煤制烯烴氣化技術(shù)選擇

1、伊犁烯烴項目煤氣化技術(shù)選擇比較（一）、背景伊犁60萬噸/年煤制烯烴項目是集團在疆的重點煤化工項目，投資巨大。該項目的氣化單 元是全廠的核心單元之一，氣化技術(shù)與當(dāng)?shù)孛禾抠Y源的適應(yīng)性決定本項目的成敗，因此，我們 重新對本項目煤氣化技術(shù)進(jìn)行了比選、論證。（二）、國內(nèi)外氣化技術(shù)運用的現(xiàn)狀分析氣化工藝一般主要有三種類型：碎煤加壓氣化：代表技術(shù)為魯奇爐、BGL爐；水煤漿氣化：代表技術(shù)為GE、新型噴嘴氣化技術(shù)；干粉氣化：代表技術(shù)為Shell爐、GSP、HT-L（另，中國五環(huán)工程公司在Shell爐基礎(chǔ)上開發(fā)了 “五環(huán)爐”，技術(shù)特點與GSP、HT-L類似）。（2.1）碎煤加壓氣化（2.1.1）固態(tài)排渣氣化爐一一

2、魯奇爐魯奇爐在中國城市煤氣生產(chǎn)和制取合成氣方面受到廣泛重視。該技術(shù)由德國Lurgi公司開 發(fā)，第一代魯奇爐于1936年研制成功。1950年以后，為了擴大使用煤種和提高氣化強度，對 35個煤種進(jìn)行了研究實驗，改進(jìn)了布?xì)夥绞胶驮黾恿似起ぱb置，形成了第二代魯奇爐。1970 年后，設(shè)計了 Mark-IV型魯奇爐，進(jìn)一步改進(jìn)了布?xì)夥绞胶推起ぱb置，設(shè)置多層爐箅，采用先 進(jìn)控制技術(shù)，可以氣化除焦煤外所有煤種，能力達(dá)到36000Nm3/h，此后更新的Mark-V型爐 產(chǎn)氣能力達(dá)到100000 Nm3/h。魯奇爐在國外主要應(yīng)用于美國、南非等地，南非SASOL公司以 魯奇爐為基礎(chǔ)，進(jìn)行煤液化生產(chǎn)已有40年以上歷史

3、。1950年代中期，云南解放軍化肥廠引進(jìn) 第一代魯奇爐生產(chǎn)合成氨，70年代末，沈陽加壓氣化廠使用該爐型制取城市煤氣。80年代初， 山西天脊集團成套從魯奇公司引進(jìn)Mark IV型爐生產(chǎn)合成氨。國內(nèi)使用魯奇爐的煤種主要是褐 煤、長焰煤，主要是為合成氨和城市煤氣使用，近年來由于煤制天然氣興起，由于魯奇爐氣化 過程中副產(chǎn)甲烷的特性，被各煤制天然氣項目作為首選爐型。目前該技術(shù)在國內(nèi)有眾多用戶， 操作穩(wěn)定，管理、操作人員易招聘。魯奇爐氣化優(yōu)點原料適應(yīng)范圍廣，除黏結(jié)性較強的煙煤外，從褐煤到無煙煤均可氣化，可氣化 水分、灰分較高的劣質(zhì)煤；氣化較年輕的煤時，可以得到各種有價值的焦油、輕質(zhì)油及粗酚等多種副產(chǎn)品;通

4、過改變壓力和后續(xù)工藝流程，可以制得H2/ CO各種不同比例的化工合成原 料氣，拓寬了加壓氣化的應(yīng)用范圍。魯奇爐氣化的缺點蒸汽分解率低，一般蒸汽分解率約為40 % ,蒸汽消耗較大，造成氣化廢水較多， 廢水處理工序流程長，投資高。煤種及煤的性質(zhì)對魯奇爐的影響：揮發(fā)分越高的煤，干餾組分在煤氣中占的比例越大；相同氣化壓力下，越年輕 的煤種，氣化后煤氣中的甲烷含量越高；煤種越年輕，產(chǎn)品煤氣中CH4和CO2 呈上升趨勢，CO呈下降趨勢；魯奇爐適應(yīng)煤種為自由膨脹序數(shù)小于7的弱黏結(jié)性或不黏結(jié)性煤；對于副產(chǎn)品，煤氣中的氨含量與原料煤中的氮含量成正比關(guān)系，變質(zhì)程度淺的 褐煤比變質(zhì)程度較深的長焰煤的焦油產(chǎn)率大，而變

