我国缺油、少气、富煤的能源结构决定了煤化工发展在我国的重要地位,气流床煤气化是现代煤化工发展的必然趋势。我国是目前世界上应用气流床气化技术最活跃的国家,主要集中在粉煤进料的壳牌干粉煤加压气化工艺(SCGP)、未来能源公司的粉煤加压气化工艺(GSP);水煤浆进料的美国德士古公司的水煤浆加压气化工艺(Texaco)和国内具有自主知识产权的多喷嘴对置式水煤浆气化工艺。粉煤气化技术虽然先进,但是缺乏化工应用业绩,消化、吸收、掌握还需要过程,有待实践验证。水煤浆气流床气化技术用于化工生产成熟可靠,操作稳定性强,特别是国内具有自主知识产权的多喷嘴对置式水煤浆气化技术,在装置投资、建设、稳定运行、经济效益等方面具有显著优势,其工艺技术指标达到国际先进水平,具有更广阔的应用前景。本文主要阐述以上四种最先进的气流床气化工艺技术,以便读者对气流床气化技术有初步的了解。
1 壳牌干粉煤加压气化工艺SCGP(Shell Coal Gasification Process)
SCGP气化技术于1972年开始在壳牌公司阿姆斯特丹研究院(KSLA)进行煤气化研究。1988年荷兰德姆克勒(Demkolec)公司在荷兰南部的BuGGenun建成的日投煤量2000 t、气化压力2.8MPa的联合循环发电装置(IGCC)是唯一的工业示范装置,国内引进该技术用于合成气生产存在以下优点与不足。
1.1 SCGP的优点
1)煤种的适应性比水煤浆气化宽
水煤浆要求煤灰分<20%,灰熔点(FT3)<1350℃,一般1350℃以上要加石灰石;粉煤气化要求煤灰分在8~32%,灰熔点(FT3)1100~1500℃,一般1450℃以上要加石灰石。其中煤的含水量(内水)主要影响水煤浆的浓度及干燥粉煤所需要的热量。
2)技术指标优于水煤浆
粉煤气化比水煤浆气化少气化30%~40%水分,故可省煤约10%,省氧气15%~25%。冷媒气效率比水煤浆高6%,达到80%~83%;有效气成分比水煤浆高7%~10%,达到90%~93%;C转化率比水煤浆高1%~4%,达到约99%;用于IGCC可使热效率达43%。
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