391 00 431 84 151 50 01 87 01 66 01 13 100 @ 106 821 84
31211 转化率及氧耗、煤耗比较
两种气化技术的转化率及氧耗、煤耗比较见表
3。
表 3 转化率及氧耗、煤耗比较
项目
碳转化 率( %)
SHELL 粉煤气化 99 新型水煤浆加压气化 98
德士古水煤浆气化 95
2 以煤为原料的合成氨厂总体流程的 选择
以煤为原料的合成氨厂总体流程的选择, 根据 当今煤气化技术的 发展, 大体上可 以分为 SH EL L 粉煤加压气化路线和新型水煤浆加压气化路线。 211 气化路线 21111 SHEL L 粉煤加压气化路线
SHEL L 粉煤加压气化工艺 ( SCGP) 由 Shell 公 司开发。工艺大体上可分为煤粉制备、煤粉输送、气 化、气体净化四个单元。
SHELL 气化炉包括膜式水冷壁、环型空间和压 力外壳等, 下部装有破渣机和锁渣罐。膜式水冷壁 悬挂于压力壳体内。关键部件( 气化炉及废热锅炉 内件) 需进口。
新型水煤浆加压气化炉外壁为圆筒型, 内壁衬 有多层耐火砖, 炉顶和炉内均无机械装置, 气化炉下 部为激冷室。设备已经实现国产化。
表 4 SHEL L 与新型气化炉的比较
兖矿集团日处理 1000t 煤示范工程采用相同等 级煤质时, 对 SHEL L 粉煤气化和新型水煤 浆加压 气化计算如下:
以合成气 71000 Nm3/ h( 日处理煤 1000t ) 计算, SHELL 粉煤气化耗氧量( \9916% ) 为 23400 Nm3/ h, 选用空分能力为 28000 Nm3/ h; 新型水煤浆加压 气化耗氧量( \9916% ) 为 27000 Nm3/ h, 选用空分 能力为 28000 N m3/ h。 313 主要设备
1 引言
我国目前合成氨工业大多以煤为原料, 煤气化 生产工艺相对落后, 对环境的污染相当严重。近年 由于国际油价的飙升, 我国以渣油、石脑油为原料的 大中型化肥厂目前大都停产。以煤为原料, 采用先 进的煤气化技术对我国的大中 型合成氨厂进 行改 造, 不但符合我国资源的国情, 有利于节能、降耗、减 少环境污染, 提高产品竞争力, 而且符合国家的可持 续发展战略。
31211 合成气有效气体成份的比较 两种煤气化技术 的合成气有效成分比较见表
2。
表 2 合成气有效成分比较( V% )
成份
SHELL 粉煤气化技术
新型水煤浆气化技术
H2 CO CO 2 H2S N2 Ar CH4 H2) 11 27 41 50 01 12 85 @ 106 90130
原料煤经破碎后 在热风干燥的磨机内磨制成 90% < 100Lm 的煤粉, 由常压料斗进入加 压料斗。 其加煤方式采用密封料斗法, 常压粉煤落入变压煤 仓, 经充 N2升压后落入操作压力略高于气化炉的工 作煤仓, 由星形加料器或螺旋输送器送出, 用 N2浓 相输送入炉。壳牌( Shell) 国际公司开发的气化炉, 采用 4 喷嘴下部干粉加压进料, 通常气化炉操作温 度 1500- 1700oC, 炉体内四周均布水冷壁列管, 熔 渣在水冷壁上形成一定厚度的固体渣层。排渣从炉 底锁斗排出, 合成气由炉子上部引出, 在出口处加入 经过降温的返回合成气激冷, 然后进入废锅内产生 高压蒸汽以回收热量, 所夹带的灰渣颗粒经旋风分 离返回气化炉。该工艺的关键技术有阀门的密封及 控制、固体料位测量和浓相输煤以及利用煤气显热 生产高压和中压蒸汽的煤气冷却技术等。
脱除 CO 2方法均为溶液吸收法。主要有: 化学 脱碳, 如无毒 G/ V、苯菲尔法等, 其吸收效率高, 操 作可靠, 但是能耗较高; 物理吸收法, 如低温甲醇洗 ( Rect isol) 、聚乙二醇二甲醚 ( NHD) 法等, 溶剂吸收 能力大, 气体净化度高, 能耗较低; 物理化学吸收法, 如 N- 甲基二乙醇胺( MDEA) 、变压吸附法等。 21214 合成
第2期
粉煤与水煤浆加压气化技术的技术评价
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专论与评述
粉煤与水煤浆加压气化技术的技术评价
任照彬 ( 兖矿鲁南化肥厂调度室, 兖州, 277527)
宋甜甜 路文学 ( 水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心, 兖州, 277527)
摘要 SHEL L 粉煤加压气化与新型水煤浆气化技术都是高效低污染的先进煤气化方法。本文简要 介绍了壳牌( Shell) 煤粉加压气化与新型水煤浆气化技术的工艺原理、技术特点及开发现状, 并指出 了这两种煤气化工艺技术在改造我国大中型氨厂领域内的应用前景。 关键词: 粉煤气化 水煤浆 多喷嘴对置 气化技术 开发现状
21212 变换 目前, 变换工艺有全中温变换、中温串低温变换
