各煤氣化工藝的比較

煤氣化工藝的比較陳廣智，朱疆(山東德州恒升化工集團(tuán)，山東德州253024)2021-01-16

我國(guó)以油為原料的氮肥企業(yè)不能滿(mǎn)負(fù)荷生產(chǎn)，很多廠(chǎng)在做“以煤代油”的方案研究。目前世界上技術(shù)成熟的煤氣化工藝主要有以下5種：德士古水煤漿氣化(Texaco)、謝爾干煤粉氣化(Shell)、魯奇公司循環(huán)流化床技術(shù)(CFB)、魯奇公司塊煤加壓氣化技術(shù)(Lurgi)、固定層常壓氣化(UGI)。各種氣化工藝各有特色，對(duì)不同煤種各有優(yōu)缺點(diǎn)，所以選擇不同的氣化工藝適應(yīng)煤的不同性質(zhì)，是工藝方案選擇的原則，以達(dá)到投資最低、操作費(fèi)用最少、生產(chǎn)成本最低的目的。1

各氣化工藝特點(diǎn)1.1

德士古水煤漿氣化技術(shù)

德士古水煤漿氣化技術(shù)屬于氣流床氣化技術(shù)，是將粗煤磨碎，加入水、添加劑、助溶劑制成水煤漿，煤漿濃度一般為65％～70％，經(jīng)煤漿加壓泵噴入氣化爐，與純氧進(jìn)行燃燒和部分氧化反應(yīng)，氣化溫度1300～1400℃，氣化爐無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)部件，為熱壁爐，有多層耐火磚組成的耐火襯里，壽命1年左右。熱煤氣和液態(tài)排渣用水冷激，煤氣冷卻并被水蒸氣飽和，經(jīng)洗滌除塵后送出，渣可間歇排出。該技術(shù)由于是水煤漿進(jìn)料，大量水分要汽化，因而煤耗和氧耗均較高，碳的轉(zhuǎn)化率為96％～97％。1.2

謝爾煤氣化技術(shù)

粗煤經(jīng)磨成粉、干燥后用氮?dú)廨斔椭练勖簝?chǔ)存器，粉煤通過(guò)上煤鎖斗系統(tǒng)加壓，并與氧氣和水蒸氣混合后通過(guò)成對(duì)噴槍送入氣化爐。粉煤、氧氣和水蒸氣在氣化爐內(nèi)反應(yīng)，使氣化爐溫度保持在1400～1600℃，煤灰熔化并以液態(tài)形式排出。高溫粗煤氣與冷循環(huán)煤氣混合后溫度降至900℃，進(jìn)入廢熱鍋爐，產(chǎn)生10.0MPa、420℃的高壓過(guò)熱蒸汽，粗煤氣進(jìn)陶瓷過(guò)濾器將煤氣中的飛灰與氣體分離，飛灰可出售，也可返回氣化爐循環(huán)以灰渣形式排出。經(jīng)陶瓷過(guò)濾器除塵后的煤氣基本不帶飛灰，煤中的硫和氮化合物已被轉(zhuǎn)化成氣態(tài)硫化物、氮?dú)狻⑽⒘康陌焙颓杌瘹?，通過(guò)濕法洗滌可以除去。外送煤氣為163℃，含塵1mg／m3。1.3

魯奇循環(huán)流化床技術(shù)

粗煤經(jīng)破碎至5mm以下，進(jìn)煤計(jì)量槽，經(jīng)水冷螺旋進(jìn)料器送至氣化爐下部，與蒸汽、氧氣反應(yīng)而被氣化。氣化壓力為0.15MPa，溫度1050℃，氣體停留時(shí)間4～6s，流速4m／s，氣體中夾帶的固體在循環(huán)旋風(fēng)分離器內(nèi)脫除，固體經(jīng)有氣封的下灰管循環(huán)返回氣化爐底部。循環(huán)物和新加入的原料之比高達(dá)40，是碳轉(zhuǎn)化率較高的一個(gè)原因；灰渣經(jīng)水冷螺旋出料器，由螺旋閥排入灰倉(cāng)送出界區(qū)。氣體離開(kāi)旋風(fēng)分離器時(shí)含塵量25～50mg／m3，進(jìn)入廢熱鍋爐冷卻至220～240℃，產(chǎn)生低壓飽和蒸汽，產(chǎn)生的蒸汽約1／3用于氣化，剩余蒸汽外送。離開(kāi)廢熱鍋爐的粗煤氣在多級(jí)旋風(fēng)分離器和袋式過(guò)濾器中進(jìn)一步除塵，多級(jí)旋風(fēng)分離器分離下的灰送回氣化爐，袋式過(guò)濾器排出的灰送鍋爐作燃料。煤氣再通過(guò)洗滌飽和塔脫除NH3、Cl—和其它水溶性化合物、灰塵，使氣體含塵量小于5mg／m3，同時(shí)冷卻到40℃。1.4

固定層常壓氣化技術(shù)

