气化:德士古在国内的发展情况

由上海化工研究院负责仿制早期的德士古气化工艺设计的我国第一套水煤浆气化装置(0.7t/hr),于1969年在浙江省巨州化工厂投运。因碰到煤浆蒸发等技术问题(蒸发器易结垢、堵塞、管道磨损大)，气化炉不能连续运行，于1971年中止。1979年化工部化肥研究所即现在的西北化工研究院建成一套模试装置，规模为10kg/hr，气化压力为1.0Mpa。1980年底建成另一套模试炉20kg/hr，气化压力为2.0Mpa。为了进行中试，化工部一院和化肥所共同协作设计了一套双废锅流程的中试装置，规模为1.0～1.5t/d,压力为2.0Mpa，并于85年建成，先后共试烧了十几种煤，其中为鲁南化肥厂试烧了山东七五煤，为上海焦化厂试烧了陕西神府煤，为渭河化肥厂试烧了陕西黄陵煤，为淮南化肥厂试烧了河南义马煤。山东鲁南化肥厂兴建二台激冷式气化炉（一开一备），按煤量318吨/日设计，采用山东七五煤做原料，采用湿法球磨制浆，激冷回收热量，二级闪蒸灰水流程。1988年开始建设，91年建成，经单体和联动试车后，于1993年正式开车，5月18日气化送出合格煤气，6月30日系统生产出合成氨，全线告捷。装置于94年3月通过了化工部组织的72小时生产考核。该厂设计的主要工艺参数如下：　合成气产气量(CO+H2)                 525600Nm³/d　　　原料消耗：煤　　　　　　　　　　　　318t/hr（干基）               石灰石（纯95%）：         18.1t/d(干基)　　　　　　　　氧气（99.6%）:            9200Nm³/hr     气化工艺：煤浆浓度　　　　　　　　　63%               煤浆入炉压力：　　　    　3.69MPa               氧气入炉压力：　　　　    3.69MPa     气化压力：　　　　　　　　　　　　　 2.7MPa     气化温度：　　　　　　　　　　　　　1400℃　　　煤浆粘度：                        　1400CP　　　比氧耗：                            400Nm³ /1000Nm³ (CO+H2)　　　冷煤气效率：　　　　　　　　　　　　69%   鲁南化肥厂新系统试车以来，通过技术改造，加强管理、优化操作，95年就突破了设计能力（8万吨NH₃/年），96年合成氨产量达92522吨。   上海焦化厂先期兴建德士古水煤浆气化炉三台（二开一备），用陕西神府煤，采用湿法球磨制浆，激冷回收热量，二级闪蒸灰水流程，设计合成气产量（CO＋H₂）170万Nm³/日，年产甲醇20万吨。94年底建成，95年试车投产，96年已上第四台气化炉（三开一备）。上海焦化厂气化工艺指标如下：1、煤的工业分析：wt%   水份：7.78   灰份:4.81  固定碳:56.44   挥发份:30.972、煤的元素分析：wt%   C：77.18      H:4.59        N:0.90      S:0.22   O:11.24       Cl:0.023      灰份:5.873、高热值KJ/Kg：            310974、灰熔点：℃  开始变形                 1147  软化点                   1192  半球点                   1202  流动点                   12495、可磨性指数：             556、耗煤量（单炉100%负荷）：  544吨/日（湿）7、煤浆给料　　　煤浆浓度  　　　　　　　　60±1%　　　煤浆粘度：                1200CP　　　PH值：                    7.5～9.0      总煤浆流率（m³/h）         27.6    8、氧气给料      氧气纯度                  ≥99.6      氧气流率(N m/h）          13748(单炉100%负荷)9、产品合成气  有效气体成分（CO＋H₂）%  81.4(干气)  含尘量(mg/Nm³)              ＜1  气体温度(℃)               216±5  气体压力(MPa)              ≤3.66 10、工艺固体产物    捞渣机排渣含碳量（wt%）   ≤35     沉降槽排细渣含碳量（wt%）  ≤50 11、综合工艺指标    碳转化率（%）              ≥96比氧耗(Nm³O₂/1000Nm³CO+H2)≦40012、温度(℃)　　