0 前 言
化肥企业如何扩充原料路线、降低消耗、增加品种、提升效益已成为行业内外关注的焦点。行业主管部门专家提出:企业要从厂情、国情出发,因地制宜,加快原料、产品、资本及营销结构调整步伐。
近几年来,块煤供应紧张,价格大幅上涨,运输不畅,这对大部分块煤制气生产化肥的企业冲击很大。“煤代油"是我国调整能源结构的战略任务,因此,以粉煤代替块煤制气对于油头企业和煤头企业都具有重要的意义。本文及时跟踪煤气化技术的进展,对壳牌煤气化技术及其应用情况进行了详细的整理与分析,以供企业进行煤气化改造时参考。
1 壳牌煤气化技术简介
1.1 壳牌公司简介
壳牌公司的粉煤气流床加压气化技术是目前国际上最先进的煤气化技术之一,与朝鲜恩德粉煤气化技术、中科院山西煤化所开发的灰熔聚流化床粉煤气化技术一起被认为是中国合成氨生产技术发展的方向。
壳牌公司的粉煤气化技术对煤种基本无限制,气化炉结构简单、操作维修方便、使用寿命长、易于大型化,碳转化率高达97%~99%,煤气中有效成分达90%以上,煤气热回收率达80%~83%,并且基本无甲烷、酚类、焦油产生,硫氧化物、粉尘等污染物排放极低,可实现清洁生产。
作为世界级的石油公司,壳牌公司拥有世界顶尖的洁净煤技术,其对粉煤气化技术的研究已有多年的历史。35年前,壳牌就开始了煤气化的研究,已有工业验证的煤气化发电装置在荷兰布根伦的德姆克勒工厂运行,可明显降低传统的煤发电所带来的污染。可行性研究表明,壳牌煤气化工艺在中国具有竞争力,在生产合成氨的化肥工业中具有较好的应用前景。
1.2 壳牌煤气化工艺简介
壳牌煤气化工艺(SCGP)的发展始于20世纪70年代初期,到现在已有30多年的经验,在多年油气化经验的基础上,壳牌开发了粉煤气化技术。第一座煤气化试验设施于1976年在壳牌阿姆斯特丹研究中心投入运行,日处理6 t煤,共试验了30多个不同煤种。1978年,一座日处理150 t煤的中试装置在德国哈尔堡炼油厂建成,该装置进一步推进了煤气化技术以及所需专业设备的开发进程,装置运行了6 100 h,对计算机模型和主要设备的设计原理进行了验证,获取并优化了操作程序。1987年,一座规模更大的示范厂在美国休斯顿壳牌石油公司的迪尔帕克厂建成,该厂被称为SCGP-1,其设计能力为日处理250 t的高硫烟煤或400 t高水分、高灰分褐煤。SCGP-1共试验了18种不同原料,范围从褐煤到石油焦,经过15 000 h的运行,结果证明SCGP具有可靠性高、用料灵活、适应负荷变化能力强以及环保性能优越等特点。1988年,在对各种煤气化工艺预选的基础上,荷兰发电局下属的德姆克勒(Demkolec)公司做了一项对比研究,对三种煤气化技术进行了深入评估,1989年4月,壳牌煤气化工艺被选中,开始了德姆克勒联合循环发电厂的基础设计工作,1990年下半年发电厂开始建设,并按计划于1993年底完工,该座电厂从1998年1月开始进入了商业运行。....