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                                    2017年煤气化技术发展趋势:大型化、高能效与宽煤种适应性

                                    中国占据全球最大煤气化市场地位。截至2017年11月底,中国煤化工行业有20多家煤气化技术专利的近千台气化炉在运行,合成气总量超过3000万方/小时。在大型现代煤化工项目的驱动下,煤气化技术正在向高能效、大型化和宽煤种适应性方向发展。

                                    大型化

                                    截至2017年底,中国已投入运行的水煤浆气化技术最大投煤量达到3000吨/天,干粉煤气化技术最大投煤量达到2800吨/天。正在开发中的水煤浆和干粉煤气化炉最大投煤量达到3500-4000吨/天。

                                    2017年11月16日,国家重点研发计划大规模水煤浆气化技术开发及示范项目正式启动。项目由兖矿集团牵头承担,华东理工大学、清华大学山西清洁能源研究院、煤炭科学技术研究院有限公司、山西阳煤丰喜泉稷能源有限公司等15家单位共同参与。

                                    项目将建成单炉日处理煤4000吨级多喷嘴对置式水煤浆气化和单炉日处理煤2000吨级废锅-激冷型高效水煤浆气化两套示范装置。其中日处理煤4000吨级多喷嘴对置式水煤浆气化炉即将应用于荣信化工二期40万吨/年煤制乙二醇项目。

                                    高能效

                                    以GE辐射废锅气化技术为例,资料显示,单炉投煤量3000吨/天的GE辐射废锅气化炉,单台炉可产230~290t/h的高压饱和蒸汽。采用辐射废锅,可以实现全厂蒸汽平衡,几乎无需再配备独立的锅炉生产额外蒸汽或电力,节约了大量燃煤。

                                    以180万吨/年煤制甲醇项目为例,采用辐射废锅技术后,每小时可节省燃料煤约35吨标煤,减少二氧化碳排放约100吨,减少二氧化硫排放约100Kg,氮氧化物排放约100Kg。

                                    资料显示,阳煤丰喜临猗分公司建成一台投煤量600吨/天,压力4.0Mpa的气化炉,辐射废锅饱和蒸汽产量为0.5-1.0吨/1000Nm3合成气,30万吨/年氨醇装置每年可多回收30万吨蒸汽。装置于2015年6月开始设计建设,2016年4月投料成功,并连续稳定运行。

                                    2017年11月11日-14日,中国石油和化学工业联合会组织专家对“合成气/蒸汽联产水煤浆水冷壁煤气化炉”(水煤浆水冷壁直连辐射废锅气化炉、晋华炉3.0)进行了现场72小时考核,各项技术指标达到或优于设计,考核专家组一致同意通过连续稳定72小时现场考核。

                                    宽煤种适应性

                                    开发宽煤种适应性的气化技术,有利于企业就地取材,解决劣质煤炭资源的有效利用。随着技术的不断进步,干粉煤气化的煤种应用扩宽到褐煤、烟煤、无烟煤及“三高”劣质煤等,水煤浆气化的煤种已包含烟煤、无烟煤、烟煤混煤等。

                                    中化长山改扩建工程是航天炉首套褐煤气化装置,于2015年9月开车,产能达到36万吨/年合成氨和60万吨/年尿素。项目以蒙东地区的褐煤为原料,该煤种含水量为21%~30%,热值3400~3500大卡,灰熔点1050℃左右,利用航天粉煤气化技术,碳转化率达到99.2%以上,有效气(CO+H2)高达87%-90%。

                                    山西晋城是中国主要的优质无烟煤生产基地,经过几十年的开采,优质无烟煤资源日渐减少。而“三高”无烟煤可采储量约占总可开采储量的40%,赋存条件好,容易开采,因此“三高”无烟煤的合理有效利用至关重要。晋煤集团天溪煤制油分公司造气工艺技术改造项目采用两台Ф2800炉型的航天炉,最高日处理原煤量1900吨,全部采用晋城“三高”无烟煤。项目于2014年8月投料运行。


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