及全低温变 换三种。全中 温变换( 温度 400 ) 500o C) 使用铁催化剂, 变换效率较低, 变换气仍然含有 2 ) 4% 的 CO, 蒸汽消耗较高; 中温串低温变换流程 复杂, 甲烷化法要求变换气中 CO 含量小于 015% , 必须采用中变 串低变工艺流程; 全 低温变换( 温度 180 ) 260oC) 采用耐硫低温钴钼催化剂, 变换气中残 余的 CO 可降至 012 ) 014% , 蒸汽消耗量少, 低温变 换催化剂虽然活性 高, 但抗毒 性差, 操 作温度范围 窄, 所以很少单独使用。 21213 脱碳
20
四川化工
第 7 卷 2004 年第 2 期
B- 内酰胺类抗生素中间体的开发与应用
秦伟程 ( 中石化南京化工厂, 南京, 210038)
摘要 B- 内酰胺类抗生素是目前医药领域颇具影响力的医药系列品种, 目前国内外研究、生产与应用 前景良好, B- 内酰胺类抗生素生产离不开优质的中间体的支持和保证。本文介绍了与 B- 内酰胺类 抗生素相关中间体合成技术进展、生产现状和发展趋势, 并针对国内生产现状提出一些建议。 关键词: B- 内酰胺类抗生素 中间体 生产 市场
表 1 煤 质分析
项目
M ad( % ) A d( % ) V daf( % ) 固定碳( % ) 总硫( % ) 热值 kJ/ kg C( % ) H(%) N( %) S( % ) O( % ) A sh( % )
01 97 81 50 431 77 511 10 21 96 31396 771 0 51 3 11 22 21 99 41 94 81 58
新型水煤浆加压气化对煤种没有限制。可以是 褐煤、烟煤、无烟煤等, 如果说不适宜使用, 主要是经 济原因而非技术原因。由于气化的原料是水煤浆, 煤浆需要有良好的稳定性、流动性、较低的灰融点和 泵易输送等特点, 因此对原料煤的灰份、灰融点、水 份、可磨性、成浆性及化学活性均有一定要求。实践 证明, 原料煤的选用应遵循如下原则:
壳牌( SH ELL ) 粉煤加压气化及新型水 煤浆加 压气化 工艺 都是当 今国际 上先 进的 煤气 化技术。 SHELL 粉煤加压气化( SCGP) 是一种洁净煤气化新 工艺, 具有操作弹性大, 原料适用性强, 环保性能好 等特点, 是很具竞争力的第三代煤气化技术。新型 水煤浆气化工艺是我国自主开发的具有自主知识产 权的新型水煤浆气化工艺, 为国家/ 九五0重点科技 攻关项目, 是具有鲜明中国特色、性能更为优越的水 煤浆加压气化技术。本文从技术开发、工艺流程对 我国大、中型合成氨厂的改造等方面加以介绍。
比氧耗
煤耗[ kg( 煤)
[ Nm3( 氧) / 1000N m3 1000N m3
( CO + H2) ] 330
( CO+ H2) ] 588
380
550
410
640
从表 2 中可以看出, SHEL L 粉煤气化合成气有 效成份( H2+ CO) 比新型水煤浆气化高约 7% , 但新 型水煤浆气化 H2 比 SHELL 粉煤气化 高 10% , CO 低 20% , 因此变换的规模要比 SH EL L 气化小得多。 另外, 由于新型水煤浆加压气化采用激冷流程, 合成 气被水蒸气饱和, 更有利于变换。
序。
21211 脱硫 脱硫的方法按脱硫剂的物理形态可分为湿法和
干法两大类。湿法脱硫 主要用于脱除 原料气中的
H2S, 分为化学吸收法、物理吸收法、物理化学吸收 法。干法脱硫是用固体脱硫剂脱除原料气中的硫化
物, 该方法既能脱除 H 2S, 又能脱除有机硫, 可将原 料气中硫化物脱至 1cm3/ m3以下, 缺点是再生困难, 硫磺难以回收, 设备体积大, 一般只用作脱除有机硫 或用于精脱硫的手段。在气体硫含量高的情况下, 应首先采用湿法脱除绝大部分 H 2S, 再采用干法脱 除有机硫和残余 H2 S。常用 的干法脱硫有 氧化锌 法、钴钼加氢法、活性碳法、分子筛法等。
第2期
粉煤与水煤浆加压气化技术的技术评价
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图 2 净化及合成流程示意图
图 3 兖矿集团日处理 1000t 煤新型气化炉整体流程
3 改造方案比较
311 煤质要求及处理比较 31111 SH EL L 粉煤气化用煤
SHELL 粉煤气化用煤为干煤粉, 用高压氮气输 送入气化炉, 对煤种的适用范围宽, 对煤的粒度、黏结 性、含水量、含硫量、含氧量及灰份含量不敏感。但对 灰融点较高的煤, 需加入助融剂石灰石, 以降低灰融 点。目前, 只要有煤质的分析数据, 不需要进行试烧 和认定, 即可根据用户提供的煤种进行装置设计。
目前, 国内外普遍采用压力为 15 ) 20MPa 的中 压法, 一般采用轴向冷激式或径向冷激式合成塔。
净化及合成系统的整体流程如图 2 所示。我国 兖矿集团日处理 1000t 煤新型气化炉示范装置整体 流程示意图如图 3 所示, 该装置气化压力较低 ( 410M Pa) , 配套 NHD 脱硫、脱碳技术, 投资 省, 但 能耗较高。
( 1) 原煤供应稳定可靠; ( 2) 灰融点低, 要求尽量小于 1250oC; ( 3) 灰份含量低, 否则易堵塞灰水管线, 灰份增 加易导致氧耗和煤耗的增加; ( 4) 化学活性好。