5、質(zhì)程度更深的煙煤和無煙煤 其焦油產(chǎn)率更低；入爐煤顆粒大小應(yīng)在6-50mm之間；褐煤最大臨界水分含量為34%，其他煤種應(yīng)低于該數(shù)值，以保證氣化反應(yīng)的正 常進(jìn)行煤的灰分在19%以下時較為經(jīng)濟；煤中灰分的灰熔點越高，對加壓氣化過程越有利，由于工藝為固態(tài)排渣，因此反應(yīng)溫度一般控制在灰熔點以下100-150度進(jìn)行操作；應(yīng)選用抗碎能力較高的煤種；碳化程度越淺，反應(yīng)性越高，氣化溫度也越低，有利于甲烷生成反應(yīng)的進(jìn)行（2.1.2）碎煤加壓液態(tài)排渣氣化（BGL）BGL氣化技術(shù)是傳統(tǒng)固態(tài)排渣氣化爐的進(jìn)一步發(fā)展，由英國燃?xì)夤驹隰斊婀镜膮f(xié)助下 研制開發(fā)。經(jīng)過對英國、美國、歐洲的大量煙煤、焦炭和部分歐洲褐煤在工業(yè)化規(guī)

6、模試驗爐的 試燒和運行可靠性驗證，完成大規(guī)模中試和工業(yè)示范項目，日投煤量達(dá)到500t/d。氣化爐內(nèi)襯 耐火襯里，其特點是氣化溫度高，氣化后灰渣呈熔融態(tài)排出，因而使氣化爐的熱效率與單爐生 產(chǎn)能力提高，煤氣成本降低。與魯奇爐相比，BGL氣化技術(shù)比較先進(jìn)、單爐產(chǎn)量大、污水量大 幅降低。我們的圖克大化肥項目已選用該技術(shù)，云南煤化集團有限公司建設(shè)的15萬噸/年二甲 醚項目，氣化裝置采用3600熔渣氣化爐，目前已試車生產(chǎn)，待云南解化集團有限公司采用碎 煤熔渣加壓氣化改造技術(shù)運行一段時間后，隨著工程的進(jìn)展該技術(shù)也可以作為可選擇的一種氣 化技術(shù)。BGL熔渣氣化爐的優(yōu)點：克服了流廢水處理困難和成本高的弱點；有效

7、氣（H2+CO）產(chǎn)氣率高（石油焦氣化有效氣90%；無煙煤和優(yōu)質(zhì)煙煤氣 化有效氣88-90%；褐煤氣化有效氣84%）；BGL爐較魯奇爐大幅度提高了氣化率，同時蒸汽使用量為魯齊爐1015%；氣化熱效率高，氧氣消耗少，空分、熱回收等設(shè)備的投資低；氣化爐爐體和附屬設(shè)備可采用常規(guī)壓力容器鋼材，降低了成本；對煤種的選擇范圍寬，可氣化石油焦、無煙煤、煙煤、次煙煤、褐煤，以及這 些煤種的混合投料，對煤種的適用性強，對操作過程中煤質(zhì)的變化不敏感。氣化熔渣可作為無污染副產(chǎn)品在建筑和筑路中使用，或安全地深埋。BGL熔渣氣化爐的缺點：氣化用煤以尺寸在6mm-50mm的塊/碎煤為主，粉煤量不超過10% （最好少于 5%

8、），與魯奇一樣需要考慮粉煤利用問題；氣化的干餾部分會產(chǎn)生焦油，氣化廢水中含有較高濃度的酚氨。（2.2）水煤漿氣化技術(shù)（2.2.1） GE水煤漿加壓氣化工藝GE水煤漿加壓氣化法為目前世界上先進(jìn)的氣化技術(shù)之一，由美國德士古公司在重油氣化基 礎(chǔ)上發(fā)展而來，70年代末80年代初完成示范工作并實現(xiàn)工業(yè)化，80年代投入工業(yè)化生產(chǎn)，首 選應(yīng)用于16。該工藝先后在美國、日本、德國建成多套工業(yè)裝置，經(jīng)過多年運行實踐證明， 該技術(shù)是先進(jìn)并成熟可靠的。我國最早引進(jìn)該技術(shù)的是魯南化肥廠，于1993年投產(chǎn)，后陸續(xù)由 渭河化肥廠、中石化南化公司、金陵公司、神華包頭等引進(jìn)，用于生產(chǎn)合成氣或制氫，是國內(nèi) 主流煤氣化應(yīng)用的技術(shù)

9、之一，該技術(shù)引進(jìn)歷史長，操作穩(wěn)定，管理、操作人員易招聘。GE水煤漿加壓氣化的優(yōu)點煤種適應(yīng)性廣 可利用粉煤，年輕煙煤，粉煤皆可作原料；氣化壓力范圍大從2.58.7MPa （G）皆有工業(yè)化裝置，氣化壓力高可節(jié)省合成 氣壓縮功；氣化爐內(nèi)無傳動裝置，結(jié)構(gòu)比較簡單。氣化操作溫度高，液態(tài)排渣，碳轉(zhuǎn)化率高，煤氣質(zhì)量好，甲烷含量低，不產(chǎn)生 焦油、萘、酚等污染物，CO+H2280%（v%）甲烷含量很低（CH4K.1%）；三廢處理簡單，易于達(dá)到環(huán)境保護的要求。GE水煤漿氣化對煤質(zhì)要求GE水煤漿氣化對煤質(zhì)適應(yīng)性較廣。除褐煤、泥煤及熱值低于22940kJ/kg，灰 熔點高于1350C的煤不太適用外，其他粘結(jié)性煤，含灰

