第1期(總第134期)煤化工No.1 (Total No.134)2008年2月Coal Chemical IndustryFeb.2008GSP粉煤氣化技術(shù)引進方案的優(yōu)化譚成敏曹召軍(貴州開陽化工有限公司,開陽550300)摘要概述了GSP粉煤氣化技術(shù)的特點,介紹了50萬t/a合成氨項目中引進的GSP煤氣化技術(shù)方案的優(yōu)化情況:煤粉的研磨千燥制備采用國內(nèi)制粉技術(shù)即可滿足要求;煤粉的密相輸送及氣化需引進國外先進技.術(shù);粗煤氣凈化可借鑒、采用德士古工藝的分級凈化;黑水處理系統(tǒng)可采用國內(nèi)經(jīng)過改進的德士古工藝的含渣黑水處理工序。通過以上優(yōu)化方案,GSP 煤氣化技術(shù)的引進可節(jié)省投資,提高項目競爭力。關(guān)鍵詞CSP煤氣化 技術(shù)引進 合成氨方案優(yōu)化文章編號:1005-9598 (2008)-01-00-03中圈分類號:TQ54 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B貴州開陽化工有限公司年產(chǎn)50萬t/a合成氨項過程的前提下，結(jié)合國內(nèi)德士古水煤漿氣化先進經(jīng)目,由兗礦貴州能化公司與貴州開磷集團共同出資建驗，對氣化引進技術(shù)方案進行優(yōu)化,現(xiàn)對優(yōu)化情況進設(shè),是國內(nèi)目前規(guī)模最大、技術(shù)最先進的合成氨裝置行介紹。之一,目的是為建設(shè)中的開陽磷煤化工基地提供液氨原料,采用管道運輸方式,為下游磷氨肥生產(chǎn)裝置全1貴州原料煤的性質(zhì)天候供氨。裝置采用國內(nèi)外先進的低溫甲醇洗和液氮洗、全凝式蒸汽透平驅(qū)動的離心式合成氣壓縮機組等干粉煤氣化技術(shù)對具有高灰分、高灰熔融性溫技術(shù)，煤氣化技術(shù)引進德國GSP 粉煤加壓氣化工藝，度高硫分特點的貴州無煙煤,有很好的適應(yīng)性,原料在充分考察調(diào)研國外此項技術(shù)運行裝置特點及發(fā)展煤分析見表1。表1原料煤分析工業(yè)分析元素分析M_/%_ M.2/% A./%V/% FC.w/%可磨指數(shù)HCIC_/%H2/%N./%S2/%運行值62.215.00 9.00 73. 8012074. 482. 931.052.66設(shè)計值26.67 6. 4264. 7110863.39°2. 530.903.14灰熔融性溫度熱值0w/%As/X106 F/X 10*C1/%DT/CST/C FT/CQow/kJ.kg71. 660. 01212201 3201 50026 378.0.880.80.0121 0901 3501 45025 194主要灰組分SiO2A120, .FePO3CaOMg0SO,TiO2 .KONa.0MnO244. 6628. 8512. 842.770. 921. 321. 583.520. 790.03528.8512.840.921.321.583. 520.790. 035中國煤化工收稿日期:2007-09-22作者簡介:譚成敏(1971-),男,1992年畢業(yè)于華東化工2.CCHCNMHG學(xué)院(現(xiàn)華東理工大學(xué))煤化工工藝專業(yè),工程師,現(xiàn)從事德士古水煤漿及Shell 煤粉氣化技術(shù)在中國的煤氣化生產(chǎn)科研工作。推廣歷程是曲折漫長的,顯示了一個關(guān)鍵技術(shù)從引進2008年2月譚成敏等:GSP粉煤氣化技術(shù)引進方案的優(yōu)化- 11-到成熟的不易。貴州開陽化工有限公司從2005年5從GSP氣化發(fā)展的歷史來看,其粗煤氣凈化效果月17日第一次與德國未來能源公司交流起至今,先 是很難考證的,因國外GSP氣化的功能主要是供給燃后與德國未來能源公司、科林公司的專家多次交流，料氣, 遠(yuǎn)不如供給化工作原料氣對含塵量的要求那樣基本了解了GSP氣化技術(shù)的專利現(xiàn)狀和技術(shù)發(fā)展的嚴(yán)格,很難設(shè)想粗煤氣凈化的設(shè)計會比德士古先進很真實歷程,以及該技術(shù)最大的優(yōu)點和存在的問題。GSP多。 眾所周知,GSP氣化合成氣的含塵量將會直接影氣化技術(shù)作為一種新的干煤粉氣化技術(shù),兼有Shell響到后工序變換催化劑的使用壽命，影響裝置的運氣化和德士古氣化的許多優(yōu)點,投資幾乎是Shell氣行。另外,德士古氣化的粗煤氣凈化、黑水系統(tǒng)引進技化的一半,不用備爐，年檢修費用少(主要是沒有耐火術(shù) 在中國發(fā)展過程中也經(jīng)過了不少改進,各廠的變換材料的更換費用及燒嘴的使用時間大于8 00h),可催 化劑所受的影響也各不相同,尤其黑水系統(tǒng)仍然是以適應(yīng)灰熔融性溫度更高的煤。