中國(guó)煤化工的市場(chǎng)調(diào)查報(bào)告
發(fā)布時(shí)間：2017-03-06 15:33:06瀏覽量：
我國(guó)對(duì)煤資源對(duì)煤化工的資源介紹：
1 我國(guó)煤炭資源
1.1 儲(chǔ)量
我國(guó)煤炭資源相對(duì)豐富，預(yù)測(cè)總資源量為55697億t，查明資源儲(chǔ)量為10430億t，基礎(chǔ)儲(chǔ)量3326億t，可直接經(jīng)濟(jì)利用儲(chǔ)量為1842億t。位列世界煤炭探明儲(chǔ)量第3名國(guó)家。但我國(guó)人均煤炭資源量才800t，為世界平均的55％，資源大國(guó)的10％。我國(guó)在世界煤炭探明儲(chǔ)量前7位國(guó)家中儲(chǔ)采比最低。前6位分別是俄羅斯(500)，德國(guó)(322)，澳大利亞(236)，印度(230)，南非(207)和美國(guó)(192)。我國(guó)儲(chǔ)采比才69。而且，我國(guó)煤炭資源分布很不均勻。分布特點(diǎn)是：北多南少，西多東少。儲(chǔ)量＞10000億t新疆、內(nèi)蒙兩個(gè)省區(qū)；儲(chǔ)量在1000億～10000億t的省區(qū)有山西、陜西、寧夏、貴州四省區(qū)；安徽、云南、河北、山東四省區(qū)儲(chǔ)量在500億～1000億t。我們必須要珍惜和合理利用我國(guó)的煤炭資源，提高煤炭利用效率。
發(fā)展煤化工，將有限的煤炭資源轉(zhuǎn)化為附加值較高的化工原料是我國(guó)煤炭資源合理的利用途徑之一。從我國(guó)煤炭資源分布特點(diǎn)出發(fā)，煤化工產(chǎn)業(yè)宜在富煤地區(qū)發(fā)展，特別是煤資源豐富的后備煤炭資源產(chǎn)地，可充分發(fā)揮煤化工產(chǎn)品運(yùn)費(fèi)相對(duì)較低的優(yōu)勢(shì)，對(duì)現(xiàn)有的煤炭市場(chǎng)影響也比較小。
1.2 分品種資源量
我國(guó)煤種分布比較齊全。煤資源品種中，褐煤保有資源量3194億t，占5.74％，主要分布在蒙東、黑東、云南；低變質(zhì)煙煤(長(zhǎng)焰煤、不粘煤、弱粘煤)28535億t，占51.23％，主要分布于新疆、陜西、內(nèi)蒙古、寧夏等省區(qū)；中變質(zhì)煙煤(氣煤、肥煤、焦煤和瘦煤)資源量15993億t，占28.71％，主要分布于華北；高變質(zhì)煤資源量為7968億t，占14.31％，主要分布于山西、貴州和四川南部。
總體來(lái)說(shuō)我國(guó)煤資源具有以下特點(diǎn)：
(1)中高灰煤多。在尚未利用資源量8260.41億t，其中特低灰(灰分小于5％)、低灰(灰分小于10％)的煤1786.76億t，占尚未利用資源量的21.63％；低中灰(灰分大于10％～20％)的煤3626.67億t，占尚未利用資源量的43.90％；中高灰(灰分大于20％～30％)的煤2698.85億t，占尚未利用資源量32.67％。
(2)硫分適中。特低硫和低硫煤為4160.01億t，占尚未利用資源量的50.37％；低中硫、中硫煤2823.30億t，占尚未利用資源量的34.18％；硫分大于2.00％的煤占15.45％。就地域而言，內(nèi)蒙古、陜西、新疆三省區(qū)特低硫、低硫煤3225.77億t，占全國(guó)的39.05％；山西、陜西、內(nèi)蒙古三省區(qū)低中硫、中硫煤2243.77億t，占全國(guó)的27.16％。
(3)發(fā)熱量較高。全國(guó)尚未利用儲(chǔ)量中煤的發(fā)熱量＞20MJ／kg(4700kcal)的中高熱值煤占91.80％，低熱值煤少，主要是分布于云南和內(nèi)蒙古東部的褐煤。
歸納起來(lái)，煤炭資源的種類齊全，包括了從褐煤到無(wú)煙煤各種不同煤化階段的煤；數(shù)量和分布極不均衡。褐煤和低變質(zhì)煙煤資源量占全國(guó)煤炭資源總量的50％以上，動(dòng)力燃料煤資源豐富。而中變質(zhì)煤即傳統(tǒng)意義的“煉焦用煤”數(shù)量較少，特別是焦煤資源更顯不足；低變質(zhì)煙煤煤質(zhì)優(yōu)良，是優(yōu)良的燃料、動(dòng)力、化工用煤；高變質(zhì)煤(無(wú)煙煤)硫分高。
從煤資源儲(chǔ)量看，我國(guó)適合煤氣化的資源儲(chǔ)量較大，可以滿足煤化工發(fā)展的要求。
煤炭資源的優(yōu)化利用與煤種密切相關(guān)，低變質(zhì)煤種的分子結(jié)構(gòu)主要是直鏈烴類，作為生產(chǎn)油品的原料相對(duì)較好，而高變質(zhì)煤種主要是復(fù)雜的芳烴類，打斷分子鏈能耗較高。從煤資源合理利用角度，低變質(zhì)煤種宜采用焦化和溫和氣化(干餾)的方法，可將煤中的烴類轉(zhuǎn)化為高附加值的油品。目前的氣化一般是煤的深度轉(zhuǎn)化，是將煤完全轉(zhuǎn)化為CO和H2，完全打破了煤原有的分子結(jié)構(gòu)。
