恩德粉煤气化技术.docx
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恩德粉煤气化技术.docx
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恩德粉煤气化技术
恩德粉煤气化技术
评估报告
(一)恩德粉煤气化技术介绍
1、技术发展的历程
恩德粉煤气化技术是朝鲜恩德“七.七”联合企业引进德国温克勒技术后,在生产运营实践中,结合本国实际,经多次革新改造后,发展完善起来的、具有自己特点的实用新型煤气生产技术,已经在朝鲜正常运行三十多年。
50年代,朝鲜为发展化学工业通过原苏联引进了两台1万m3/h台的温克勒炉。
60年代后为适应生产发展需要开始对该炉进行改造,一开始就是原装置改造,生产能力达2万m3/h台,之后又发展为3.4万m3/h台,乃至现在的4万m3/h台。
运行三十多年的时间证明,这一炉型具有很多优点,一是煤源丰富价格低廉;二是气化强度大;三是操作弹性大;四是运行稳定可靠,运转率高;五是不产生焦油、油渣等杂质,净化简单,环境影响小;六是投资运行成本低等。
1996年,抚顺市黎明机械厂经考察论证,和朝鲜平壤技术贸易中心合作成立了中外合作抚顺恩德煤气炉制造安装有限公司(现改名为抚顺恩德机械有限公司),引进了该技术并结合中国国情加以开发、完善,采用先进的DCS控制等技术,提高了原来恩德炉的技术水平。
恩德炉专有技术已于1999年获得了中国实用新型专利,并于
2000年2月获得了粉煤气化装置的生产制造服务的ISO-9002认证。
2、工艺技术原理
温克勒炉为流化床气化工艺,五、六十年代在世界各地大量使用,但主要是用于生产工业和民用发生炉煤气,恩德煤气化技术是在温克勒炉技术的基础上,经过几次的革新改造发展起来的技术。
恩德煤气炉与传统温克勒炉相比作了三项重大改进;其一是炉底部改成一定形状的锥体,取消了原有的炉蓖,代之以布风喷嘴;其二是在发生炉出口增加了旋风除尘返料装置。
其三是改变废热锅炉位置,减轻磨损。
恩德煤气化炉的气化流程如下:
0-10毫米的合格粉煤由备煤工段送至本工段的氮气加压密封的气化炉煤仓。
煤通过煤仓底部的三个螺旋加煤机送入发生炉底部锥体段。
空气或氧气由离心式鼓风机吸入,加压至0.4Mpa,和过热蒸汽混合气作为气化剂和流化剂,分多路从一次喷嘴和二次喷嘴进入气化炉。
按照煤气热值要求,采用不同浓度的富氧空气。
粉煤和气化剂直接接触反应,在炉内形成密相段和稀相段。
密相段温度分布均匀,反应温度950-1000℃,稀相段温度还要高一些。
这样煤中的焦油,酚和轻油被高温裂解。
一次喷咀设在加煤机下方的发生炉锥体部位,与切线方向成一定仰角和斜角,使入炉原料煤较好流化,并发生燃烧反应和水煤气反应。
大部分较粗颗粒在炉底锥体段附近形成密相段,呈沸腾状,气、因两相传质,传热剧烈;其余入炉细粉和大颗粒受热裂解产生的小颗粒由反应气体携带离开密相段,在炉的上部形成稀相区,并在此处与二次风嘴喷入的二次风进一步发生反应。
入炉较粗重杂质及反应后的灰渣落到气化炉底部,由水内冷的螺旋出渣机排于密闭灰斗,定期排到炉底渣车,再倒入渣仓,经短皮带送到临时储渣场,这部分灰渣约占总灰量40%。
未经过反应完全的细粉颗粒由煤气带出炉外,经旋风除尘将其中较粗部分降下,靠重力经回流管返回气化炉底部,再次气化,从而使飞灰含碳降低到15%以下。
