合作信息
粉煤加压气化技术
发布单位：北京航天万源煤化工工程技术有限公司
所属行业：节能环保
合作信息类型：意向合作
机构类型：企业
供求关系：供应
合作信息期限：2016-3
参考价格：面议
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合作信息简介
一、技术开发单位
北京航天万源煤化工工程技术有限公司
二、技术简介
粉煤加压气化技术是一种洁净、高效将各类固态的煤炭转化成气态的氢气和一氧化碳混合气体的先进技术。其基本原理是：将煤炭磨制成干燥的煤粉，用惰性气体连续送入带有水冷壁的气化炉，在高温高压条件下，通过精确控制煤、氧和水蒸气等原料的比例及物料均匀分布等，经过反应生成含一氧化碳加氢气≥90%的粗煤气，然后，经过激冷、分离、洗涤等工艺过程，分离出固态物体，得到纯净的饱和态合成气体。生成的粗煤气碳转化率高、有效气成分含量高，甲烷含量低。
三、技术特点
（一）该技术基础理论研究扎实，试验研究工作充分，与国内外同类技术相比，有如下技术创新：
1.干煤粉水冷壁气化加水激冷工艺技术。充分发挥了干煤粉气化对煤种适应性强、气化效率高及激冷流程简洁、成熟可靠、投资省的优点。特别适合煤制合成气，生产合成氨、甲醇、制氢及一氧化碳等化工过程。
2.粉煤浓相充气输送技术通过特殊的充气设备，将粉煤与惰性气体掺混，使粉煤流态化，实现干煤粉的浓相连续输送。
3.多路煤粉进料、多层冷却结构的单烧嘴顶烧组合燃烧器。集高能电点火装置、燃料气（柴油）点火烧嘴、开工烧嘴、工艺烧嘴于一体的燃烧器，顶置安装，拆装维护方便，实现了气化炉内流场及温度场的合理组织、均匀挂渣。采用特殊设计的多层冷却结构及特殊耐温耐蚀材料，实现了长周期工作。
4.气化炉两相流盘管水冷壁。采用密闭式两相流盘管水冷壁炉膛结构，允许操作温度1250～1850℃，满足煤种适应性广的要求。水冷壁内水流量分布均匀，两相流换热，副产中压蒸汽，确保了水冷壁的冷却效果并有效回收热量。
5.炉膛测温结构。耐高温高压热电偶的特殊结构设计，实现炉膛温度的在线连续实时监测。在确保气化炉操作安全的同时，实现气化炉操作参数的实时调整。
6.气化炉炉膛火焰监测系统。通过特殊的耐高压高温的炉膛火焰监测系统，将气化炉炉膛的实时工作画面传送到中央控制室，实现气化炉点火、开工和生产过程的可视化监控。
7.气水分离结构。气化炉激冷室采用特殊气水分离结构，使得合成气与激冷水有效分离，保证了除尘效率和高负荷下气化炉液位的稳定。
8.气化炉渣口压差监测系统。实现渣口压差的实时监测，避免由于操作参数变化造成的渣口堵塞，保证了气化炉系统的长周期运行。
9.控制及安保软件系统。粉煤加压气化工艺控制及安保软件系统，操作简捷、可靠，实现整个装置的自动化操作及各种状态下的安全保护，提高了劳动效率，确保了生产安全。
（二）该技术已在工程中成功实现长周期稳定运行，开工率大于90％。装置操作弹性大（60～120%），煤种可应用领域和范围宽。
（三）技术相关整套装置（设备、材料）的国产化率在99%以上。装置操作简便、维护方便，煤种适应性广、投资费用和运行成本低、开工率高、气化炉的故障率低。
（四）该装置综合能耗相对较低，“三废”排放达标，符合国家节能减排要求。
（五）该技术的成功开发，解决了我国能源化工领域对具有自主知识产权的洁净煤技术的迫切需求，为洁净、高效利用我国丰富的煤炭资源、淘汰落后工艺、节能减排提供了技术保证。
四、技术水平
粉煤加压气化技术及其配套装置拥有自主知识产权，总体技术水平处于国际领先。主要技术指标如下表所示：
序号
项 目
指 标
1
比氧耗(Nm3/KNm3)
330～360
2
有效气成分CO+H2(%)
89～91
3
碳转化率(%)
＞99
4
冷煤气效率(%)
80～83
5
煤气化热效率(%)
～95
6
原料煤输送形式
干粉,气体输送
7
燃烧器寿命
10年,每6个月维修头部
8
水冷壁寿命
＞10年，副产中压饱和蒸汽
9
原料煤的适应性
本地煤种
10
气化压力
4.1MPa
11
气化炉产气量（合成气）
40000～140000NM3/h
五、可应用领域和范围
粉煤加压气化技术可以将煤炭高效、洁净、低成本地转化为气态的一氧化碳和氢气混合物。主要用途有：
（一）可生产化肥、甲醇和二甲醚。而甲醇和二甲醚是基本有机化工原料，用途广泛；
（二）是间接煤制油的原料，可以用于生产汽柴油，从而实现煤炭替代传统的石油资源；
（三）作为燃料发电（IGCC），消除传统发电模式污染大、效率低的缺点；
（四）通过变换全部转化成氢气，用于航空航天、氢燃料电池、炼油加氢等；
（五）合成气通过甲烷化生产天然气，是解决我国天然气紧缺的有效途径之一；
（六）煤掺烧石油焦，制取一氧化碳和氢气的混合物。每年我国有三四千万吨超重石油焦因技术所限无法再利用而浪费，而通过煤粉和磨碎的石油焦混合后在气化炉中燃烧，即可以实现废物利用，产生的合成气热值又高，可有效满足下游工艺对高热值合成气的需求。
