论文氮肥行业煤气化技术经济评述

论文氮肥行业煤气化技术经济评述内容摘要：

化装置一览表 企业名称 气化炉规格 气化炉压力 Mpa 投煤量 t/d 生产产品 备 注 兖矿鲁南 3 台 Φ 2800 360 合成氨 甲醇 1993 年投产 2020 年投产 上海焦化 4 台 Φ 2800 1500 甲醇 CO 1995 年投产 陕西渭河 4 台 Φ 2800 1500 800 合成氨 1996 年投产 安徽淮南 3 台 Φ 2800 1000 合成氨 2020 年投产 浩良河化肥 3 台 Φ 2800 962 合成氨 2020 年投产 金陵石化 3 台 Φ 3200 2020 合成氨 安装阶段 陕西神木 3 台 Φ 2800 900 甲醇 安装阶段 南化合成氨 2 台 Φ 3200 1600 合成氨 XXXX 年 9 月投产 德士古水煤浆加压气化工艺流程见图 5。 图 5 GE（德士古）水煤浆气化工艺流程示意图 粗煤气去变换变换高温冷凝液高压闪蒸换热器酸性气去变换冷凝液气提塔高压闪蒸罐CWCW冷凝液来自变换新鲜水滤饼去界区外CW氧煤废水磨煤机煤浆泵CW气化炉粗渣去除渣贮运系统去废水处理洗涤塔文丘里 14 多喷嘴对置式水煤浆气化技术是由华东理工大学经十多年的研发而成功的具有我国自主知识产权的气化技术。 第一套工业生产装置（ Φ 2800 炉三台、 P=）在山东德州华鲁恒升化工股份公司 于 2020 年 12 月投运，此后兖矿国泰化工有限公司采用该技术的生产装置（ Φ 3400 炉二台、P=）也于 2020 年 10 月正式运行。 目前采用该技术运行与在建的装置见表 5。 表 5 多喷嘴对置式水煤浆气化技术运行与在建装置 序号 建设单位 气化炉规格 压力 Mpa 投煤量 t/d 生产产品 备 注 1 华鲁恒升 1 台 Φ 米 750 氨、甲醇 2020 年 12 月投产 2 兖矿国泰 2 台 Φ 米 1150 甲醇、发电 2020 年 10 月投产 3 兖矿国泰 1 台 Φ 米 1150 甲醇、醋酸 预计 2020 年底 4 兖矿鲁化 1 台 Φ 米 1150 氨 预计 2020 年底 5 滕州凤凰 2 台 Φ 米 1500 氨、甲醇 预计 2020 年底 6 江苏灵谷 2 台 Φ 米 1800 氨 预计 2020 年初 7 江苏索普 3 台 Φ 米 1500 甲醇、醋酸 预计 2020 年 3 月 8 神华宁煤 3 台 Φ 米 1960 甲醇、二甲醚 预计 2020 年底 多喷嘴对置式水煤浆气化工艺流程见图 6。 15 图 6 多喷嘴对置式水煤浆气化工艺流程示意图 ② 壳牌粉煤加压气化： 该煤气化工艺简称 SCGP，是荷兰 Shell 国际石油公司开发的一种加压气流床粉煤气化技术。 该技术从 20 世纪 70 年代开始，几十年来经历了小试、中试及工业示范装置等不同阶段的研究试验。 至 1993 年荷兰布根伦市 250MW 发电量的煤气化燃气一蒸气联合循环发电厂采用 Shell 煤气化工艺的第一套大型工业化生产装置建成，试运行 3 年后转交当地公用事业部门进入商业化运行。 进入 21 世纪来，我国不少大中型合成氨（油为原料的）等企业，为了以煤代 油生产合成气，已陆续向 Shell 公司引进该气化技术，首先于 2020年 Shell 公司与中石化在岳阳市合资建设投煤量 2020t/d 气化炉的气体厂，向中石化所属巴陵公司化肥厂〈 30 万吨 /年合成氨〉提供合成气。 2020 年氧石灰石煤气化炉混 合 器水洗塔粗煤气去变换变换高温冷凝液去废水处理CWCW蒸发热水塔酸性气去火炬变换低温冷凝液粗渣去除渣贮运系统CW新鲜水来自管网CW废水磨煤机煤浆泵滤饼去除渣贮运系统旋风分离器 16 湖北双环化工集团公司〈油改煤工程〉与广西柳州化工集团公司二个中型合成氨企业的技术改造也分别引进投煤量 1000t/d 与 1200t/d 壳牌粉煤加压气化技术。 