該技術(shù)為我國(guó)中、小氮肥企業(yè)所普遍采用，國(guó)外已基本被淘汰。煤從氣化爐爐頂加入，并向下移動(dòng)，從爐底進(jìn)入的氣化劑氧氣(空氣)、水蒸氣與煤逆流相遇。煤下移的速度由爐底排渣速度控制，煤沿氣化爐下移而被從爐底燃料層上來(lái)的氣體加熱，這樣就使原料沿整個(gè)床層高度有一個(gè)溫度分布，由上而下形成：干燥區(qū)、干餾區(qū)、還原區(qū)、氧化區(qū)和灰渣區(qū)。氧化區(qū)和還原區(qū)的溫度一般為850～1000℃，煤氣出口溫度為300～450℃。該工藝分5個(gè)階段：吹風(fēng)階段、一次上吹階段、下吹階段、二次上吹階段和吹凈階段。1.5

魯奇塊煤加壓氣化工藝

魯奇塊煤加壓氣化工藝是一個(gè)自熱式、逆流移動(dòng)床生產(chǎn)工藝，用氧氣、水蒸氣為氣化劑，在3.0MPa、900～1000℃條件下進(jìn)行氣化。煤由煤斗間斷地加入煤鎖中，然后進(jìn)入氣化爐，在爐中氣化生成的煤氣從氣化爐上部煤裙外圍環(huán)形空間出來(lái)，溫度為617℃，再進(jìn)入洗滌冷卻器。在洗滌冷卻器中與來(lái)自洗水循環(huán)泵(溫度為204℃)的水一起經(jīng)文氏管進(jìn)行洗滌和冷卻，溫度降為204℃，且為水汽所飽和，出洗滌冷卻器的氣體進(jìn)入廢熱鍋爐，溫度降為181℃后，經(jīng)一水分離罐送變換工段。生成的灰渣經(jīng)爐箅的刮刀排向灰鎖，間斷地由灰鎖排至灰箱，再由螺旋輸送器將灰渣排往灰系統(tǒng)。2

各種氣化工藝的比較

2.1

各種氣化工藝對(duì)煤種的要求

煤的種類(lèi)很多，有泥煤、褐煤、煙煤、無(wú)煙煤以及天然石墨等。對(duì)一種氣化工藝來(lái)說(shuō)，適用的煤種很多，但最適宜、最經(jīng)濟(jì)的可能只有一兩種。表1為各種氣化工藝對(duì)煤種的要求。2.2

操作特性比較(表2)2.3

技術(shù)指標(biāo)比較(表3)2.4

工業(yè)裝置的對(duì)比(表4)

德士古水煤漿氣化技術(shù)，理論上適合各種煙煤，適于新建大型合成氨廠(chǎng)，煤氣中有效氣(CO+H2)可達(dá)80％左右，不排出污染物，三廢處理簡(jiǎn)單，激冷流程較適合于合成氨工藝。但該裝置在我國(guó)渭化運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，在煤的成漿性、添加劑和助熔劑的加入量、氧耗等方面存在極大的局限性。綜合考慮運(yùn)輸、供應(yīng)、質(zhì)量、煤價(jià)等因素，運(yùn)行了半年之后由原設(shè)計(jì)的陜西黃陵煤改為甘肅華亭煤。

謝爾干粉煤氣化工藝，理論上講適合于各種煙煤、褐煤，但是原料煤的含水量、灰熔點(diǎn)等直接決定了氧耗、助熔劑的加入量和有效氣體的消耗，該工藝目前還沒(méi)有用于合成氨的裝置。

CFB為循環(huán)流化床煤氣化工藝。據(jù)魯奇公司介紹，該工藝煤種適用性較強(qiáng)，世界上還沒(méi)有用于合成氨的先例，因?qū)俪簹饣m于中小氮肥企業(yè)的改造。

魯奇爐移動(dòng)床加壓氣化工藝，粗煤氣中有效氣體成分(CO+H2)只有65％左右，而CH4含量高達(dá)8％，適宜生產(chǎn)城市煤氣。但煤氣中含焦油、輕油、酚、氨、硫化物和煤粉等雜質(zhì)，易堵塞管道，且廢水處理復(fù)雜。

UGI屬移動(dòng)床常壓氣化，不需要空分裝置，是我國(guó)中小氮肥企業(yè)普遍采用的工藝。該裝置投資少，見(jiàn)效快，特別是經(jīng)過(guò)多年的改造，技術(shù)成熟，適于無(wú)煙煤容易得到的地區(qū)建設(shè)。3

結(jié)論

Texaco和Lurgi兩工藝需要配套大型空分裝置，有生產(chǎn)合成氨的經(jīng)驗(yàn)，但投資高，產(chǎn)品工廠(chǎng)成本高。Shell和CFB工藝還未用于合成氨生產(chǎn)，裝置投產(chǎn)后能否與設(shè)計(jì)值一致，還有待于實(shí)踐。UGI技術(shù)成熟，投資少，但碳的轉(zhuǎn)化率低，對(duì)原料煤有局限性。我國(guó)煤種豐富，分布較廣，已往我們都是先選擇了工藝技術(shù)，再去尋找適合該工藝的煤種。能否走出這個(gè)誤區(qū)，首先決定使用的煤種，再向各公司咨詢(xún)，對(duì)比后從經(jīng)濟(jì)的角度決定工藝方案，這樣新建或改造裝置投產(chǎn)后才能獲得最大的利潤(rùn)。

