殼牌煤氣化技術(shù)及其在工廠(chǎng)安全穩定中應用

化工設計通訊煤化工與甲醇第42卷第5期Chemical Engineering Design CommunicationsCoal Cemical Methanol2016年5月殼牌煤氣化技術(shù)及其在工廠(chǎng)安全穩定中應用高宇(同煤廣發(fā)化學(xué)工業(yè)有限公司，山西大同037001 )摘要:煤氣化技術(shù)經(jīng)過(guò)近些 年的發(fā)展取得了長(cháng)足進(jìn)步，已形成了以GE水煤漿氣化工藝、西門(mén)子GSP干煤粉氣化工藝、殼牌干煤粉氣化工藝為代表的第二代潔凈煤氣技術(shù)。其中，殼牌煤氣化技術(shù)具有適用煤種廣、氣體質(zhì)量好、轉化效率高等一系列優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛關(guān)注。簡(jiǎn)單介紹了殼牌煤氣化技術(shù)的概念，并結合具體工程應用，從煤氣化技術(shù)的特點(diǎn)和應用難點(diǎn)等幾個(gè)方面進(jìn)行了闡述。關(guān)鍵詞:殼牌煤氣化技術(shù);技術(shù)特點(diǎn);技術(shù)難點(diǎn)中圖分類(lèi)號: TQ546文獻標志碼 : B文章編號: 1003- -6490 (2016) 05- 0007-02Shell Coal Gasification Technology and its Application inSecurity and Stability in factoryGao YuAbstract : The gasification technology through the development of recent years has made considerable progress，has formed acoal-water slurry gasification technology GE, Siemens GSP dry pulverized coal gasification technology，Shell dry pulverized coalgasification technology as the representative of the second generation clean coal technology.Among them, the Shell coal gasificationtechnology has wide application of coal, gas good quality, high efficiency conversion of some of the advantages of the column，andis widely attention.This paper briefly introduces the concept of Shell coal gasifcation technology, combined with specific engineeringapplications， it is described from several aspects of coal gasification technology features and applications and other difficulties.Key words : shell coal gasification technology ; technical characteristics ; technical difficulties當今社會(huì )經(jīng)濟的發(fā)展，對環(huán)境保護的要求越來(lái)越高,因而，氣效率通常 為83%左右，其余15%為中壓蒸汽或副產(chǎn)高壓。清潔能源的應用也越來(lái)越廣泛。煤氣化技術(shù)可以將煤炭從一2.4 單系列生產(chǎn)能 力強種污染較大的能源轉化為一種潔凈的氣體資源，不僅綠色環(huán)目前已投入使用的殼牌煤化工技術(shù)的單臺氣化爐投煤量保，而且可以提高煤炭的能量轉化率。殼牌煤氣化技術(shù)近些都在2 000t/d以上，單臺投煤量在3 000t/d以上的氣化爐也正年從國外興起，傳入我國后發(fā)展迅速，在一些領(lǐng)域和行業(yè)已在 建設中。經(jīng)有了成功應用的案例。2.5運轉周期長(cháng)1殼牌煤氣化技術(shù)氣化爐采用水冷璧結構，沒(méi)有火磚襯里，整體牢固可靠。1.1 煤氣化技術(shù)正常使用情況下，運轉周期長(cháng)，維護量小，不需要備用爐。