航天炉（HT–L）煤气化工艺系统介绍,双环公司煤气化继6月9日开车后连续运行天数突破30天！

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2016-08-02 煤化工环保科技技术交流中心

煤化工环保科技技术交流中心

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功能介绍 新型煤化工绿色发展，促进技术行业发展，煤炭的清洁高效利用，行业最新动态，圈内专家互动。中国煤炭加工利用协会现代煤化工。

1、主要技术路线：干煤粉作原料                      
   采用激冷流程 主要特点：技术先进，具有的热效率(可达95%) ，碳转化率高(可达99%)；气化炉为水冷壁结构结构，气化温度能到1500至1700度；对煤种要求低，可实现原料本地化；具有自主知识产权，专利费用低；关键设备全部国产化，投资少。

HT–L煤气化工艺系统介绍

2、工艺流程：

HT–L粉煤加压气化工艺

3、关键设备

气化压力：4MPa

气化温度：1400—1700℃

设计炉型能力：42000Nm3/h（CO+H2）

单炉能力：   20000—75000Nm3/h（CO+H2）

炉体材料：15CrMoR+316L

水冷盘管材料：15CrMo

HT–L煤气化工艺系统介绍

关键设备

气化烧嘴

物料名称	状态	正常流量 kg/s	最大流量 kg/s	温度 ℃	压力 Mpa
煤粉	固	7.76	9.3	80	4.1
氮气	气体	0.67	0.89	80	4.1
氧气	气体	6.29	6.92	180	4.15
蒸汽	气体	0.24	0.69	300	5.0
液化气	气体	0.14		20	0.3
点火氧气	气体	0.67		20	0.4

HT–L煤气化工艺系统介绍

关键设备

序号	使用单位	数量(台)	应用时间	备注
1	上海焦化厂	1	94.12	德士古
2	浩良河化肥厂	2+1	04.4	德士古
3	德州化肥厂	2+3	04.10	德士古
4	金陵化肥厂	3	04.10交货	德士古
5	南京大化	1+1	05.2交货	德士古
6	上海惠生	3	05.3订货	德士古
7	湖北双环	1	04.3交货	壳牌
8	柳州化工	1	05.3交货	壳牌
9	云天化	1	05.4订货	壳牌
10	云占化	1	05.5订货	壳牌

HT–L煤气化工艺系统介绍

关键设备

№	工程名称	主要技术参数及项目概况	交付 日期	用户名称
1	24万吨复合磷 肥装置磷铵干 燥机热风炉	1.热负荷：（200～500）×104 Kcal/h 2.热风温度：343℃ 3.热风流量：7500 m3/h	1991 1995	江西贵溪化肥厂 湖北黄麦岭化工集 团公司
2	24万吨复合磷 肥装置磷铵干 燥机热风炉	1.热负荷：（430～550）×104 Kcal/h 2.热风温度：270℃ 3.热风流量：10000 m3/h	1997	铜陵磷铵厂
3	36万吨复合磷 肥装置磷铵干 燥机热风炉	1.热负荷：500×104 Kcal/h 2.热风温度：90～135℃ 3.热风流量：50000~135000 m3/h	1999	宁波东海复合肥有 限公司
4	20万吨复合磷 肥装置磷铵干 燥机热风炉	1.热负荷：（100～200）×104 Kcal/h 2.热风温度：120～150℃ 3.热风流量：90100 m3/h	2000	巴基斯坦ENGRO 化学工程公司
5	15万吨复合磷 肥装置磷铵干 燥机热风炉	1.热负荷：（150～500）×104 Kcal/h 2.热风温度：120～150℃ 3.热风流量：110000 m3/h	2000	福建永安智胜化工 联合公司
6	30万吨复合磷 肥装置干燥机 热风炉	1.热负荷：（150～450）×104 Kcal/h 2.热风温度：120～350℃ 3.热风流量：176470 m3/h	2002	河南省中原大化有 限责任公司
7	30万吨复合磷 肥装置干燥机 热风炉	1.热负荷：（150～550）×104 Kcal/h 2.热风温度：120～350℃ 3.热风流量：206470 m3/h	2004	中国石油宁夏石化 公司化肥厂

