殼牌煤氣化技術

      殼牌是世界知名的國際能源公司之一。殼牌煤氣化技術可以處理石油焦、無煙煤、煙煤、褐煤和生物質。氣化爐的操作壓力一般在4.0MPa，氣化溫度一般在1400～1700攝氏度。在此溫度壓力下，碳轉化率一般會超過99%，冷煤氣效率一般在80～83%。對於廢熱回收流程，合成氣的大部分顯熱可由合成氣冷卻器回收用來生産高壓或中壓蒸汽；如配合採用低水氣比催化劑的變化工藝，在變換單元消耗少量蒸汽即可保證變換深度要求，剩餘大量蒸汽可送入全廠蒸汽管網，獲得可觀的經濟效益。

      目前，殼牌全球解決方案國際私有有限公司負責殼牌氣化技術的技術許可，工藝設計以及技術支持。2007年殼牌成立瞭北京煤氣化技術中心，2012年初，殼牌更是将其全球氣化業務總部也從荷蘭移師中國，這充分體現瞭殼牌對中國現代煤化工蓬勃發展的重視，同時殼牌也能更好地利用其全球氣化技術能力，貼近市場，爲中國客戶提供更加快捷周到的技術支持。目前，在北京的殼牌煤氣化技術團隊可提供從研發、工程設計、培訓、現場技術支持以及生産操作和管理的全方位技術支持和服務。

一、整體配套工藝

      根據不同的煤質特性以及用戶企業的不同生産需求和規劃，殼牌開發瞭下面3種不同爐型：

殼牌廢鍋流程是當前工業應用經驗最豐富的幹粉氣化技術。它的效率和工藝指标的先進性已經得到瞭(le)驗證和認可，而且在線率也在不斷創造新的世界紀錄，大部分客戶已實現滿負荷、長周期、安全、穩定運轉。如果業主比較關注熱效率,全廠能效和環保效益的話，採用殼牌廢鍋流程並(bìng)配合已成功應用的低水氣比變換技術應該是最合适穩妥的方案。

      殼牌上行水激冷流程特别适合處理有積垢傾向的煤種；适合大型項目，此外投資低，可靠性高。對於比較關注在線率和低投資的業主，採用殼牌上行水激冷流程應該是最合适穩妥的方案。

殼牌下行水激冷流程在煤種的适應性方面與市場上其它下行水激冷技術相似，特别适合處理有積垢傾向的煤種；由於其採用瞭殼牌廢鍋流程成熟的對置多燒嘴布置，氣化爐内流場分布合理，溫度場均勻，使得碳轉化率高，負荷調節靈活。同時採用經過工業驗證的豎管式水冷壁設計，氣化爐規模易於放大，能滿足大型項目的需求。

1、工藝簡介

殼牌廢(fèi)鍋(guō)流程工藝流程如下：

      通過帶式輸送機從煤場取原煤，在磨煤與幹煤系統中經過研磨和幹燥後，然後通過“粉煤加壓與給料”（鎖鬥）系統，在一定壓力下，送入氣化爐的煤燒嘴。

      粉煤在氣化爐中與蒸汽稀釋後的氧氣氣流發生反應，産生合成氣與（飛灰）渣。從氣化爐頂部出來的合成氣被經過濕洗的合成氣激冷到800～900℃，然後在合成氣冷卻器（廢鍋）中進一步冷卻。大部分渣在氣化爐底部以熔渣的形式從氣化爐出來，在渣（水）池中被激冷分散成小玻璃狀渣塊（大小平均約2～5mm）。

      合成氣所夾帶的飛灰在幹法脫灰單元中由一個高溫高壓過濾器去除並通過灰鎖鬥系統排出，經過氣提和冷卻後，飛灰送到存儲和處理設施去。

      基本上不含飛灰的合成氣最後進入濕洗單元，灰塵含量降至<1毫克/标準立方米，同時濕洗也将合成氣中鹵化物含量降至<<1ppmv。合成氣離開濕洗單元時達到水汽飽和，到氣化界區時溫度大約在160～175℃。

      在渣池中收集的渣通過鎖鬥系統排放，通過撈渣鏈與水分離，再經過傳送帶輸送至界區外。通過帶有外部冷卻器的渣池水循環回路，移走渣池中吸收的熱量。

      爲防止除渣與濕洗系統中的微量元素累積，兩個系統均配有污水排放。排放水先經過汽提脫除硫化氫及其它酸性氣體，並降低水中的氨到環境可以接受的水平，然後澄清，此過程稱爲“初級水處理”。澄清池中的固體物經真空帶式過濾器分離，做成濕餅進行回收，送至原料煤場，並在“幹燥”後加到磨煤機的進料中。通常廢水汽提塔尾氣被送至界區外的硫回收單元，放空氣被送至火炬系統。

2、技術特點

      殼牌氣化爐與其他的幹粉水冷壁氣化爐相比有兩個獨特的特點：對置多燒嘴設計和豎管水冷壁設計。

      對置多燒嘴設計:流場熱負荷均勻，峰值熱負荷低，保護水冷壁；挂渣均勻，熱疲勞低，熱損少；燒嘴磨損小，水冷壁壽命長；煤氧混合均勻，停留時間長，碳轉化率高；單爐氣化能力大，易於放大(4000噸/天單爐)；負荷調節能力強（單燒嘴條件範圍是40%～120%）。

      豎管式水冷壁的設計：直管水冷壁，成熟技術，故障低，到現在沒出現重大故障；流程短換熱能力大，允許的換熱流程長，爐子的尺寸易於放大；氣化爐水冷壁的使用壽命保證25年；可在環形空間對水冷壁維修，無須拆出内件維修，周期短。

3、技術優勢

高效率、低氧耗、低煤耗、低水耗，符合發改委設定的效率及消耗門檻

      随著國家對煤化工項目更高的能效和環保要求，拟在建項目應綜合考慮運行和環保成本。對於不同的煤化工産業鏈研究表明，殼牌廢鍋流程都能接近發改委“十二五”煤炭深加工項目的指标的先進值。

*計算基於某典型煤種

煤種适應性寬，豐富的理論和實踐經驗

      殼牌氣化裝置已成功處理國内上百種煤作爲生産原料，涵蓋無煙煤到褐煤不同煤種（灰分6～36%,水分3.8～35%，灰熔點從1140～到大於1500℃）以及石油焦。由於殼牌掌握煤質對氣化影響基礎理論和經過實際驗證的數學模型，無需試燒即可對煤質進行氣化适應性的評價。目前，殼牌已經對國内用戶進行多輪培訓使其掌握運行訣竅，並提供殼牌專有煤質氣化特性分析模型給用戶用於日常生産。

廢水少，渣灰可利用，環境友好

      廢鍋流程廢水排放量約爲0.10噸/千标準立方米有效氣，隻相當於國内幹粉水激冷技術的1/8。而且飛灰和渣可作爲建築材料進行銷售和使用。保優勢将成爲客戶帶來巨大的社會和環保效益。

成熟的大規模工業應用

      多家殼牌技術用戶已實現瞭連續運行百日常态化和全年累計運行三百日常态化，運行的可靠性和技術的成熟度已得到瞭業内的逐漸認可。豐富的運行經驗，以及不斷的改進和優化，保證瞭殼牌是風險最小，技術最成熟的幹粉氣化技術。

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