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“YM”大型碎煤加压熔渣气化技术(终)


2009
2010
二、 “YM” 气化技术研发
1.试验装置
2004年,公司签订了合作开发褐煤熔渣气化技术 的协议,拟直接将褐煤熔渣气化生产粗煤气。将公司 的一台固定床鲁奇工艺的气化炉进行改造作为试验炉 进行研发。 2006年6月14日改造后的φ=2300 mm的 碎煤熔渣加气化炉在云南解化清洁能源开发有限公司 解化化工分公司(原云南解化集团)实现了第一次投 料试车,前后共进行了30多次试车,最长运行周期 191小时。此台改造的试验炉未能投入生产运行中, 至今依然闲置。这试验装置的结果显而易见。
“YM”大型碎煤加压熔渣气化技术
云南解化清洁能源开发有限公司 2012年9月
一、公司简介
云南解化清洁能源开发有限公司是由云南煤化工集团有限 公司和中国长江三峡集团公司共同出资,以云南煤化集团所属的 云南解化集团有限公司为基础,重组原云南瑞气化工有限公司、 云南先锋煤业开发有限公司而成立的、以褐煤为原料进行清洁 能源开发与生产经营的新型煤化工企业。其中云南煤化集团持 股60%,中国三峡总公司持股40%。 公司前身为原驻昆解放军化肥厂,成立于1958年;是云南省 第一家氮肥企业,也是国内最早以褐煤为原料,采用鲁奇加压 气化制原料气生产合成氨的企业;被认定为云南省高新技术企 业,中国化肥行业百强企业,云南省百家重点骨干企业,是云 南省政府首批重点培养的大企业大集团之一。目前已申请(含授 权)国家专利和专有技术20余项。

运行中的二甲醚装置
气化炉液态排渣
3.发展
2009年公司在云南昆明寻甸特色产业园区内筹建了以 YM气化技术为核心技术的云南先锋化工有限公司褐煤洁净化 利用试验示范工程,项目以先锋褐煤为原料,采用拥有自主 知识产权的YM气化技术,装置规模为50万吨甲醇产能,产品 有油、酚、LNG等,目前正在紧张的施工中,预计2013年1季 度化工投料试车。
公司发展历程
褐煤 洁净 化利 用实 验示 范工 程开 工建 设
煤化工产业
引进 央企 成立 清洁 能源 公司
化肥、化工
单一化肥
国家 煤气 化技 术科 研任 务 1981 成功 研制 氮磷 钾复 合肥 采用新技 术及新的 环保标准 进行总改 淘汰碳铵 增加尿素 开发硝酸 钾 1996 合成氨 原料路 线改造 扩大产 能淘汰 焦制氨
第一套工业化装置
工业化应用(Φ3600mm)气化炉本体
——是全球第一台针对低 热值褐煤设计的炉子; ——气化炉由云南煤化工 集团有限公司与赛鼎工程 有限公司联合设计,其中 核心部件由我公司自主设 计。 ——设备材料及制造 100%国产化,降低了气 化部份的投资。
第一套工业化装置
15万吨/年二甲醚 气化装置
YM气化技术的特点

与气流床气化技术相比,耗氧量较低,降低了空分规模; 粗煤气中可燃组分增加,热值提高 ; 能气化高水分的劣质煤,煤种实用性强; 气化剂蒸汽分解达90%以上,蒸汽利用率高,节省大量的动力消 耗; 比干法排灰固定床气化炉减少1/2到3/4的煤气水量,减少煤气水处 理负担及环境压力; 煤中95%以上的能量被转化成可利用的可燃性气体降低了煤耗, 碳转化率、气化效率和热效率均有提高 ; 液态排渣,煤炭完全燃烧,渣中含碳量在0.5%以下,实际监测均 为零,灰渣中完全无碳; 灰渣是质地紧密的固体物质,无浸溶性,可再利用为路基材料及 其他建筑材料等; 多喷嘴设计,能满足改变负荷的要求。

经过1年多的工程建设,2008年9 月23日,YM气化技术在云南解 化清洁能源开发有限公司解化化 工分公司二甲醚厂(原云南瑞气 化工有限公司)顺利地完成了第 一次投料试车,生产出合格的二 甲醚产品,这标志着YM气化技 术真正第一次完成了工业化应用 ,实现了工业化生产,标志自主 研发的YM气化技术走向了成 功,也标志着我公司在褐煤洁净 化高效利用方面又迈上了一个新 的台阶。
YM气化技术的特点

