北 京 航 天 动 力 研 究 所 北京航天石化技术装备工程公司HT–L煤气化工艺介绍中国航天科技集团公司HT–L煤气化工艺系统介绍1、主要技术路线：干煤粉作原料 采用激冷流程 • • • • • • 主要特点： 技术先进，具有的热效率(可达95%) ，碳转化率高(可达99%)； 气化炉为水冷壁结构结构，气化温度能到1500至1700度； 对煤种要求低，可实现原料本地化； 具有自主知识产权，专利费用低； 关键设备全部国产化，投资少。
气化炉专利号： 发明申请号：200510053511.0 实用新型申请号：200520005280.1 烧嘴专利： 发明申请号：200510079701.X 实用新型申请号：200520110717.8 破渣机专利： 发明申请号：03141353.6 实用新型申请号：03272196.X已申请专利2006-7-26HT–L煤气化工艺系统介绍2、工艺流程：备煤系统原料煤 S-1103 粉煤过滤器 V-1302 中压汽包 P-1301A/B 汽包循环泵 V-1201 粉煤贮仓 E-1309 氧气加热器 V-1309 氧气缓冲罐 中压蒸汽气化及合成气洗涤系统锅炉给水 中压过热蒸汽 氧气 粗合成气去火炬 粗合成气 脱盐水 闪蒸气去火炬V-1101 原料煤贮仓 X-1101 称重给煤机C-1301 洗涤塔 V-1204 粉煤锁斗 F-1301 气化炉渣及灰水处理系统高压氮气A-1101 磨煤机 F-1101 惰性气体发生器 空气 燃料气 渣 V-1303 渣锁斗冷凝液来自变换 V-1401 高压闪蒸罐 V-1404 真空闪蒸罐 V-1408 除氧器 低压饱和蒸汽 S-1402 过滤机 滤饼V-1205 粉煤给料罐三条相同 的进煤管 线Q-1401/V-1411 捞渣机T-1401 灰水罐S-1401 沉降槽污水2006-7-26HT–L煤气化工艺系统介绍空气 煤 石灰石 放空气 放空气 中压过热蒸汽 5.0MPaG,300℃ 中压饱和蒸汽 5.4MPaG LPG (开车用) 锅炉给水燃料气 磨煤及干燥 LPG(开工) ) 0 0 1 1 U ( 低压氮气 低压氮气 粉煤 煤加压及进煤 ) 0 0 2 1 U (高压CO2(开车时为氮气） 粉煤＋氮气 氧气 高压 CO2(开 车时为 氮气） 气化及合成气洗涤 ) 0 0 3 1 U ( 工艺水 冷却水 循环水 渣水 含固 废水 除氧水 粗合成气絮凝剂CO2 CO2/N2压缩低压氮气空分装置 ) 0 0 0 4 U (变换凝液 分散剂渣及灰水处理 ) 0 0 4 1 U (污水 酸性气 固渣 低压蒸汽（滤饼可进行部分回用，与煤掺烧）滤饼冷却水2006-7-26HT–L粉煤加压气化工艺3、关键设备HT–L粉煤气化炉气化压力：4MPa 气化温度：1500—1700℃ 设计炉型能力：41200Nm3/h（CO+H2） 单炉能力： 20000—75000Nm3/h（CO+H2） 炉体材料：15CrMoR+316L 水冷盘管材料：15CrMo2006-7-26HT–L煤气化工艺系统介绍关键设备气化烧嘴正常流 量 kg/s 10.75 0.93 8.71 0.33 0.14 0.67 最大流 量 kg/s 12.9 1.23 9.59 0.96 温 度 ℃ 80 80 180 300 20 20 压力 Mpa 4.1 4.1 4.15 5.0 0.3 0.4物料名称 煤粉 氮气 氧气 蒸汽 液化气 点火氧气状态 固 气体 气体 气体 气体 气体2006-7-26HT–L煤气化工艺系统介绍关键设备破渣机序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 使用单位 上海焦化厂 浩良河化肥厂 德州化肥厂 金陵化肥厂 南京大化 上海惠生 湖北双环 柳州化工 云天化 云占化 数量(台) 1 2+1 2+3 3 1+1 3 1 1 1 1 应用时间 94.12 04.4 04.10 04.10交货 05.2交货 05.3订货 04.3交货 05.3交货 05.4订货 05.5订货 备注 德士古 德士古 德士古 德士古 德士古 德士古 壳牌 壳牌 壳牌 壳牌2006-7-26HT–L煤气化工艺系统介绍关键设备热风炉 （惰性气体发生器）№ 工程名称 24万吨复合磷 肥装置磷铵干 燥机热风炉 24万吨复合磷 肥装置磷铵干 燥机热风炉 36万吨复合磷 肥装置磷铵干 燥机热风炉 20万吨复合磷 肥装置磷铵干 燥机热风炉 15万吨复合磷 肥装置磷铵干 燥机热风炉 30万吨复合磷 肥装置干燥机 热风炉 30万吨复合磷 肥装置干燥机 热风炉 主要技术参数及项目概况 1.