煤氣化技術(shù)是新型煤化工產(chǎn)業(yè)鏈中最核心的技術(shù)之一，煤化工產(chǎn)品均離不開煤氣化工序，煤氣化的先進(jìn)性直接影響煤化工的先進(jìn)性。盡管我國在煤化工，尤其在氣化和甲醇制烯烴等方面取得巨大進(jìn)步，但是仍有很多的技術(shù)難題需要逐項(xiàng)攻克，如氣化爐進(jìn)一步大型化問題、燒劣質(zhì)煤問題、燒高灰熔點(diǎn)煤問題、氣化爐廢鍋能量回收問題等。

12月22—23日，“2020第七屆中國新型煤化工精細(xì)化發(fā)展論壇”在安徽合肥召開，多位專家分享了煤氣化技術(shù)的相關(guān)進(jìn)展。

氣流床

氣流床氣化爐以煤粉或水煤漿為原料，通過氣化劑（氧與蒸汽）將原料帶入爐內(nèi)，在1400℃~1700℃高溫下將原料轉(zhuǎn)化為一氧化碳、氫氣和二氧化碳等氣化，殘?jiān)匀墼刃问脚懦觥Ｄ壳爸髁鞯臍饬鞔矚饣癄t均為加壓操作，目標(biāo)是化工合成氣，采用純氧+水蒸氣作為氣化劑。因此工藝流程復(fù)雜，設(shè)備投資大，產(chǎn)品氣成本高等特點(diǎn)。

空氣化工產(chǎn)品（中國）投資有限公司高級(jí)工程師高成名

空氣化工產(chǎn)品（中國）投資有限公司高級(jí)工程師高成名介紹了空氣產(chǎn)品公司先進(jìn)氣化技術(shù)及整合能力。其干粉煤氣化技術(shù)具有以下特點(diǎn)：

1

指引粉煤氣化方向

最早實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化和大型化，引領(lǐng)了干粉輸送、多燒嘴、旋流場(chǎng)、水冷壁、干法除塵等多個(gè)領(lǐng)域。

2

煤種適應(yīng)面寬

試燒過數(shù)百種煤，建立了先進(jìn)的灰渣模型，適合處理三高煤，具有行業(yè)最多的石油焦、褐煤的氣化經(jīng)驗(yàn)，探索出了煤種切換的應(yīng)對(duì)策略。

3

高碳轉(zhuǎn)化率和低消耗

領(lǐng)先的碳轉(zhuǎn)化率、比氧耗、比煤耗使得用戶的原料消耗成本達(dá)到最低，粗渣和濾餅中的殘?zhí)夹袠I(yè)最低，固體廢棄物易處理，外排廢水量較少。

4

合成氣成本低

廢鍋流程產(chǎn)生大量蒸汽，高效節(jié)能，關(guān)鍵設(shè)備國內(nèi)采購，且可靠性大大提高，降低了綜合合成氣成本；激冷流程初期投資低，創(chuàng)新的激冷和洗滌設(shè)計(jì)提高了穩(wěn)定性和可靠性，具備成本優(yōu)勢(shì)。

這些優(yōu)勢(shì)也為其在全球帶來了許多項(xiàng)目，全球***了36個(gè)煤氣化技術(shù)許可項(xiàng)目，包括IGCC和化工產(chǎn)品等領(lǐng)域。其中有三個(gè)項(xiàng)目是空氣產(chǎn)品公司產(chǎn)品公司控股：潞安180煤制油項(xiàng)目，及久泰乙二醇項(xiàng)目，以及印尼的褐煤制甲醇項(xiàng)目；目前大部分的干粉煤氣化項(xiàng)目在中國，包括合成氨、烯烴、氫氣、合成油等產(chǎn)業(yè)。在韓國，有一套IGCC項(xiàng)目在運(yùn)行，在越南，有兩套合成氨項(xiàng)目在運(yùn)行。另外，在新加坡與Keppel簽訂了純石油焦氣化的項(xiàng)目，給煉廠供氫氣，在印度與Talcher簽訂了高灰煤制合成氨項(xiàng)目，是屬于印度第一個(gè)現(xiàn)代大型煤化工項(xiàng)目，5月在印尼簽訂了褐煤制甲醇投資項(xiàng)目。