煤氣化工藝技術(shù)的選擇滑體之(中原大化集團(tuán)有限責(zé)任公司，河南濮陽(yáng)457000)2021-09-16

煤炭通過(guò)氣化轉(zhuǎn)化成煤氣是煤炭化工、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電、煤氣化多聯(lián)產(chǎn)等技術(shù)的關(guān)鍵和龍頭技術(shù)。自發(fā)展以煤為原料的石油替代能源戰(zhàn)略在我國(guó)確立之后，各地紛紛上馬或正在積極醞釀著各種規(guī)模的煤化工項(xiàng)目，掀起了又一輪煤化工熱。本文對(duì)我國(guó)煤氣化技術(shù)的現(xiàn)狀作簡(jiǎn)單介紹，并對(duì)如何科學(xué)選擇煤氣化工藝提出建議。1

煤氣化技術(shù)簡(jiǎn)介

煤氣化工藝以煤炭(塊煤、焦炭或粉煤)為原料，采用空氣、氧氣、二氧化碳和水蒸氣為氣化劑，在氣化爐內(nèi)高溫環(huán)境下進(jìn)行熱化學(xué)反應(yīng)。其主要?dú)饣磻?yīng)是煤與氣體介質(zhì)之間的反應(yīng)，即氣、固兩相之間的非均相反應(yīng)，同時(shí)也有氣體反應(yīng)物之間的均相反應(yīng)。這些反應(yīng)進(jìn)行的程度決定于氣化爐的操作條件，即溫度、壓力、氣化劑與煤炭的接觸時(shí)間及煤炭的化學(xué)反應(yīng)活性、表面情況等。其產(chǎn)品可作為燃料氣、原料氣或合成氣，與氣化爐爐型有關(guān)。氣化爐的分類(lèi)按煤與氣化劑的相對(duì)流動(dòng)方式可分為逆流、并逆流和并流，與其相對(duì)應(yīng)的則是固定床、流化床和氣流床氣化爐。1.1

固定床氣化爐

常見(jiàn)的固定床(慢移動(dòng)床)氣化爐有間歇式氣化爐(UGl)和連續(xù)式氣化爐(魯奇Lurgi)兩種，目前都是已淘汰或落后的氣化技術(shù)。固定床間歇式氣化爐國(guó)外已于20世紀(jì)60年代初廢棄。我國(guó)于20世紀(jì)40年代引進(jìn)UGI爐，50年代改燒無(wú)煙煤，主要用于制氨和甲醇；至今尚有600余家在使用。隨著能源政策和環(huán)境的要求越來(lái)越高，不久的將來(lái)，會(huì)逐步為新的煤氣化技術(shù)所取代。

連續(xù)式氣化爐應(yīng)用碎煤加壓氣化技術(shù)，20世紀(jì)30年代由德國(guó)魯奇(Lurgi)公司開(kāi)發(fā)成功，是逆向氣化，煤在爐內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng)達(dá)1h，反應(yīng)爐的操作溫度和爐出口煤氣溫度低，碳轉(zhuǎn)化率高，氣化效率高，可以使用劣質(zhì)煤氣化，在世界各國(guó)得到廣泛應(yīng)用。但氣化爐結(jié)構(gòu)復(fù)雜，爐內(nèi)設(shè)有破粘和煤分布器、爐篦等轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備，制造和維修費(fèi)用大；入爐煤必須是不粘塊煤，原料采購(gòu)成本較高；出爐煤氣中含焦油、酚等，污水處理和煤氣凈化工藝復(fù)雜、流程長(zhǎng)、設(shè)備多，增加了投資和成本。

魯奇爐的產(chǎn)品氣適合做城市煤氣。我國(guó)云南解化集團(tuán)和山西天脊集團(tuán)采用該技術(shù)生產(chǎn)合成氨。魯奇氣化爐生產(chǎn)合成氣時(shí)，氣體成分中甲烷含量高(8％～10％)，且生產(chǎn)流程長(zhǎng)，投資大；因此，魯奇氣化爐不適宜生產(chǎn)合成氣。1.2

流化床氣化爐

流化床氣化爐的氣化劑由爐下部吹入，使細(xì)粒煤(小于6mm)在爐內(nèi)呈并逆流反應(yīng)，煤粒(粉煤)和氣化劑在爐底錐形部分呈并流運(yùn)動(dòng)，在爐上筒體部分呈并流和逆流運(yùn)動(dòng)，使?fàn)t內(nèi)的煤粒在流化狀態(tài)下氣化，在燃燒產(chǎn)生的高溫條件下，氣固兩相充分混合接觸，發(fā)生煤的還原反應(yīng)，最終實(shí)現(xiàn)煤的氣化。

常見(jiàn)的流化床氣化爐有溫克勒(Winkler)、灰團(tuán)聚(U-Gas)、循環(huán)流化床(CFB)、加壓流化床(PFB是PFBC的氣化部分)以及中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所研發(fā)的灰熔聚氣化爐等。目前較成功的流化床氣化爐有魯奇公司開(kāi)發(fā)的循環(huán)流化床(CFB)和中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所研發(fā)的灰熔聚氣化爐。1.2.1

