多喷嘴对置式水煤浆加压气化-孙正泰

1、多喷嘴对置式水煤浆加压气化 煤气化技术的好选择孙正泰多喷嘴对置式水煤浆加压气化n是煤气化技术的好选择；n是水煤浆气化技术的最佳选择；n是具有国际领先水平、能与国际先进煤气化技术同台竞争的世界一流产品。q现代煤化工的特点;q煤气化技术的选择原则；q国内煤气化装置的应用情况；q“多喷嘴”与GE、Shell气化炉的技术经济比较；q关于煤种选择；q结束语。内容提要现代煤化工的特点n大型化、煤电化一体化、产业基地化；n一流的技术、一流的设备、一流的管理；能适应各种煤的转化、气化；n高投入、高难度、高风险。1、现代煤化工对煤气化技术的要、现代煤化工对煤气化技术的要求求n大型化、高生产能力、高可靠性；单炉投

2、煤量5002000吨/日以上，年运转7200hr以上；n过程高效、能耗低；n煤种适应宽、能吃劣质煤、三高煤；n投资低、国产化；n环境友好。2、煤气化技术的选择原则n先进n可靠n适用n环境友好n高效益3、国内煤气化装置应用情况n3.1 UGI炉n3.2 恩德炉n3.3 灰熔聚炉 山西丰喜集团P10 3.2 10气化炉、07.3开车，投煤550吨/日，产气35000Nm3/hrCO+H2=71% CO2=25% 投资5500万元。（水冷壁废锅两段式加压粉煤气化）2006.5.15 36吨/日中试装置通过国家验收。中试结果：P30P40T 13001600 CO+H2=91.74%碳转化率98.9%

3、比O2耗298.6Nm3/1000Nm3（COH2）比煤耗518.2kg/1000Nm3（COH2）适应煤种：褐煤、烟煤、贫煤、无烟煤等3.4 两段炉的应用两段炉的应用n2006年 内蒙世林化工有限公司建1000吨/日 投煤量两段炉（采用激冷流程），生产30万吨/年甲醇，08年建成。n2006年 华能集团绿色煤电集团，采用2000吨/日投煤量两段炉，建设250MW IGCC发电工程，2008年建成。3.5 Shell炉3.5 Shell炉n引进19套，签合同；n正在开车5套装置；n双环 06.5.17 开车 ，最长连运20多天；n湖北枝江 06.12.10开车， 最长连运135小时；n安庆 0

4、6.11.18 开车，最长连运18天；n洞庭 06.12.19开车， 最长连运135小时；n柳州 06.12.24 开车，最长连运20多天。 Shell炉开车中的主要问题炉开车中的主要问题n仅一台炉，系统复杂、仪表连锁多，系统运行脆弱；n大块渣堵渣问题： 氧煤比不好控制、炉渣波动大 水冷壁大块掉渣 烧嘴隔焰罩漏水，造成大块结渣n煤粉气流密相输送不均匀，计量不准；n激冷气压缩机故障多；n炉内没有温度计，靠气体成分估计难度大；n投资高、建设周期长，不能长周期运行，经济损失大。 3.6水煤浆气化炉n开发、应用已有20多年历史，有30多套气化炉投运。n装置的国产化程度高，90以上，最高98国产化率。n

5、近二年的新建厂一次投料成功实现长周期运行。n激冷流程能适应后加工生产合成氨、甲醇合成气要求。n多喷嘴对置式水煤浆气化的工程开发成功，更为水煤浆技术大型化创造有利条件，（单台投煤量10002000吨/天以上）。4 “多喷嘴”与GE、Shell气化炉技术经济比较4.1 “多喷嘴”与GE比较4.1.1气化装置运行指标比较装置名称单 炉 投煤量（吨/日）气 化 压力（Mpa）有效气成分 （ C OH2）比氧耗O2Nm3/1000Nm3(COH2)比 煤 耗 K g 煤/1000Nm3(COH2)碳 转 化率（）备注国泰四喷嘴10004.084.930953598.8北宿洗精煤煤浆浓度6061鲁南化肥厂