出炉煤气温度900-950℃,通过旋风除尘器,经飞灰沉降室再进入废热锅炉回收余热,产生过热蒸汽。
由于煤气先经过飞灰沉降后再进废热锅炉,使废热锅炉的受热面磨损大为减轻。
废热锅炉出口煤气约240℃,进入洗涤冷却塔除尘冷却,出口温度降为35℃,之后进入湿式电除尘器进一步除尘,经煤气鼓风机加压,经捕滴器汇入外送煤气总管,出站煤气含尘≤50mg/m3,温度35℃,压力0.002Mpa。
煤气经电除尘后可作为合成气,或直接送煤气管网。
3、技术特点
恩德粉煤气化炉的工艺技术,同原温克勒气化炉相比有以下特点:
(1)炉底炉蓖改为喷咀布风要落在炉蓖上,但为了保证气化剂的均匀分布,在炉蓖上不能有炉渣粘结,所以要求炉床温度要低,这就限制了炉子的生产能力;另外在实际生产中,经常会出现炉底局部高温、结渣、偏渣等情况需停炉处理,缩短了炉子生产运行时间。
为解决这一问题,恩德炉取消了炉蓖,将炉体下部改成一定开关的锥体,用喷咀向炉内送风,气化剂和流化剂通过喷咀,使煤粉得以充分流化,解决了炉底结渣问题,使气化炉的运转变得稳定可靠,炉子的运转率一般都在90%以上(365天/年计)。
(2)解决了带出物含碳量高的问题
在生产过程中,由于摩擦、碰撞、热解使煤的颗粒变小,包括入炉煤料中含有较高的细粉。
发生炉出口煤气带出物较多,含碳量较高从而使得原料碳的利用率低。
为了解决这个问题,采取了两项措施:
一是在炉体中上部增设二次喷咀,使小颗粒进一步气化;另一个方法是采取热回流的方法,即用干式旋风除尘器。
一般情况下,炉渣从炉底部排出40%,60%从炉顶随煤气一起带出。
从粗煤气中分离出的固体颗粒通过回流管返回气化炉内再次流化气化,使飞尘中含碳量降低到15%以下,从而提高碳的利用率可达92%。
(3)发迹废热锅炉的设置位置
恩德粉煤气发生炉将废热锅炉设置在旋风除尘器的后面,出炉煤气经除尘器后再进入废热锅炉。
由于煤气中含灰量的降低,对锅炉管的磨损大为减少,这样大大延长了废热锅炉的寿命的检修期。
实践证明,废热锅炉每年只需检修一次。
(4)气化强度大
由于流化床的气固相接触好,加强了热传导和热交换,强化了传热过程,使气化强度变大。
最大单炉产气量可达40,000m3/h以上。
(5)煤源丰富价廉
恩德炉可以使用高灰份的劣质粉煤,使煤源得到很大拓展,资源得到充分合理利用,同时由于褐煤价格比较低,运输半径小,运费降低,使煤气制造成本显著下降。
(6)极少产生焦油,净化简单
在流化床中,由于温度高而且各处温度分布均匀(均在900-950℃以上),原料中的挥发份受热迅速分解,焦油、重质碳氢化合物等裂解比较完全,从而煤气中焦油、油渣等含量低,净化系统简单,污染少。
(7)操作弹性大,开停炉方便
恩德炉最小负荷受到流化所需要的最小速度的限制,最大负荷则受到残留物完全燃烧所需最短时间的限制。
气化炉生产负荷可在设计负荷0~110%范围内调节。
气化炉开停炉操作方便,如需停炉,可停供氧气(或富氧空气)、煤和蒸汽,在几分钟内即可实现停炉。
因流化床冷却速度慢,即使在几天之后仍可鼓入氧(富氧、空气)和蒸汽重新启动。
停炉期每天喷入一次或两次少量空气就可维持炉温。
这一特点对于工业燃气的生产组织和调度创造了条件。
(8)运转稳定可靠、检修维护少
由于取消了炉蓖,避免炉底结渣问题,气化炉实际就是一个空桶。
气化炉仅由内衬耐火材料的炉体和可拆卸的喷咀组成,没有传动部分和易损件,故不需太多的维修即可获得较高连续运转率,一般可达90%以上。