气化炉炉膛                 1380±20℃   气化炉炉壁                 ≤325℃   激冷室内气体               223℃13、压力（MPa）   煤浆压力                   5.51—5.86   入烧嘴前氧气压力           5.4   中压闪蒸罐压力             0.598   真空闪蒸罐压力             —0.053　　　　陕西渭河化肥厂年产30万吨合成氨，52万吨尿素工程，采用三台气化炉（二开一备），以黄陵煤为原料，投煤量1300t/d，气化压力为6.5MPa，采用湿法棒磨制浆，激冷回收热量，灰水四级闪蒸循环使用，95年底建成，96年2月23日1#气化炉化工投料，5月5日出氨，96年12月31日装置通过72小时运行性能考核并验收。渭河主要化工工艺指标如下：1、煤的工业分析：wt%   水份：3.0   灰份:16.69  固定碳:51.31  挥发份:29.02、煤的元素分析：wt%   C：69.50      H:4.0      N:1.20      S:1.20   O:7.09       Cl:0.03      灰份:17.013、高热值KJ/Kg：            272004、煤浆粒度颁布     14目                  98~100%     40目                  90~95%     200目                 32~40%     325目                 25~30%5、煤浆给料　　　煤浆浓度  　　　　　　　　64±2%　　　煤浆粘度：                1000CP　　　PH值：                    9.0      总煤浆流率（m³/h）         34.6       煤浆炉前压力（MPa）       8.57    6、氧气给料      氧气纯度                  ≥99.6      氧气流率(N m³/h）          17420(单炉100%负荷)      氧气入炉前压力(MPa）       8.117、气化炉操作条件  气化炉炉膛温度（℃）       1400      气化炉炉膛压力(MPa）       6.5  洗涤塔出口合成气流量（Nm³/h）131540（干基）  洗涤塔出口合成气温度（℃）  242.5  洗涤塔出口合成气压力（MPa） 6.24  洗涤塔出口合成气组分:(%)      CO:35   H₂:47.5   CO₂:17.5    CH₄:150PPm8、闪蒸压力（MPa）  高压闪蒸压力                0.8  低压闪蒸压力                 0.05  一级真空闪蒸压力            —0.094  二级真空闪蒸压力            —0.1 淮南化肥厂于1996年建成三台激冷式气化炉（二开一备）。采用河南义马煤做原料，湿法棒磨制浆，激冷回收热量，二级闪蒸灰水处理流程。该厂设计的主要工艺指标如下：　添加剂及加量：            0.5%SJG或1.0FNA　粒度分布﹤0.043mm        30～35%　气化温度：　　　　        1400℃　　　气化压力：　　　　        4.0MPa　　　煤浆浓度：　　　　　      61%     CO+H2：　　　            76.31%　　　碳转化率：　　　　　　　　97.8%　　　冷煤气效率：　　　　　　　69%　　　比氧耗：　　　　　    　　423Nm³/1000Nm³(CO+H₂)　　　　比煤耗：　　　　    　　　703kg/1000Nm³(CO+H₂)我公司将于2008年建成三台激冷式气化炉（二开一备）。采用东胜煤田的煤做原料，三台湿法棒磨机制浆，激冷回收热量，四级闪蒸灰水处理流程。主要技术规格1、煤的元素分析：wt%   C：67.89      H:3.73      N:0.75      S:1.90   O:11.49       灰份:14.242、高热值MJ/Kg：            26.533、含水量%：                7.74、氧气  纯度%：                  ≥99.6  压力MPa:                 8.05、合成气  压力MPa:                 6.28  温度℃：                 241.9