HT–L煤气化工艺系统介绍

关键设备

黑水调节阀、煤粉阀、煤粉调节阀、煤粉换向阀、锁渣阀

用户	口 径	压 力 等 级	主  要 材  质	上线时间	数量
鲁南化肥厂	4″	600Lb	1Cr18Ni9Ti、碳化钨	93年	2台
上海焦化总厂	4″	600Lb	Incoloy825、碳化钨	94年	4台
	6″	600Lb	Incoloy825、碳化钨	96年	4台
黑龙江 浩良河化肥厂	4″	600Lb	Incoloy825、碳化钨	04年	4台
	6″	600Lb	Incoloy825、碳化钨	04年	4台
	10″	150Lb	Incoloy825、碳化钨	04年	4台
中石化 金陵化肥厂	4″	600Lb	Incoloy825、碳化钨	04年	4台
	6″	600Lb	Incoloy825、碳化钨	04年	4台
	8″	150Lb	Incoloy825、碳化钨	04年	4台
目前正在为下列用户：陕西神木甲醇厂、南京化学工业公司化肥厂、上海焦化总厂 生产黑水调节阀产品，其中南化公司化肥厂的阀门最高单级压降达8MPa，阀体及内件材料为超级双相钢2507和碳化钨硬质合金。

HT–L煤气化工艺系统介绍

关键设备

型号	流量 m3/h	扬程 m	入口压力 bar(G)	电机功率kW	数量	使用日期/厂家
CSB-Wy	20	35	33	7.5	4	93/鲁南化肥厂
	100	130	29	75	4
	27	26	41	7.5	4	04/ 浩良河化肥厂
	220	120	41	132	4
	25	80	20	18.5	2	98/天津碱厂
	25	20	67	15	2	97 /渭河化肥厂
	32	17	41	7.5	2	已交/柳州化肥厂
	219	47	41	55	2
	16	27	42	7.5	4	已交/陕西神木
	220	140	43	132	5
	45	21	41	11	6	已交/金陵化肥厂
	220	120	41	132	9
	45	20	67	18.5	1	已交/渭河化肥厂
	400	140	67	220	1
	15	21	41	7.5	３	已交/山西丰喜
	240	88	41	132	３

激冷水循环泵

锁斗循环泵

HT–L煤气化工艺系统介绍

关键设备

立式高速泵

型号	流量 m3/h	扬程 m	转速 r/min	电机功率kW	首批使用年代
GSB-L1	3~100	200~1920	4800~23700	45~132	1992
GSB-L2	3~60	100~580	5000~14179	5.5~37	1993
GSB-L3	3~100	200~1920	9400~23700	160~315

HT–L煤气化工艺系统介绍

关键设备

卧式高速泵

型号	流量 m3/h	扬程 m	转速 r/min	电机功率kW	首批使用年代
GSB-W2	0.5~28	70~500	6159~29544	5.5~22	1988
GSB-W3	3~50	150~550	6700~9018	22~55	1991
GSB-W5	10~120	300~1700	7000~16000	160~315	1993

HT–L煤气化工艺系统介绍

4、对煤质的要求及用煤的处理

HT–L煤气化工艺的原料是干煤粉，用高压氮气或加压CO2输送入气化炉，对煤种的适用范围宽，能够以当地煤种为原料，而且碳转化率超过99％。该工艺过程对煤的特性，例如煤的粒度、粘结性、含水量、含硫量、含氧量及灰分含量均不敏感，但对于灰熔点较高的煤如灰熔点＞1400℃须加入助熔剂(石灰石)，改变溶渣性能。

粉煤煤气化烧过的煤种的特性
煤种分析项目	粉煤气化炉烧过的煤种数据范围
总水(AR;%)	4.5-30.7
灰分(%;MF)	5.7-35.0
含氧(%;MF)	5.3-16.3
总硫(%;MF)	0.3-5.2
总氯(%;MF)	0.01-0.41
Na2O(%:on Ash)	0.1-3.1
K2O(%:on Ash)	0.1-3.3
CaO(%:on Ash)	1.2-23.7
Fe2O3(%:on Ash)	5.9-27.8
SiO2 (%:on Ash)	24.9-58.9
Al2O3 (%:on Ash)	9.5-32.6
高热值(MJ/kg;MF)	22.8-33.1

HT–L粉煤加压气化工艺

5、HT-L煤气化技术典型粗煤气成分
(氮气输送）

成分            H2      CO     CO2    CH4     N2     H2S     COS     HCN      NH3

单位           V%       V%     V%      V%     V%     V%       V%    mg/m3   mg/m3

无烟煤粉     27        64       3        <0.1  =""  5.5=""  =""  ="" 0.36=""  =""  ="" 0.04=""  =""  =""  ="" 1.0=""  =""  =""  =""  ="">

褐煤及         30        60       3.5     <0.1  =""  6.2=""  =""  ="" 0.20=""  =""  ="" 0.02=""  =""  =""  1.0=""  =""  =""  =""  ="">

烟煤

HT–L粉煤加压气化工艺

7、气化装置关键技术指标:

