采用Shell加壓粉煤氣化技術(shù)改造我國大、中型氨廠的評價(上)
作者/來源：盧正滔(中國石化集團蘭州設(shè)計院 730060) 日期： 2001-10-16 點擊率：1822
1 Shell煤氣化與Texaco煤氣化工藝比較
1.1 2種煤氣化技術(shù)工藝流程簡述
1.1.1 Shell煤氣化工藝流程
Shell煤氣化工藝(SCGP)是以干煤粉為原料，純氧作為氣化劑，液態(tài)排渣，屬加壓氣流床氣化工藝(圖1)。原煤先行破碎、研磨成煤粉并經(jīng)干燥處理，再用氮氣將送入貯罐內(nèi)的煤粉與氧氣和蒸汽一起送進氣化爐的燃燒室。上述過程中所使用的氧氣和氮氣均由同一套空氣分離裝置所產(chǎn)生。噴入氣化爐的煤粉、氧氣和蒸汽是在高于氣化壓力0.5 MPa下通過對列式燒嘴進入爐膛，在氣化爐內(nèi)1 400～1 700℃、3.5～4.0 MPa的條件下發(fā)生化學反應(yīng)。高的氣化溫度確保煤中所含的灰份熔渣沿氣化爐膜壁自由流下至氣化爐底部，變成一種玻璃狀不可瀝濾的爐渣而排出。這個溫度亦防止有毒熱解副產(chǎn)物的形成，并可以獲得高的碳轉(zhuǎn)化率(≥99％)，還確保了粗合成氣基本上沒有比甲烷重的有機組份。
氣化爐頂?shù)暮铣蓺?∽1 500℃)用返回的粗合成氣激冷至850～900℃，然后進入合成氣冷卻器(即廢熱鍋爐)作進一步冷卻，氣化爐內(nèi)膜式水冷壁及廢鍋可同時產(chǎn)生高、中壓蒸汽。
從氣化爐出來的合成氣中所攜帶的少量灰份顆粒在組合式陶瓷過濾器中分離除去，干灰進入灰鎖斗，然后送往儲倉，可作為水泥的配料。干法除塵后合成氣中含塵∽10×10—6，經(jīng)水洗后含塵為1×10—6。
離開氣化工序的合成氣中含有80％～83％的原煤能量，被稱為冷煤氣效率。由氣化爐和合成冷卻器產(chǎn)生的蒸汽含有另外的14％～16％的原煤能量。
煤碳中所含的硫、鹵素及氮化合物在氣化過程中生成氣態(tài)的硫化物、鹵素、分子態(tài)氮、痕量氨及氰化氫。氰化氫及硫氧化碳(COS)被催化轉(zhuǎn)化為氨及硫化氫，鹵素和氨經(jīng)水洗塔洗滌除去。水洗后的合成氣送入變換裝置。
Shell氣化爐為水冷壁式，內(nèi)壁布有水冷卻管，副產(chǎn)蒸汽。操作時壁內(nèi)形成一渣層，用“以渣抗渣”方式保護襯里不受侵蝕。由于無耐火磚絕熱層，因此運轉(zhuǎn)周期長，單爐運行可靠性高。Shell煤氣化裝置能力大，氣化壓力為3.5～4.0MPa，單爐處理煤量為2 000～2 600 t／d，氣化爐規(guī)格為￠4400。適合我國中型氮肥廠改造的爐型的氣化壓力2.5MPa，單爐處理煤量為1 000～1 200t／d，氣化爐規(guī)格為￠3 600。
1.1.2 Texaco煤氣化工藝流程
Texaco煤氣化技術(shù)屬于加壓氣流床并流氣化工藝(圖2)。氣化爐為一圓柱形受壓容器，內(nèi)襯耐火材料，上部為燃燒室，下部為激冷室。日處理煤2000t，氣化壓力4.0MPa，采用3臺氣化爐，2開1備，氣化爐直徑￠3 200；日處理煤1 000t，氣化壓力2.5 MPa，也采用3臺爐，2開1備，氣化爐直徑為￠2....
