煤炭制氣-shell加壓氣流床粉煤氣化（煤氣化技術(shù)課件）

shell氣化的工藝特點(diǎn)和工藝流程學(xué)校名稱：

shell氣化屬于加壓氣流床粉煤氣化，以干粉煤進(jìn)料，純氧氣作為氣化劑，液態(tài)排渣，是20世紀(jì)末實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的新型煤氣化工藝，是21世紀(jì)的煤炭氣化主要發(fā)展途徑之一。德士古氣化工藝特點(diǎn)1.對(duì)煤種的適應(yīng)性廣。由于采用干法粉煤進(jìn)料以及氣流床粉煤氣化技術(shù)，能成功處理高灰分、高水分和高硫煤種，理論上從無(wú)煙煤、煙煤、褐煤到石油焦均可氣化。Shell氣化工藝技術(shù)干法粉煤進(jìn)料氣流床粉煤氣化無(wú)煙煤A

褐煤C煙煤B石油焦D德士古氣化工藝特點(diǎn)2.能源利用率高工藝采用高溫加壓氣化，氣化溫度為1400-1600℃，壓力為3-4MPa，在此操作條件下，shell氣化工藝的碳轉(zhuǎn)化率高達(dá)99%，冷煤氣效率為80-85%，合成氣中的有效成分可高達(dá)90%以上。名稱主要性能參數(shù)

名稱主要性能參數(shù)氣化壓力/MPa3.0-4.0碳轉(zhuǎn)化率/%約99氣化溫度/℃1400-1600冷煤氣效率/%80-85單爐最大投煤量/（t/d)2000合成氣/%約90合成氣耗氣量/(m3/10m3)330-360德士古氣化工藝特點(diǎn)3.設(shè)備產(chǎn)氣能力高。由于采用（3-4MPa）加壓操作，所以氣化爐單爐能力大，日處理量達(dá)1000-2700t，在同樣的生產(chǎn)能力下，shell氣化設(shè)備尺寸較小，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，相對(duì)建設(shè)投資也比較低。加壓操作產(chǎn)氣能力提高德士古氣化工藝特點(diǎn)4.環(huán)境效益好因?yàn)闅饣诟邷叵逻M(jìn)行，并且原料粒度很小，氣化反應(yīng)進(jìn)行得較為充分，影響環(huán)境的副產(chǎn)物很少，屬于潔凈煤工藝。除硫效果01shell氣化工藝脫硫率高達(dá)95%以上，并生產(chǎn)出較為潔凈的硫磺。合成氣的含量02產(chǎn)品氣的含塵量可以降到2mg/m3以下廢渣03產(chǎn)生的灰渣和飛灰是非活性的，對(duì)環(huán)境無(wú)害工藝廢水04工藝廢水易于凈化處理和循環(huán)使用，通過(guò)簡(jiǎn)單處理，即可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。德士古氣化工藝特點(diǎn)Shell煤氣化工藝為對(duì)置式多噴嘴、側(cè)噴式、豎管水冷壁，干煤粉氣流床氣化工藝，目前有三種配套工藝分別為殼牌廢鍋流程、上行水激冷流程、下行水激冷流程。01shell氣化工藝流程02廢鍋流程03上行水激冷流程下行水激冷流程Shell氣化的原料要求學(xué)校名稱：

A水分B灰分C煤粉粒度、揮發(fā)分、反應(yīng)性D總硫E灰熔點(diǎn)及組成煤料水分多輸送和下料堵料干燥負(fù)荷增大1.水分

原煤中水含量的多少對(duì)原煤的輸送和下料影響較大，煤濕度過(guò)大，勢(shì)必造成堵料，影響生產(chǎn)。根據(jù)shell煤氣化爐粉煤加壓輸送對(duì)水含量的要求，含水量小于2%，原料中水分過(guò)高，必然會(huì)增加煤料干燥負(fù)荷，增加生產(chǎn)成本。