其水煤漿氣化技術(shù)具有以下特點(diǎn)：

一是進(jìn)料豐富。具備豐富的煤炭、石油焦、渣油、氣體等復(fù)雜進(jìn)料的工程經(jīng)驗(yàn)。

二是業(yè)績眾多。國外276臺(tái)、國內(nèi)232臺(tái)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過任何其他氣化技術(shù)。

三是投資減少。極簡配置，單燒嘴，在相同材料和配置下，投資相對(duì)較低，具備可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

四是廢鍋成熟。穩(wěn)定可靠，TampaIGCC1996迄今24年，DUKE迄今8年。

五是可靠性高。設(shè)計(jì)成熟，優(yōu)化流程配置經(jīng)典，廣泛用于煉廠制氫等高可靠性要求的工廠。

北京清創(chuàng)晉華科技有限公司副總經(jīng)理王帥

北京清創(chuàng)晉華科技有限公司副總經(jīng)理王帥介紹了晉華爐的應(yīng)用與發(fā)展。晉華爐煤氣化技術(shù)是由清華大學(xué)能源與動(dòng)力工程系岳光溪院士團(tuán)隊(duì)聯(lián)合陽煤化工在煤氣化領(lǐng)域經(jīng)過近二十年的研發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的煤氣化技術(shù)。

晉華爐的創(chuàng)新主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

一是氣化裝置的節(jié)能研究，包括氣化爐出口顯熱的利用；氣化爐灰水處理框架和氣化框架的聯(lián)合布置；氣化裝置和變換裝置的聯(lián)合布置。

二是提高原料煤的適應(yīng)性，原料煤對(duì)氣化爐的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)型尤其重要，如何拓寬氣化爐的煤種適應(yīng)性是我們的研發(fā)重點(diǎn)。

三是氣化爐大型化的研發(fā)。

目前，晉華爐使用過的煤種主要有：低灰熔點(diǎn)煤、高灰熔點(diǎn)煤、半焦、焦炭、新疆高鈉鉀煤、褐煤。

北京盈德清大科技有限責(zé)任公司副總經(jīng)理蘇萬銀

北京盈德清大科技有限責(zé)任公司副總經(jīng)理蘇萬銀介紹了清華爐煤氣化技術(shù)發(fā)展與工業(yè)化應(yīng)用。盈德清華爐技術(shù)具有以下優(yōu)勢(shì)：

1

穩(wěn)定性好：

水煤漿氣化工藝成熟。用水煤漿進(jìn)料穩(wěn)定可靠，水冷壁掛渣穩(wěn)定。

2

煤種適應(yīng)性強(qiáng)：

氣化溫度不受耐火材料限制，工業(yè)實(shí)際運(yùn)行溫度已達(dá)1520℃(或更高)，能夠消化高灰份、高灰熔點(diǎn)、高硫煤，易于實(shí)現(xiàn)氣化煤本地化。

3

系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)率高：

裝置運(yùn)行連續(xù)穩(wěn)定，一次連續(xù)運(yùn)行周期保證120天以上，年運(yùn)行時(shí)間可達(dá)到8000h。

4

安全性強(qiáng)：

水冷壁采用熱能工程領(lǐng)域成熟的懸掛垂直管結(jié)構(gòu)。水循環(huán)按照自然循環(huán)設(shè)計(jì)，強(qiáng)制循環(huán)運(yùn)行，事故狀態(tài)下能實(shí)現(xiàn)自然循環(huán)，最大限度保證水冷壁的安全運(yùn)行。

5

環(huán)境友好，環(huán)保高效：

制漿可以使用各種難以處理的有機(jī)廢水(包括含鈉、鉀離子廢水)。

6

系統(tǒng)啟動(dòng)快：

組合式點(diǎn)火升溫過程簡化，點(diǎn)火、投料程序一體化完成。

7

氣化壓力高：

可根據(jù)后續(xù)工段要求進(jìn)行更加合理的選擇，能實(shí)現(xiàn)與甲醇合成等壓，降低能耗。

華東理工大學(xué)教授李偉鋒

華東理工大學(xué)教授李偉鋒介紹了多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)研發(fā)及工業(yè)應(yīng)用。