六、专利状态
已获得专利：
ZL200510053511.0； ZL200510079701.X； ZL200510079702.4；
ZL200610137886.X； ZL200610137885.5； ZL200610137887.4；
ZL200710123463.7； ZL200810246581.1； ZL200810246580.7；
ZL200810225876.0； ZL200620158222.7； ZL200620158224.6
ZL200720151766.5； ZL200820123476.4； ZL200820124592.8；
ZL200820124594.7； ZL200820124595.1； ZL200920292661.0；
ZL201020511828.0
已申请专利：
CN200810225877.5； CN200810246579.4； CN200810246578.X； PCT/CN2009/OO1548；PCT/CN2009/001558；PCT/CN2009/001599； CN201010000481.8； CN201010269114.8； CN201010552586.4； CN201010565952.X； CN201010610960.1； CN201020000837.3； CN201020617345.9； CN201020631774.1
七、技术状态
批量生产阶段。
八、合作方式
许可使用。
九、投入需求
以一个合成氨生产企业18万t/年技术路线改造为例，粉煤加压气化技术及其配套装置一次性投资约3.3亿元。
十、预期效益
（一）经济效益
以一个18万t/年合成氨生产企业为例，粉煤加压气化技术一次性投资约3.3亿元，比壳牌煤气化技术少2.5亿元，采用煤气化技术后年可节约成本25万吨。
（二）社会效益
粉煤加压气化工艺技术对合成气中的污染物硫成分回收成单质硫磺或硫酸，具有很高的经济价值；其中的废渣（煤气化粗、细废渣）是很好的建材材料，变废为宝；废液处理后回收利用；废气经回收处理后达标排放。对生产过程中产生的废气、废渣、废水进行综合利用，从源头减少了污染物的产生，实现了由末端治理向污染预防的转变。煤气化技术具有环境污染小，能源利用效率高的特点，是促进国家节能减排目标实现的一条重要途径。
十一、联系方式
联 系 人：任韫儒
电 话：13718673336
电子邮箱：yunru_ren@sina.com
北京航天万源煤化工工程技术有限公司
二、技术简介
粉煤加压气化技术是一种洁净、高效将各类固态的煤炭转化成气态的氢气和一氧化碳混合气体的先进技术。其基本原理是：将煤炭磨制成干燥的煤粉，用惰性气体连续送入带有水冷壁的气化炉，在高温高压条件下，通过精确控制煤、氧和水蒸气等原料的比例及物料均匀分布等，经过反应生成含一氧化碳加氢气≥90%的粗煤气，然后，经过激冷、分离、洗涤等工艺过程，分离出固态物体，得到纯净的饱和态合成气体。生成的粗煤气碳转化率高、有效气成分含量高，甲烷含量低。
三、技术特点
（一）该技术基础理论研究扎实，试验研究工作充分，与国内外同类技术相比，有如下技术创新：
1.干煤粉水冷壁气化加水激冷工艺技术。充分发挥了干煤粉气化对煤种适应性强、气化效率高及激冷流程简洁、成熟可靠、投资省的优点。特别适合煤制合成气，生产合成氨、甲醇、制氢及一氧化碳等化工过程。
2.粉煤浓相充气输送技术通过特殊的充气设备，将粉煤与惰性气体掺混，使粉煤流态化，实现干煤粉的浓相连续输送。
3.多路煤粉进料、多层冷却结构的单烧嘴顶烧组合燃烧器。集高能电点火装置、燃料气（柴油）点火烧嘴、开工烧嘴、工艺烧嘴于一体的燃烧器，顶置安装，拆装维护方便，实现了气化炉内流场及温度场的合理组织、均匀挂渣。采用特殊设计的多层冷却结构及特殊耐温耐蚀材料，实现了长周期工作。
4.气化炉两相流盘管水冷壁。采用密闭式两相流盘管水冷壁炉膛结构，允许操作温度1250～1850℃，满足煤种适应性广的要求。水冷壁内水流量分布均匀，两相流换热，副产中压蒸汽，确保了水冷壁的冷却效果并有效回收热量。
5.炉膛测温结构。耐高温高压热电偶的特殊结构设计，实现炉膛温度的在线连续实时监测。在确保气化炉操作安全的同时，实现气化炉操作参数的实时调整。
6.气化炉炉膛火焰监测系统。通过特殊的耐高压高温的炉膛火焰监测系统，将气化炉炉膛的实时工作画面传送到中央控制室，实现气化炉点火、开工和生产过程的可视化监控。
7.气水分离结构。气化炉激冷室采用特殊气水分离结构，使得合成气与激冷水有效分离，保证了除尘效率和高负荷下气化炉液位的稳定。
8.气化炉渣口压差监测系统。实现渣口压差的实时监测，避免由于操作参数变化造成的渣口堵塞，保证了气化炉系统的长周期运行。