10、量較高的煤，石油焦， 煙煤均可作原料；灰含量增加會增加氧氣的消耗，同時也增加產(chǎn)品氣體的煤消耗量；煤的灰熔點不高于1350 C，否則需要添加助熔劑；原料煤要具有較好的可磨性，否則會增加電耗；煤的成漿性，制成煤漿濃度最好在60% （wt）以上；濃度越高，耗氧量越少。（2.2.2）新型（對置式多噴嘴）水煤漿加壓氣化新型（對置式多噴嘴）水煤漿加壓氣化技術(shù)脫胎于GE氣化技術(shù)，關(guān)鍵技術(shù)改動為將GE 頂置單噴嘴改變?yōu)閷χ盟膰娮欤嫁D(zhuǎn)化率、煤耗、氧耗指標(biāo)好于GE氣化技術(shù)。該技術(shù)由華東 理工大學(xué)、兗礦魯南化肥廠、中國天辰化學(xué)工程公司共同開發(fā)，在山東德州華魯恒生化工股份 有限公司建設(shè)1套氣化壓力為6.5MPa、處

11、理煤750t/d的氣化爐系統(tǒng)，于2005年6月正式投入 運行，至今運轉(zhuǎn)良好。在山東滕州兗礦國泰化工有限公司建設(shè)2套氣化壓力為4.0MPa、處理煤 1150t/d的氣化爐系統(tǒng)，于2005年7月21日一次投料成功，運行至今。該技術(shù)工程上完全可行， 工藝指標(biāo)優(yōu)于引進(jìn)的水煤漿氣化技術(shù)，操作非常平穩(wěn)。6月初，新疆分公司和煤化工籌備組相關(guān)人員至魯南化肥廠（GE水煤漿）和兗礦國泰化工 （多噴嘴）進(jìn)行了氣化技術(shù)實地考察、比較，該技術(shù)與采用德士古水煤漿氣化技術(shù)同期運行結(jié) 果相比：有效氣成分可提高2%-3%，碳轉(zhuǎn)化率大于98%，提高2%-3%，比氧耗率降低7.9%， 比煤耗降低2.2%。同時該技術(shù)首創(chuàng)了帶壓連續(xù)投

12、料的操作模式，氣化爐耐火磚運行超過20000 小時，拱頂耐火磚運行超過7500小時，工藝燒嘴運行壽命超過90天，最長可達(dá)140天。（2.3）干粉氣化技術(shù)（2.3.1）殼牌干粉煤加壓氣化工藝（SCGP）荷蘭殼牌（Shell）公司1972年開始開始進(jìn)行煤氣化技術(shù)研究，于1993年建設(shè)了日處理煤 2200ST（2000t）的SCGP工業(yè)生產(chǎn)裝置，由荷蘭德姆科勒克公司（Demkolec B.V）在布根倫 （Buggenum）市建一座250MkW的煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠（IGCC）采用的是單臺多燒嘴氣化 爐。該裝置于1998年1月成功的投入了商業(yè)運行，它是目前世界上第一家大規(guī)模應(yīng)用加壓氣流 床干粉煤氣化煤

13、氣用于發(fā)電的工廠。到目前，國內(nèi)陸續(xù)引進(jìn)了 23套殼牌干粉煤加壓氣化工藝， 但均未達(dá)到連續(xù)穩(wěn)定運行，該技術(shù)應(yīng)用于煤化工領(lǐng)域尚處在摸索階段。SCGP技術(shù)的特點：適合于氣化原料煤的范圍較寬 采用高溫加壓干粉煤氣流床SCGP氣化方法， 拓寬了適應(yīng)制取合成氣原料煤的煤種，如褐煤、煙煤、無煙煤等各種煤均可使 用，對煤的性質(zhì)如：粒度、結(jié)焦性、灰分、水分、硫分、氧分等含量均不敏感。成功地設(shè)計了膜式水冷壁氣化爐 采用水冷壁氣化爐，基本消除了頻繁檢修、 更換爐內(nèi)耐火襯里和耗費昂貴的弊端。同時單爐產(chǎn)氣能力大，具有高效、大型 化和長周期運行的顯著特點。SCGP技術(shù)具有較高的熱效率煤炭利用率高，碳轉(zhuǎn)化率可達(dá)99%，其原

