灰融聚流化床粉煤气化制氢技术方案设计.pdf

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1、·88化工设计通讯ChemicalEngineeringDesignCommunications第38卷第1期2012年2月灰融聚流化床粉煤气化制氢技术方案设计毕可军1，(1．陕西华祥能源科技集团有限公司，陕西西安710075；卞素君22．平煤神马集团飞行化工公司，河南平顶山467001)摘要：介绍灰融聚流化床粉煤气化技术特点、工艺流程、制氢能力以及后续配套工艺；提出采用多种干法除尘方案，使煤气含尘小于10rng／m3，再利用煤气中的水蒸气进行CO变换，从而简化制氢工艺。关键词：灰融聚流化床粉煤气化；制氢；后续工

2、序中图分类号：TQll6．2+2文献标志码：A文章编号：1003—6490(2012)01—0088—03SchemeDesignforHydrogenProductionfromCAGGTMBIKe-junl，BIANSu-jun2(1．ShaanxiHuaxiangEnergyTechnologyGroupCo．，Ltd．，Xi’anShaannxi710075，China；2．FeixingChemicalCompanyofChinaPingmeiShenmaGroup，PingdingshanHenan4

3、67001，China)Abstract：IntroduceCAGGTMtechnicalcharacteristics，processflow，hydrogenproductioncapacityandsubsequentmatchingprocess．Proposeavarietyofdryingmethodstoremovedust，SOthegasdustcontentislessthan10mg／m3．COshiftcanbemadebywatervaporinthegastOsimplifythehy

4、drogenproductionprocess．Keywords：CAGGTM；hydrogenproduction；subsequentprocedures由于传统的煤气化制氢技术已不能满足我国工业需要，必须加快发展先进的煤气化制氢技术。其中，灰融聚流化床粉煤气化制氢采用低廉的粉煤资源进行气化，制取富含氢气的原料气，在原料成本及规模等方面具有一定的优势。1常用的制氢工业方法目前常用的制氢工业方法有以下。(1)以煤或焦等固体物料为原料采用煤气化工艺获取制氢气的原料气。(2)以渣油或重油等液相物料为原料，采用部分氧

5、化法工艺获取制氢原料气。(3)以天然气、石油气等烃类气相物料为原料，采用烃类水蒸气转化工艺获取制氢原料气。(4)利用企业已有的富含氢气气源(如焦炉气、碳化煤气)进行净化分离获取氢气。制氢方法的选择，应视企业可利用的资源而定。灰融聚流化床粉煤气化制氢采用粉煤(粉焦)进行气化，制取富含氢气的原料气，再通过变压吸附等技术获得高纯度的氢气。2灰融聚流化床粉煤气化技术一般的流化床煤气化工艺，炉内必须维持一定的含碳量(一般应大于40％，以维持炉内的还原气氛)，且在流化状态下渣和料层的分离很困难，灰渣与飞灰含碳量均较高。气化温

6、度一般在950℃以下，只能用反应活性好的煤种，如褐煤、长焰煤，才能获得质量较好的煤气。而灰融聚流化床粉煤气化技术根据射流原理，在流化床底部设计了灰团聚分离装置，形成床内局部高温区，使灰渣团聚成球，借助重量的差异达到灰团与半焦的分离，在非结渣情况下，连续有选择排出低碳量灰渣，因此床内含碳量高，床温高(950～1100℃)，使用煤种就放宽了。2．1技术特点灰融聚流化床粉煤气化技术具有以下特点：(1)适合的煤种范围宽，适合褐煤、烟煤、无烟煤、焦粉等多种原料的气化；(2)能用粉煤作为原料，且适合高灰、高收稿日期：2011

7、-10—10作者简介：毕可军(1976一)，男，黑龙江佳木斯人，工程师，现从事流化床粉煤气化方面的研究和设计工作。第1期毕可军等：灰融聚流化床粉煤气化制氢技术方案设计·89·硫、高灰熔点、低活性煤的气化；(3)气化炉结构简单，为单段流化床，炉内无转动部件，容易制造和维修；(4)气化炉内中心高温区使灰渣团聚成灰球，使煤粉和灰球有效分离，提高了碳转化率，降低了灰渣中的含碳量；(5)煤气中夹带的飞灰经第一级旋风除尘器分离回收并返回炉内再燃烧、气化，进一步提高了碳的转化率；(6)煤气中不含焦油，洗涤废水含酚量低，净化简单

8、；(7)床层温度高，气化强度高；(8)控制容易，操作可靠；(9)本技术具有我国自主知识产权，设备完全可以国产，同等规模下，与国外气化技术相比，投资仅为其50％左右。2．2工艺流程灰融聚流化床粉煤气化工艺流程如图1所示。主要包括进煤，气化，除尘，废热回收，中、深度除尘等系统。图1灰融聚流化床粉煤气化工艺流程图(1)进煤系统由备煤系统送人的粒径为o～6mm的原料粉煤(含水量控