9.控制及安保软件系统。粉煤加压气化工艺控制及安保软件系统，操作简捷、可靠，实现整个装置的自动化操作及各种状态下的安全保护，提高了劳动效率，确保了生产安全。
（二）该技术已在工程中成功实现长周期稳定运行，开工率大于90％。装置操作弹性大（60～120%），煤种可应用领域和范围宽。
（三）技术相关整套装置（设备、材料）的国产化率在99%以上。装置操作简便、维护方便，煤种适应性广、投资费用和运行成本低、开工率高、气化炉的故障率低。
（四）该装置综合能耗相对较低，“三废”排放达标，符合国家节能减排要求。
（五）该技术的成功开发，解决了我国能源化工领域对具有自主知识产权的洁净煤技术的迫切需求，为洁净、高效利用我国丰富的煤炭资源、淘汰落后工艺、节能减排提供了技术保证。
四、技术水平
粉煤加压气化技术及其配套装置拥有自主知识产权，总体技术水平处于国际领先。主要技术指标如下表所示：
序号
项 目
指 标
1
比氧耗(Nm3/KNm3)
330～360
2
有效气成分CO+H2(%)
89～91
3
碳转化率(%)
＞99
4
冷煤气效率(%)
80～83
5
煤气化热效率(%)
～95
6
原料煤输送形式
干粉,气体输送
7
燃烧器寿命
10年,每6个月维修头部
8
水冷壁寿命
＞10年，副产中压饱和蒸汽
9
原料煤的适应性
本地煤种
10
气化压力
4.1MPa
11
气化炉产气量（合成气）
40000～140000NM3/h
五、可应用领域和范围
粉煤加压气化技术可以将煤炭高效、洁净、低成本地转化为气态的一氧化碳和氢气混合物。主要用途有：
（一）可生产化肥、甲醇和二甲醚。而甲醇和二甲醚是基本有机化工原料，用途广泛；
（二）是间接煤制油的原料，可以用于生产汽柴油，从而实现煤炭替代传统的石油资源；
（三）作为燃料发电（IGCC），消除传统发电模式污染大、效率低的缺点；
（四）通过变换全部转化成氢气，用于航空航天、氢燃料电池、炼油加氢等；
（五）合成气通过甲烷化生产天然气，是解决我国天然气紧缺的有效途径之一；
（六）煤掺烧石油焦，制取一氧化碳和氢气的混合物。每年我国有三四千万吨超重石油焦因技术所限无法再利用而浪费，而通过煤粉和磨碎的石油焦混合后在气化炉中燃烧，即可以实现废物利用，产生的合成气热值又高，可有效满足下游工艺对高热值合成气的需求。
六、专利状态
已获得专利：
ZL200510053511.0； ZL200510079701.X； ZL200510079702.4；
ZL200610137886.X； ZL200610137885.5； ZL200610137887.4；
ZL200710123463.7； ZL200810246581.1； ZL200810246580.7；
ZL200810225876.0； ZL200620158222.7； ZL200620158224.6
ZL200720151766.5； ZL200820123476.4； ZL200820124592.8；
ZL200820124594.7； ZL200820124595.1； ZL200920292661.0；
ZL201020511828.0
已申请专利：
CN200810225877.5； CN200810246579.4； CN200810246578.X； PCT/CN2009/OO1548；PCT/CN2009/001558；PCT/CN2009/001599； CN201010000481.8； CN201010269114.8； CN201010552586.4； CN201010565952.X； CN201010610960.1； CN201020000837.3； CN201020617345.9； CN201020631774.1
七、技术状态
批量生产阶段。
八、合作方式
许可使用。
九、投入需求
以一个合成氨生产企业18万t/年技术路线改造为例，粉煤加压气化技术及其配套装置一次性投资约3.3亿元。
十、预期效益
（一）经济效益
以一个18万t/年合成氨生产企业为例，粉煤加压气化技术一次性投资约3.3亿元，比壳牌煤气化技术少2.5亿元，采用煤气化技术后年可节约成本25万吨。
（二）社会效益
粉煤加压气化工艺技术对合成气中的污染物硫成分回收成单质硫磺或硫酸，具有很高的经济价值；其中的废渣（煤气化粗、细废渣）是很好的建材材料，变废为宝；废液处理后回收利用；废气经回收处理后达标排放。对生产过程中产生的废气、废渣、废水进行综合利用，从源头减少了污染物的产生，实现了由末端治理向污染预防的转变。煤气化技术具有环境污染小，能源利用效率高的特点，是促进国家节能减排目标实现的一条重要途径。
十一、联系方式
联 系 人：任韫儒
电 话：13718673336
电子邮箱：yunru_ren@sina.com