我國(guó)煤氣化技術(shù)的研究開發(fā)還應(yīng)關(guān)注中高灰份煤的問(wèn)題。如何用經(jīng)濟(jì)的方法氣化中高灰份煤，目前尚沒(méi)得到很好地解決，如果大規(guī)模應(yīng)用目前較為成熟液態(tài)排渣的氣流床氣化技術(shù)氣化中高灰分煤，使大量的灰渣在熔融狀態(tài)排出，必然會(huì)帶來(lái)氧耗高、能耗高的問(wèn)題，經(jīng)濟(jì)上是不合理的。適用于中高灰份煤的經(jīng)濟(jì)、合理氣化技術(shù)還需另辟蹊徑。
1.3 煤炭供需關(guān)系
煤炭在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中一直占主導(dǎo)地位，煤炭消費(fèi)量也與國(guó)民經(jīng)濟(jì)同步增長(zhǎng)。2000年，我國(guó)煤炭產(chǎn)量為9.9億t。2007年達(dá)到25.36億t。年均增長(zhǎng)率達(dá)到14％，同時(shí)我國(guó)GDP年均增長(zhǎng)也達(dá)到14％，煤炭產(chǎn)銷量保持了與GDP同步的增長(zhǎng)速度。
我國(guó)煤炭消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，電力、鋼鐵、建材、化工為四大煤炭消費(fèi)大戶，分別占國(guó)內(nèi)消費(fèi)總量的53％、13％、15％、5％?；ば袠I(yè)在煤炭消費(fèi)中所占比例并不高，但是煤化工產(chǎn)業(yè)是煤炭消費(fèi)量中增長(zhǎng)最快的。預(yù)計(jì)到2010年，化工用煤將由2005年的1.04億t增長(zhǎng)到4億t左右，占到煤炭總消費(fèi)量的11.5％，由于煤化工產(chǎn)業(yè)主要依托后備煤炭資源和其它產(chǎn)業(yè)不能采用的高硫煤、低質(zhì)煤為原料，因此，煤化工產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展對(duì)煤炭供需平衡影響不大，煤化工用煤從供應(yīng)方面也是可以保證的。
2 煤氣化技術(shù)發(fā)展概況
中國(guó)是一個(gè) "多煤，缺油，少氣"的國(guó)家，煤資源豐富，超過(guò)10000億t，按采取率50%汁，成品煤5000O億t，可資用100多年。煤既是能源，又是重要的化工原料，在國(guó)家
"十一五"規(guī)劃中，煤化工將成為一個(gè)新的支柱產(chǎn)業(yè)，嘆次于鋼鐵工業(yè)。作為化工原料，煤可制乙烯、甲醇、氫、二甲醚、烯烴以及含成氨，均需先將煤汽化。煤汽化裝置是煤化工的龍頭。
煤氣化實(shí)際上的煤的部分燃燒(部分氧化)，即煤與氣化劑(氧氣和／或蒸汽)反應(yīng)生產(chǎn)含CO和H2、CH4等產(chǎn)品和副產(chǎn)品的過(guò)程。煤氣化與燃燒的不同體現(xiàn)在目的產(chǎn)物和工藝過(guò)程的不同。氣化的反應(yīng)時(shí)，C轉(zhuǎn)化為CO和H2，S轉(zhuǎn)化為H2S；目的是為了獲得更多的合成氣；而煤炭燃燒的目的是將C轉(zhuǎn)化為熱量；反應(yīng)獲得更多熱量。可見，氣化過(guò)程追求的是冷煤氣產(chǎn)率，而煤炭燃燒追求的是熱效率。我們?cè)谶x擇煤氣化技術(shù)時(shí)應(yīng)更多地關(guān)注冷煤氣效率，而這一點(diǎn)常常在進(jìn)行煤氣化技術(shù)的選擇和比較時(shí)被忽視。一些關(guān)于氣化熱效率和碳轉(zhuǎn)化率的夸大宣傳常常誤導(dǎo)了用戶。
煤氣化過(guò)程采用的氣化爐爐型，目前主要有以下3種：
固定床(UGI、魯奇)；流化床(灰熔聚、UGAS(SES)、魯奇CFB、溫克勒、KBR、恩德等)；氣流床(GE－TEXACO、SHELL、GSP、PRENFLOW、國(guó)產(chǎn)新型水煤漿、二段干煤粉、航天爐等)。
2.1 固定床氣化技術(shù)
2.1.1 常壓固定層床間歇?dú)饣?br /> 該技術(shù)成熟、工藝可靠、投資較低、不需要空分制氧裝置。但氣化需要無(wú)煙塊煤或焦炭，對(duì)煤塊大小要求嚴(yán)格。固定床間歇?dú)饣夹g(shù)目前在我國(guó)的合成氨及工業(yè)煤氣行業(yè)仍應(yīng)普遍應(yīng)用，目前有數(shù)千臺(tái)氣化爐在運(yùn)轉(zhuǎn)。環(huán)保和效率的改進(jìn)及粉煤成型技術(shù)使固定層間歇?dú)饣夹g(shù)的生命力得到了提高。如造氣污水閉路循環(huán)工程，可以基本使造氣污水達(dá)到零排放，廢氣治理工程，可以顯著降低廢氣中的粉塵和硫化物排放。因此對(duì)間歇固定層氣化技術(shù)也不宜“一刀切”，應(yīng)制定嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，使現(xiàn)有的固定層氣化技術(shù)的水平逐步提高，允許符合新環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的固定層氣化技術(shù)發(fā)展。
2.1.2 魯奇加壓氣化