循環(huán)流化床氣化爐(CFB)

魯奇公司開(kāi)發(fā)的循環(huán)流化床氣化爐(CFB)可氣化各種煤，也可以用碎木、樹(shù)皮、城市可燃垃圾作為氣化原料，水蒸氣和氧氣作氣化劑，氣化比較完全，氣化強(qiáng)度大，是固定床的2倍，碳轉(zhuǎn)化率高(97％)，爐底排灰中含碳2％～3％，氣化原料循環(huán)過(guò)程中返回氣化爐內(nèi)的循環(huán)物料是新加入原料的40倍，爐內(nèi)氣流速度為5～7m／s，有很高的傳熱、傳質(zhì)速度，氣化壓力0.15MPa，氣化溫度視原料情況進(jìn)行控制，一般控制循環(huán)旋風(fēng)除塵器的溫度在800～1050℃之間。魯奇公司的CFB氣化技術(shù)在全世界已有60多個(gè)工廠(chǎng)采用，正在設(shè)計(jì)和建設(shè)的還有30多個(gè)工廠(chǎng)。

CFB氣化爐基本是常壓操作，1kg煤消耗氣化劑水蒸氣1.2kg，氧氣0.4kg，可生產(chǎn)煤氣1.9～2.0m3。煤氣成分(CO+H2)＞75％，甲烷含量2.5％左右，二氧化碳含量在15％，低于德士古爐和魯奇MK型爐煤氣中二氧化碳含量，有利于合成氨的生產(chǎn)。但國(guó)際上尚無(wú)生產(chǎn)合成氣先例，在未取得應(yīng)用于合成氨廠(chǎng)的工業(yè)化成功經(jīng)驗(yàn)之前應(yīng)慎重。1.2.2

灰熔聚流化床氣化爐

自20世紀(jì)80年代開(kāi)始，中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所獨(dú)立研究開(kāi)發(fā)了具有國(guó)際先進(jìn)水平的灰熔聚流化床粉煤氣化技術(shù)?；胰劬蹱t屬單段流化床，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，煤種適應(yīng)性寬，對(duì)煤的灰熔點(diǎn)沒(méi)有特殊要求。以0～8mm粒徑的干粉煤為原料，氣化壓力0.03MPa，用富氧(氧濃度為92％，壓力不小于0.13MPa)、水蒸氣作氣化劑。粉煤和氣化劑從氣化爐底部連續(xù)加入，從中心管(射流區(qū))送入部分氧氣，在爐內(nèi)1050～1100℃的高溫下進(jìn)行快速氣化反應(yīng)，被粗煤氣夾帶的未完全反應(yīng)的殘?zhí)己惋w灰，經(jīng)兩級(jí)旋風(fēng)分離器回收，再返回爐內(nèi)進(jìn)行氣化，碳轉(zhuǎn)化率達(dá)90％以上。局部高溫，有利于灰渣分離，排灰系統(tǒng)簡(jiǎn)單，粗煤氣中幾乎不含焦油、酚等有害物質(zhì)，煤氣容易凈化。缺點(diǎn)是碳轉(zhuǎn)化率較德士古和魯奇爐低。

該技術(shù)的工業(yè)化示范裝置建在陜西城固化肥廠(chǎng)，2021年3月通過(guò)陜西省科技廳組織的驗(yàn)收。它以陜西彬縣煙煤為原料，日處理原煤100～120t，所產(chǎn)合格氣有效成分（CO+H2）≥68％，甲烷含量不高于2.0％，送入合成氨生產(chǎn)系統(tǒng)。該技術(shù)可用于生產(chǎn)燃料氣、合成氣和聯(lián)合循環(huán)發(fā)電，特別適用于中小氮肥廠(chǎng)替代間歇式固定床氣化爐，以煙煤替代無(wú)煙煤生產(chǎn)合成氨原料氣，可以使合成氨成本降低15％～20％。

目前漢中成化亦有一套工業(yè)化裝置運(yùn)行。1.3

氣流床氣化爐

氣流床氣化爐從原料形態(tài)分為水煤漿、干煤粉兩類(lèi)。氣流床對(duì)煤種(煙煤、褐煤)、粒度、含硫、含灰都具有較大的兼容性，其清潔、高效代表著當(dāng)今煤氣化技術(shù)發(fā)展潮流。1.3.1

德士古(Texaco)氣化爐

Texaco水煤氣化爐雷同于1952年開(kāi)發(fā)成功的渣油氣化爐，經(jīng)過(guò)1975年、1978年低壓與高壓中試裝置(激冷流程)以及1978年西德Oberhausen的RCH／RAG示范裝置(廢爐流程，日處理煤150t，4.0MPa)考核與經(jīng)驗(yàn)積累，于1982年建成TVA裝置(日處理煤180t，二臺(tái)爐，一開(kāi)一備，6.5MPa)，1984年建成日本UBE裝置(日處理煤1500t，三開(kāi)一備，3.6MPa)以及CoolWaterIGCC電站(日處理煤910t，二臺(tái)爐，4.0MPa)，這些裝置投運(yùn)后都取得成功。目前Texaco最大商業(yè)裝置是Tampa電站，屬于DOE的CCT-3，該裝置為單爐，日處理煤2000t，氣化壓力為2.8MPa，氧純度為95％，煤漿濃度68％，冷煤氣效率76％，凈功率250MW，輻射鍋爐直徑5.18m，高30.5m，重900t。