14、料煤 能量回收率高，80%83%以合成氣形式回收（即冷煤氣效率），14%16%以 蒸汽形式回收。SCGP技術(shù)的缺點：氣化爐和廢熱鍋爐結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工難度較大，投資也較大。一些主要設(shè)備、閥 門、儀表依賴進(jìn)口，成本也較高，關(guān)鍵設(shè)備（如氣化爐、廢鍋、輸氣導(dǎo)管、氣 體返回室）內(nèi)件必須引進(jìn)，制造周期長，燒嘴、煤粉閥、渣閥、灰閥依賴進(jìn)口;停車聯(lián)鎖多，對配套工程、操作、設(shè)備性能要求高；實際情況是對煤種有選擇性，要求灰熔點低、活性好、灰含量低，灰分質(zhì)量在 8-15%最佳；燒嘴并不是專利商宣傳的長壽命，具體情況不一；SGC段過熱器設(shè)計有待進(jìn)一步優(yōu)化。SGC存在一定結(jié)垢現(xiàn)象。一些管材選材有些困難。如濕洗出口相關(guān)管線

15、。國內(nèi)工程經(jīng)驗和操作經(jīng)驗有待進(jìn)一步提升。試車和初期開車?yán)щy較大。氣化爐 操作溫度控制較難，溫度無法直接測量，憑有關(guān)參數(shù)和經(jīng)驗來控制，有一定的 難度和風(fēng)險。同時，雖然第一批引進(jìn)的廠家最長周期都達(dá)到了 100天以上，但 連續(xù)長周期的不多。影響長周期的主要原因，造成裝置停車的因素并不是殼牌 煤氣化技術(shù)本身，而是配套設(shè)備、裝置和其它公用工程造成的。國內(nèi)目前引進(jìn)的SCGP氣化技術(shù)企業(yè)較多，且均應(yīng)用于化工生產(chǎn)，但是各企業(yè)建成 投產(chǎn)后均出現(xiàn)操作情況不穩(wěn)定、停車頻繁的情況，因此中國石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會在2009 年7月15日向國家發(fā)改委建議，加強宏觀調(diào)控，限制盲目引進(jìn)煤氣化技術(shù)裝置。2007年9月24,中石化集

16、團召集中石化殼牌岳陽煤氣化公司、中石化安慶分公司、 中石化湖北化肥分公司、湖北雙環(huán)科技股份有限公司、柳州化工有限責(zé)任公司5家首批 引進(jìn)SCGP技術(shù)的企業(yè)于安慶分公司召開技術(shù)經(jīng)驗研討會。湖北雙環(huán)裝置運行情況最好， 但最長連續(xù)運行時間也僅為53天，最短的安慶廠僅為14天。綜合5家廠停車原因，外 部原因是前期主要是，后期為原料煤性質(zhì)不穩(wěn)，換煤頻繁，氣化爐運行不穩(wěn)、爐內(nèi)渣保 護層不穩(wěn)定、急冷氣壓縮機停車多、渣水系統(tǒng)聯(lián)鎖動作、飛灰過濾器故障、灰水處理系 統(tǒng)故障、外部供電供汽供水系統(tǒng)故障、操作失誤及操作不熟練、外圍裝置、設(shè)備故障影 響；技術(shù)本身原因是燒嘴罩泄漏、結(jié)渣堵渣，準(zhǔn)確判斷氣化爐內(nèi)壁保護渣層厚度是否

17、完 好目前仍缺少直觀手段；合成氣冷卻器積灰仍然沒有有效處理手段；急冷氣壓縮機抗外 部波動脆弱；污水處理壓力大等等。目前，其他各引進(jìn)企業(yè)陸續(xù)進(jìn)入開車階段，該技術(shù) 運行情況是否有較大程度的改變還有待觀察。近年引進(jìn)的SCGP裝置序號項目最終產(chǎn)品處理煤量/td-i氣化爐/臺1湖北雙環(huán)化工集團有限公司合成氨90012廣西柳州化工股份有限公司合成氨110013湖南岳陽中石化殼牌煤氣化有限公司合成氨、H200014中石化湖北化肥分公司合成氨200015中石化安慶分公司合成氨、H2200016云南天安化工有限公司合成氨270017大連大化集團有限責(zé)任公司甲醇110018云南沾化有限責(zé)任公司合成氨270019中

18、國神華煤制油有限公司H24400210河南永城煤電（集團）有限責(zé)任公司甲醇2100111河南中原大化有限公司甲醇2100112河南義馬開祥化工有限公司甲醇1100113大唐國際發(fā)電公司甲醇8400314天津渤?；ぜ瘓F天津堿廠甲醇和合成氨4400215貴州天?；び邢薰竞铣砂焙图状?000116河南鶴壁煤電股份有限公司甲醇2700117云南云天化股份有限公司甲醇1000118大同煤礦集團有限責(zé)任公司甲醇2200119河南龍宇煤化工有限公司甲醇20001（2.3.2）GSP干粉煤加壓氣化GSP工藝是東德煤科所在七十年代發(fā)明的氣化技術(shù)，進(jìn)料的形式為兩種，即干粉煤和液體 進(jìn)料，1978-1979年