魯奇碎煤加壓氣化技術(shù)是一項(xiàng)古老的氣化技術(shù)，采用5mm以上的碎煤為原料，其氣化爐型從工藝原理上是設(shè)計(jì)合理，至今仍具有較強(qiáng)的生命力，而且仍在不斷地發(fā)展之中。魯奇爐氣化技術(shù)的特點(diǎn)是：
(1)氧耗低，魯奇爐氣化工藝是目前各種采用純氧為氣化劑中氧化最低的。
(2)冷煤氣效率高，冷煤氣效率代表了煤中的熱量轉(zhuǎn)化為煤氣中熱量的程度，加上氣化副產(chǎn)物，魯奇爐冷煤氣效率最高可達(dá)93％，高于其它的煤氣化技術(shù)。
(3)但是，其污水排放中含有較多的焦油、酚類和氨，需要配備較復(fù)雜的污水處理裝置，環(huán)保處理費(fèi)用較高，但副產(chǎn)品的價(jià)值增加已抵消了其費(fèi)用。
魯奇煤氣化技術(shù)近年來(lái)也在某些方面有所改進(jìn)，如排渣系統(tǒng)的改進(jìn)(熔渣氣化技術(shù))、三廢處理技術(shù)的改進(jìn)等，魯奇煤氣化技術(shù)仍是一個(gè)先進(jìn)適用的技術(shù)。魯奇氣化爐的發(fā)展情況見表2。
2.2 流化床氣化技術(shù)
流化床氣化通過(guò)流化狀態(tài)增強(qiáng)氣化爐的傳熱和傳質(zhì)，從而改善氣化效率和氣化速度，提高碳轉(zhuǎn)化率，并通過(guò)重力達(dá)到煤渣分離的效果。
流化床氣化技術(shù)有以下4種：灰熔聚流化床氣化；恩德粉煤氣化；魯奇循環(huán)流化床(CFB)；
SES(原UGAS)。
2.2.1 灰熔聚流化床氣化爐
該技術(shù)是中國(guó)科學(xué)院山西煤化所在20世紀(jì)80年代初開發(fā)的。其氣化爐氣化壓力有常壓和加壓(1.0～1.5MPa)，采用空氣或氧氣作氣化劑。該工藝根據(jù)射流原理，在流化床底部設(shè)計(jì)了灰團(tuán)聚分離裝置，形成床內(nèi)局部高溫區(qū)，使灰渣團(tuán)聚成球，借助重量的差異達(dá)到灰團(tuán)的分離，提高碳利用率。
2002年，陜西城化股份公司一臺(tái)氣化爐建成投產(chǎn)(年產(chǎn)2萬(wàn)t合成氨)。天津堿廠建設(shè)2套年產(chǎn)4萬(wàn)t合成氨氣化爐，2006年建成投產(chǎn)。河南平頂山化肥廠2臺(tái)4萬(wàn)t氣化爐，2007年建成投產(chǎn)。山西豐喜集團(tuán)15萬(wàn)t／a合成氨加壓氣化爐，2007年建成投產(chǎn)。在示范工程上遇到很多問(wèn)題，基本上屬于工程化方面，目前正在逐步解決和成熟。但是由于煙煤價(jià)格上漲，削弱了常壓灰熔聚氣化技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)力，目前示范工程還缺乏長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)的經(jīng)驗(yàn)。加壓氣化和大型化的爐型更有待進(jìn)一步開發(fā)。灰熔聚氣化技術(shù)仍處于工業(yè)示范階段。
2.2.2 恩德粉煤氣化爐
該技術(shù)是溫克勒氣化爐的改進(jìn)。我國(guó)已有結(jié)合國(guó)情完善、開發(fā)的專利技術(shù)，設(shè)備已完全實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。該技術(shù)主要特點(diǎn)是：可采用劣質(zhì)粉煤；氣化強(qiáng)度大，單臺(tái)爐生產(chǎn)能力4萬(wàn)m3/h(折合成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)合成氣，相當(dāng)于9萬(wàn)t／a合成氨)；操作彈性大，運(yùn)行可靠，投資省；可根據(jù)合成氣的要求采用空氣、氧氣或富氧空氣作氣化劑；技術(shù)成熟。由于該技術(shù)具有以上特點(diǎn)，而且投資省，被國(guó)內(nèi)一些中小企業(yè)看中。目前已有較豐富的使用和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，該氣化爐存在的優(yōu)缺點(diǎn)也比較明確，恩德粉煤氣化爐應(yīng)用業(yè)績(jī)見表3。
該技術(shù)的缺陷是只能適應(yīng)高活性的煤種，在我國(guó)分布范圍窄，上部灰分排放量大、爐灰含碳量高。造氣工段排放物對(duì)環(huán)境有一定污染。
2.2.3 魯奇循環(huán)流化床氣化(CFB)技術(shù)
魯奇常壓循環(huán)流化床氣化技術(shù)是德國(guó)魯奇公司20世紀(jì)80年代初針對(duì)小型的、多種原料的氣化而開發(fā)的，屬高循環(huán)倍率的流化床。該技術(shù)原料適應(yīng)性廣，可以采用生物體、煤、石油焦、垃圾等多種原料，氣化劑可采用空氣、氧氣加蒸汽、氧氣和二氧化碳(生產(chǎn)CO)等。該技術(shù)氣化效率高，廢水處理簡(jiǎn)單，具有較高的靈活性。CFB氣化于1986年在奧地利投運(yùn)了第一套商業(yè)化裝置，采用樹皮制取低熱值燃料氣。其后建設(shè)了一些小型的發(fā)電或燃料氣裝置，尚未見到生產(chǎn)合成氣的報(bào)道。CFB氣化技術(shù)目前在國(guó)內(nèi)尚沒(méi)有商業(yè)化裝置。