(9)运行成本低
恩德炉生产工艺较简单,生产人员和材料费用仅为固定床炉型的一半。
按国内某厂现行价格标准核算(某厂介绍),恩德炉产半水煤气成本0.12或0.13元/m3,而固定床为0.19~0.22元/m3,是恩德粉煤气化炉的1.73倍。
(10)自产蒸汽量大
每万立方米煤气可产5.5吨蒸汽(P=0.6Mpa),80%自用,20%外送做到造气蒸汽自给并有富余。
(11)投资少,工期短
以每1万m3计算,恩德煤气化装置的投资额是1000—1500万元/h万m3(随热值定),不足德士古气化炉投资的40%(德士古按国产化方式建设)。
单台恩德炉规模增加,单位投资将进一步降低。
(12)所产的煤气用途广泛
恩德炉可根据煤气的要求采用空气、富氧空气、氧气作气化剂,生产不同组成和热值的煤气,可用作工业用燃料气、民用燃料气、合成气(生产合成氨、甲醇等)。
4、应用情况
温克勒炉在世界上曾有较多的企业采用,在此技术上发展起来的恩德炉在朝鲜恩德联合企业,生产合成氨、甲醇用合成气,已运行了30多年,我国景德镇煤气厂的空气煤气装置已投入了运行。
朝鲜恩德联合企业现有两台气化炉,1#炉产气量为4万Nm3/h,2#炉产气量为3.4万Nm3/h。
两台炉均采用纯氧气化(93~95%),所用煤种为当地褐煤,以2#炉为例,气化主要参数如下:
煤工业分析:
W116.57%W8%(干燥后)V22.51%A39.72%C33.78%
灰熔点:
T11180℃T21215℃T31300℃
煤气产量:
38,000Nm3/h
煤气组成:
CO221.40%H240.4%CO31.1%CH42.5%N24.4%
煤气热值:
8.89MJ/Nm3(2127Kcal/Nm3)
废锅蒸汽产量:
18.5t/hP=0.6MPa
从气体组成看,气体中CO+H2达~70%,甲烷含量2.5%,可以用来生产合成氨和甲醇,按单炉产气量38,000Nm3计,气化炉生产能力约9万吨合成氨/年。
与德士古煤气化的单台炉能力相当。
江西景德镇煤气厂的恩德气化炉于2001年初建成投产,该炉采用空气气化,生产低热值煤气。
曾气化过多种煤种,目前主要采用河南义马煤。
该炉设计能力为10,000Nm3/h,实际操作负荷可在30%~150%的设计范围内调节。
造气炉运行稳定,达到或超过了各项设计指标。
煤气生产成本大幅度降低,该厂原气化块煤的固定床气化炉已停产。
5、消耗及投资
恩德炉适用煤种较为广泛,对煤种要求不高,尤其是适应于粉煤的气化。
一般要求气化的煤种达到如下的指标:
灰分≤40%
全水份≤8%(水份高时,应采用干燥措施)
粒度≤10mm
>10mm≯3%(为保证大块不进炉应有粉碎和筛分设备)
活性950℃>65%
T2≥1250℃
煤种:
褐煤、长焰煤、不粘或弱粘结煤
生产不同的煤气产品,恩德炉消耗指标有所不同。
采用国内某种煤时恩德炉消耗指标如下:
注:
电耗中包含空气制氧电耗。
根据煤种不同,技术经济指标将相应变化。
恩德炉气化装置主要设备包括:
贮煤槽及卷扬机、煤气炉、旋风分离器、废热锅炉、螺旋供煤机、煤气洗涤、冷却塔、喷嘴、软水泵、闸阀等。
气化能力4万m3/h的炉型投资概算如下。
序号910
11项目
非标设备制作
设备砌筑
设备安装
工艺管线安装
土建工程
电气安装
外购设备
设备运输
试车
合计投资(万元)
823
397
174
154
147
118
221
