、阀金门、仪表古依赖进口单，成本也愈较高。SHEL盯L粉煤加类压气化技市术特点和劈燕不足2、S电GC段忧过热器滨设计有乡丰待进一掩步优化把。SG傻C存在粘一定结索垢现象务。3、一些宜管材选材恋有些困难垂。如湿洗膨出口相关坏管线。4、国内去工程经验许和操作经跟验有待进缩慧一步提升扫。试车和奋初期开车妹困难较大巩。气化炉免操作温度靠控制较难馋，温度无票法直接测戚量，凭有稀关参数和爷经验来控汁制，有一且定的难度鞋和风险。设同时，虽梅然第一批米引进的厂桌家最长周静期都达到虾了100爆天以上，钩但连续长倒周期的不凉多。影响猛长周期的距主要原因衬，造成装栋置停车的狼因素并不妇是壳牌煤改气化技术览本身，而吃是配套设骨备、装置杆和其它公卡用工程造唤成的。煤化集团钟SHEL平L煤气化烤装置试运欧行情况河南煤票化集团否煤化集允团公司芬年产5腊0万吨繁甲醇气减化装置豆于20鬼04年晚4月与丘壳牌公丽司签订测煤气化养技术转丈让合同丙，同界年9月鸡生效。茶200桃5年元赢月奠基竞，20愉08年确5月2谦1日，老气化装淘置化工牲投料一禽次成功港，同年饺5月2狗5日，栽甲醇装狸置全流曲程打通跟，生产煌出合格折甲醇。么7月5银日，二炎氧化碳靠气体成定功并入桌气化系刺统，和酱氮气一失起混合漠加压输僻送煤粉至，最后殃二氧化铲碳含量漆达到8析3%以荷上，气盟化系统沫一直很祝稳定。滑这是国秃内乃至明国际在索壳牌煤明气化技哨术上第牲一个实北际应用闻二氧化过碳气体耗加压和逗输送煤冒粉。50万姻吨甲醇除项目典补基仪式2005盒年元月壳牌煤气舌化工艺审爽查研讨安装中的暑气化炉和少气化柜架壳牌气乖化炉吊促装壳牌煤气上化装置夜哨景壳牌专家位分析运行音情况年产5羽0万吨用甲醇主显装置年产50朵万吨甲醇疤主装置夜悦景煤化集砖团SH咸ELL昼煤气化展装置试练运行情出况1、试生援产概况从年产倦50万管吨甲醇古投产以炎来，因馅原料煤霉不足，将煤气化促装置生黑产负荷慰一般维奇持在5扣0-8仿0%；锐运行煤开质偏离服设计煤邪质较多脚，设计澡煤种灰稠分25跳%，允纪许操作跌灰分8兽-35寸%，但为实际煤么种灰分锋基本都并在35约%以上倦，最高杰42.只5%，挥也能维鼠持运行炸，但产司率低；利虽然煤林灰含量岔高，对如合成气职产量有吹所影响森，但有从效气体陵含量基汤本稳定辽，设计农有效气寺成份（某CO+笼H2）炊湿基7哪1.8缓%，折持算成干盘基约8挪8%，扑用氮气烤加压和盆输送煤爱粉时，潮CO梦+H2移有效气久成份稳缘瑞定在8僵0%左扣右，二揪氧化碳唉加压和乎输送时为，有效掌气成份搁（CO授+H2叫）稳定虎在80不%以上鸭；灰中起的碳含仰量检测委不到，树渣中的逮碳含量怒一般在基1%左热右，最储高3.歌0%，渣有时甚店至也检旷测不到哈。煤化集团狐SHEL岂L煤气化询装置试运帮行情况截止到郊最后一泪次停车际时间-死---问200匪8年1予1月2纺3日询，气化播装置已血累计运醒行63父天，生问产甲醇甩近3万樱吨，甲补醇尾气抱回收到碰天然气昏化工装兽置合成拴氨系统驰，因此翁多生产葱合成氨圈1万多扁吨。从五月春投产到西11月校最后停针车期间播，因气既化原料醋煤问题泊影响气皱化装置侍停车达浪68天句，最后如一次又谜因为原嫩料煤不撒足，在寸B级连牲续运行案17天闷之后于描200谣8年1印1月2啊3日零蚊点气化碌装置计胖划停车劝。除去债原料煤骗影响因志素，气出化装置弊开工率挣为56喉%。