2.2.4 埃新斯循環(huán)流化床技術(shù)(SES)
埃新斯循環(huán)流化床是在原UGAS流化床技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步開發(fā)的，目前國(guó)內(nèi)正由外商獨(dú)資在山東棗莊建設(shè)一套工業(yè)化示范裝置。利用棗莊地區(qū)中煤和煤矸石資源為原料，將洗煤廠在洗煤過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品(中煤和煤矸石)氣化，氣體凈化后提供給山東?；居糜谏a(chǎn)甲醇，供氣量為1.76億m3／a。2006年開始建設(shè)，預(yù)計(jì)2008年投產(chǎn)。
2.3 氣流床氣化技術(shù)
氣流床氣化技術(shù)溫度、壓力較高，氣化爐生產(chǎn)能力大，作為合成氣的質(zhì)量較好。但是氧耗較高，氣化高灰煤種所需代價(jià)較大。
2.3.1 水煤漿氣化技術(shù)
水煤漿氣化技術(shù)是目前最為成熟的氣流床氣化技術(shù)，采用類似于油的煤漿進(jìn)料，加煤和控制系統(tǒng)較簡(jiǎn)單，操作容易。水煤漿氣化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是：
(1)技術(shù)成熟，可靠；(2)投資較?。?3)氣化壓力高。該技術(shù)的不足是：(1)對(duì)煤種有限制；(2)耐火磚更換麻煩；(3)國(guó)內(nèi)僅有激冷流程。該技術(shù)在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較廣，采用水煤漿氣化技術(shù)的國(guó)內(nèi)企業(yè)見表4。
2.3.2 國(guó)產(chǎn)新型多噴嘴水煤漿氣化
該技術(shù)具有以下所述優(yōu)勢(shì)：(1)單爐生產(chǎn)能力大；(2)氣化效率高；(3)氧耗、煤耗低。在國(guó)內(nèi)已有多家工業(yè)應(yīng)用實(shí)例，國(guó)產(chǎn)新型多噴嘴水煤漿氣化工業(yè)應(yīng)用業(yè)績(jī)見表5。該技術(shù)的不足之處是：(1)控制較復(fù)雜；(2)設(shè)備投資較高。
以上兩種水煤漿氣化技術(shù)國(guó)內(nèi)都有廣泛的建設(shè)、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于投資、消耗都可做到心中有數(shù)。水煤漿氣化技術(shù)今后的發(fā)展方向一是廢鍋流程，二是固態(tài)排渣技術(shù)。由于水煤漿氣化對(duì)于聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項(xiàng)目的效率稍低，有必要開發(fā)廢鍋流程，提高熱效率，使之能適用于IGCC流程的要求。固態(tài)排渣工藝開發(fā)也有重要的意義，可以適應(yīng)我國(guó)高灰、高灰熔點(diǎn)煤種較多的要求。
2.3.3 殼牌干粉煤氣化技術(shù)
國(guó)內(nèi)近幾年引進(jìn)的殼牌爐較多，其中已有5套裝置已建成投產(chǎn)，在工程化方面遇到很多問(wèn)題。從建設(shè)運(yùn)行的情況看，可以初步判斷殼牌技術(shù)有以下的優(yōu)缺點(diǎn)：
殼牌干粉煤氣化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是：(1)氣化效率高，煤的轉(zhuǎn)化率和熱效率都比較高；(2)單臺(tái)爐能力大；(3)環(huán)境友好。
該技術(shù)的不足：(1)系統(tǒng)復(fù)雜，抗干擾能力差，對(duì)原料、操作控制的要求很高；(2)投資大，顯著高于水煤漿氣化技術(shù)；(3)僅有廢鍋流程；(4)單臺(tái)爐無(wú)備用，靈活性較差。
單臺(tái)爐無(wú)備用是采用殼牌技術(shù)的化工廠較嚴(yán)重的問(wèn)題，雖然單爐已達(dá)100天的運(yùn)行周期，對(duì)于氣化系統(tǒng)已經(jīng)很不易了，但還達(dá)不到化工廠長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)的要求。但是如果增加備用爐，投資增加太多，經(jīng)濟(jì)上不合理。對(duì)殼牌氣化技術(shù)，考慮適當(dāng)?shù)娜哂嗍潜匾摹Ｒ虼?，殼牌技術(shù)更適合一些大型或超大型煤化工裝置使用。采用殼牌干粉煤氣化技術(shù)的國(guó)內(nèi)企業(yè)列于。
| 序號(hào) | 引進(jìn)企業(yè)名稱 | 建設(shè)地點(diǎn) | 單爐投煤量(噸／日) | 投產(chǎn)時(shí)間 |
| 1 |
岳陽(yáng)中國(guó)石化殼牌煤氣化有限公司 | 湖南岳陽(yáng) | 2000 | 2003年9月合同生效，2006年12月開車 |