自动化仪表安装278
注:
该投资包括从贮煤仓到废热锅炉煤气出口为此,不包括设计、培训、技术专有费等。
(二)恩德粉煤气化技术与其它煤气化技术的比较
目前国内外的煤气化技术不下十几种,但成熟可靠并已较多地实现工业化的技术不多,国外技术主要有:
德士古水煤浆气化技术、壳牌粉煤气化技术、鲁奇碎煤加压气化技术,循环流化粉煤气化技术。
国内技术主要有:
固定层间歇气化技术、固定层富氧连续气化技术、灰融聚粉煤气化技术、间歇流化床粉煤气化技术等。
1、国外技术
(1)鲁奇碎煤加压气化
鲁奇碎煤加压气化技术产生于20世纪40年代,是目前世界上建厂数量最多的煤气化技术,运行中的气化炉达数百台。
鲁奇气化炉生产能力大、煤种适应性广,主要用于生产城市煤气。
生产合成气的厂较少。
我国云南解化集团和山西脊集团采用该技术生产合成氨,解放军化肥厂为年产产15万吨合成氨,山西天脊集团为年产30万吨合成氨。
但鲁奇气化炉生产合成气时,气体成分中甲烷含量高(8-10%),且含焦油、酚等物质气化炉后需设置废水处理及回收、甲烷分离转化等装置,用于合成气生产流程长、投资大,因此,单纯生产合成气较少采用
鲁奇气化炉。
(2)德士古水煤浆气化
德士古气化工艺是1978年推出的世界上第二代煤气化工艺,其技术特点是对煤种的适应性较宽,对煤的活性没有严格的限制,但对煤的灰熔点有一定的要求(一般要低于1400℃);单炉生产能力大;碳转化率高,达96-98%,排水中不含焦油、酚等污染物;煤气质量好,有效气(CO+H2)高达80%左右,甲烷含量低,适宜做合成气。
德士古气化工艺目前在世界上已建成了8个厂,其中在我国已建成投产4个(鲁南、渭河、上海三联供、安徽淮南),单炉投煤量从360吨/天~1500吨/天,气化压力从2.6MPa~6.37MPa,生产的合成气用于生产合成氨、甲醇、醋酸、发电等。
通过这几套德士古煤气化装置的建设,我国在设计、设备制造、施工、生产操作等方面已积累了丰富的经验,除进口部分关键设备外,大部分设备均可立足国内制造国产化程度较高。
(3)壳牌粉煤气化
壳牌粉煤气化技术由壳牌公司在渣油气化的基础上于1972年开始研究,1978年在德国汉堡建成年使用该工艺的大型煤气化联合循环发电装置在荷兰Buggenum投产,气化炉为单系统操作,单台炉的投煤量2000吨/日。
该技术的主要特点是:
1)干粉煤进料,煤种适应性广;2)气化温度高,碳转化率高,产品气中甲烷含量低,CO+H2含量高达90%(干气);3)与德士古气化相比,氧耗可降低15%~25%;4)单炉生产能力大,目前单炉最大煤处理能力为2000吨/日,5)气化炉采用水冷壁,无耐火衬里,维护工作量小;6)气化热效率高,冷煤气效率可达80%左右。
7)气化废水处理较简单,必要时可以做到零排放。
以上三种煤气化技术的共同特点是采用纯氧加压气化、单炉生产能力大,技术先进。
但投资大,对装置规模有较高的要求,最小规模为年产20万吨合成氨,一般在年产30万吨氨以上的规模。
由于引进技术的煤气化装投资费用高,近年来,虽然国内许多企业,特别是中小氮肥拟采用这些技术进行原料路线的改造,但由于资金限制,改造成功的厂数很少。
(4)循环流化床粉煤气化技术(CFB)
循环流化床粉煤气化技术由德国鲁奇公司开发,已实现工业化应用生产燃料气,但目前尚无生产合成气的商业化装置。
该技术以0-6mm的粉煤为原料,以氧气和水蒸汽作为气化剂,气化压力为