煤氣化技術(shù)是指把經(jīng)過(guò)一定處理的煤送入反應器中，在煤燒嘴使用壽命長(cháng)，設計壽命超過(guò)800，這是殼牌煤氣化裝適當的壓力和溫度下,通過(guò)相應的氧化劑(氧氣或空氣和蒸氣)置 能長(cháng)期安全運行的重要保障。通常，每臺氣化爐有5個(gè)左右以一定的流動(dòng)方式( 流化床、攜帶床或移動(dòng)床)轉化成氣體，煤燒嘴， 這樣不僅可以使粉煤氣化的更徹底，而且便于生產(chǎn)得到粗制水煤汽，然后通過(guò)脫碳脫硫等工藝轉化為精制的一負荷的調節。氧化碳。煤氣化技術(shù)最早出現于19世紀中期的德國，20世紀2.6 氣化氧耗低、 氣體質(zhì)量好90年代我國引用后，發(fā)展迅速。經(jīng)過(guò)殼牌煤氣化工技術(shù)生產(chǎn)的氣體非常潔凈，甲烷含量1.2殼牌煤氣化技術(shù)極低且不含重烴。與傳統的水煤漿氣化技術(shù)相比，殼牌煤化殼牌煤氣化的整個(gè)過(guò)程是在加壓和高溫的環(huán)境中進(jìn)行的，工技術(shù)氧耗低20%左右，大大節省了運行費用。氧氣、煤粉和一定比例的蒸汽經(jīng)過(guò)加壓后并流進(jìn)入氣化爐，在2.7 綠色環(huán)保極短的時(shí)間內完成升溫、裂解、揮發(fā)分脫硫、燃燒和轉化等殼牌煤氣化系統排出的飛灰和爐渣含碳量低，可作為建一系列化學(xué)和物理反應的過(guò)程。由于有氧氣存在于溫度極高筑材料 使用，廢渣堆放時(shí)無(wú)污染物排出。氣化污水量小，不的氣化爐內，所以碳能充分燃燒，在氧氣燃燒殆盡之后，會(huì )含酚和焦油，處理簡(jiǎn)單。發(fā)生碳的各種轉化反應，此階段為氣體反應階段，最終轉化3 殼牌煤 氣化技術(shù)安全穩定應用難點(diǎn)為以co和H,為主要成分的煤氣然后離開(kāi)氣化爐。目前，殼殼牌煤氣化技術(shù)是世界上最先進(jìn)的煤氣化技術(shù)之一，因牌煤氣化裝置無(wú)論是工業(yè)化裝置還是示范裝置都采用廢鍋流此，現階段在應用上具有較大的挑戰性、復雜性和特殊性。程，而激冷流程的殼牌煤氣化工藝即將推向市場(chǎng)。其中難點(diǎn)及注意事項主要表現為以下幾個(gè)方面。2殼牌煤氣化技術(shù)特點(diǎn)3.1在配煤方 面的注意事項2.1 煤種適用廣(1)煤粉在注氮環(huán)境中貯存時(shí)間不得超過(guò)10d.殼牌煤氣化技術(shù)對煤種適應性強，無(wú)論是次煙煤、褐煤，(2)干煤粉水分控制在1%~ 2%之間。還是煙煤、無(wú)煙煤都可使用，將兩種或者兩種以上煤摻混也(3)控制粉磨后煤粉粒度，確保煤粉粒度小于5μm的煤可使用。殼牌煤氣化技術(shù)對煤的灰熔點(diǎn)適應范圍更廣，含較粉量在8% 以下。高灰分、水分的煤都可使用。(4)保證煤粉有良好的輸送穩定性。2.2碳轉化率高.2 防渣、防積灰手段由于殼牌煤氣化技術(shù)溫度通常在1500~1 600°C，所以碳(1)為避免形成大渣堵塞系統，在煤種更換時(shí)需測量灰轉化率可達9%以上。分的組成，加入石灰石的量需經(jīng)過(guò)黏度-溫度實(shí)驗得以確定。2.3 熱效率高(2) 時(shí)刻關(guān)中國煤化工’為防止高濃度殼牌煤氣化技術(shù)總熱效率可達98%，其中，煤氣化的冷媒渣漿 堵塞系統，(3)為防止MYHCNMHG管道和設備的良收稿日期: 2016- 05. -15好伴熱。作者簡(jiǎn)介:高宇(1987-)， 男，遼寧鈣州人，助理工程師，主要從(下轉第10頁(yè))事化工安全工作。第42卷第5期煤化工與甲醇化工設計通訊2016年5月Coal Cemical MethanolChemical Engineering Design Communications開(kāi)展安全性分析和風(fēng)險評估工作;通過(guò)各種渠道積極地向煤時(shí)俱進(jìn)的創(chuàng )新，這種理念體現了以人為本的重要思想。面對化工企業(yè)員工宣傳安全生產(chǎn)的重要性;應該結合煤化工企業(yè)煤化工企業(yè)日常生產(chǎn)活動(dòng)中的各種高度危險，現代安全管理.的日常生產(chǎn)活動(dòng)，應該注意到員工實(shí)際工作的特點(diǎn)。理念能夠從根本上保障企業(yè)員工的人身安全，使得煤化工企3現代安全管理理念在煤化工企業(yè)中的應用價(jià)值業(yè)安全管理水平得到有效的提高?，F代安全管理理念使得煤化工企業(yè)的安全管理活動(dòng)得到現代安全管理理念在煤化工企業(yè)安全管理中具體應用時(shí)了有效開(kāi)展，改變了原來(lái)單純依靠防治的模式，使得預防為主應該堅持以人為本的原則，充分深入地了解員工日常工作的的理念得到了彰顯，從而將許多災難扼殺在了萌芽狀態(tài)，避特點(diǎn)以及潛 在的危險，積極開(kāi)展安全分析和風(fēng)險評估工作，免了損失。