| 中石化湖北化肥分公司 | 湖北枝江 | 2000 | 2003年9月合同生效，2006年12月開車 | |
| 3 | 中石化安慶分公司 | 安徽安慶 | 2000 | 2003年9月合同生效，2006年11月開車 |
| 4 | 湖北雙環(huán)科技股份有限公司 | 湖北應(yīng)城 | 930 | 2001年5月合同生效，2006年5月開車 |
| 5 | 柳州化工股份有限公司 | 廣西柳州 | 1100 | 2003年9月合同生效，2007年1月開車 |
| 6 | 云天化集團(tuán)天安有限公司 | 云南安寧 | 2700 | 2004年1月合同生效，2008年6月開車 |
| 7 | 云維集團(tuán)沾化分公司 | 云南曲靖 | 2100 | 2004年2月合同生效，2008年5月開車 |
| 8 | 河南開祥化工有限公司 | 河南義馬 | 1100 | 2004年9月合同生效，2008年開車后停車 |
| 9 | 永城煤電（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 | 河南永城 | 2100 | 2004年4月合同生效，2008年4月開車 |
| 10 | 中國(guó)神華煤制油有限公司 | 內(nèi)蒙古鄂爾多斯 | 2×2200 | 2004年5月合同生效，2008年4月開車，目前停車 |
| 11 | 河南中原大化集團(tuán) | 河南濮陽(yáng) | 2100 | 2004年6月合同生效，2008年5月開車 |
| 12 | 遼寧大化集團(tuán)有限責(zé)任公司 | 遼寧大連 | 1100 | 2004年1月合同生效，在建,預(yù)計(jì)2009年10月開車 |
| 13 | 大唐國(guó)際發(fā)電股份有限公司 | 內(nèi)蒙古多倫 | 3×4000 | 2005年11月合同生效，預(yù)計(jì)2009年8開車 |
其它國(guó)內(nèi)正在工業(yè)化的氣流床包括GSP－科林、航天爐和兩段爐等。這些技術(shù)的共同特點(diǎn)是：(1)采用干粉煤氣化；(2)氣化爐水冷壁結(jié)構(gòu)；(3)單噴嘴或多噴嘴；(4)熱回收方式為激冷或廢鍋。這些技術(shù)走向成熟還有一段較長(zhǎng)的道路。但是在工程化實(shí)踐成功后前景廣闊。
3 選擇煤氣化技術(shù)考慮因素
3.1 對(duì)原料煤的要求
在選擇煤氣化技術(shù)時(shí)，首先要研究煤。煤種的特性對(duì)今后氣化爐的操作是至關(guān)重要的。我國(guó)現(xiàn)有的煤炭分類指標(biāo)是按照煉焦用煤的要求來(lái)制定的，煤氣化指標(biāo)體系有所不同，特別是不同類型氣化爐在指標(biāo)要求上也有所不同。一般包括煤的種類、灰分、水份含量、灰熔點(diǎn)、氣化活性、可磨指數(shù)和灰渣特性。
3.2 目標(biāo)產(chǎn)品
選擇煤氣化技術(shù)應(yīng)考慮到終端產(chǎn)品和配套的下游工藝。不同的下游工藝對(duì)合成氣的指標(biāo)要求有所差異。圖2列出了各工藝強(qiáng)調(diào)的合成氣質(zhì)量指標(biāo)。下游產(chǎn)品也關(guān)系到煤氣化技術(shù)選擇的經(jīng)濟(jì)性。
3.3 后續(xù)流程
為了向下游產(chǎn)品提供合格的原料合成氣，還需配套后續(xù)流程，精制合成氣。選擇煤氣化技術(shù)也應(yīng)考慮要配套的后續(xù)流程的投入和運(yùn)行成本(見圖3)。一些技術(shù)從氣化過(guò)程看是合理的，但對(duì)于全系統(tǒng)并不一定是合理的。
目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用比較多的SHELL和德士古的區(qū)別
一，Shell 煤氣化工藝的特點(diǎn)
主要優(yōu)點(diǎn)：
1 ，干煤粉進(jìn)料
煤種適應(yīng)性比較廣，從無(wú)煙煤、煙煤、褐煤到石油焦均可氣化，對(duì)煤的灰熔融性溫度范圍的要求比其他氣化工藝較寬一些。對(duì)于較高灰分、較高水分、較高含硫量的煤種也同樣適應(yīng)。但是，實(shí)際使用時(shí)，還是盡量選擇比較好的煤為宜。粉煤用密封料斗法升壓（即間斷升壓），常壓粉煤經(jīng)變壓倉(cāng)升壓進(jìn)入工作倉(cāng)（壓力倉(cāng)），其壓力略高于氣化爐，粉煤用氮?dú)饣駽O2 夾帶入爐（經(jīng)噴嘴）。
2， 氣化溫度高
氣化溫度約1400℃～1600℃，壓力3.0MPa，碳轉(zhuǎn)化率高達(dá)99%以上
3， 氧耗低
4， 噴嘴
干煤粉下噴式噴嘴，并有冷卻保護(hù)，Shell公司專利氣化噴嘴設(shè)計(jì)保證壽命為8000h。
5， 氣化爐
Shell 煤氣化爐的單爐生產(chǎn)能力大，日處理煤量已達(dá)1000t～2000t。該煤氣化爐采用水冷壁結(jié)構(gòu)，無(wú)耐火磚襯里，維護(hù)量少，運(yùn)轉(zhuǎn)周期長(zhǎng)，無(wú)需備爐。
6， 高溫煤氣激冷和冷卻
