江西昌昱实业有限公司研发的新型煤气化技术——常压固定床纯氧连续气化生产水煤气技术,已经获得国家发明专利。该技术的显著特点是热效率高、能效指标先进、技术成熟可靠、原料适应性广、设备设计配套合理、故障发生率低、连续运行周期长、设备维护费用低、工程建设投资省等。这项技术目前正在我国快速推广,为推动行业转型升级发挥了极大作用,将成为传统固定床气化的升级替代技术。
相比传统的空气间歇气化生产合成气和空气连续气化生产低热值工业燃气,新技术在工艺、装备和能效指标等方面产生了革命性的技术突破,具有高效、节能、安全、环保等优势。特别是它在工艺流程和配套条件方面作了较大幅度的简化和优化配置,比间歇气化液压工艺阀门减少75%左右,动、静密封点大量减少,使设备故障发生率大幅度降低,设备运行稳定性和可靠性大幅度提高,设备连续运行周期明显延长,主体设备大修周期较传统设备延长一倍以上。
昌昱纯氧连续气化技术将部分单体设备整合为一体,主要包括:余热锅炉、蒸汽过热器整合为一体,使设备工作效率和余热回收效率大幅度提高,设备制造成本相应降低,设备占用空间相应减少;混合罐、防回火装置整合为一体,混合效果和安全性能同时得以提高。从工艺生产过程来看,常压固定床纯氧连续气化技术整体装置的运行稳定性、能效指标先进性和环保性均大幅度提高。
江西昌昱实业纯氧连续气化(生产水煤气)技术的先进性和主要特点体现在6个方面。
一是工艺技术先进,填补了国产技术在高产能、高能效、高质量、高纯度、高发热值和低能耗的条件下连续气化生产高纯净度优质水煤气的国内空白。
二是设备装置配套科学合理,装置自动化程度高,安全检测设施齐全、自动控制系统配套完善。设备全部国产化,建设投资省,建设周期短设备故障发生率低连续运行周期长、设备维护费用低,生产经济效益非常好,回报率很高。
三是原料利用率高,能够消化利用6~20mm小籽粒原料煤,这个粒度范围的煤因粒度过小空气间歇气化不能作原料煤消化利用,作动力燃煤则粒度过大还需要破碎后才能使用,因此这样的小籽粒原料煤市场充裕、售价较低,可以使原料采购成本降低,使经济效益提高。
四是煤气质量好,突出特点是水煤气有效气体成分含量高(CO+H2﹥81%)、煤气发热值高(2500~2700kcal/Nm3)、杂质成分少(N2+O2+Ar≦0.5%),煤气纯净、组分简单,分离、净化成本低,特别适合醇类产品生产、煤制氢气和煤制稀烃装置配套使用,既是优质合成气,又可作高效清洁燃气。
五是气化能效指标先进,技术成熟可靠、经济实用。
由于能效指标先进,应用该技术可大幅度降低原料煤消耗,提高原料转化利用率,主要经济技术指标达到甚至超过国外的粉煤加压气化技术。(见下表)
多种气化工艺的比氧耗:①湿法气流床400Nm3、②干法气流床320Nm3、③流化床300Nm3、④加压鲁奇260Nm3。
六是环保性能高,生产过程没有废气排放,煤气洗涤冷却水全部闭路循环,达到零排放、零污染。原料煤气化后产生的灰渣可进行资源化利用(生产建筑材料),整个生产过程对原料高效转化清洁利用,无排放、无污染。该气化工艺完全符合国家低碳环保产业政策和循环经济战略发展思路,属于清洁煤气化技术。