6、4002.6/2.982833365479697北宿洗精煤煤浆浓度63上海焦化厂5004.08141263895神府煤煤浆浓度6062渭河化肥厂7506.57841562795华亭煤 煤浆浓度60淮南化肥厂5004.07742570895华亭 义马混煤 煤浆浓度624.1.2 比较结果分析n国泰和鲁南化肥厂同属兖矿集团下属企业。在国泰1000吨煤/台装置考核期与鲁南化肥厂使用同一个煤种。鲁南化肥厂是我国引进的第一套德士古水煤浆气化技术的上述运行指标与GE技术比较最具有可比性。n由于四喷嘴对置式气化炉和新型预膜式喷嘴的气化效率高，技术指标先进。国泰与鲁南化肥厂同期运行结果相比：n有效气（COH2

7、）成分提高了23个百分点；nCO2含量降低了23个百分点；n碳转化率提高了23个百分点；n比氧耗降低7.9；n比煤耗降低2.2%。德州化肥厂四喷嘴与单喷嘴气化炉比较n（COH2）高出23个百分点；n碳转化率高出23个百分点；n粗渣中碳含量25，单喷嘴为78；n细灰减少，细灰含碳量减少一半；n耐火砖寿命比单喷嘴炉大为延长；n操作平稳、炉温波动小，烧嘴一般使用两个月；n“多喷嘴”投资比单喷嘴炉高1000万元，但由于过程高效、指标先进、操作费用低、可日增加经济效益5万元！4.3“多喷嘴”与南京金陵大化肥GE气化装置比较4.3.1 规模与投资比较（1）国泰的多喷嘴水煤浆气化与南京金陵化肥的GE水煤浆气

8、化都是天辰公司设计的相同装置规模，同时建设投产，且都是4.0MPa系列的煤气化装置，比较如下：工厂名称投煤量建设期初设投资（万元）实际投资（万元）金陵31000吨/天.台0 3 . 1 0 . 1 8 -05.9.2526136.23/三台33000/三台国泰21000吨/天.台0 3 . 8 . 2 -05.10.1718478.42/两台25458/两台（2）技术专利费：）技术专利费：n金陵大化肥给GE的专利费680.1万美元n其中：1、技术转让费604.48万美元（有效气量为328.8万Nm3（COH2）/日，相当于1.84美元/Nm3（COH2）；2、PDP软件包 50万美元；3、服务

9、费 10.62万美元；4、培训费 15万美元。n国泰四喷嘴的软件费 若按GE的1/3计，应为n1.841/3290万Nm3（COH2）/日8.281473万元n（注：1、国泰的初设有效气量149877.13240。8068290万Nm3（COH2）/日； 2、当时的兑换率为8.28元/美元。）（3）分析：q每套气化炉的投资费用： 金陵大化肥GE装置的实际总投资应为 33000680.18.2838630万元/三台炉， 则每套气化炉系统投资为1.28亿元。 国泰每套气化炉系统1.35亿元。q每台气化炉的生产能力：金陵GE每台炉投煤1000吨/日，产能23万吨氨/年；国泰四喷嘴每台炉投煤1000吨

10、/日，产能25.4万吨甲醇/年，相当于2627万吨氨/年(考核值)4.4 GE与Shell气化装置比较4.4.1 可研估算投资比较(亿元) 金陵洞氮湖北安庆双环/柳州投煤量2000吨/日2000吨/日2000吨/日2000吨/日1000吨/日产量30万吨氨/年30万吨氨/年30万吨氨/年30万吨氨/年20万吨氨/年 3万吨氢/年3万吨氢/年3万吨氢/年3万吨氢/年 气 化 炉 台 数（压力）三台（P40）一台（P40）一台（P40）一台（P40）一台（P40）生产方法GE水煤浆Shell干煤粉Shell干煤粉Shell干煤粉Shell干煤粉项目投资9.7816.5915.738.816.0空气

11、装置2.212.662.481.631.0气化装置2.464.173.912.372.0气化软件费6038.6万元9194.75万元5127.4万元4592。39万元 2.23.41.91.7 平均2.3 原料储运0.270.700.560.28 4.4.2概算与实际投资比较（亿元） 金陵洞氮湖北安庆双环/柳州初设总概算10.6311.6建成实际总投资11.01818167.0 金陵洞氮湖北安庆双环/柳州国泰实际建成投资3.868884.52.55气化炉台数三台炉一台炉一台炉一台炉一台炉二台炉4.4.3气化装置投资比较（亿元）5. 关于煤种选择的问题煤气化煤种选择原则 因煤制宜 就地取材 用劣质煤水煤浆气化用煤干煤粉气化用煤关于煤的“灰熔点