2020 年中石化湖北分公司与安庆分公司〈均是 30 万吨 /年合成氨〉的油改煤工程与云南云天化股份公司，云南沾化集团公司新上的二套50 万吨 /年合成氨装置分 别引进投煤量 2020t/d 与 2700t/d 该气化技术， 2020年辽宁大化集团甲醇项目引进投煤量 1200t/d 该气化技术，河南省永城煤炭电力集团与中原大化集团甲醇项目分别引进投煤量 2200t/d 与 2020t/d 该气化技术，中国神华集团公司煤制油制氢装置引进投煤量 4400t/d 2 台该化技术，引进装置建设与投产情况见表 6。 表 6 国内引进 SCGP 装置建设及投产情况 序号 企业名称 投煤量 /t d1 产品名称 签约日期 计划开车时间 /a 1 湖北双环化工集团有限公司 900 合成氨 202006 XXXX05(已投产 ) 2 中石化安庆分公司 2020 合成氨 2020 XXXX11(已投产 ) 3 中石化岳阳壳牌煤气化有限公 司 2020 合成氨 202011 XXXX12(已投产 ) 4 中石化湖北化肥分公司 2020 合成氨 2020 XXXX12(已投产 ) 5 广西柳州化工股份有限公司 1300 合成氨 2020 202001(已投产 ) 6 云天化集团天安有限公司 2800 合成氨 2020 2020 7 云南沾化有限责任公司 2900 合成氨 2020 2020 8 大化集团有限责任公司 1100 甲醇 202002 2020 9 永城煤电（集团）有限责任公司 2020 甲醇 202002 2020 10 河南中原大化有限公司 2020 甲醇 202002 2020 11 河南开祥化工有限公司 1100 甲醇 202002 2020 12 河南新乡中新化工集团有限公 司 1000 甲醇 202002 2020 13 中国神华内蒙古煤制油有限公 司 2 2020 制氢 202004 2020 17 14 天津渤海化工集团天津碱厂 2 2020 合成氨 、甲醇、丁辛醇 XXXX03 2020 15 中国神华宁夏煤业集团 2 4400 制氢 XXXX07 2020 该技术工艺流程见图 7。 图 7 壳牌粉煤加压气化工艺（ SCGP）流程示意图 三、技术评论 现选择前面介绍中的提升型固定床间歇气化、恩德炉、灰熔聚、水煤浆及壳牌等五种气化工艺作一技术评论。 煤种适应范围与煤质要求 ①提升型 固定床间歇法：适用无烟煤与焦炭，要求灰分＜ 25％，灰熔点＞ 1200℃，粒度 15～ 75mm，也能使用各种无烟粉煤加工成型的型煤（煤制粉系统煤粉仓煤粉锁斗原料煤 干灰循环气化炉喷嘴 喷嘴氧气蒸汽破渣机渣罐渣池中压蒸汽废热锅炉过热蒸汽激冷气除灰干灰系统干灰外用或返回湿洗返回气返回气粗煤气 18 球与煤棒）。 ② 恩德法：适用褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘结性煤、要求具有较高的活性。 水分＜ 8％（外在水）灰分＜ 25％、挥发分 30～ 32％、固定碳＞36％、 ST＞ 1250℃、活性 950℃＞ 65％、粒度＜ 10mm 其中 6－ 10 20％ 4－ 6 ＞ 60－ 40％ ＜ 4 20％（ 4～ 6 比例越大越好）。 ③ 灰溶聚法：适用褐煤、烟煤、无烟煤、气化温度随先后而降低、要求具有较高的活性。 水份＜ 5％（外在水）、灰分＜ 25％、粒度＜ 6mm 定量控制 ＜ 的比例越少越好。 ④ 水煤浆法：目前适用气化反应活性较高的年青烟煤，最适 宜的是长焰煤、。