煤化集姐团SH石ELL吩煤气化最装置试叨运行情声况从去年最悄后一次停盼车之后，授因受全球凶金融危机锯影响，基疾于甲醇市医场和原料充煤问题，阀煤化集团欠气化装置假至今处于穷停车状态笨。在近半年担试车阶段堪中，中原乳气化装置足累计运行屋两个月。好除原料煤龙因素外，辉其它原因胜导致系统套停车10绪次。分别祝为：气化巡寿紧急停车扎按钮误动跪作2次；亿气化煤粉哄给料仓料许位信号突赶然消失，荐低料位联织锁跳车1你次；停电吐2次；锅麻炉燃料煤后煤质原因递3次；气镜化炉急冷脸气压缩机母入口管线利泄漏短停糠2次。煤化集团撑SHEL谣L煤气化绣装置试运弱行情况在气化黑装置开爆车过程首中，因贿急冷气蒸压缩机侨入口管炎线腐蚀冬导致入粪口过滤酿器堵塞闸压差高讨中断开婆车检修餐多次。脊这方怖面问题皇正在改类进中。复从中原口十次停规车中可税看出，悄真正与念气化工角艺有关香的原因鞠占两次手。其它嫂8次均荣非气化顾工艺因烦素导致刃。通过前到期试车斩运行，宽壳牌煤救气化技遣术在中膝原应用隆好的方腾面有：1、煤粉钢和飞灰系括统的烧结佩金属通气买锥未出现坑破裂，生轻产中基本瓣不出现堵赌塞或架桥迹。2、气芬化炉点摄火烧嘴酸头未出菊现损坏禽。煤化集团塘SHEL纷L煤气化顺装置试运驻行情况3、气化炉开变工烧嘴头草在投产初蹄期损坏2警次，修复碌后，未出云现损坏。4、使用咐2代煤烧早嘴罩，未齿出现损坏装。5、急冷湾气压缩机流K130呆1运行良剩好。6、气朱化炉强柿制循环峡水泵入馆口过滤陪器运行拜正常。7、飞批灰过滤斗器运行涛良好。8、气暖化炉本盟体和水泼汽路未能发现异述常。9、二巨氧化碳屯并入做逮煤粉加躲压和输砍送气体医，状况闯优于纯费氮气加元压和输灯送。煤化集团某SHEL离L煤气化纯装置试运殊行情况壳牌煤气脂化技术在彼中原装置宋运行中出喂现的问题国有：1、气雅化助熔字剂石灰玻石系统逝故障。破未彻底虚解决。2、停车笛期间，气蝴化循环气晌压缩机K毁1301拍入口管线橡腐蚀严重麦，造成入雅口过滤器线压差高或盗合成气管浸线出现漏茧气等问题龄。3、气化箭煤粉螺旋转输送机故瓦障。更换握厂家后，买运行良好晨。4、气化肢施工或煤叹粉中杂质扮等因素使霜煤粉流量蚁调节阀部检分堵塞，归严重时引析起单个煤闭烧嘴跳车臣。煤化集住团SH爱ELL唤煤气化互装置试犯运行情返况5、气化虹煤粉锁斗啊高压过滤拍器滤棒折戒断。6、试旺开车初辫期，气横化渣水石系统管读道出现基堵塞现握象。7、气欧化捞渣茎机故障东频繁。锣未彻底耐解决。8、部会分蒸汽诸伴管/未电伴热秤设备和垫管道保记温效果国不太好东。9、气化纵初步水处窝理系统加随酸管线泄脾漏。煤化集伞团SH谋ELL词煤气化捞装置试伞运行情惕况对壳牌煤梅气化技术尽的体会，丛在优点方巩面有以下亿几点：1、对女煤种的殖适应能悠力确实闯比较宽蹦，对煤卵的灰熔记点范围南适应也鱼较广，幼灰分较愚高的煤焰种也能嘉较正常状运行，的煤化集疏团曾运品行灰分怀含量最联高达4缎2.5梅%的煤仆粉；对类煤粉的懒粗粒度喂要求可花以不是善很严格冷，粗粒额度含量秧高达5杠0%左坊右的煤能粉，也普能较好淘的反应魔，灰、吧渣中的港碳含量渣并未因崇此明显诞升高。煤化集李团SH战ELL宋煤气化蓝装置试膛运行情辉况2、虽然身壳牌煤气研化装置流妙程复杂，个控制系统上也极其复仪杂，但开我车、停车凤及运行操抛作方便。尺负荷调节只灵活，操器作范围广厉。3、碳啦的转化宜率高，衡飞灰中粒不含碳福，渣中拒碳含量惩也不高体。4、对制羡