惠生-壳牌下行水激冷气化技术及其首套商业装置的运行状况分析

介绍了新开发的惠生-壳牌下行水激冷气化技术工艺流程,并从主要工艺系统、能耗、合成气组成等方面对比了该技术与传统废锅流程的差异,分析了该技术在气化炉拱顶和合成气激冷系统方面的创新设计。示范装置的运行结果表明,该技术具有碳转化率高(>99%)、粗渣和滤饼残碳含量低(<5%)、成渣率高(>90%)、有效气含量高(>90%)及煤种适用性宽等特点;由于采用多烧嘴,更适宜于大型煤化工项目。

惠生-壳牌下行水激冷气化炉的数值模拟

利用计算流体力学方法对商业化运行的惠生-壳牌下行水激冷气化炉进行三维数值模拟。采用离散相模型描述气固相流动之间的相互作用,利用随机轨道模型追踪粉煤颗粒的运动,将粉煤气化分为水分蒸发、煤热解、气气均相反应和气固非均相反应等过程;运用realizable k-e模型描述气相湍流流动;运用组分输运模型以及有限速率-涡流耗散模型描述气化过程中的复杂化学反应过程;采用P-1模型描述气化炉内的辐射传热。研究结果表明:建立的计算模型合理准确,气化炉出口有效气含量大于90%,碳转化率大于99%。

壳牌干煤粉气化技术与壳牌下行水激冷流程气化技术的比较

继壳牌干煤粉气化技术(SCGP)进入中国市场后,壳牌公司又开发了下行水激冷流程气化技术(SCGP Bottom Quench),以简化传统流程,消除干灰堵塞问题,降低投资成本。本文从工艺特点、气化炉结构、设备布置以及投资成本等方面进行了2种气化技术的比较,分别指出了SCGP和SCGP Bottom Quench的优势和劣势,结果表明:1传统的SCGP工艺技术成熟可靠,热回收率高,经济环保,但项目前期投资较大,装置设备较多,施工吊装与管道布置难度较大;2新开发的SCGP Bottom Quench气化炉结构简单,装置设备减少,项目投资缩减,但国内仅有1套装置投产运行,其环保性能和装置的稳定性有待观察。

惠生—壳牌下行水激冷流程气化装置设备及管道布置特点分析

介绍惠生—壳牌下行水激冷流程气化装置,论述磨煤及干燥、粉煤加压及进料、煤气化、除渣和洗涤工序的关键设备及关键工艺管道的布置设计,提出优化设备及管道布置设计的建议,供后续同类装置设计参考和借鉴。

同一种褐煤在两种煤气化工艺上的应用分析

2015年我国煤炭探明储量15663.1亿t,其中褐煤约占13%,褐煤的清洁、高效利用意义重大。以内蒙古东明矿褐煤为对象,分析了同一种低阶褐煤在壳牌干煤粉下行水激冷气化工艺和非熔渣-熔渣水煤浆气化工艺上的应用,认为这两种煤气化工艺技术使用同一种低阶褐煤均可行,但在原料制备、比氧耗、比煤耗、经济性等方面存在较大差异。因此,在确定了原料低阶褐煤的煤种后,选择适合这种褐煤的煤气化工艺技术要非常慎重,不单从理论上进行研究,更要从工程实际进行研究分析,最终选择在理论上、工程上、经济上都能满足适合这种低阶褐煤的煤气化技术。分析结果表明以东明矿褐煤为原料采用壳牌干煤粉下行水激冷气化工艺技术更适合。