19、建成中試裝置，用于處理褐煤、無煙煤、污泥、煉油廠的廢渣及化學(xué)廢料， 發(fā)電為3MW，試驗壓力0.5-2.5MPa。1983年建成一套氣化爐容積為12m3的氣化裝置，1991 年以前為干粉進(jìn)料，1992年以后改為處理魯奇爐產(chǎn)生的廢料，其工藝的特點為單噴咀多煤管進(jìn) 料、水冷壁、激冷流程，已建成的裝置較小。神華寧夏煤業(yè)55萬噸煤制烯烴項目引進(jìn)5臺GSP 粉煤加壓氣化工藝用于生產(chǎn)甲醇，該裝置已于去年9月開車，24小時內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定生產(chǎn)，初期有 效氣達(dá)到85%以上，后期更是高達(dá)90%，目前操作情況比較平穩(wěn)。（2.3.3）HT-L （航天爐）干粉氣化技術(shù)近幾年來，航天11所開發(fā)了與GSP幾近相同的HT-L爐型，

20、在國內(nèi)進(jìn)行了廣泛的推廣，其 中河南濮陽化肥廠、晉煤中能化工（安徽臨泉）采用750噸/日爐型，分別與2008年11月、2009 年7月點火，生產(chǎn)情況連續(xù)穩(wěn)定，并部分時間負(fù)荷超過100%。該技術(shù)目前最大在產(chǎn)爐日投煤量 750噸/日，技術(shù)放大風(fēng)險較小。（2.4）氣化技術(shù)比較氣化工藝技術(shù)比較表（最佳值）序 號項目Shell粉煤氣化GSP、HT-L粉煤氣化德士古氣化對置式多噴嘴氣化LURGIBGL1氣化工藝氣流床、液態(tài)排渣氣流床、液態(tài)排渣氣流床、液態(tài)排渣氣流床、液態(tài)排渣固定床、固 態(tài)排渣固定床、固 液態(tài)排渣序 號項目Shell粉煤氣化GSP、HT-L粉煤氣化德士古氣化對置式多噴嘴氣化LURGIBGL2適

21、用煤種褐煤、次煙煤、煙 煤、無煙煤、油渣褐煤、次煙煤、煙 煤、無煙煤、油渣次煙煤、煙煤、油渣、 灰熔點1350C 灰 份 20%次煙煤、煙煤、油渣、 灰熔點1350C灰份 20%褐煤、次煙煤、無煙煤褐煤、次煙 煤、無煙煤、 垃圾3氣化壓力（MPaG）2.04.02.04.04.08.74.06.52.1-4.52.1-4.54原料煤形態(tài)粉煤粉煤粉煤（水煤漿）粉煤（水煤漿）5-50mm5-50mm5氣化溫度（C）14001600140016001300150013001500900-12001300-13506單爐最大投煤量（t/d）2500200020002000700-15001000-15

22、0071000Nm3 有效氣耗氧量（Nm3）400400450420220-2503008碳轉(zhuǎn)化率（%）9999989898999冷煤氣效率（%）788377827076727880-859010有效氣含量（%）90929092798165-708411氣體成分CO、H2、CO2CO、H2、CO2CO、H2、CO2CO、H2、CO2CO、H2、CO2、CH4CO、H2、CO2、CH412操作彈性（）5013060120701106012060-12060-12013技術(shù)成熟度較高中高高高中14對環(huán)境影響低低低低中低15軟件費高高高低低較低16建廠投資（）200130100105110（三） 伊

23、犁烯烴項目氣化技術(shù)選擇(3.1) 煤質(zhì)項 目單位設(shè)計值（2#煤 樣）（可研） （600米以深）正常值（4#煤 樣）（可研） （600米以深）新汶1號井（埋深130 米）察縣蘇阿蘇、煤 礦（埋深130 米）潞安山鑫煤礦（埋深80米）工業(yè)分析水分Madwt%12.1212.7513.5814.6412.30灰分Aadwt%13.868.276.522.973.80揮發(fā)分wt%25.2526.9327.9623.7828.02固定碳wt%48.7752.0551.9458.6155.88元素分析碳Cadwt%58.3262.5964.4066.2667.19氫Hadwt%2.853.193.742.