20世紀(jì)80年代末至今，我國(guó)共引進(jìn)4套Texaco水煤漿氣化裝置，即魯南(二臺(tái)爐，一開(kāi)一倍，單爐日處理煤450t，2.8MPa)、吳涇(4臺(tái)爐，三開(kāi)一備，單爐日處理煤500t，4.0MPa)、渭河(三臺(tái)爐，二開(kāi)一備，單爐日處理煤為820t，6.5MPa)、淮南(三臺(tái)爐，無(wú)備用，單爐日處理煤500t，4.0MPa)，這4套裝置均用于生產(chǎn)合成氣，7臺(tái)用于制氨，5臺(tái)用于制甲醇。

引進(jìn)的水煤漿氣化裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)：①水煤漿制備、輸送、計(jì)量控制簡(jiǎn)單、安全、可靠；②設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率高，投資省。主要缺點(diǎn)：①褐煤的制漿濃度約59％～61％；煙煤的制漿濃度為65％；因氣化煤漿中的水量要耗去入爐煤的8％，比干煤粉為原料氧耗高12％～20％，所以效率較低。②因?yàn)樗?約40％)入爐，氣化爐不能用水冷壁，只能以磚抗渣(耐火材料)。因此對(duì)入爐煤的灰熔融性溫度限制很?chē)?yán)，而我國(guó)煤種灰熔融性溫度普遍較高，加入CaCO3助熔劑后又會(huì)引起耐火磚腐蝕和灰水結(jié)垢等問(wèn)題。魯南化肥廠(chǎng)和渭河化肥廠(chǎng)投產(chǎn)后被迫改換煤種。③筑爐(含烘爐)周期長(zhǎng)，必須設(shè)置備用爐。1.3.2

Shell氣化爐

Shell氣化爐殼體直徑約4.5m，4個(gè)噴嘴位于爐子下部同一水平面上，沿圓周均勻布置，借助撞擊流以強(qiáng)化熱質(zhì)傳遞過(guò)程，爐內(nèi)橫截面氣速相對(duì)趨于均勻。爐襯為水冷壁，總重。500t。爐殼與水冷管排之間有約0.5m間隙，有環(huán)形平臺(tái)，作安裝、檢修用。

煤氣攜帶煤灰總量的20％～30％沿氣化爐軸線(xiàn)向上運(yùn)動(dòng)，在接近爐頂處通入循環(huán)煤氣激冷，激冷煤氣量約：與生成煤氣量的60％～70％，煤氣降溫至900℃，熔渣凝固，出氣化爐，沿斜管道向上進(jìn)入管式余熱鍋爐。煤灰總量的70％～80％以熔態(tài)流入氣化爐底部渣池，遇水激冷凝固，自爐底排出。粉煤由氮?dú)饣蚨趸紨y帶進(jìn)入噴嘴。輸送氣的選擇取決于煤氣的用途，合成氨用氮?dú)?，合成甲醇用二氧化碳。工藝?純度為95％)與蒸汽也由噴嘴進(jìn)入，氣化溫度為1500～1700℃，氣化壓力為3.0MPa以上，冷煤氣效率為79％～81％。

Shell煤氣化技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：采用干煤粉進(jìn)料，氧耗比水煤漿低15％；碳轉(zhuǎn)化率高，可達(dá)99％；煤耗比水煤漿低8％；凋節(jié)負(fù)荷方便，關(guān)閉一對(duì)噴嘴，負(fù)荷則降低50％；煤種適應(yīng)性廣；膜式水冷壁結(jié)構(gòu)，熔渣附于水冷壁表面，使用壽命長(zhǎng)，水冷壁局部損壞后修補(bǔ)方便(其壽命為20年，噴嘴壽命為1年)；能量利用率高，其中80％～83％以合成氣形式回收，14％～16％以蒸汽形式回收。主要缺點(diǎn)：設(shè)備投資大于水煤漿氣化技術(shù)；氣化爐及廢熱鍋爐結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工難度大，目前殼牌僅授權(quán)西班牙BBE和印度L&T公司制造。2

我國(guó)煤氣化技術(shù)的最新進(jìn)展

為了提高煤氣化的氣化率和氣化爐氣化強(qiáng)度，發(fā)達(dá)國(guó)家加快了新一代煤氣化技術(shù)的開(kāi)發(fā)和工業(yè)化進(jìn)程?？偟姆较蚴牵簹饣瘔毫τ沙合蛑懈邏?8.5MPa)發(fā)展，氣化溫度向高溫(1500～1600℃)發(fā)展，氣化原料向多樣化發(fā)展，固態(tài)排渣向液態(tài)排渣發(fā)展。