同時(shí)也建立了有效的應急措施，使得企業(yè)在災難并 且通過(guò)各種渠道積極地向員工宣傳安全生產(chǎn)的重要性，提發(fā)生時(shí)不再像以前那樣束手無(wú)措，能夠有效地進(jìn)行救援，從高員工的安全意識。而把災難的影響程度降低到最小。參考文獻現代安全管理理念使得煤化工企業(yè)的安全管理變得更有[1]王超.現代安全管理理念在煤化工企業(yè)的有效應用[].內蒙古煤炭規劃性，更有系統性。從災難的預防到災難后的營(yíng)救工作都經(jīng)濟，2014 (1): 17-18.變得有條不紊，是一種現代化企業(yè)管理思維的體現?，F代安[2] 姜洪生.現代安全生產(chǎn)管理在煤化工企業(yè)的有效應用[黑龍江科全管理理念從一定程度上改變了煤化工企業(yè)的安全管理思維，學(xué)，2014 (8): 214.改變了以前單獨依靠設備而不注重人作用的模式。[3]褚桂云，劉恩勇.現代安全管理理論在煤化工企業(yè)的應用[I].內蒙4結束語(yǔ)古石油化工，2013 (1): 16-17. .現代安全管理理念是新時(shí)期企業(yè)安全管理理論的一種與(. 上接第1頁(yè))和頻繁的閥門(mén)切換，可保證其運行可靠性和穩定性極高。。非滲透氣表|氫回收工藝的比較戶(hù)氫氣.工藝。低壓蒸變壓吸附深冷分離膜分離項目用吸附劑對特定氣體利用尾氣中氫與其它利用膜對特定氣體的吸附和脫附能力組分沸 點(diǎn)不同的性質(zhì)的選擇透過(guò)性能)個(gè)氫回收率60% ~ 80%0%左右式產(chǎn)晶氫純度98% ~ 99.99%90~ 95操作壓力/MPa-直(ρ入~p出)0.8~ 2.8.2.5~ 10?-投資回收期a2.8氨水冷凝水取決于分子篩電使用壽命磁閥的使用壽命較長(cháng)正常為10a圖2膜分離法回收氫流程圖占較小最小1-水洗塔; 2-高壓水泵: 3-軟水貯槽: 4-氨水循環(huán)泵: 5-加熱 器:操作程序及閥門(mén)切換復雜復雜簡(jiǎn)單，靜態(tài)操作6-氣液分離器; 7-膜分離器操作費用較低較高3結論綜合比較氫回收三種方法后可知，變壓吸附和膜分離均運行費用費用高， 運行不穩定高很低可作為常規選擇方案，從投資、設備占地等方面而言，膜分維護很多，如換分子很少篩及電氣部分離均占優(yōu)勢;在操作可靠性方面，兩者相當。變壓吸附由于切換閥動(dòng)作頻繁，因而對其性能要求較高，國內供貨廠(chǎng)方保消耗1少量燕汽證其切換閥壽命可達10~l5a;而膜分離法由于無(wú)轉動(dòng)設備操作可靠性可靠(.上接第7頁(yè))湖北雙環(huán)科技股份有限公司。2006年，該公司第一臺采用殼(4)安裝飛灰過(guò)濾器陶瓷管，并加固管板和文丘里之間牌煤氣化技術(shù)的設備 投入生產(chǎn)，該煤氣化裝置運行不到兩個(gè)的連接。月，生產(chǎn)負荷達到100%。近幾年，我國已先后有幾十家公司3.3預防煤燒嘴的損壞與殼牌公司簽訂了技術(shù)轉讓協(xié)議，更多的相關(guān)工程項目也正(1)應適時(shí)加大煤燒嘴罩內冷卻水流量。在建設之中。(2)更換煤種時(shí)，及時(shí)調整設備相關(guān)參數。5結束語(yǔ)(3)適當降低氧煤比。殼牌煤化工技術(shù)具有原料利用率高、消耗低、污染小等殼牌煤氣化技術(shù)的工程應用顯著(zhù)優(yōu)點(diǎn)，作為世界上最先進(jìn)的煤氣化技術(shù)之一一，殼牌煤氣4.1 國外應 用案例化技術(shù)在國內和國外的實(shí)踐應用中都可謂表現出色。隨著(zhù)我在國外，殼牌煤化工技術(shù)最早應用于荷蘭的Demkolec聯(lián)國在殼牌煤氣化技術(shù)應用方面經(jīng)驗的積累，相信我們在日后合發(fā)電廠(chǎng)，該廠(chǎng)于1990年開(kāi)工建設，1993 年投入生產(chǎn)，試運的項目設計、 施工、系統運行方面都將更加完善，殼牌煤氣行階段良好，之后轉給了當地的事業(yè)部門(mén)繼續使用，運行一化技術(shù)在我國的煤中國煤化工要的作用。直良好。殼牌煤氣化技術(shù)在國外的多處實(shí)踐應用中經(jīng)受住了考驗，證明其是一項先進(jìn)的、可靠的技術(shù)。[1]付玲，付長(cháng)亮.YHCNMH(實(shí)踐[D]. 河南化4.2國內應用現狀工，2007, 4 (20) .在我國，第一家與殼牌公司簽訂技術(shù)轉讓協(xié)議的公司是●10●