24、863.46氮Nadwt%0.500.560.620.560.57硫 St.adwt%1.640.510.60.240.28氧Oadwt%10.7112.1310.5412.4712.40發(fā)熱量Qb.adKJ/kg225402411023480-2456024350-2528025390-26380可磨指數(shù)HGI/11112112510797灰熔點八、變形溫度DTC10701100127013501280軟化溫度STC11101120130014201310流動溫度FTC11501130134014501330灰組成分析SiO2wt%39.8129.169.166.4820.64Al2O3wt

25、%11.7611.294.364.8310.57wt%18.5016.9421.3413.4811.79CaOwt%12.6217.6728.3631.9327.95MgOwt%3.885.264.4613.64.75SO3wt%9.7114.2521.9218.5216.00TiO2wt%0.610.540.410.400.66K2Owt%1.181.000.000.040.49Na2Owt%0.720.670.280.380.64項 目單位設(shè)計值（2#煤 樣）（可研） （600米以深）正常值（4#煤 樣）（可研） （600米以深）新汶1號井（埋深130 米）察縣蘇阿蘇、煤 礦（埋深130

26、米）潞安山鑫煤礦（埋深80米）P2O5wt%0.080.060.020.020.04化 學(xué) 反 應(yīng) 活 性a800 C%25.024.733.929.331.2850 C%50.643.862.454.858.3900 C%65.257.285.178.186.2950 C%81.976.194.591.997.61000 C%91.789.71001001001050 C%96.195.51001001001100C%96.495.9100100100注：2#、4#煤質(zhì)數(shù)據(jù)摘自可研報告，其它煤質(zhì)數(shù)據(jù)取樣自伊南煤田現(xiàn)有煤礦開采煤。（3.2）煤質(zhì)對氣化工藝的選擇由于Shell氣流床氣化技術(shù)目前尚

27、處在摸索改進(jìn)過程中，不宜選用；而GSP目前已有大型 化裝置投用，且目前生產(chǎn)情況較好，可作為本項目備選方案。移動床氣化技術(shù)在國內(nèi)普遍應(yīng)用的是魯奇氣化，近期云南解化、呼倫貝爾金新化工引進(jìn)了 BGL （液態(tài)排渣）技術(shù)，并且圖克化肥項目也采用了該技術(shù)，該技術(shù)的最大優(yōu)勢是氣化溫度可 以提高到1400度，污水量大幅減少，但是到目前為止，僅云南解化進(jìn)行了投產(chǎn)，據(jù)圖克項目人 員考察結(jié)果，該工廠操作并不穩(wěn)定，亦未達(dá)到過設(shè)計能力，尚處在摸索階段。水煤漿技術(shù)成熟可靠，適用煤種廣泛，且在國內(nèi)應(yīng)用眾多，也應(yīng)作為備選方案。水煤漿氣化技術(shù)、碎煤加壓氣化技術(shù)對煤質(zhì)要求的關(guān)鍵特性為：GSP、HT-L氣化技術(shù)水煤漿氣化技術(shù)碎煤加

28、壓氣化技術(shù)1灰熔點成漿性灰熔點2灰分灰流動溫度反應(yīng)活性3水分灰分黏結(jié)性4發(fā)熱量灰分本項目在編制可研報告時，煤質(zhì)樣品來自于2#、4#勘察區(qū)，屬于600米或以深煤礦；而其 余煤質(zhì)來自于伊南地區(qū)淺部資源煤礦，從煤質(zhì)明顯反應(yīng)出截然不同的特性。對于深部資源煤質(zhì)：對于碎煤加壓氣化技術(shù)，深部資源煤炭的灰熔點只有1100度，若采用魯奇氣化技 術(shù)，則操作溫度只能為950-1000度，對應(yīng)的煤反應(yīng)活性僅為81.9%-91.7%，煤炭的有 效利用率很低。而BGL氣化技術(shù)為液態(tài)，操作溫度可以調(diào)高到1300度以上，適用于 該煤種；該技術(shù)的缺點是使用塊煤為原料，而按照目前的煤炭開采技術(shù)，塊煤產(chǎn)出率 為30%-50%，除鍋

29、爐可以消耗一部分粉煤外，將有剩余大量粉煤，需要建設(shè)配套的粉 煤成型裝置消納粉煤。對于水煤漿氣化技術(shù)，西北化工研究院實驗表明，“實驗室制漿濃度均為60%，預(yù) 計工業(yè)化制漿濃度為59%左右”，而且煤炭的灰熔點、發(fā)熱量、灰分等主要指標(biāo)滿足水 煤漿氣化技術(shù)對煤質(zhì)要求。GSP、HT-L氣化技術(shù)雖然也適合煤質(zhì)條件，但是由于當(dāng)?shù)孛禾亢枯^高，通常 為25-30%，甚至更高，需要一定量的燃料氣對煤炭進(jìn)行干燥，但由于需氧量相對比水 煤漿少10%以上，燃料煤將有所減少，總體需煤量將減少或持平。綜上因素，深部資源煤質(zhì)，從技術(shù)層面比較，伊犁烯烴項目可采用水煤漿氣化技術(shù)或GSP、 HT-L或BGL氣化技術(shù)。 對于淺部

