加压循环流化床煤气化技术流程示意图
甘肃金昌千吨级循环流化床加压煤气化示范装置现场全景图
兰州兰石能源装备工程研究院有限公司是兰州兰石集团有限公司下属的全资子公司,是兰石集团企业技术中心核心组成部分,专门从事能源装备领域基础研究、应用研究、产品技术研发与设计、销售与市场拓展、安装调试及其成套与工程项目总承包 (EPC)、工程技术咨询与服务,以及成套装备工程和技术的进出口业务。
近年来,公司大力开发新型煤化工技术,加快由传统装备制造向整体解决方案服务转型升级的步伐,其中与中科院工程热物理研究所共同开发的加压循环流化床煤气化技术工艺包,已在甘肃金昌成功实现工业化应用。
技术简介
循环流化床加压煤气化技术以0~10mm粉煤为原料,对煤的灰分指标要求低,切合中国煤质结构的特点,能够大幅降低企业生产成本。通过富氧加压、分级配风等技术实现煤气成分可调节,高温煤气经过余热回收及布袋除尘达到环保要求,辅以残炭燃烧技术使系统碳转化率达到99%以上,并可副产0~10MPa过热蒸汽,环保效益明显。
该技术突破了大型循环流化床加压气化返料、气固分离、超低挥发分难燃燃料的燃烧等关键技术,全自动化生产,过程清洁、环保,运营成本低,为我国先进煤气化技术提供了新的路径,该技术的工业化对固定床合成氨改造,大规模工业燃气、煤制氢、化工合成气具有重要意义。
技术优势
1)对煤种适应性强,褐煤、烟煤、无烟煤、兰炭沫等均可用,原料为0~10mm粉煤,无需烘干/研磨,成本低;
2)装置负荷操作弹性大 (40%~120%),紧急情况下,可迅速实现压火,压火数天后仍可快速启动,与下游配合调节负荷便捷;
3)该气化技术环保性好、氧耗低、无含酚和焦油废水;
4)采用固态排渣,干式除灰,无复杂的渣水处理系统,节能环保;
5)核心技术及关键设备已在工业企业投入使用,可靠性强;
6)开车及调试投用时间快,系统运行稳定,无需备炉;
7)采用加压技术,核心设备尺寸小,气化装置占地面积小,装置建设投资少;
8)副产高品质过热蒸汽,可满足后续煤气变换工艺需求,运行成本降低;
9)以工业运行数据为基准,与常压间歇式固定床造气相比,吨氨造气成本明显降低;
10)用于常压间歇式固定床合成氨装置改造时,加压技术可以甩掉部分压缩机及脱硫罗茨风机,吨氨电耗可降低约500kW·h,经济效益显著。
市场应用
间歇式固定床合成氨装置改造领域
1)与常压间歇式固定床造气相比,吨氨/醇造气成本明显降低,降低成本约500元/吨氨,已成功应用于甘肃金昌20万t/a合成氨装置原料气供应项目;
2)气化炉带压运行,匹配改造时,可以甩掉脱硫罗茨风机及部分压缩机,吨氨电耗可降低约500kW·h,经济效益显著;
3)间歇式固定床合成氨装置改造时,直接在合成工段前配入高压N
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,在减少前各工段做无用功的同时,间接增大了各工段处理负荷及装置总体产能。
煤制氢气领域
1)采用加压循环流化床煤气化技术进行煤制氢,根据煤种不同,制氢成本可低于0.7元/Nm3,一次投资少,运行成本较低,已成功应用于炼油化工20万Nm3/h煤制氢项目;
2)在石油化工领域,诸如重油轻质化、催化重整、加氢精制等需氢装置,煤制氢具有显著的成本及环保优势。
煤制工业燃气领域
1)采用富氧气化,煤气热值范围:1400~2400kcal/Nm3,单炉产气规模10k~200km3/h,煤种适应性广泛,工业燃气折合同热值天然气成本<1元/Nm3,运行过程中无含焦油、酚等化工废水产生;
2)在工业燃气领域,诸如氧化铝焙烧、陶瓷焙烧、冶金等行业,集中供气站是行业趋势,采用加压循环流化床煤气化技术进行煤制工业燃气具有显著的优势。
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