流化床

流化床氣化以寬篩分的粉煤為原料，以空氣、富氧空氣和水蒸汽等為氣化劑，操作溫度溫和，密相區(qū)溫度均勻。由于其常壓氣化、煤種適應(yīng)性廣且前處理簡單、操作條件溫和、氣化強(qiáng)度高等特點(diǎn)，越來越受到工業(yè)燃?xì)馐袌?chǎng)的重視，近年來發(fā)展迅速。

中科合肥煤氣化技術(shù)有限公司技術(shù)經(jīng)理陳武

中科合肥煤氣化技術(shù)有限公司技術(shù)經(jīng)理陳武介紹了中合氣化循環(huán)流化床煤氣化技術(shù)（CGAS）的創(chuàng)新應(yīng)用。CGAS工藝流程如下：

CGAS工藝流程圖

作為中國科學(xué)院兩期弘光專項(xiàng)項(xiàng)目“循環(huán)流化床煤氣化技術(shù)（CGAS技術(shù)）產(chǎn)業(yè)化”的產(chǎn)業(yè)化平臺(tái)，中合氣化突破八大核心技術(shù)，完成了循環(huán)流化床氣化系統(tǒng)研發(fā)。

中合氣化突破循環(huán)流化床八大核心氣化技術(shù)示意圖

目前，CGAS已在合成氨、工業(yè)燃?xì)夂惋w灰資源化利用等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了創(chuàng)新性應(yīng)用。

其中，循環(huán)流化床富氧氣化制合成氣具有以下優(yōu)勢(shì)：

一是環(huán)保效益好，無焦油、酚水排放，干式除塵、固態(tài)排渣，無生產(chǎn)廢水產(chǎn)生。

二是投資成本低，變換、脫碳、氨合成等工段無需改造投入，公用工程、輔助工程改造投資小，造氣工段改造投資僅為氣流床的40%~50%。

三是建設(shè)周期短，改造工程量小、可減少50%工期。

四是運(yùn)行成本低，噸氨成本比固定床氣化降低100~200元，比氣流床氣化降低300~500元。

濟(jì)南黃臺(tái)煤氣爐有限公司營銷部經(jīng)理周立國

濟(jì)南黃臺(tái)煤氣爐有限公司營銷部經(jīng)理周立國介紹了循環(huán)流化床氣化技術(shù)-黃臺(tái)爐。黃臺(tái)常壓循環(huán)流化床CXL（CXLF/C）具有傳熱傳質(zhì)效率高，床層溫度均勻，煤種適應(yīng)性強(qiáng)，單位容積生產(chǎn)能力高、技術(shù)成熟和容易實(shí)現(xiàn)大型化等特點(diǎn)。

CXL技術(shù)的氣化方式分為空氣氣化和富氧/純氧氣化。

CXL氣化技術(shù)分類及適用范圍表

澤瑪克敏達(dá)機(jī)械設(shè)備有限公司業(yè)務(wù)發(fā)展部項(xiàng)目經(jīng)理張津馳

澤瑪克敏達(dá)機(jī)械設(shè)備有限公司業(yè)務(wù)發(fā)展部項(xiàng)目經(jīng)理張津馳介紹了澤瑪克溶渣氣化技術(shù)的發(fā)展。

安徽理工大學(xué)張?jiān)翰┦?/p>

安徽理工大學(xué)張?jiān)翰┦拷榻B了煤氣化灰渣分級(jí)分質(zhì)利用技術(shù)。

中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所研究員畢繼誠

中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所研究員畢繼誠介紹了煤催化加氫氣化制天燃?xì)饧夹g(shù)研發(fā)。

天津大學(xué)教授康鵬

天津大學(xué)教授康鵬介紹了二氧化碳電解制合成氣研究和工程化應(yīng)用。

河北奧博水處理有限公司總經(jīng)理董兆祥

河北奧博水處理有限公司總經(jīng)理董兆祥介紹了廢水用作循環(huán)水零排放處理技術(shù)研發(fā)與實(shí)踐。

東華工程科技股份有限公司技術(shù)副總監(jiān)周晟

東華工程科技股份有限公司技術(shù)副總監(jiān)周晟介紹了零碳排放的甲醇技術(shù)。

12月23日下午，與會(huì)專家、代表一起參觀了中鹽安徽紅四方股份有限公司。

參觀中鹽安徽紅四方股份有限公司圖

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