其它氧气为主的气化技术相比,YM气化技术耗氧量较低,从而总 效率明显提高; 煤料床顶部的气化温度一般不高于500℃,因而不需用要昂贵的热 回收设备,炉壁可使用低成本的碳钢; 对煤种的适应性强,可用于直接气化高水分褐煤,烟煤、无烟煤 等含碳物质; 在同一设备中实现了煤的气化和干馏,生产附加值更高的产品; 装置投资低。
先锋褐煤洁净化利用试验示范工程鸟瞰图
4.知识产权
经过近几年的摸索实践和技术改进,YM气化技术不断完善 和成熟,现已申请并获批3项国家专利,现一专利处于实质审 查生效中,还有多项专利在申请中。
三、YM气化技术特点
YM气化技术属于内热式、固定床、液态排 渣的气化炉,并结合了固定床和气流床的特点。 煤从顶部由煤锁间歇进入气化炉,气化剂 蒸汽、氧气从气化炉下部的鼓风口以相同角度 喷入炉内,在中心处形成富氧燃烧区。通过控 制气化剂氧浓度来调整炉内反应温度达到灰熔 点温度以上,使灰渣变成熔融态后进入熔渣 池,然后通过连接短节间歇排入激冷室,最后 从渣锁间歇排入冲渣沟。
汇报结束 谢 谢!



YM气化炉示意图
YM气化炉整体面剖面图
YM气化炉排渣实况
YM气化炉排出的炉渣

YM气化实现液态排 渣,煤炭完全燃烧, 渣中含碳量在0.5%以 下。灰渣是质地紧密 的固体物质,无浸溶 性,成分主要为SiO2、 Al2O3、CaO、MgO等, 可用于制砖或制水泥 。
YM气化炉所产熔渣


YM气化技术适用领域


随着现代煤化工的发展,在能源化工方向突飞 猛进,而作为储藏褐煤丰富的国度,其褐煤的 直接气化利用是我们需面对的现实。 而YM气化技术能直接气化高水分褐煤,应用 于煤制甲醇、煤制天然气、煤制烯烃、煤制油 等煤化工领域,同时将褐煤中的挥发份回收副 产酚、煤焦油等产品,充分实现了褐煤的附加 值,这也是一个发展褐煤为原料的现代煤化工 较好的选择。
焦制氨 2.5万 2.5万 吨 硝酸铵 5.5万 5.5万 吨 1963
褐煤 加压 气化 制氨 投产 1971
开发 新型 清洁 燃料 二甲 醚
熔渣 加压 气化 技术 开发
MTG 合成 油技 术开 发及 工业 化试 验
15万 15万 吨二 甲醚 项目 投产
1985
2003200420 Nhomakorabea52007
2008
试验装置图
2.起步及成长


在φ=2300 mm试验炉多次试验的基础上,气化炉经过多次设 备改造和工艺技术改进,总结了大量实用的经验和教训,为气 化炉的进一步发展提供了依据。 2005年公司筹建了15万吨/年二甲醚配套20万吨/年甲醇工程项 目 ,气化技术采用的是我公司具有自主知识产权的YM气化技 术。项目拟建φ=3600 mm的碎煤熔渣加压气化炉 ,主要以水 分含量高的当地褐煤为气化原料,生产甲醇及二甲醚。 同时,在试验炉中存在的本质缺陷、困难、不足,公司全力组 织工程技术人员竭力攻关,从而拥有了具有自主知识产权的YM 气化技术 第一次工程应用,开创了YM气化技术的新篇章 。
YM气化技术与鲁奇气化技术的比较

气化效率高,气化强度高,单台气化炉产能较同等规模鲁 奇炉气化炉提高一倍多,灰渣含炭量在0.5%以下,炭转 化大于99.5%,制气成本为鲁奇炉70%; 工程投资低,单位粗煤气成本投资仅为鲁奇炉的60%~ 70%; 有效气体成份含量高,(CO+H2)是鲁奇炉的1.45倍; 公用工程:污水处理和锅炉装置规模小,投资低,污水密闭循 环,实现污水 “近零” 排放。
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