針對(duì)我國(guó)煤種多、煙煤多、粉煤多、煤質(zhì)變化大的特點(diǎn)，我國(guó)加大力度研制開(kāi)發(fā)先進(jìn)的煤氣化技術(shù)，在流化床(含循環(huán))、煤及煤漿燃燒、兩相流動(dòng)與混合、傳熱、傳質(zhì)、煤化學(xué)、氣化反應(yīng)、煤巖形態(tài)、磨煤與干燥、高溫脫硫與除塵等科學(xué)領(lǐng)域與工程應(yīng)用等方面取得了大量研究成果，并在較短的時(shí)間內(nèi)開(kāi)發(fā)出了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的水煤漿氣化爐和干煤粉氣化爐的中試裝置。

今年6月初，由華東理工大學(xué)等單位合作開(kāi)發(fā)建設(shè)的四噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化工業(yè)裝置運(yùn)行成功。該裝置日處理煤750t，氣化壓力6.5MPa。運(yùn)行結(jié)果表明，該爐工藝指標(biāo)優(yōu)于德士古氣化爐：比煤耗降低約9％，有效氣(CO+H2)成分高約1％，碳轉(zhuǎn)化率大于98％。在操作方面也有較多優(yōu)勢(shì)，如激冷室液位穩(wěn)定、易于控制，帶水量降低，交叉流式洗滌冷卻水分布器的水均布、洗滌、冷卻性能好等，至2021年7月累計(jì)運(yùn)行已超過(guò)600h。

依托多噴嘴對(duì)置式中試氣化爐、上述單位又共同承擔(dān)了國(guó)家“十五”科技攻關(guān)計(jì)劃“粉煤加壓氣化制合成氣新技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)”課題。設(shè)計(jì)裝置日處理煤15～45t，操作壓力2.0～2.5MPa，操作溫度l300～l400℃，于2021年7月正式投運(yùn)。結(jié)果表明，該干粉氣化爐氣化運(yùn)行指標(biāo)高于水煤漿氣化爐，接近Shell干粉氣化爐。該技術(shù)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，對(duì)清潔、高效利用我國(guó)豐富的煤炭資源，滿(mǎn)足國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展需求具有重要意義，前景十分廣闊。3

煤氣化工藝的選擇

在具體選用煤氣化工藝時(shí)，必須以科學(xué)的態(tài)度，既要根據(jù)技術(shù)發(fā)展水平考慮工藝的先進(jìn)性，又要根據(jù)實(shí)際情況考慮工藝的合理性。以自身或附近的原料煤源為基礎(chǔ)，以產(chǎn)品煤氣的用途為目標(biāo)，同時(shí)考慮煤氣工程的生產(chǎn)規(guī)模與氣化設(shè)備的生產(chǎn)能力相配套。鑒于國(guó)際煤氣化工藝的現(xiàn)狀，結(jié)合我國(guó)的國(guó)情，有如下建議：

①小氮肥改造可采用灰熔聚流化床氣化爐，整套裝置與國(guó)外引進(jìn)技術(shù)相比，減少投資60％左右，改造投資?。粐嵃敝茪獬杀究纱蠓档?，經(jīng)濟(jì)效益明顯。②中氮肥改造可采用華東理工大學(xué)等開(kāi)發(fā)的四噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化爐，該技術(shù)已通過(guò)工業(yè)化試驗(yàn)，對(duì)煤種(特別是高硫煤)、粒度有較大兼容性，具有單系列、大容量、加壓、高效、潔凈的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，與我國(guó)的能源資源國(guó)情相適應(yīng)，具有與國(guó)際先進(jìn)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的能力。③建設(shè)大型煤化工或IGCC發(fā)電項(xiàng)目，首選Shell氣化爐。我國(guó)的干粉氣化工藝雖已通過(guò)中試，但工業(yè)化之前必須引進(jìn)大型干粉氣化爐，這是國(guó)內(nèi)大型煤化工必須面對(duì)的現(xiàn)實(shí)。國(guó)內(nèi)科研設(shè)計(jì)單位也應(yīng)抓住時(shí)機(jī)，加緊消化吸收引進(jìn)技術(shù)，為我所用，增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力，形成有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)。