氣化煤耗、氧耗就越高，氣化爐及灰渣處理系統(tǒng)負(fù)擔(dān)也就越重由于Shell爐采用的冷壁結(jié)構(gòu)，以渣抗渣，會(huì)使得氣化爐的熱損大，不利于爐壁的抗渣保護(hù)，影響氣化爐的使用壽命?；曳趾扛呋曳趾康?.灰分細(xì)粒度shell氣化高揮發(fā)分高反應(yīng)性3.原料粒度、揮發(fā)分及反應(yīng)性4.總硫

煤中是有硫元素的存在的，在氣化的過(guò)程中，會(huì)形成H2S、COS。硫含量過(guò)高，會(huì)給后系統(tǒng)煤氣的凈化和脫硫帶來(lái)負(fù)擔(dān)，并直接影響煤氣凈化系統(tǒng)的投資和運(yùn)行成本。對(duì)煤中硫含量的選擇，應(yīng)結(jié)合凈化裝置的設(shè)計(jì)和投資綜合考慮。Shell煤氣化裝置屬于熔渣、氣流床氣化，為保證氣化爐能順利排渣，氣化操作溫度要高于灰熔點(diǎn)（流動(dòng)溫度）約100-150℃。液態(tài)排渣技術(shù)高灰熔點(diǎn)煤低灰熔點(diǎn)煤助熔劑4.原料灰分熔點(diǎn)及組成Shell煤氣化爐對(duì)入爐煤的質(zhì)量要求項(xiàng)目

質(zhì)量要求說(shuō)明水分/%褐煤6-10水分含量應(yīng)保證粉煤不結(jié)團(tuán)，在制粉過(guò)程中可采用熱風(fēng)干燥，一般控制熱風(fēng)露點(diǎn)溫度為80℃左右為宜其它1-6灰分/%<20

總硫/%<2

灰熔點(diǎn)/℃（流動(dòng)溫度FT）<1350>1350℃，需加助熔劑煤粉粒度（<0.15mm或100目）/%>90shell煤氣化工藝的反應(yīng)原理學(xué)校名稱：工業(yè)示范中試階段小試階段概念階段Shell煤氣化發(fā)展歷程工業(yè)化應(yīng)用氣化原理2、固體顆粒與氣化劑之間的反應(yīng)1、粉煤的干燥及裂解與揮發(fā)物的燃燒氣化3、生成的氣體與固體顆粒間的反應(yīng)4、生成氣體之間的反應(yīng)氣化原理

由于氣流床氣化反應(yīng)溫度很高，煤粉受熱速度極快，煤粉中的殘余水分瞬間快速蒸發(fā)，同時(shí)發(fā)生快速的熱分解脫除揮發(fā)分，生成半焦和氣體產(chǎn)物（CO、H2、CO2、H2S、N2、CH4及其他碳?xì)浠衔铮?。生成的氣體產(chǎn)物中的可燃成分CO、H2、CH4及其他碳?xì)浠衔铮诟缓鯕獾臈l件下，迅速與氧氣發(fā)生反應(yīng)，并放出大量的熱，使粉煤夾帶流溫度急劇升高，并維持氣化反應(yīng)的進(jìn)行。1.粉煤的干燥及裂解與揮發(fā)物的燃燒氣化

生成的氣體產(chǎn)物中的可燃成分CO、H2、CH4及其他碳?xì)浠衔?，在富含氧氣的條件下，迅速與氧氣發(fā)生反應(yīng)，并放出大量的熱，使粉煤夾帶流溫度急劇升高，并維持氣化反應(yīng)的進(jìn)行。

脫除揮發(fā)分的粉煤固體顆粒或半焦中的固定碳，在高溫條件下，與氣化劑進(jìn)行氣化反應(yīng)。2.固體顆粒與氣化劑之間的反應(yīng)碳與氧的反應(yīng)：高溫的碳與水蒸氣的反應(yīng)：

3.生成的氣體與固體顆粒間的反應(yīng)高溫的半焦顆粒除