[摘要]结合气化炉近年来的实际生产运行情况,分别对GE水煤浆气化、GSP粉煤气化、Shell粉煤气化技术从工艺流程、技术特点、操作参数、关键设备、环保指标等几个方面进行比较与探讨,得出结论,多喷嘴粉煤气化技术性能优越,在煤化工领域发展前景广阔,是未来洁净煤技术发展的方向。
[关键词]气化技术;Shell粉煤气化;GSP粉煤气化;GE水煤浆气化;比较;应用;前景
[中图分类号] TQ 546[文献标志码]B[文章编号]1004-9932(2016)03-0011-05
我国是一个“贫油少气富煤”的国家,这种能源结构使得煤炭在一次能源消费结构中的比重高达60%,因此,如何保证煤炭资源的高效利用,对于保障我国能源长期安全供应具有重大的现实意义和战略意义。而在煤炭资源的集约利用方面,煤气化技术是煤炭转化利用的主要途径,是在转化含碳固体物为高附加值产品过程中处于领先地位的清洁技术[1],是发展煤制氢、煤基液体燃料、煤基化学品、多联产系统及先进IGCC发电等过程工业的基础及关键龙头技术。
目前,我国大型煤化工项目采用的煤气化技术多数属于气流床加压气化技术,主要的气化工艺有GE(Texaco)、Destee、Shell、Prenflo、GSP、CCG等。以下就目前常用的具有代表性的GE水煤浆气化、GSP粉煤气化、Shell粉煤气化3种煤气化技术进行对比研究和探讨。
1 工艺流程比较
1.1 GE水煤浆气化
煤储运系统送来的原料煤送至煤贮斗,经称重给料机定量后送入磨机,加入一定量的水和添加剂,研磨出合格的水煤浆,经煤浆加压泵加压后同高压O2一起通过顶置式单喷嘴喷入气化炉, 5~7 s[2]内完成气化过程(气化反应压力6.5 MPa、温度1 300~1 400 ℃),生成以CO和H2为主的粗合成气。离开气化炉反应段的高温粗合成气和熔渣一起进入气化炉激冷室水浴,大部分的熔渣经激冷固化后落入激冷室底部经锁斗排出;粗合成气出激冷室后经文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘冷却,温度降至245 ℃并被水蒸气饱和后送至变换工段。
从气化炉和碳洗塔排出的高温黑水依次进入高压闪蒸罐、低压闪蒸罐和两级真空闪蒸罐,一部分水被闪蒸为蒸汽回收利用,溶解在黑水中的大部分合成气被解吸出来送硫回收系统处理,同时黑水被浓缩,温度降至45 ℃进入沉降槽,沉降的细渣浆经过滤机脱水后运至厂外,沉降槽上部澄清的灰水则送往灰水槽,经低压灰水泵加压回送至气化系统循环利用。
1.2 GSP粉煤气化
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