热负荷：（200～500）×104 Kcal/h 2.热风温度：343℃ 3.热风流量：7500 m3/h 1.热负荷：（430～550）×104 Kcal/h 2.热风温度：270℃ 3.热风流量：10000 m3/h 1.热负荷：500×104 Kcal/h 2.热风温度：90～135℃ 3.热风流量：50000~135000 m3/h 1.热负荷：（100～200）×104 Kcal/h 2.热风温度：120～150℃ 3.热风流量：90100 m3/h 1.热负荷：（150～500）×104 Kcal/h 2.热风温度：120～150℃ 3.热风流量：110000 m3/h 1.热负荷：（150～450）×104 Kcal/h 2.热风温度：120～350℃ 3.热风流量：176470 m3/h 1.热负荷：（150～550）×104 Kcal/h 2.热风温度：120～350℃ 3.热风流量：206470 m3/h 交付 日期 1991 1995 用户名称 江西贵溪化肥厂 湖北黄麦岭化工集 团公司121997铜陵磷铵厂31999宁波东海复合肥有 限公司 巴基斯坦ENGRO 化学工程公司 福建永安智胜化工 联合公司 河南省中原大化有 限责任公司 中国石油宁夏石化 公司化肥厂420005200062002720042006-7-26HT–L煤气化工艺系统介绍关键设备黑水调节阀、煤粉阀、煤粉调节阀、煤粉换向阀、锁渣阀用户 鲁南化肥厂 上海焦化总厂口 径 4″ 4″ 6″ 4″压 力 等 级 600Lb 600Lb 600Lb 600Lb 600Lb 150Lb 600Lb 600Lb 150Lb主要 材质上线时间 93年 94年 96年 04年 04年 04年 04年 04年 04年数量 2台 4台 4台 4台 4台 4台 4台 4台 4台1Cr18Ni9Ti、碳化钨 Incoloy825、碳化钨 Incoloy825、碳化钨 Incoloy825、碳化钨 Incoloy825、碳化钨 Incoloy825、碳化钨 Incoloy825、碳化钨 Incoloy825、碳化钨 Incoloy825、碳化钨黑龙江 浩良河化肥厂6″ 10″ 4″中石化 金陵化肥厂6″ 8″目前正在为下列用户：陕西神木甲醇厂、南京化学工业公司化肥厂、上海焦化总厂 生产黑水调节阀产品，其中南化公司化肥厂的阀门最高单级压降达8MPa，阀体及内件材料为 超级双相钢2507和碳化钨硬质合金。
2006-7-26HT–L煤气化工艺系统介绍关键设备激冷水循环泵型号 流量 m3/h 20 100 27 220 25 25 32 CSBWy 扬程 m 35 130 26 120 80 20 17 47 27 140 21 120 20 140 21 88 入口压力 bar(G) 33 29 41 41 20 67 41 41 42 43 41 41 67 67 41 41 电机功率 kW 7.5 75 7.5 132 18.5 15 7.5 55 7.5 132 11 132 18.5 220 7.5 132 数 量 4 4 4 4 2 2 2 2 4 5 6 9 1 1 ３ ３ 已交/山西丰喜 已交/渭河化肥厂 已交/金陵化肥厂 已交/陕西神木 04/ 浩良河化肥厂 98/天津碱厂 97 /渭河化肥厂 已交/柳州化肥厂 使用日期/厂家 93/鲁南化肥厂219 16 220 45 220 45 400 15 240锁斗循环泵2006-7-262006-7-26关键设备立式高速泵19935.5~375000~14179100~5803~60GSB-L2160~3159400~23700200~19203~100GSB-L3199245~1324800~23700200~19203~100GSB-L1首批使用年代电机功率kW 转速r/min 扬程m 流量m 3/h 型号2006-7-26关键设备卧式高速泵1993160~3157000~16000300~170010~120GSB-W5199122~556700~9018150~5503~50GSB-W319885.5~226159~2954470~5000.5~28GSB-W2首批使用年代电机功率kW 转速r/min 扬程m 流量m 3/h 型号2006-7-264、对煤质的要求及用煤的处理HT –L煤气化工艺的原料是干煤粉，用高压氮气或加压CO 2输送入气化炉，对煤种的适用范围宽，能够以当地煤种为原料，而且碳转化率超过99％。