0.16~0.2MPa,气化温度为960~1050℃。
气化炉内的气体流速为1-4m/s,气体在气化炉内的停留时间为4-6秒,粗煤气中夹带的因体大部分在旋风分离器内脱除后,由带有气封的下灰管循环返回气化炉底部。
此外,还有在喇叭状炉床内形成的内循环。
由于新加入的原料、气化剂及大多数是煤灰的循环物质之间的混合,气化反应在气化炉底部附近入炉后立即进行,而且循环物和新加入原料之比可达40倍,从而导致碳转化率可高达98%以上,灰渣含碳率低于5%。
2.国内技术
(1)固定层富氧连续气化
固定层富氧连续气化技术是在固定层间歇气化技术上改进开发的,该技术采用含氧40~60%的富氧空气,与蒸汽混合后入炉连续造气。
60年代,以焦炭为原料的富氧气化技术在吉化、淮南等厂开发成功,90年代,部分企业掌握了无烟煤富氧连续气化技术。
固定层富氧连续气化技术实现连续操作消除了吹风气污染、单炉生产能力可提高一倍。
该技术不仅需要氧气,还需使用无烟块煤(小块)或焦炭,原料仍有很大的局限性。
(2)间歇式流化床煤气化
郑州永泰能源新设备有限公司开发的常压间歇式流化床煤气化工艺于80年代初开始开发,已成功地应用于城市燃气中。
该工艺为常压间歇式流化床煤气化技术。
它使用粉煤,用空气和水蒸汽作为气化剂又作流化介质,使粉煤在流化状态下燃烧和气化,间歇进行,空气作气化齐时产生的吹风气放空,蒸汽作气化剂时,制取水煤气。
该技术具有如下的特点:
使用煤种范围较广,适用于灰融点高于1200℃的各种煤种的粉煤;气化温度高,生产过程基本不产生焦油和酚;气化过程采用空气,省去制氧过程。
间歇流化床煤气炉可以1-13mm的粉煤制气,原料可使用无烟煤,也可使用廉价的褐煤、弱粘结性烟煤。
该炉已在河南南阳、郑州等城市煤气厂运行了两年左右的时间,运行比较稳定,具备了进一步扩大生产规模的能力。
但在合成氨装置上尚没有成功运转的经验,另外,气化炉规模小,单台炉产量在1600~1700m3左右,化肥厂的改造需建设许多台气化炉,占地面积大,管理不便。
装置是间歇操作自动化程度低,存在吹风气的污染问题。
目前山东鲁西化工集团正在建设采用常压流化床煤气化技术的Φ2500mm气化炉,用于生产合成氨,计划先上一台,再逐步更换其余煤气化炉。
(3)灰融聚流化床气化炉
灰融聚流化床气化炉是中科院山西煤化所开发的。
1999年3月内径1米气化炉进行的120吨陕西彬县粉状烟煤的大样试烧。
目前陕西城化股份公司正在进行8万吨合成氨的原料路线改造,拟建四台常压气化炉及配套的空气装置,单台气化炉满足2万吨/年合成氨的要求。
目前已有一台气化炉建成投产(年产2万吨合成氨)。
据介绍,该工艺的造气工艺指标如下:
气化炉内径2.4m,总高15m
煤4200kg/h
氧2025Nm3/h
蒸汽4000kg/h
温度1050~1100℃
压力0.13Mpa(A)
气化成分H2COCO2N2CH4
39.031.020.77.51.8%
从气化指标上看,该技术也可用于生产合成氨,但该技术日前还处在小规模工业示范的阶段,缺乏大规模工业化及长周期运行的经验。
在放大及工程化应用方面还需要一定的过程。
3.恩德粉煤气化的特色和优势
较好恩德粉煤气化与国内外现有的气化技术相比,具有以下的特色:
(1)煤种适应性较宽
恩德粉煤气化炉适用于褐煤、长焰煤、不粘或弱粘结煤,仅对煤的活性和灰熔点有一定的要求,对灰分、煤的粒度等要求不高,因此,就其资源和分布区域,远比目前仅靠晋东南,贵州和宁夏条件好得多,气化煤种较易寻找。