咖啡店創(chuàng)業(yè)計(jì)劃書(shū)第一部分：背景在中國(guó)，人們?cè)絹?lái)越愛(ài)喝咖啡。隨之而來(lái)的咖啡文化充滿(mǎn)生活的每個(gè)時(shí)刻。無(wú)論在家里、還是在辦公室或各種社交場(chǎng)合，人們都在品著咖啡。咖啡逐漸與時(shí)尚、現(xiàn)代生活聯(lián)系在一齊。遍布各地的咖啡屋成為人們交談、聽(tīng)音樂(lè)、休息的好地方，咖啡豐富著我們的生活，也縮短了你我之間的距離，咖啡逐漸發(fā)展為一種文化。隨著咖啡這一有著悠久歷史飲品的廣為人知，咖啡正在被越來(lái)越多的中國(guó)人所理解。第二部分：項(xiàng)目介紹第三部分：創(chuàng)業(yè)優(yōu)勢(shì)目前大學(xué)校園的這片市場(chǎng)還是空白，競(jìng)爭(zhēng)壓力小。而且前期投資也不是很高，此刻國(guó)家鼓勵(lì)大學(xué)生畢業(yè)后自主創(chuàng)業(yè)，有一系列的優(yōu)惠政策以及貸款支持。再者大學(xué)生往往對(duì)未來(lái)充滿(mǎn)期望，他們有著年輕的血液、蓬勃的朝氣，以及初生牛犢不怕虎的精神，而這些都是一個(gè)創(chuàng)業(yè)者就應(yīng)具備的素質(zhì)。大學(xué)生在學(xué)校里學(xué)到了很多理論性的東西，有著較高層次的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)代大學(xué)生有創(chuàng)新精神，有對(duì)傳統(tǒng)觀(guān)念和傳統(tǒng)行業(yè)挑戰(zhàn)的信心和欲望，而這種創(chuàng)新精神也往往造就了大學(xué)生創(chuàng)業(yè)的動(dòng)力源泉，成為成功創(chuàng)業(yè)的精神基礎(chǔ)。大學(xué)生創(chuàng)業(yè)的最大好處在于能提高自己的潛力、增長(zhǎng)經(jīng)驗(yàn)，以及學(xué)以致用;最大的誘人之處是透過(guò)成功創(chuàng)業(yè)，能夠?qū)崿F(xiàn)自己的理想，證明自己的價(jià)值。第四部分：預(yù)算1、咖啡店店面費(fèi)用咖啡店店面是租賃建筑物。與建筑物業(yè)主經(jīng)過(guò)協(xié)商，以合同形式達(dá)成房屋租賃協(xié)議。協(xié)議資料包括房屋地址、面積、結(jié)構(gòu)、使用年限、租賃費(fèi)用、支付費(fèi)用方法等。租賃的優(yōu)點(diǎn)是投資少、回收期限短。預(yù)算10-15平米店面，啟動(dòng)費(fèi)用大約在9-12萬(wàn)元。2、裝修設(shè)計(jì)費(fèi)用咖啡店的滿(mǎn)座率、桌面的周轉(zhuǎn)率以及氣候、節(jié)日等因素對(duì)收益影響較大。咖啡館的消費(fèi)卻相對(duì)較高，主要針對(duì)的也是學(xué)生人群，咖啡店布局、格調(diào)及采用何種材料和咖啡店效果圖、平面圖、施工圖的設(shè)計(jì)費(fèi)用，大約6000元左右3、裝修、裝飾費(fèi)用具體費(fèi)用包括以下幾種。(1)外墻裝飾費(fèi)用。包括招牌、墻面、裝飾費(fèi)用。(2)店內(nèi)裝修費(fèi)用。包括天花板、油漆、裝飾費(fèi)用，木工、等費(fèi)用。(3)其他裝修材料的費(fèi)用。玻璃、地板、燈具、人工費(fèi)用也應(yīng)計(jì)算在內(nèi)。整體預(yù)算按標(biāo)準(zhǔn)裝修費(fèi)用為360元/平米，裝修費(fèi)用共360*15=5400元。4、設(shè)備設(shè)施購(gòu)買(mǎi)費(fèi)用具體設(shè)備主要有以下種類(lèi)。(1)沙發(fā)、桌、椅、貨架。共計(jì)2250元(2)音響系統(tǒng)。共計(jì)450(3)吧臺(tái)所用的烹飪?cè)O(shè)備、儲(chǔ)存設(shè)備、洗滌設(shè)備、加工保溫設(shè)備。共計(jì)600(4)產(chǎn)品制造使用所需的吧臺(tái)、咖啡杯、沖茶器、各種小碟等。共計(jì)300凈水機(jī)，采用美的品牌，這種凈水器每一天能生產(chǎn)12l純凈水，每一天銷(xiāo)售咖啡及其他飲料100至200杯，價(jià)格大約在人民幣1200元上下?？Х葯C(jī)，咖啡機(jī)選取的是電控半自動(dòng)咖啡機(jī)，咖啡機(jī)的報(bào)價(jià)此刻就應(yīng)在人民幣350元左右，加上另外的附件也不會(huì)超過(guò)1200元。磨豆機(jī)，價(jià)格在330―480元之間。冰砂機(jī)，價(jià)格大約是400元一臺(tái)，有點(diǎn)要說(shuō)明的是，最好是買(mǎi)兩臺(tái)，不然夏天也許會(huì)不夠用。制冰機(jī)，從制冰量上來(lái)說(shuō)，一般是要留有富余?？钪票鶛C(jī)每一天的制冰量是12kg。價(jià)格稍高550元，質(zhì)量較好，所以能夠用很多年，這么算來(lái)也是比較合算的。5、首次備貨費(fèi)用包括購(gòu)買(mǎi)常用物品及低值易耗品，吧臺(tái)用各種咖啡豆、奶、茶、水果、冰淇淋等的費(fèi)用。