氣化形成的混合粗煤氣氣流夾帶部分液渣（～40%），為避免液渣在凝固時(shí)粘壁，需用急冷法固化液渣，使?fàn)t溫瞬間降至灰渣軟化溫度（ST）以下，在氣化爐上部經(jīng)激冷冷卻至900℃左右，使其中夾帶的熔融態(tài)灰渣顆粒固化。
7， 廢熱鍋爐
采用廢鍋法（水管式）回收高溫煤氣顯熱，要承受高溫高壓和粉塵的沖刷，操作條件比較惡劣。
8， 熱效率高
煤中約83%的熱能轉(zhuǎn)化為合成氣，約15%的熱能被回收為高壓或中壓蒸汽，總的熱效率為98%左右。
Shell 煤氣化工藝存在的問(wèn)題
雖然Shell 煤氣化技術(shù)是目前國(guó)際上最先進(jìn)的煤氣化技術(shù)之一，但是這種工藝不是十全十美的。
1， 這種爐型在國(guó)外雖然有成功經(jīng)驗(yàn)，但國(guó)內(nèi)業(yè)績(jī)少，在設(shè)備選型、流程配置、施工管理以及從試車到正常運(yùn)行等方面，也都要有一個(gè)認(rèn)識(shí)過(guò)程。
2， 煤氣化的三大關(guān)鍵設(shè)備(即煤氣化爐、輸氣導(dǎo)管、廢熱鍋爐)的內(nèi)件在國(guó)外制造，工期較長(zhǎng)；噴嘴、煤粉閥、渣閥、灰閥等完全依賴進(jìn)口；其他大型設(shè)備，即飛灰過(guò)濾器、高壓氮?dú)饩彌_罐的運(yùn)輸和吊裝比較困難。
3， Shell 公司在設(shè)計(jì)上比較保守，在選材上很苛刻，要求進(jìn)口的設(shè)備太多。裝置控制的自動(dòng)化程度很高，采用串級(jí)、前饋、分程、比值及順序控制和邏輯控制，通過(guò)DCS、ESD、PLC 實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的集中控制和管理。有20 多個(gè)停車聯(lián)鎖，一旦操作中出現(xiàn)問(wèn)題就聯(lián)鎖停車，因此對(duì)配套工程、操作、設(shè)備檢修、設(shè)備性能的要求很高。
4， 為保持水冷壁管的水量均勻分布，有的水冷壁管內(nèi)徑僅7mm，對(duì)鍋爐給水的水質(zhì)要求高，同時(shí)對(duì)水汽系統(tǒng)配管、設(shè)備安裝及試車的要求也高。
5，高壓氮?dú)夂统邏旱獨(dú)獾挠昧窟^(guò)大，部分抵消了其節(jié)能的優(yōu)勢(shì)。
6，煤質(zhì)要求
研究表明，并不是所有的煤種都適于Shell氣化法。要選用灰熔融性溫度低、活性好、灰分含量較低的適于Shell 氣化的好煤種,能夠確保長(zhǎng)周期安全穩(wěn)定運(yùn)行、可操作性強(qiáng)。實(shí)際運(yùn)行表明,灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)在8%～15%為最佳。同時(shí)，必須通過(guò)試燒,方能準(zhǔn)確地進(jìn)行工業(yè)裝置的設(shè)計(jì)。這與一些報(bào)道不一樣，應(yīng)該引起注意。
7，除塵問(wèn)題
有關(guān)Shell 煤氣化工藝中陶瓷除塵器的能力問(wèn)題，目前是一個(gè)焦點(diǎn)問(wèn)題。據(jù)稱，陶瓷除塵器后，氣體中的微粒不大于2μm。對(duì)于化工來(lái)說(shuō)，這個(gè)問(wèn)題很嚴(yán)重。這個(gè)微粒帶到變換催化劑中，會(huì)產(chǎn)生什么影響？如果能夠穿過(guò)變換催化劑，到低溫甲醇洗中，又會(huì)產(chǎn)生什么影響？這些問(wèn)題，只有在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行后，才能知道。
Texaco水煤漿氣化的技術(shù)特點(diǎn)
Texaco水煤漿氣化已進(jìn)入第二代煤氣化法，與干法氣化相比較，具有其獨(dú)特的優(yōu)越性。
Texaco水煤漿氣化方法的優(yōu)點(diǎn)
1，氣化爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沒(méi)有水冷系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，初投資較小。
2，原料適應(yīng)性強(qiáng)，可以處理廢舊輪胎等。
3， 壓力范圍寬，氣化壓力高，單爐生產(chǎn)能力大，對(duì)下游工藝也非常有利。
4， 自動(dòng)控制水平高，采用了一系列自控系統(tǒng)，以DCS計(jì)算機(jī)控制。
5， 該工藝在高溫、高壓下反應(yīng)，氣化效率較高、Texaco生成煤氣潔凈煤氣中有毒物質(zhì)少、無(wú)焦油等高分子有機(jī)物，煤氣凈化系統(tǒng)簡(jiǎn)單，三廢污染少，大部分工藝水回收循環(huán)使用，排出廢水少，幾乎無(wú)廢氣排放，廢渣可用于制水泥、建筑材料，全廠的灰水可綜合利用，除去大渣和細(xì)灰的水也在制漿系統(tǒng)中循環(huán)使用。
6， 進(jìn)料系統(tǒng)簡(jiǎn)單，水煤漿以高壓煤漿泵進(jìn)料，比干進(jìn)料系統(tǒng)安全，易于控制，氣化爐采用單噴嘴運(yùn)行，所有的氣化物料都從一個(gè)噴嘴噴入水煤漿可連續(xù)供料，從而使操作更為穩(wěn)定。