该工艺过程对煤的特性，例如煤的粒度、粘结性、含水量、含硫量、含氧量及灰分含量均不敏感，但对于灰熔点较高的煤如灰熔点＞1400℃须加入助熔剂(石灰石)，改变溶渣性能。
22.8-33.1高热值(MJ/kg;MF)9.5-32.6Al2O3 (%:on Ash)24.9-58.9SiO2 (%:on Ash) 5.9-27.8Fe2O3(%:on Ash) 1.2-23.7CaO(%:on Ash)0.1-3.3K2O(%:on Ash)0.1-3.1Na2O(%:on Ash)0.01-0.41总氯(%;MF)0.3-5.2总硫(%;MF) 5.3-16.3含氧(%;MF) 5.7-35.0灰分(%;MF) 4.5-30.7总水(AR;%)粉煤气化炉烧过的煤种数据范围煤种分析项目粉煤煤气化烧过的煤种的特性5、HT-L煤气化技术典型粗煤气成分(氮气输送）成分H2 CO CO2 CH4 N2 H2S COS HCN NH3单位V% V% V% V% V% V% V% mg/m3 mg/m3无烟煤粉27 64 3 <0.1 5.5 0.36 0.04 1.0 0.4褐煤及30 60 3.5 <0.1 6.2 0.20 0.02 1.0 0.24烟煤2006-7-267、气化装置关键技术指标:产气率： 1.6478 Nm3/Kg比煤耗：606.9 Kg/KNm3比氧耗：330～360 Nm3/KNm3碳转化率：>99%冷煤气效率：80 ～83%热效率：～95%2006-7-262006-7-26HT –L 煤气化工艺系统介绍12,0381.52t蒸汽97,722,0002900Kw·h 电829,304,0003700Nm 3燃料气712(开车一次)0.5t 液化气6182,16023t 锅炉水(6.8Mpa)5830t 循环冷却水4435,60055t 新鲜水322,7092.87t 石灰石2301,03738.01t 煤1备注年消耗小时消耗单位名称及规格序号按年产合成氨（甲醇）20万吨，原材料及公用工程消耗和产量合成氨(甲醇)装置的消耗定额和消耗量6、合成氨(甲醇)装置的消耗定额和消耗量2006-7-26HT –L 粉煤加压气化工艺HT –L 、Shell 、Texaco 三种气化指标比较水煤浆,泵输送干粉,气体输送干粉,气体输送原料煤输送形式对煤种要求高（灰熔点低于1250度，成浆性好）,无法实现原料煤本地化气化原料煤几乎函盖从褐煤到无烟煤的所有煤种，可以实现原料煤本地化气化原料煤几乎函盖从褐煤到无烟煤的所有煤种，可以实现原料煤本地化原料煤的适应性低因有激冷气压缩机和反吹气压缩机,所以电耗较高低电耗昂贵的耐火砖只能用一年水冷壁呈多段竖管排列，水路复杂，合金钢材质，制造难度大，寿命>10年水冷壁结构简单，属圆筒盘管型，水路简单，易制造，寿命>10年水冷壁或耐火砖寿命每1.5个月维修头部10年,每1.5年维修头部10年,每6个月维修头部烧嘴寿命8696~ 95煤气化热效率(%)71–7680–8380–83冷煤气效率(%)>98>99>99碳转化率(%)78–8189–9389–91有效气成分CO+H2(%)410-430330-360330-360比氧耗(Nm 3/KNm 3)Texaco Shell HT–L 名称2006-7-268、煤气化装置用地表（20万吨/年合成氨或甲醇）31500合计7000污水处理厂及火炬区51500输煤栈桥412000煤、石储运厂36000气化区25000空分装置1备注占地面积（m 2)装置名称序号9、布置图立面布置图2006-7-26平面布置图2006-7-26HT–L 煤气化工艺系统介绍10、投资说明：•HT-L粉煤加压气化技术可利用本地煤种作为生产合成气的原料，降低生产成本，提高经济效益。