發(fā)布時(shí)間：2020-06-03 18:51

【摘要】：典型的煤制烯烴項(xiàng)目主要工藝過(guò)程是:以煤為原料,經(jīng)過(guò)煤氣化、一氧化碳變換與凈化、甲醇合成與精餾生產(chǎn)出中間產(chǎn)品甲醇;甲醇作為原料經(jīng)MTO(甲醇制烯烴)反應(yīng)后,在烯烴分離裝置獲得聚合級(jí)乙烯和丙烯,最終通過(guò)聚合反應(yīng)和擠壓造粒生產(chǎn)出聚乙烯、聚丙烯產(chǎn)品。本文以陜煤集團(tuán)蒲城180萬(wàn)噸甲醇70萬(wàn)噸聚烯烴項(xiàng)目煤氣化裝置為背景,主要圍繞項(xiàng)目建設(shè)前期煤氣化技術(shù)選擇,介紹了煤氣化原理及發(fā)展歷程,通過(guò)GE(美國(guó)通用)水煤漿氣化、Shell(荷蘭殼牌)干煤粉氣化等先進(jìn)氣流床煤氣化技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比,從煤種適應(yīng)性、目標(biāo)產(chǎn)品選擇、技術(shù)成熟度等方面說(shuō)明了該項(xiàng)目選擇8.7 MPa GE水煤漿加壓氣化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。該項(xiàng)目采用的8.7MPa GE水煤漿加壓氣化技術(shù)是國(guó)家煤炭深加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策中提出的重點(diǎn)示范內(nèi)容,創(chuàng)造了水煤漿氣化壓力最高、單臺(tái)氣化爐產(chǎn)氣量最大、氣化單元總生產(chǎn)能力最大等三個(gè)世界之最。氣化壓力的提高,在同等設(shè)計(jì)負(fù)荷下,減少了運(yùn)行氣化爐數(shù)量;經(jīng)變換、凈化后的合成氣不經(jīng)壓縮直接進(jìn)行甲醇合成反應(yīng),實(shí)現(xiàn)了等壓合成,壓縮機(jī)功耗降低42%;有利于提高低溫甲醇洗的吸收效率,縮小了低溫甲醇洗裝置的設(shè)備體積,甲醇循環(huán)量降低36%,冷量消耗降低70%,節(jié)能減排效果顯著。2014年10月26日,該項(xiàng)目煤氣化裝置首次一次性投料成功,標(biāo)志著8.7 MPa水煤漿加壓氣化的首套大型工業(yè)化示范裝置正式投入運(yùn)行。在前期運(yùn)行過(guò)程中暴露出了氣化爐工藝氣帶水嚴(yán)重、工藝燒嘴運(yùn)行周期短、激冷水泵機(jī)封頻繁泄漏、高壓煤漿泵頻繁故障等諸多制約裝置長(zhǎng)周期、安全穩(wěn)定運(yùn)行的問(wèn)題,均通過(guò)技術(shù)改造、工藝調(diào)整和運(yùn)行優(yōu)化等方式得到有效的解決,為高壓力等級(jí)水煤氣化技術(shù)的研究與應(yīng)用提供參考。另外,項(xiàng)目還采用灰水預(yù)處理和蒸氨相結(jié)合的工藝,對(duì)煤氣化廢水硬度高、固含量大、氨氮高的行業(yè)難題進(jìn)行了攻克,屬行業(yè)首創(chuàng)。
【圖文】：

圖 1.1 煤氣化反應(yīng)過(guò)程示意圖煤的成份雖然復(fù)雜，但反應(yīng)過(guò)程可總結(jié)為放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)、甲烷反應(yīng)和水煤氣平衡反應(yīng)等。不考慮原料煤內(nèi) C 以外的其它元素，氣化爐內(nèi)主要發(fā)生的反應(yīng)為[4]：燃燒放熱升溫過(guò)程：C+O2→CO2，△H=-393.30 kJ/mol （1.1）產(chǎn)氣吸熱降溫過(guò)程：C+H2O→CO+H2，△H=+130.12 kJ/mol （1.2）C+CO2→2CO，△H=+170.71 kJ/mol （1.3）甲烷生產(chǎn)反應(yīng)過(guò)程：3C+H2O→2CO+CH4（1.4）水煤氣變換反應(yīng)過(guò)程：C+H2O→CO2+H2（1.5）上述氣化爐內(nèi)反應(yīng)過(guò)程可以是原料煤與純氧氣直接反應(yīng)，也可以是原料煤與空氣

以及我國(guó)自主研發(fā)的華理多噴嘴、航天爐、多元料漿等技術(shù)。1.4.1 GE 水煤漿加壓氣化2004 年美國(guó) GE 公司收購(gòu)了 Texaco 水煤漿氣化技術(shù)，此后統(tǒng)稱(chēng)為 GE 水煤漿加壓氣化技術(shù)。1984 年，山東魯南化肥廠(chǎng)率先將 2.8 MPa GE 水煤漿加壓氣化技術(shù)引進(jìn)國(guó)內(nèi)，，并于 1993 年建成投產(chǎn)。隨后，上海焦化、渭河化肥、淮南化肥、金陵石化紛紛引入了多套 GE 水煤漿加壓氣化工藝[8]，為合成氨、合成甲醇提供原料氣的生產(chǎn)。截止目前，GE 水煤漿加壓氣化技術(shù)已在中國(guó)成功運(yùn)營(yíng) 20 多年，并積累了一大批優(yōu)秀的管理和技術(shù)人才。1.4.1.1 工藝流程該氣化工藝由于采用水煤漿進(jìn)料，首先需要將原料煤與水混合研磨制成水煤漿，再與高壓氧氣一并送入氣化爐進(jìn)行反應(yīng)，生產(chǎn)粗煤氣，底部采用液態(tài)排渣。主要工藝流程如圖 1.2 所示：
【學(xué)位授予單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TQ546

【參考文獻(xiàn)】

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