7， 有效氣體成份高，通常CO+H2約為80%，非常適于制氨、甲醇、醋酸等產(chǎn)品，H2/CO有較寬幅度可調(diào)性。
8， 負(fù)荷變化適應(yīng)性強(qiáng)，可在設(shè)計(jì)能力50%～100%負(fù)荷下操作，且可在短時(shí)間內(nèi)把負(fù)荷加上去，高低負(fù)荷比大，加量快。
9， 顯然與其它氣化爐相比，Texaco氣化爐大容量商業(yè)運(yùn)行的臺(tái)數(shù)和經(jīng)驗(yàn)更豐富。
Texaco水煤漿氣化工藝存在的問(wèn)題:
1， 碳的轉(zhuǎn)化率難于做得很高 一般只有96～98%，這會(huì)影響氣化效率的提高。
2， 冷煤氣效率比較低，一般只有0.70～0.76，因而熱煤氣顯熱的回收任務(wù)比較重。
3， 氣化所需的耗氧量較多，需要專門的制氧系統(tǒng)。
4， 濕煤氣中的水蒸氣含量較多，熱煤氣效率的提高要靠較復(fù)雜的顯熱回收設(shè)備，致使IGCC的供電效率要比干法供煤者略低一些。
5， 爐膛耐火磚的壽命短，價(jià)格高，更換時(shí)間長(zhǎng)，耐火磚每4年要全部更換一次，每次耗時(shí)21天。
6， 水煤漿泵和噴嘴易于磨損，平均1--2個(gè)月要更換一次噴嘴。
4、煤氣化技術(shù)下游產(chǎn)品的工藝：
合成氨：
1.合成氨的工藝流程
(1)原料氣制備 將煤和天然氣等原料制成含氫和氮的粗原料氣。對(duì)于固體原料煤和焦炭，通常采用氣化的方法制取合成氣；渣油可采用非催化部分氧化的方法獲得合成氣；對(duì)氣態(tài)烴類和石腦油，工業(yè)中利用二段蒸汽轉(zhuǎn)化法制取合成氣。
(2)凈化 對(duì)粗原料氣進(jìn)行凈化處理，除去氫氣和氮?dú)庖酝獾碾s質(zhì)，主要包括變換過(guò)程、脫硫脫碳過(guò)程以及氣體精制過(guò)程。
(3)氨合成 將純凈的氫、氮混合氣壓縮到高壓，在催化劑的作用下合成氨。
甲醇：合成天然氣：
乙二醇：
煤制油
煤炭液化是把固體煤炭通過(guò)化學(xué)加工過(guò)程，使其轉(zhuǎn)化成為液體燃料、化工原料和產(chǎn)品的先進(jìn)潔凈煤技術(shù)。根據(jù)不同的加工路線，煤炭液化可分為直接液化和間接液化兩大類：
一、直接液化
直接液化是在高溫（400℃以上）、高壓（10MPa以上），在催化劑和溶劑作用下使煤的分子進(jìn)行裂解加氫，直接轉(zhuǎn)化成液體燃料，再進(jìn)一步加工精制成汽油、柴油等燃料油，又稱加氫液化。
１、發(fā)展歷史
煤直接液化技術(shù)是由德國(guó)人于1913年發(fā)現(xiàn)的，并于二戰(zhàn)期間在德國(guó)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。德國(guó)先后有12套煤炭直接液化裝置建成投產(chǎn)，到1944年，德國(guó)煤炭直接液化工廠的油品生產(chǎn)能力已達(dá)到423萬(wàn)噸/年。二戰(zhàn)后，中東地區(qū)大量廉價(jià)石油的開發(fā)，煤炭直接液化工廠失去競(jìng)爭(zhēng)力并關(guān)閉。
70年代初期，由于世界范圍內(nèi)的石油危機(jī)，煤炭液化技術(shù)又開始活躍起來(lái)。日本、德國(guó)、美國(guó)等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，在原有基礎(chǔ)上相繼研究開發(fā)出一批煤炭直接液化新工藝，其中的大部分研究工作重點(diǎn)是降低反應(yīng)條件的苛刻度，從而達(dá)到降低煤液化油生產(chǎn)成本的目的。目前世界上有代表性的直接液化工藝是日本的NEDOL工藝、德國(guó)的IGOR工藝和美國(guó)的HTI工藝。這些新直接液化工藝的共同特點(diǎn)是，反應(yīng)條件與老液化工藝相比大大緩和，壓力由40MPa降低至17～30MPa，產(chǎn)油率和油品質(zhì)量都有較大幅度提高，降低了生產(chǎn)成本。到目前為止，上述國(guó)家均已完成了新工藝技術(shù)的處理煤100t/d級(jí)以上大型中間試驗(yàn)，具備了建設(shè)大規(guī)模液化廠的技術(shù)能力。煤炭直接液化作為曾經(jīng)工業(yè)化的生產(chǎn)技術(shù)，在技術(shù)上是可行的。目前國(guó)外沒(méi)有工業(yè)化生產(chǎn)廠的主要原因是，在發(fā)達(dá)國(guó)家由于原料煤價(jià)格、設(shè)備造價(jià)和人工費(fèi)用偏高等導(dǎo)致生產(chǎn)成本偏高，難以與石油競(jìng)爭(zhēng)。
２、工藝原理
煤的分子結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，一些學(xué)者提出了煤的復(fù)合結(jié)構(gòu)模型，認(rèn)為煤的有機(jī)質(zhì)可以設(shè)想由以下四個(gè)部分復(fù)合而成。