同国内外的技术相比,只有壳牌煤气化的煤种适应性强于恩德粉煤气化炉。
同固定层煤气化技术相比,原料煤种大大拓宽。
由于没有吹风气排出,加上脱硫措施后,还可适用于高硫煤气化。
(2)气化效率较高、气体质量符合要求
恩德粉煤气化炉的气化效率达76%,虽达不到德士古煤气化和壳牌煤气化技术水平,但已高于固定层气化炉,与鲁奇煤气化炉相当。
气体成分中CO+H2达70%,有效气成分高,甲烷含量2%左右,对生产城市煤气有利但对合成气不利,国内现有技术已可以减少甲烷对后系统的影响,如合成系统加大弛放气量,采用膜分离或变压吸附回收氢,或直接采用变压吸附脱碳的方法。
(3)技术成熟可靠、开工率高、操作弹性大
该技术在朝鲜有三十多年的大规模工业化运行经验,在国内已有一套装置投入运行,技术成熟程度较高,且在合成气领域有运行经验,成熟程度基本上与德士古、壳牌煤气化处于同一水平,高于国内正在开发的粉煤气化技术。
从实际运行效果看,该气化炉操作弹性大,开停车容易,操作易掌握。
(4)三废处理简单、环境影响小
恩德炉在三废处理上与德士古和壳牌煤气化类似,气化炉无焦油、酚类等生产,不需复杂的三废处理设施。
该技术采用连续气化的方式,与间歇气化炉相比,消除了吹风气的污染。
该气化炉的炉渣含碳低。
该气化炉对环境的影响较小。
(5)投资省,运行费用低
由于技术设备已完全实现了国产化,恩德粉煤气化技术的投资与德士古水煤浆气化,壳牌煤气化技术相比,投资低得多。
以40,000Nm3/h合成气(9万吨/年合成氨)的气化炉为例,恩德粉煤气化炉投资仅2344万元,而德士古水煤浆气化炉投资约7800万元,鲁奇煤气化炉投资约4500万元,壳牌煤气化无此规模,以年产30万吨合成氨的气化装置折算,9万吨合成氨的气化部分投资约7500万元。
恩德粉煤气化炉投资仅为引进气化炉的30~50%。
从操作费用来看,德士古煤气化有水煤浆制备工序、灰水分离工序、气化炉喷嘴及耐火砖需定期更换,壳牌干粉煤气化有磨煤及干燥工序,鲁奇加压气化有废水自理工序,增加了操作费用。
恩德粉煤气化是常压气化,粉煤基本可直接入炉,气化炉无转动及磨损部件,降低了操作费用,其不足之一是合成气需加压,增加了部分操作费用,煤的利用率也低于德士古和壳牌煤气化。
但我国大部分地区的当地煤价格较低,牺牲部分气化效率和压缩功耗,取得的综合效益是合理的。
(三)国内氮肥行业煤气化技术现状
1、大氮肥厂
我国30家大型氮肥企业中,多数以天然气和油为原料,以煤为原料的只有两家,分别是山西天脊集团和陕西渭河化肥厂,合成氨规模均为30万吨/年。
前者于1986年投产,引进德鲁奇碎煤加压气化技术,经过十多年的摸索后,近几年生产逐渐正常;陕西渭河化肥厂建设于九十年代初,1996年投产,引进德士古水煤浆气化技术,由于引进方式不合理等种种因素,装置建设费用高,即使技术、消耗在世界上都牌先进水平,但生产成功中固定费用过高,实际经济效益较差。
以煤为原料的大化肥装置建设经验说明,投资项目不能仅追求技术的先进性,而应从经济合理的角度出发,选择适合的技术,建设方式要立足国产化,以尽量降低投资,技术路线选择要取决于最终经济效益。
我国有十余家大型氮肥企业采用油为原料,需要进行原料路线的改造,多数企业拟采用煤为原料,对壳牌粉煤气化或德士古水煤浆气化工艺有兴趣,某以油为原料的大型氮肥厂,采用壳牌技术,建设年产氨43.5万吨装置,日气化煤2000吨,4500Nm3/h的空气装置,投资约9亿元人民币。
