
2014年6月第37卷第3期
夫氧鼠
Large Scale Nitrogenous Fertilizer Industry
流化床气化技术对煤质的要求
郭森荣
(中国石油化工股份有限公司工程部,北京100728)
Jun.2014 Vol.37 No.3
摘要:介绍流化床气化技术特点,从煤的分类、工业分析、半焦与CO,反应活性、卤族元索和碱金属含量等方面,分析煤质对流化床气化技术的影响,得出流化床气化适合可气化高灰、高水、高灰熔点的劣质煤,要求煤半焦的CO,反应性高,灰熔点不能偏低,反应温度操作范围尽量大;原料中的卤族元素含量尽量低;碱金属含量低于 2%。
比煤质U-GasTRIC输运床
关键调:流化床气化
目前,中国的煤气化技术市场,多种技术各领风骚,竞争激烈,发展也非常迅速。在中国已经建设工业化装置的气化技术有二十几种之多,可谓百家争鸣")。从乐观的方面看,丰富的气化技术种类,为广大业主和市场提供了广泛的选择;另一方面,如何选择最合适的气化技术,成为项目成败的关键。依据气化炉的操作状态的不同,按照流体力学状态对煤气化技术进行分类,主要有固定床、流化床和气流床三种类型,三种气化技术各有特点,也有自己的适用范围。在三类气化技术中,固定床气化相对简单,需要使用块煤或型煤,合成气中甲烷含量高,但副产物和气化废水处理工序复杂,环保问题较多:流化床气化采用粉煤进料,灰渣循环使用,对环保压力小,但气化温度较低、停留时间短,要求原料煤有较好的反应性,可适用于褐煤、长焰煤等劣质煤气化,合成气中甲烷含量也较高,适用于IGCC及煤制天然气项目;气流床技术采用干煤粉或水煤浆进料,气化能力大,碳转化效率高,是当今先进煤气化技术,近年来发展较快,但在适用高灰、高灰熔点等劣质煤时,还存在诸多问题。
气化原料(煤种)和下游产品是选择煤气化技术的关键因素,其中煤种适应性是选择气化技术的第一要素,分析清楚煤质状况,了解气化技术对煤质的要求至关重要。随着我国煤化工项目的增多,国内高水、高灰、低热值褐煤的利用程度逐渐加大,流化床气化技术能在较低温度下气化褐煤,
万方数据
同时合成气中富含甲烷,气化废水中不含焦油、酚
等杂质,是目前褐煤利用的一个重要方向。典型流化床气化技术介绍
流化床气化技术采用粉煤或碎煤为固体原料,以02、HO或CO2为气化剂通入固体床层中,使固体悬浮起来形成流态化,从而使得煤粉和气化剂充分混合,接触面积大,迅速地进行气化反应。其床层温度分布均匀、传热传质效率高、气化能力大、煤种选择范围广、炉内反应温度较高、基本不会产生酚类和焦油等副产物,但气体带出的细灰中含碳量较高,造成碳转化率偏低,这可以通过细灰循环技术来解决。
经过几十年的发展,国内外流化床气化技术有近十种,下面就比较有代表性的U-Gas及TRIG
气化技术特点进行介绍。 1.1U-Gas气化工艺
U-Gas气化工艺由美国煤气工艺研究所(GTI)开发,属于单段流化床粉煤气化工艺,采用灰团聚方式操作,流程见图1。该技术是在常压循环流化床气化工艺的基础上发展起来的,技术突
收稿日期:20140512;收到修改稿日期:;201406-09。
作者简介;郭森荣,男,1968年9月出生,本科学历,高级工程师,毕业于东华大学高分子材料专业,现任中国石油化工股份有限公司工程部炼化工程处处长,从事炼油化工、煤化工工程建设管理及工程研发工作。联系电话:01059968335;Email:guosr@sinopec. com。