30、資源煤質(zhì)：淺部資源煤質(zhì)委托國家煤炭質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心進(jìn)行化驗分析。分析結(jié)果表明，淺 部資源煤炭的發(fā)熱量較好，并且低灰低硫，但是灰熔點較高。4月，我們委托江蘇合義 化工新材料有限公司（南京大學(xué)（國家）水煤漿工程技術(shù)研究中心）對淺部資源煤樣 進(jìn)行成漿性實驗，實驗結(jié)果表明，在添加煤漿添加劑條件下，煤漿最大濃度在54-57%。 7月，GE公司對我們送樣Y-38煤樣進(jìn)行了分析化驗，分析表明“本項目煤種灰熔點中 等偏高”，“本項目煤種成漿性較差，按照常規(guī)的磨機研磨后，1000cp下水煤漿濃度為 50.82%，可以流動時的粘度為612cp，此時水煤漿濃度為49.57%”，加入添加劑后，“煤 漿濃度可以達(dá)到55

31、.7%”。淺部資源煤質(zhì)化驗和煤漿實驗表明，在添加助熔劑和煤漿添 加劑的條件下，淺部資源煤質(zhì)僅能達(dá)到水煤漿氣化技術(shù)的對煤質(zhì)要求的下限值，煤耗、 氧耗較高，操作成本提高，且操作將會不穩(wěn)定。對于GSP、HT-L技術(shù)，除煤質(zhì)灰分較低，氣化爐水冷壁不易掛漿形成保護隔熱層， 需添加部分雜質(zhì)外，其余煤質(zhì)指標(biāo)均可以達(dá)到氣化技術(shù)要求。烯烴項目旁的中電投煤 制天然氣項目原料煤同樣為伊南淺部資源，煤質(zhì)與我們目前的取樣煤接近，該項目選 用GSP技術(shù)。相對而言，淺部資源的煤質(zhì)低灰、高灰熔點、高反應(yīng)活性的特性完全適應(yīng)碎煤加 壓氣化技術(shù)，若考慮多副產(chǎn)品增加項目收益率，則也可以選取用碎煤氣化工藝。綜上因素，從技術(shù)層面考慮，淺

32、部資源煤質(zhì)適用于GSP、HT-L氣化技術(shù)或碎煤加壓氣化 技術(shù)；若采用碎煤加壓氣化技術(shù)，則項目需增加型煤加工裝置，生產(chǎn)型煤供氣化爐使用，最大 限度的消耗掉粉煤。（3.3）氣化技術(shù)對后續(xù)工藝的影響對于伊犁烯烴項目，氣化技術(shù)的選擇不會影響MTO （含）及以后的裝置，但MTO之前及 公用工程配置將有很大變化。1）水煤漿氣化工藝是采用水煤漿氣流床制氣、氣化溫度大于1350C，氣化壓力6.5Mpa； 碎煤氣化工藝氣化壓力3.0-4.0Mpa；后續(xù)工序的變換、低溫甲醇洗、液氮洗工藝相同， 但由于氣化壓力低、煤氣中雜質(zhì)多、有效氣體含量偏低等，使得系統(tǒng)配置更復(fù)雜，設(shè) 備、管道更龐大；工藝耗水、耗蒸汽量大，公用工

33、程相應(yīng)增大。2）碎煤加壓技術(shù)生產(chǎn)的煤氣中含有約6-10%的甲烷和CnHm以及較高的CO2，CO+H2 含量低于水煤漿氣化工藝；若利用副產(chǎn)的甲烷生產(chǎn)甲醇供MTO使用，則首先需要將 甲烷轉(zhuǎn)化成CO+H2,再經(jīng)過脫碳等工藝后進(jìn)入甲醇合成裝置，能量利用效率進(jìn)一步降 低；若甲烷氣外送作為入網(wǎng)天然氣銷售，則需要另作項目立項報告建設(shè)輸氣管線，則 該輸氣管線/接入管網(wǎng)將成為項目開工、生產(chǎn)的制約因素。此時的魯奇爐數(shù)量將是水煤 漿氣化爐的4倍），原料煤消耗是水煤漿的1.5倍左右；而BGL爐數(shù)量不到魯奇爐的 一半，且酚、氨產(chǎn)出量減少20%，氣化水處理量降低30%，投資略少。3）水煤漿氣化和干粉氣化工藝的產(chǎn)品較為純凈