2、中型氮肥厂
我国52家中型氮肥企业,其中有38家以煤焦为原料,多数建设于六、七十年代,采用固定层常压间歇气化技术,也有几套企业采用固定层富氧连续气化技术。
八十年代初,鲁南化肥厂率先引进了德士古水煤浆气化技术和装置,气化操作压力2.6Mpa,合成氨生产能力8万吨/年;淮南化肥厂引进了德士古水煤浆技术,操作压力4.0Mpa,合成氨能力18万吨/年,在2000年投产运行。
云南解放军化肥厂引进了鲁奇加压碎煤气化技术,采用当地的褐煤为原料。
但引进气化技术由于投资高等原因,未在中氮行业得到大面积推广。
当前的中型氮肥企业多数仍彩固定层常压间歇气化,气化炉为3-3.6米直径,单炉气化能力在1-1.5万m3/h,基本采用山西的无烟块煤或焦炭为原料。
3、小氮肥厂
现在仍有500多家小氮肥企业,除四川、重庆等少数厂以天然气为原料,基本都是采用煤焦为原料,技术工艺路线等与中型氮厂基本相同。
但气化炉的直径较小,多数采用Φ2240及Φ2600气化炉。
有些小氮肥企业已经发展为中型氮肥企业规模,但仍采用小直径固定层间歇式气化炉。
部分企业如福建、湖南的小氮肥企业,将粉煤(主要是无烟粉煤)加工成型煤用于气化,降低了成本。
总之,由于煤气化技术落后,我国氮肥工业特别是中小氮肥依赖于固定层间歇气化和无烟块煤的局面尚未有根本的改观。
国外先进的煤气化技术,如德士古水煤浆气化、壳牌粉煤气化、鲁奇碎煤加压气化等技术,由于技术、设备需引进、装置一次性投资高,需要达到一定的经济规模,在化肥行业内,特别是中小型化肥装置尚未得到普遍推广。
为改造分布全国的以煤为原料的中小氮肥厂,亟需发展具有中国知识产权、高效洁净,投资较省的煤气化技术。
国内在粉煤气化方面已具有了一定的开发基础,但工程化和放大基础薄弱,尚需一个较长的过程。
抚顺恩德机械公司,通过中外合作的方式将朝鲜的先进技术引进,结合国情进行改造,开发的恩德粉煤气化技术,为氮肥行业的原料路线改造提供了一种良好的选择。
(四)恩德粉煤气化技术的应用前景
煤炭是中国的主要能源,目前煤炭在一次能源的生产和消费中占72%左右。
石油供应短缺日益严重,中国已成为世界石油消费和进口大国。
在相当长的时期内,中国以煤为主要能源的生产和消费结构不会发生改变。
煤炭在为国民经济作出巨大贡献的同时,其开发和利用过程也产生了很严重的污染。
中国是典型的煤烟型大气污染国家,1999年SO2排放量为1857万吨,酸雨面积已超过国土面积的30%。
由于中国落后的燃煤技术及装备,导致中国主要产品能耗比先进国家高出20~60%,能源效率为34%,比先进国家低10个百分点。
因此,发展洁净煤技术是提高中国能源效率、减少环境污染的重要途径。
煤炭气化技术是洁净煤技术的重要方面。
煤气化技术在中国应用已有近百年的历史,但仍较落后和进展缓慢。
全国有近万台各种类型的气化炉在运行,其中以固定床气化炉为最多,如氮肥工业应用的UGI煤气发生炉就达4000余台;生产工业燃气的气化炉近5000台,其中包括鲁奇炉、U-GAS炉、德士古炉等,但数量有限。
总体而言,中国煤气化以传统技术为主,工艺落后、环保设施不健全、煤炭利用效率低、污染较生。
如不发迹现状,将影响经济、能源、环境的协调发展。
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