影響氣化系統(tǒng)長周期運行的因素,各廠在黑水系統(tǒng)方2.2 GSP 氣化技術(shù)的特點面作出了較多的努力和技術(shù)改造,雖然最終都實現(xiàn)了2.2.1主要優(yōu)點穩(wěn)定生產(chǎn),但其中的經(jīng)驗和教訓(xùn)值得吸取。兗礦國泰(1)產(chǎn)物完全無焦油;(2)高達(dá)99%的碳轉(zhuǎn)化率;化工有限公司水煤漿氣化粗煤氣凈化及黑水處理系(3)給料煤種范圍廣;(4)氣化能力強,設(shè)備尺寸比同統(tǒng)由華東理工大學(xué)設(shè)計,此設(shè)計完全打破了引進德士處理量的其他設(shè)備小,且壽命長;(5)氣化爐壽命長，古水煤漿 氣化技術(shù)的局面，經(jīng)過近-年的運行考驗 ,水冷璧系統(tǒng)壽命在10a以上,爐體壽命更長。能達(dá)到長周期運行,所以,引進時,把粗煤氣凈化及黑2.2.2技術(shù)方特種設(shè)備特點水處理系統(tǒng)切分出來,由華東理工大學(xué)設(shè)計,既解決氣化爐(水冷璧)壽命10a(正常 操作);了可靠性的問題,又降低了投資,是比較合理的。燒嘴(進料燒嘴)壽命10a(燒嘴 端部維修最多13.3.2分級凈化式的粗煤 氣初步凈化工序年2次);兗礦國泰化工有限公司粗煤氣初步凈化工序采密相進料系統(tǒng)壽命15a。用“分級凈化”,由混合器、分離器、水洗塔3個單元組2.2.3可靠性 (預(yù)計使用壽命,包括維護和停車時間)合,形成合成氣初步凈化工藝流程(見圖1),即先“粗氣化爐容器預(yù)計使用壽命25a;分”再“精分”,屬高效、節(jié)能型?；旌掀骱笤O(shè)置分離水冷壁預(yù)計使用壽命25a;器,除去80%~90%的細(xì)灰，使進入水洗塔的合成氣較壓力容器預(yù)計使用壽命25a。為潔凈;加入水洗塔的洗滌水比加人混合器的潤濕洗滌水更清潔,保證洗滌效果,可使系統(tǒng)壓降低(0. 08MPa~3GSP煤氣化技術(shù)的優(yōu)化方案0. 10MPa) ,分離效果好,合成氣中細(xì)灰含量低(< <1mg/m)。氣化界區(qū)主要包括:煤粉的研磨千燥制備;煤粉同時分級凈化的方法避免了粗煤氣初步凈化工序的的密相輸送及氣化;粗煤氣的初步凈化黑水處理。堵塞問題。德士古水煤漿氣化爐投料初期,由于附著3.1煤粉的研磨干燥制備在工藝氣出口管線內(nèi)壁上的垢片受熱及高速氣流沖從國內(nèi)引進Shell氣化技術(shù)來看,其干煤粉的研刷后脫落,易造成水洗塔出口管線堵塞。由于設(shè)置了磨干燥制備部分幾乎全部由國內(nèi)進行設(shè)計,從湖北雙分離器,灰垢被預(yù)先擋在了分離器內(nèi),即使分離器排環(huán)和中石化洞氮的開車情況來看,國內(nèi)制粉技術(shù)是完水管線被堵,碳洗塔排水照樣可完成排灰作用。全可以信賴的。GSP氣化技術(shù)在備煤上幾乎與Shell煤漿氧氣+蒸汽氣化一樣,Shell氣化的使用經(jīng)驗是完全可以借鑒的,所以,引進范圍應(yīng)把備煤單元切分出來,交給國內(nèi)1t相關(guān)單位設(shè)計,既解決了可靠性的問題,又降低了投黑水0石3.2煤粉的密 相輸送及氣化5KGSP氣化技術(shù)的煤粉密相輸送及氣化技術(shù)在國外有運行裝置,國內(nèi)只有類似試驗裝置,所以要引進中國煤化工此部分先進技術(shù),降低風(fēng)險。MHCNMHG風(fēng)分離器3.3粗煤氣凈化 .黑水處理系統(tǒng)4- -水洗塔5一蒸發(fā)熱水塔3.3.1對國內(nèi)外 粗煤氣凈化.黑水處理系統(tǒng)的認(rèn)識圈1粗煤氣初步凈化工序工藝流程示意圖-12-煤化工2008年第1期.3.3.3含渣黑水處理工序進性為:無影響長周期運轉(zhuǎn)的隱患;回收熱量充分,高兗礦國泰化工有限公司含渣黑水處理工序采用溫灰水與閃蒸汽溫差<2C ,熱效率高。而引進的德士含渣黑水蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽與灰水直接換熱回收熱量,古水煤漿氣化技術(shù)因采用間接換熱方式,換熱設(shè)備結(jié)同時完成傳質(zhì)、傳熱過程,其工藝流程示于圖2。其先垢堵塞嚴(yán)重,導(dǎo)致系統(tǒng)無法長周期運轉(zhuǎn)?；鹁娣趴?氣化爐黑水當(dāng)4結(jié)束語旋風(fēng)分商器黑杰水洗塔黑水向根據(jù)現(xiàn)代煤化工的基本要求,項目宜采用高新技術(shù),優(yōu)化工藝路線,充分注重環(huán)保和經(jīng)濟效益相結(jié)合,自己在技術(shù)成熟可靠的情況下,最大限度降低投資。