34、，主要為CO、H2、CO2及氣體雜質(zhì)，廢 物為煤渣、煤灰廢水有機物含量很少，且廢水量較少，處理工藝簡單。GSP、HT-L氣化方案流程圖BGL氣化方案流程圖去污循環(huán)水系統(tǒng)水煤漿氣化方案流程圖（四）經(jīng)濟分析氣化工藝的變化主要對甲醇段（從備煤至甲醇合成）配置和投資影響較大，此外配套的空 分、氣化污水處理也有較大影響，對公用工程及烯烴段投資影響較小或無影響，各氣化技術(shù)的 投資及原料、產(chǎn)品、經(jīng)濟數(shù)據(jù)見下表。4.1淺部資源GSP氣化技術(shù)HT-L氣化技術(shù)魯奇氣化技術(shù)BGL氣化技術(shù)備注一工程費用（萬元）甲醇段總投 資粉煤成型120000120000估算備煤4111041110520011550空分161250

35、16125092608.592608.5氣化342320175000120000108850變換及冷卻41540415404047040470低溫甲醇洗63060630606391063910壓縮制冷20950209502095020950煤氣水分離5080025400酚氨回收3500012000硫回收12640126401264012640甲烷分離3000021690二氧化碳壓縮49004900甲醇合成74660746607466074660甲醇精餾9950995099509950綜合罐區(qū)40504050空壓站2050205020502050全廠火炬2700270040002700烯炷段總投

36、 資456871.54456871.54456871.54456871.54按同等投資考慮公用工程及 輔助設(shè)施473703.13473703.13473703.13473703.13按同等投資考慮二固定資產(chǎn) 其他費用（各 類報告編制 費用）161774.84161774.84161774.84161774.84GSP氣化技術(shù)HT-L氣化技術(shù)魯奇氣化技術(shù)BGL氣化技術(shù)備注三無形資產(chǎn)（專利費等）75000750007000075000估算四其他資產(chǎn)28414.9428414.9428414.9428414.94按同等投資考慮五預(yù)備費177119.5005162060.7169375.7716417

37、2.87估算建設(shè)投資（一+二.+五）2145114196273520513291988316建設(shè)期貸款 利息2145114167185174876169491估算流動資金182603408594912046429估算項目總資金2368577217077922753252204236原料原料煤用量（萬噸）300300408342130.17 元/噸（稅前）燃料煤用量（萬噸）160160160165130.17 元/噸（稅前）新鮮水（萬噸）27002700270027002.17元/噸（稅前）催化劑及化學(xué)品86000萬元86000萬元86000萬元86000萬元產(chǎn)品（萬噸）聚乙烯31.931.93

38、1.931.910820元/噸（含稅）聚丙烯36.536.536.536.510030元/噸（含稅）丁烯-10.870.870.870.876700元/噸（含稅）MTBE1.6851.6851.6851.6857300元/噸（含稅）2-PH6.656.656.656.6511700元/噸（含稅）甲烷6.6 億 Nm34 億 Nm31.80 元/Nm3（含稅）中油5.95.35200元/噸（含稅）焦油3.482.92750.00 含稅石腦油21.67000元/噸（含稅）粗酚32.563400元/噸（含稅）項目財務(wù)內(nèi)部收益率所得稅前13.80%15.48%18.83%18.27%所得稅后11.73

39、%13.09%15.82%15.36%盈虧平衡點（生產(chǎn)能力 利用率）66.75%61.09%51.08%52.65%淺部資源經(jīng)濟收益比較圖項目總資金內(nèi)部收益率項目總資金(萬元)2500000200000015000001000000g內(nèi)部收益率(稅后)0 11 114.2深部資源水煤漿氣化技術(shù)GSP氣化技術(shù)HT-L氣化技術(shù)BGL氣化技術(shù)備注一工程費用（萬 元）甲醇段總投資粉煤成型120000估算備煤（列入氣化）411104111011550空分165766.7116125016125092608.5氣化193274.81342320175000108850變換及冷卻46949.05415404

40、154040470低溫甲醇洗79183.41630606306063910壓縮制冷209502095020950煤氣水分離25400酚氨回收12000硫回收12938.16126401264012640甲烷分離21690二氧化碳壓縮4900甲醇合成87684.02746607466074660甲醇精餾995099509950綜合罐區(qū)4050空壓站2389.65205020502050水煤漿氣化技術(shù)GSP氣化技術(shù)HT-L氣化技術(shù)BGL氣化技術(shù)備注全廠火炬5024.09270027002700烯烴段總投資456871.54456871.54456871.54按同等投資考慮公用工程及輔助 設(shè)施473703.13473703.13473703.13473703.13按同等投資考慮二固定資產(chǎn)其 他費用（各類報 告編制費用）161774.84161774.84161774.84161774.84三無形資產(chǎn)（專 利費等）73910.21750007500075000估算四其他資產(chǎn)28414.9428414.9428414.9428414.94按同等投資考慮五預(yù)備費148130.45177119.5162060.7164172.87估算建設(shè)投資（