煤制甲醇过程中煤气化技术的选取

第2期(总第124期)同煤科技2010年6月TONG MEI KEJI.39.煤制甲醇过程中煤气化技术的选取任光摘要概述了国外合成甲醇工艺中5种煤气化技术: HTW流化床气化工艺、Texaco水煤浆气化工艺、SCGP气化工艺、GSP干煤粉气化工艺、Lurgji 块煤加压气化工艺，并对5种煤气化技术进行了比较。关键词煤炭气化; 煤制甲醇;工艺中图分类号TQ546文献标识码A文章编号1000- -4866 (2010) 02-0039-02煤气化技术在煤制甲醇T.艺中是关键性技术。目1.3 SCGP 气化工艺前，国内外先进的煤气化技术主要包括:德国未来能Shell公司于1972年开始从事煤气化的研究,源公司的GSP粉煤加压气化技术、荷兰Shell公司的1978年第一套中试装置在德国汉堡建成并投入运行。SCGP粉煤加压气化工艺、美国Texaco公司的水煤浆Shell煤气化工艺以干煤粉为原料、纯氧作为气化剂，加压气化工艺、德国Lurgi公司的Lurgi块煤加压气液态排渣，属加压气流床气化。气化温度约1 400C~化T艺、德国的HTW流化床气化工艺等。不同煤气1 600C， 碳转化率高达9%以上，产品气体洁净，化技术各有千秋，初设时不能仅仅考虑其某-方面的煤气中有效气体 (CO+H) 达到90%以上,从而降低优势,必须注意工程化的系统分析。本文针对这一现了煤的耗量。气化炉烧嘴及控制系统安全可靠。该气状,对成熟可靠的煤气化技术作以下比较。化装置为单系列操作，装置的开工率在90%以上。.这些装置的生产实践证明，SCGP 气化技术是先进可. 1合成甲醇工艺中煤气化技术概述靠的。4 GSP干煤粉气化工艺1.1 htw 流化床气化工艺GSP加压气流床气化技术由前东德的德意志燃料HTW流化床气化工艺由德国Rheinbraun -AG研究所开发。GSP 工艺已经过多年大型装置的运行，(RWE-CROUP)开发，是在常压温克勒气化工艺的基不仅可以气化高硫、高灰等劣质煤，而且可以气化T础上改进开发的，主要是提高了气化炉操作的温度和业废料、生物质等，气化过程简单，气化温度约压力,适合于褐煤气化。1 4009C~1 600C，产品气体洁净，煤气中有效气体这种工艺中，煤快速干馏，挥发物被充分裂解，(CO+H2) 达到90%以上，从而降低了煤的耗量。由净化系统简单,煤气离开流化床气化炉时夹带较多飞于 是干法进料，与水煤浆气化工艺比，氧耗降低.灰尘，且含碳量较高，需进行适当处理。其在15%~25%，因而配套空分装置规模可减少，投资降Wesseling示范厂最大规模已达到1 500 Ud，高效而低。气化炉采用环管水冷壁结构，水冷壁寿命在且成本低廉。10a以上。气化炉装置的开工率在95%以上。这些1.2 Texaco 水煤浆气化T艺装置的生产实践证明，GSP 气化技术是先进可靠的。Texaco公司在渣油部分氧化技术基础上开发出水1.5德国 Lurgi公司的Lurgi块煤加压气化I艺煤浆气化技术，1978 年首次推出此气化工艺。其煤Lurgi 工艺是早期工业化加压气化工艺，是一种种适应性较强，气化压力范围在4.0 MPa~6.5 MPa之固定床块煤气化T艺。Lurgi 工艺以块煤为原料(粒间。气化流程的热回收有激冷和废锅两种形式，可根度6mm~5mm),适用于不黏结性或弱黏结性的煤,据产品气的用途加以选掸。气化炉高温排出的融渣,要求中国煤化工生好、灰熔点高、机冷却粒化后性质稳定，可作水泥等建筑材料。为保证械强CHCNMHG其产生的煤气中焦生产的连续运转，一般需设置备用气化炉。过去10油、碳氢化合物含量约1%左右，甲烷含量约10%多年中，在美国、日本和中国相继建成多套生产装(干基)左右。鲁奇气化技术最大的缺点是气化温度置，取得了一定的运行经验。低，产生的焦油、废水等有害物质难以处理，污染同煤科技.40.TONG MEI KEJI2010年第2期大，原料可利用率低，粗合成气中甲烷含量高，只适少量蒸汽在加压条件下并流进入气化炉内，在极为短用作城市煤气，不宜作合成气。Lurgi 工艺副产的煤暂的时间内完成升温、挥发分脱除、裂解、燃烧及转气水中焦油及酚含量高，污水处理较为复杂。国内有化等一系列物理和化学过程。从目前情况来看,此类两家化肥厂和两家城市煤气厂采用此工艺技术。技术更适用于大同矿区日益稀少的优质动力用煤的合理应用。2煤气化工艺技术对比3结论.目前国际上技术比较成熟，工艺指标比较先进、业绩较多的GSP工艺、SCGP工艺、HTW工艺，①用于煤化工生产,干煤粉加压气化投资高于水Lurgi工艺和Texaco工艺的对比见表1。煤浆加压气化;废热锅炉流程投资高于激冷流程。表1各类煤气化工艺技术对比Shell技术的初步投资多。Texaco水HTW 流Lurgi 块②Texaco工艺、HTW工艺和鲁奇气项目CSP粉煤气化Shell 粉煤气化煤浆气化化床气化煤气化化技术在设备寿命、能力、原料可利用气化工艺气流床、液气流床、 液气流床，「 流化床、固态排液|固态排渣固定床.率、工艺参数和环境污染及飞灰堆存等问态排渣态排涟液态排渣揭煤、次炯褐煤、次烟次烟煤、次烟煤，褐煤、次题的综合利用治理等方面存在一定的问适用煤种煤、 烟煤、无|煤、姻煤、无烟煤、油渣烟煤、油姻煤、无炯题，有待解决。姻煤、油渣等 烟煤、油渍等| 等渣等|煤等③从气化原料的适应性、碳转化气化压力/MPa2.0-4.04.0-6.51.0-2.52.0-3.2气化温度/心C40000 140- 600 士30-1 4001010901-250率、 冷煤气效率等方面看，GSP和单炉最大处SCCP工艺比其他工艺具有一定的优理能力小d425002 5002 0002000 1 00300势。