同樣的項目規(guī)模,采用Shell氣化的流程組織,總體投資1一蒸發(fā)熱水塔2- 灰水換熱器3-真空閃 蒸罐約31億元~35億元，由于我們借鑒國內(nèi)德士古煤氣.4-真空閃蒸換熱器5- 酸性氣分離器化一些先進經(jīng)驗,采用經(jīng)過優(yōu)化的相對簡化的GSP引6-真空閃蒸分離罐7- 澄清槽8一灰水槽進流程,投資約在24億元,不但大大節(jié)省了投資,進圍2含渣 黑水處理工序工藝流程示意圖而大大提高了項目的競爭力。Optimization of Licensed GSP Coal Gasification Scenario from AbroadTan Chengmin and Cao Zhaojun(Guizhou Kaiyang Chemical Co., Ltd, Kaiyang 550300)Abstract The features of the GSP coal gasification technology was intoduced in brief, and the optimization of theGSP coal gasification scenario for a 500 000t/a ammonia project was also expatiated. It is proposed that the Chinese tech-nologies for coal milling, drying and preparation can be adopted, the dense phase transportation of the pulverized coal andcoal gasification can be licensed from abroad, the crude gas purification can be classified into different stages, as for theblack water treatment system, direct heat exchange between the steam which comes from the evaporation of the black watercontaining slag and the ash water shall be caried out to recover heat. Through the. above optimizations, cost of licensingthe GSP technology from abroad can be cut down, and the project can become more competitive.Key words GCSP coal gasification, ammonia, optimization(上接第9頁)Analysis of the Market of Coal Bed Methane Emission Reduction in Shanxi ProvinceLiang Litong' and Hu Yizi?(1. Key laboratory of Coal Science and Technology for Ministy of Education and Shanxi Province, .Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024;2. Taiyuan Coal Gasifcation (Group )Co, Ltd., Taiyuan 030024)Abstract The coal bed methane is one of the greenhouse gases. The emission reduction of methane during itsutilization is helpful to control greenhouse efect. The article briefly introduced the CDM Droiects in Shanxi province. Theenvironment benefits from the use of CBM and from CDM were anal中國煤化工fure large ecale ;exploitation and utilization of coal bed methane will give rise to a pot!Y臺C N M H Gction. Finally, thispaper gives some suggestions on the future CDM projects cooperation.Key words clean development mechanism(CDM), coal bed methane(CBM), greenhouse gas, emission reduction