 产气率：  1.6478  Nm3/Kg

            比煤耗：606.9  Kg/KNm3

               比氧耗：330～360  Nm3/KNm3

                  碳转化率：>99%

                     冷煤气效率：80 ～ 83%

                        热效率： ～ 95%

HT–L煤气化工艺系统介绍

6、合成氨装置的消耗定额和消耗量

合成氨装置的消耗定额和消耗量
按年产合成氨15万吨，改造后原材料及公用工程消耗和产量
序号	名称及规格	单位	小时消耗	年消耗	备注
1	煤	t	27.44	217,324
2	石灰石	t	2.07	16,394
3	新鲜水	t	40	316,800
4	循环冷却水	t	605
5	锅炉水(6.8Mpa)	t	23	182,160
6	液化气	t	0.5	12(开车一次)
7	燃料气	Nm3	3700	29,304,000
8	电	Kw·h	2145	7,722,000
9	蒸汽	t	1.1	8,712

HT–L粉煤加压气化工艺

HT–L、Shell、Texaco三种气化指标比较

名称	HT–L	Shell	Texaco
比氧耗(Nm3/KNm3)	330-360	330-360	410-430
有效气成分CO+H2(%)	89–91	89–93	78–81
碳转化率(%)	>99	>99	>98
冷煤气效率(%)	80–83	80–83	71–76
煤气化热效率(%)	~ 95	96	86
原料煤输送形式	干粉,气体输送	干粉,气体输送	水煤浆,泵输送
烧嘴寿命	10年,每6个月维修头部	10年,每1.5年维修头部	每1.5个月维修头部
水冷壁或耐火砖 寿命	水冷壁结构简单，属圆筒盘管型，水路简单，易制造，寿命>10年	水冷壁呈多段竖管排列，水路复杂，合金钢材质，制造难度大，寿命>10年	昂贵的耐火砖只能用一年
原料煤的适应性	气化原料煤几乎函盖从褐煤到无烟煤的所有煤种，可以实现原料煤本地化	气化原料煤几乎函盖从褐煤到无烟煤的所有煤种，可以实现原料煤本地化	对煤种要求高（灰熔点低于1250度，成浆性好）,无法实现原料煤本地化
电耗	低	因有激冷气压缩机和反吹气压缩机,所以电耗较高	低

HT–L煤气化工艺系统介绍

8、煤气化装置用地表（15万吨/年氨）

序号	装置名称	占地面积（m2)	备注
1	空分装置	4000
2	气化区	6000
3	煤、石储运厂	10000
4	输煤栈桥	1200
5	污水处理厂及火炬区	6600
	合      计	27800

HT–L煤气化工艺系统介绍

9、布置图

立面布置图

HT–L煤气化工艺系统介绍

平面布置图

HT–L煤气化工艺系统介绍

l10、投资说明：

lHT-L粉煤加压气化技术可利用本地煤种作为生产合成气的原料，降低生产成本，提高经济效益。

该技术的出发点是在利用原装置变换、净化等粗煤气后处理装置的基础上，对气头进行改造。新建的气化装置可以设置在原装置的气头附近，产生的粗煤气通过一个切断阀与原装置的粗煤气管线相连，新的气头装置调试合格后，即与老装置进行切换，对原有生产装置无影响。

由于新装置煤的气化需要纯氧、氮气，因此，需要增设空分装置。

双环公司煤气化继6月9日开车后连续运行天数突破30天！

【产业升级】双环煤气化连续运行满月啦

 双环公司 周惠兰 宜化人

7月8日，双环公司煤气化继6月9日开车后连续运行天数突破30天！来看看，双环公司是如何对煤气化运行“呵护倍至”的！

呵护一：文化制胜。这是董事长战略思想的胜利，这是合成氨产业升级的胜利！双环公司认真践行董事长技改优化复产煤气化的思想，外出考察，学以致用，重新焕发煤气化勃勃生机，向建成世界上平衡配套最领先、最稳定、最节能的装置又迈出了一大步！

煤气化连续运行满月啦

呵护二：技术创新。这是技术创新的胜利！历经11个月，投资1亿元，双环公司煤气化技改优化复产于2016年3月24日开车成功，新增“激冷”压缩机，增加激冷气量，提高激冷比，减少了冲刷，优化工况，延长设备使用寿命；改“开工”烧嘴为“一体化”烧嘴，保证开车点火成功率100%；改造“十字”吹灰器，解决阻力大而停车的瓶颈！

煤气化自动化集控中心

呵护三：安全优先。煤气化中心强化安全基础管理，重点做好各类检修的管控和信息化，抓好巡检质量，发现隐患及时处理并做好预案。

呵护四：设备保障。煤气化中心强化设备基础管理，狠抓维修工培训，做好压力容器和管道的检测，防患于未然。

精心操作

现场巡查

双环煤气化连续运行天数满月，是高举宜化文化大旗的胜利，是践行五六七管理思想的胜利！双环公司将以煤气化连续运行天数达30天为契机，团结拼搏，艰苦奋斗，向运行天数满100天奋斗！向董事长献礼，为地方经济做贡献，为双百愿景增色添彩！

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