GSP和SCGP工艺比较，后者投资比1 000 Nm2有效330-360330~-360380-430260-340267-350| 前者多， 但是其总热效率、碳转化率高于气耗氧/Nm’碳转化嘲1%≥99≥99 .96-98_88-95GSP工艺。冷煤气效率/%78-8370-7668~-7565-75④通过同煤广发公司的实际生产运有效气含量/%≤9090-94≤8070-80≤65 .行，壳牌煤气化技术SCGP工艺的成熟总热效率/% 90 (激冷流程) 98 (废锅流程)90-959580-90可靠度将会进一步提高， 具有良好的发操作弹性/%50~130 .70-11030-110技术成熟度高展前景。建厂投资较低较高低参考文献从表1中可看出，对比各种工艺的技术特点，从1] 许世森，李春虎， 郜时旺.煤气净化技术/煤清沾转化技术丛书气化原料的适应性、碳转化率、冷煤气效率等方面北京:化学工业出版社，2006.看，GSP和SCCP工艺都具有一定的优势。Shell 煤2] 薛荣书,谭世语.化T工艺学(第二版) .重庆:重庆大学出版气化工艺(SCGP) 是目前世界较为先进的煤气化技社，2004.术，在安全、高效和环境保护等方面达到了新水平,31] 陈启文煤化T.T艺. 北京:化学工业出版社. 2008.产生的高质量气体完全可以作为合成氨和合成甲醇的41) 朱银惠.煤化学/教育部高职高专规划教材.北京:化学T.业出版社，2005.原料气，水冷壁寿命为25 a,喷嘴设计寿命为1 ao[5] 李芳芹，陆成辉，陈家仁，等.煤的燃烧与气化手册.北京:化Shell的技术虽然初期投资比较大，且耐硫变换工艺学工业出版社，1997.条件苛刻，会影响催化剂的寿命，但是其优异的气化性能指标、煤种适应性宽，有效气体含量高，总热效中国煤化工率高等优点，可弥补其缺点。学毕业(应用化学专业)，学士MHCNMHG减职 助理工程师。同煤广发公司的甲醇项月煤气装置就是采用“壳牌”煤气化技术生产粗合成气，进而生产甲醇。此煤收稿日期: 2010-04 01气化技术是在高温、加压条件下进行,煤粉、氧气及修回日期: 2010-04-22(英文部分转第43页)2010年第2期渠志勇:园林微地形植物造景应用初探.43-3.2徽地形与植物配置景观的空间效果耸干真的大乔木，一般只用一二个树种自由散植。要3.2.1开故空间的微地形植物配置尽量借助周围的自然地形如山坡、溪流等，营造出山采用地形塑造结合大面积草坪的配置,作为最主林草地的意境。视点在林外则利用地形的高低不同，要的景观元素,营造连绵起伏的自然式开放草地,通创造出富有节奏变化和韵律的林冠线和天际线，达到过观赏者不同的视角以及地形在不同时间的陡缓光影模仿自然森林的原始效果，同时叮以起到良好的障景变化，形成风格各异的自然开放园林景观空间。高尔作用。视点在林内则可以拉近观赏视距增加绿量，密夫球场、大面积开放式城市绿地等常采用此类设计。林结合地形变化创造出丰富的季相变化和光影变化;3.2.2半开放空间的微地形植物配置同时由于视距范围的减小，对于激发游人的好奇心和采用地形塑造结合疏林草地为主的配置方式，在探密心具有一定的作用，容易营造林木幽深的景观空地形的最高位置配置园林构筑物或观赏性较强的园林间，为营造垂直空间和私密空间形成良好的空间基植物，作为整个园林绿地的主景或景观节点，用来控础。道路两侧防护绿化带、综合性公园中起隔离景观制游览人的视线;同时辅以自然式园路，利用植物材空间和防护作用的带状绿地等常采用此类方式。料的框景、漏景等综合设计手段,让游人最大程度地贴近自然、享受自然。大多道路街头绿地、居住区团作者简介组绿、单位附属休闲绿地、小游园多采用此类设计手渠志勇，男，2003 年毕业于湖南农业大学,现在大同煤矿集团公司林业处工作，助理工程师。法。3.2.3封闭空间的微地形植物配置收稿日期: 2010-03-18此类空间的营造可以自然种植- -片单一高大的树修回日期: 2010-04-14种，增强树丛的气氛，创造大自然的意境。宜选择高Preliminary Discussion on the Application of the Landscape Planting Design within Micro- topographyQu ZhiyongAbstract: The article talked about the function of micro- topography in landscape, discussed the planting designwithin micro-topography, and gave the methods and techniques.Key words: micro-topography; planting design; landscape space(上接第40页)Coal Methanol Process of Selection of Coal Gasification TechnologyRen GuangAbstract: This article describes and compares the five kinds of foreign coal gasification technology: HTW fluidizedbed gasification process, Texaco CWS gasification process, SCGP gasification process, GSP dry pulverized coalgasification process and Lurgi pressurized gasification of lump coal technology.Key words: coal gasification; coal-methanol; technology中国煤化工MYHCNMHG