大約1000元6、開(kāi)業(yè)費(fèi)用開(kāi)業(yè)費(fèi)用主要包括以下幾種。(1)營(yíng)業(yè)執(zhí)照辦理費(fèi)、登記費(fèi)、保險(xiǎn)費(fèi);預(yù)計(jì)3000元(2)營(yíng)銷(xiāo)廣告費(fèi)用;預(yù)計(jì)450元7、周轉(zhuǎn)金開(kāi)業(yè)初期，咖啡店要準(zhǔn)備必須量的流動(dòng)資金，主要用于咖啡店開(kāi)業(yè)初期的正常運(yùn)營(yíng)。預(yù)計(jì)2000元共計(jì)： 120000+6000+5400+2250+450+600+300+1200+1200+480+400+550+1000+3000+450+2000=145280元第五部分：發(fā)展計(jì)劃1、營(yíng)業(yè)額計(jì)劃那里的營(yíng)業(yè)額是指咖啡店日常營(yíng)業(yè)收入的多少。在擬定營(yíng)業(yè)額目標(biāo)時(shí)，必須要依據(jù)目前市場(chǎng)的狀況，再思考到咖啡店的經(jīng)營(yíng)方向以及當(dāng)前的物價(jià)情形，予以綜合衡量。按照目前流動(dòng)人口以及人們對(duì)咖啡的喜好預(yù)計(jì)每一天的營(yíng)業(yè)額為400-800，根據(jù)淡旺季的不同可能上下浮動(dòng)2、采購(gòu)計(jì)劃依據(jù)擬訂的商品計(jì)劃，實(shí)際展開(kāi)采購(gòu)作業(yè)時(shí)，為使采購(gòu)資金得到有效運(yùn)用以及商品構(gòu)成達(dá)成平衡，務(wù)必針對(duì)設(shè)定的商品資料排定采購(gòu)計(jì)劃。透過(guò)營(yíng)業(yè)額計(jì)劃、商品計(jì)劃與采購(gòu)計(jì)劃的確立，我們不難了解，一家咖啡店為了營(yíng)業(yè)目標(biāo)的達(dá)成，同時(shí)有效地完成商品構(gòu)成與靈活地運(yùn)用采購(gòu)資金，各項(xiàng)基本的計(jì)劃是不可或缺的。當(dāng)一家咖啡店設(shè)定了營(yíng)業(yè)計(jì)劃、商品計(jì)劃及采購(gòu)計(jì)劃之后，即可依照設(shè)定的采購(gòu)金額進(jìn)行商品的采購(gòu)。經(jīng)過(guò)進(jìn)貨手續(xù)檢驗(yàn)、標(biāo)價(jià)之后，即可寫(xiě)在菜單上。之后務(wù)必思考的事情，就是如何有效地將這些商品銷(xiāo)售出去。3、人員計(jì)劃為了到達(dá)設(shè)定的經(jīng)營(yíng)目標(biāo)，經(jīng)營(yíng)者務(wù)必對(duì)人員的任用與工作的分派有一個(gè)明確的計(jì)劃。有效利用人力資源，開(kāi)展人員培訓(xùn)，都是我們務(wù)必思考的。4、經(jīng)費(fèi)計(jì)劃經(jīng)營(yíng)經(jīng)費(fèi)的分派是管理的重點(diǎn)工作。通常能夠?qū)⒖Х鹊杲?jīng)營(yíng)經(jīng)費(fèi)分為人事類(lèi)費(fèi)用(薪資、伙食費(fèi)、獎(jiǎng)金等)、設(shè)備類(lèi)費(fèi)用(修繕費(fèi)、折舊、租金等)、維持類(lèi)費(fèi)用(水電費(fèi)、消耗品費(fèi)、事務(wù)費(fèi)、雜費(fèi)等)和營(yíng)業(yè)類(lèi)費(fèi)用(廣告宣傳費(fèi)、包裝費(fèi)、營(yíng)業(yè)稅等)。還能夠依其性質(zhì)劃分成固定費(fèi)用與變動(dòng)費(fèi)用。我們要針對(duì)過(guò)去的實(shí)際業(yè)績(jī)?cè)O(shè)定可能增加的經(jīng)費(fèi)幅度。5、財(cái)務(wù)計(jì)劃財(cái)務(wù)計(jì)劃中的損益計(jì)劃最能反映全店的經(jīng)營(yíng)成果?？Х鹊杲?jīng)營(yíng)者在營(yíng)運(yùn)資金的收支上要進(jìn)行控制，以便做到經(jīng)營(yíng)資金合理的調(diào)派與運(yùn)用。總之，以上所列的六項(xiàng)基本計(jì)劃(營(yíng)業(yè)額、商品采購(gòu)、銷(xiāo)售促進(jìn)、人員、經(jīng)費(fèi)、財(cái)務(wù))是咖啡店管理不可或缺的。當(dāng)然，有一些咖啡店為求管理上更深入，也能夠配合工作實(shí)際需要制訂一些其他輔助性計(jì)劃。第六部分：市場(chǎng)分析2019-2021年中國(guó)咖啡市場(chǎng)經(jīng)歷了高速增長(zhǎng)的階段，在此期間咖啡市場(chǎng)總體銷(xiāo)售的復(fù)合增長(zhǎng)率到達(dá)了17%;高速增長(zhǎng)的市場(chǎng)為咖啡生產(chǎn)企業(yè)帶給了廣闊的市場(chǎng)空間，國(guó)外咖啡生產(chǎn)企業(yè)如雀巢、卡夫、ucc等企業(yè)紛紛加大了在中國(guó)的投資力度，為爭(zhēng)取未來(lái)中國(guó)咖啡市