現(xiàn)代煤化工項(xiàng)目氣化技術(shù)選擇探討

武鵬鵬 楊毅(蒲城清潔能源化工有限責(zé)任公司，陜西 渭南 715500)

現(xiàn)代煤化工項(xiàng)目氣化技術(shù)選擇探討

武鵬鵬 楊毅(蒲城清潔能源化工有限責(zé)任公司，陜西 渭南 715500)

煤炭雖然不是新興的可再生的能源，不能跟水力風(fēng)力太陽(yáng)能等相比但是它對(duì)現(xiàn)代的技術(shù)發(fā)展依然有很大的幫助。運(yùn)用煤炭而推進(jìn)的一系列氣化技術(shù)在一定程度上也能節(jié)能減排回收利用里面的硫等有危害的元素。而現(xiàn)在對(duì)于現(xiàn)代煤化工項(xiàng)目氣化技術(shù)的選擇正是我們需要探討的問(wèn)題比如怎樣最充分的利用燃料等。

現(xiàn)代；煤化工項(xiàng)目；技術(shù)

早在1857年，德士古氣化爐就被德國(guó)的兩兄弟研究出來(lái)了，它能把塊煤變?yōu)槊簹鈁1]。經(jīng)過(guò)數(shù)百年以后，在我國(guó)的引進(jìn)與自主研究下發(fā)明了氣化爐。由此可見，從大約三百年前就有了煤氣技術(shù)，隨著技術(shù)和工藝的發(fā)展，逐漸形成了煤氣化技術(shù)，在我國(guó)煤化工項(xiàng)目在多處使用了煤氣化技術(shù)，取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益。而且煤氣化技術(shù)可以有效地清潔利用煤炭資源。

1 現(xiàn)狀

煤氣化技術(shù)作為現(xiàn)代煤化工項(xiàng)目的翹首，有著目前其他技術(shù)無(wú)法替代無(wú)法動(dòng)搖的地位。主要在于煤氣化裝置能為煤化工全廠提供可靠的一氧化碳和氫氣，價(jià)低且易操作。但是隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，煤化工項(xiàng)目越做越大，所需要的原料不論是數(shù)量還是種類都在不斷增加，工藝流程及系統(tǒng)整合程度也在逐漸的提高。

2 煤氣化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展

2.1 移動(dòng)床加壓氣化技術(shù)

Lurgi氣化是國(guó)內(nèi)最早引進(jìn)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用的技術(shù)，早在1974年，云南解放軍化肥廠采用Lurgi爐以褐煤為原料制合成氨原料氣，氣化爐直徑2.72 m、操作壓力2.2MPa。直到1987年，山西化肥廠合成氨裝置引進(jìn)4臺(tái)直徑為3.8 m的MARKIV型Lurgi爐，氣化能力1650 t/d，操作壓力為3.1 MPa，以當(dāng)?shù)刎毭簽樵蟍2]。

2.2 水煤漿加壓氣化技術(shù)

最早使用的Texaco煤氣化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了氣流床水煤漿加壓氣化技術(shù)。最早是由美國(guó)Eastman化工公司在1983年投入使用Texaco煤氣化技術(shù)，隨后美國(guó)、德國(guó)、日本豆先后建立了多套大型氣化裝置，單爐的生產(chǎn)能力最大達(dá)到2000t/d，操作壓力最高達(dá)到6.5 MPa[3]。美國(guó)GE公司在2004年收購(gòu)了Texaco煤氣化技術(shù)，所以此技術(shù)又稱為GE煤氣化技術(shù)。我國(guó)最早在1960年左右開始應(yīng)用水煤漿氣技術(shù)，山東魯南化肥廠于1984年引進(jìn)了Texaco煤氣化技術(shù)，并在1993年建立第一套Texaco生產(chǎn)裝置，設(shè)計(jì)氣化用煤量為400 t/d、操作壓力為2.8MPa。

2.3 干煤粉加壓氣化技術(shù)

我國(guó)最早采用的是Shell煤氣化技術(shù)應(yīng)用氣流床干煤粉加壓氣化技術(shù)。實(shí)際上Shell煤氣化是利用K－T爐的加壓氣化形式，其施工原理是采用密封料斗法結(jié)合煤裝置和粉煤灰一同輸送，氣化爐中應(yīng)用水冷壁結(jié)構(gòu)。全球第一套大型工業(yè)化聲場(chǎng)裝置是1993年在荷蘭建成，通過(guò)IGCC發(fā)電，煤炭消耗量為2000t/d。

3 對(duì)煤氣化技術(shù)的建議以及選擇方法的探討。

國(guó)內(nèi)工業(yè)化應(yīng)用的煤氣化技術(shù)十分紛雜。最先進(jìn)的Shell加壓氣化技術(shù)、Texaco水煤漿加壓氣化技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，規(guī)模也相當(dāng)可觀。最落后的移動(dòng)床常壓氣化技術(shù)Lurgi爐在國(guó)外已經(jīng)淘汰，但在國(guó)內(nèi)還有很多用戶。

表1為以神華煤為原料采用移動(dòng)床加壓氣化Lurgi爐與水煤漿氣化GE爐及干煤粉氣化Shell爐化性能的比較。結(jié)合表1綜合分析現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)和當(dāng)今各種煤炭氣化技術(shù)的特點(diǎn)，現(xiàn)代工業(yè)對(duì)煤氣化選擇要求如下:

(1)技術(shù)成熟。煤氣化作為龍頭，其穩(wěn)定性、安全性直接影響經(jīng)濟(jì)性能。

(2)原料煤種適應(yīng)性好。氣化爐型選擇因煤而異，要根據(jù)原料煤的來(lái)源和煤質(zhì)特點(diǎn)選擇適宜的氣化技術(shù)。

(3)環(huán)境性能好。不產(chǎn)生或較少產(chǎn)生有害物質(zhì)，三廢問(wèn)題少。

(4)單爐氣化能力大。適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)大規(guī)模、集約化生產(chǎn)的需求。

(5)運(yùn)行成本低。包括消耗低、能效高，操作和維修簡(jiǎn)單等。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)在這篇文章中對(duì)煤化工項(xiàng)目氣化技術(shù)的原理背景的簡(jiǎn)單了解，它所面臨的問(wèn)題以及一些解決方法和選擇的建議，我們已經(jīng)對(duì)煤氣化技術(shù)有了更深一層的了解。希望隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，煤氣化技術(shù)所面臨的問(wèn)題能逐步解決，而在選擇煤氣化技術(shù)時(shí)便會(huì)有更便捷更明了的辦法。

[1]張東亮，孫弄，孫河清，等.煤氣化制合成氣資料匯編[R].西安:西北化工研究院，1996.

[2]沈浚.合成氨[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2011.

[3]王鵬，輯緒國(guó).魯奇煤氣化技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J].潔凈煤技術(shù)，2009，15(5):48－51.