1 概 述
雙高煤(高灰分、高熔點)如何氣化生產合成氣制取甲醇等產品,是近年來大家關心的問題。國內的雙高煤儲量比較大,不少礦區(qū)都有利用這種煤搞煤化工的意向,但是很難確定采用何種工藝路線。煤氣化究竟用什么方法比較好,目前沒有定論。投資、產品成本、長周期運轉之間難以協(xié)調。此外,后續(xù)流程也很重要,也不能忽視,否則將影響到煤氣化整個工程。這是以煤為主的能源企業(yè)正在考慮的事情。
為了合理地利用雙高煤,我們需要對煤氣化工藝分類比較,仔細研究哪一種工藝更適合用于雙高煤。眾所周知,國內外煤氣化工藝很多,其中有一部分有實用價值。按照進料特點來區(qū)分可以分為三大類,即粉煤、煤漿和塊煤工藝。國內目前比較熟悉的各類實用技術可以用圖1表示。
圖1 煤氣化工藝現狀圖
2 對各類流程的剖析
圖1顯示三種進料煤氣化的后續(xù)工藝是不同的。這是用國內現有工藝來區(qū)分的,并不是只能這樣搭配。
2.1 以煤漿為原料的三種流程
以煤漿為原料的技術主要是圖中的三種,它們的原料煤漿中主要成分是煤和水,即稱水煤漿,通常煤的含量占60%左右。所謂多元料漿,就是除上述兩種成分外,再加入一種或多種成分,例如重質烴。近年來有人提出,將合成油F-T反應的廢催化劑,加入料漿中,更能反應煤漿的多元性。
從宏觀來看這三種技術的差別不大。它們前面的制漿工藝過程是一樣的,煤漿進入氣化爐的位置都在爐體的上部,氣化爐爐體的結構和大小也基本相同,對同一個煤種,煤漿濃度、助熔劑種類和數量、氧耗量基本一致,操作溫度和操作壓力也一樣,所以產生的合成氣成分基本相同。爐體下面的激冷室也無多大差異,后續(xù)的激冷工藝也大同小異。如果爐體結構設計合理,產生的影響不會很大,這些技術都已經成熟。
這三種流程的區(qū)別在于噴嘴的數量和煤漿噴入爐內的方向。其中Texaco和多元料漿是單噴嘴,煤漿噴入方向為自上而下的垂直噴射,而四噴嘴技術是四個噴嘴水平對置噴射。
煤漿氣化對煤種的要求主要是:ST3<1250℃,灰分<12%。正常的操作溫度為1350℃....