第一部分，是以化學(xué)共價(jià)鍵結(jié)合為主的三維交聯(lián)的大分子，形成不溶性的剛性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，它的主要前身物來(lái)自維管植物中以芳族結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的木質(zhì)素。
第二部分，包括相對(duì)分子質(zhì)量一千至數(shù)千，相當(dāng)于瀝青質(zhì)和前瀝青質(zhì)的大型和中型分子，這些分子中包含較多的極性官能團(tuán)，它們以各種物理力為主，或相互締合，或與第一部分大分子中的極性基團(tuán)相締合，成為三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的一部分。
第三部分，包括相對(duì)分子質(zhì)量數(shù)百至一千左右，相對(duì)于非烴部分，具有較強(qiáng)極性的中小型分子，它們可以分子的形式處于大分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的空隙之中，也可以物理力與第一和第二部分相互締合而存在。
第四部分，主要為相對(duì)分子質(zhì)量小于數(shù)百的非極性分子，包括各種飽和烴和芳烴，它們多呈游離態(tài)而被包絡(luò)、吸附或固溶于由以上三部分構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)之中。
煤復(fù)合結(jié)構(gòu)中上述四個(gè)部分的相對(duì)含量視煤的類型、煤化程度、顯微組成的不同而異。
上述復(fù)雜的煤化學(xué)結(jié)構(gòu)，是具有不規(guī)則構(gòu)造的空間聚合體，可以認(rèn)為它的基本結(jié)構(gòu)單元是以縮合芳環(huán)為主體的帶有側(cè)鏈和多種官能團(tuán)的大分子，結(jié)構(gòu)單元之間通過(guò)橋鍵相連，作為煤的結(jié)構(gòu)單元的縮合芳環(huán)的環(huán)數(shù)有多有少，有的芳環(huán)上還有氧、氮、硫等雜原子，結(jié)構(gòu)單元之間的橋鍵也有不同形態(tài)，有碳碳鍵、碳氧鍵、碳硫鍵、氧氧鍵等。
從煤的元素組成看，煤和石油的差異主要是氫碳原子比不同。煤的氫碳原子比為0.2～1，而石油的氫碳原子比為1.6～２，煤中氫元素比石油少得多。
煤在一定溫度、壓力下的加氫液化過(guò)程基本分為三大步驟。
（1）、當(dāng)溫度升至300℃以上時(shí)，煤受熱分解，即煤的大分子結(jié)構(gòu)中較弱的橋鍵開始斷裂，打碎了煤的分子結(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生大量的以結(jié)構(gòu)單元為基體的自由基碎片，自由基的相對(duì)分子質(zhì)量在數(shù)百范圍。
（2）、在具有供氫能力的溶劑環(huán)境和較高氫氣壓力的條件下、自由基被嘉慶得到穩(wěn)定，成為瀝青烯及液化油分子。能與自由基結(jié)合的氫并非是分子氫（H2），而應(yīng)是氫自由基，即氫原子，或者是活化氫分子，氫原子或活化氫分子的來(lái)源有：①煤分子中碳?xì)滏I斷裂產(chǎn)生的氫自由基；②供氫溶劑碳?xì)滏I斷裂產(chǎn)生的氫自由基；③氫氣中的氫分子被催化劑活化；④化學(xué)反應(yīng)放出的氫。當(dāng)外界提供的活性氫不足時(shí)，自由基碎片可發(fā)生縮聚反應(yīng)和高溫下的脫氫反應(yīng)，最后生成固體半焦或焦炭。
（3）、瀝青烯及液化油分子被繼續(xù)加氫裂化生成更小的分子。
3、工藝過(guò)程
直接液化典型的工藝過(guò)程主要包括煤的破碎與干燥、煤漿制備、加氫液化、固液分離、氣體凈化、液體產(chǎn)品分餾和精制，以及液化殘?jiān)鼩饣迫錃獾炔糠帧錃庵苽涫羌託湟夯闹匾h(huán)節(jié)，大規(guī)模制氫通常采用煤氣化及天然氣轉(zhuǎn)化。液化過(guò)程中，將煤、催化劑和循環(huán)油制成的煤漿，與制得的氫氣混合送入反應(yīng)器。在液化反應(yīng)器內(nèi)，煤首先發(fā)生熱解反應(yīng)，生成自由基“碎片”，不穩(wěn)定的自由基“碎片”再與氫在催化劑存在條件下結(jié)合，形成分子量比煤低得多的初級(jí)加氫產(chǎn)物。出反應(yīng)器的產(chǎn)物構(gòu)成十分復(fù)雜，包括氣、液、固三相。氣相的主要成分是氫氣，分離后循環(huán)返回反應(yīng)器重新參加反應(yīng)；固相為未反應(yīng)的煤、礦物質(zhì)及催化劑；液相則為輕油（粗汽油）、中油等餾份油及重油。液相餾份油經(jīng)提質(zhì)加工（如加氫精制、加氫裂化和重整）得到合格的汽油、柴油和航空煤油等產(chǎn)品。重質(zhì)的液固淤漿經(jīng)進(jìn)一步分離得到重油和殘?jiān)?，重油作為循環(huán)溶劑配煤漿用。
煤直接液化粗油中石腦油餾分約占15％－30％，且芳烴含量較高，加氫后的石腦油餾分經(jīng)過(guò)較緩和的重整即可得到高辛烷值汽油和豐富的芳烴原料，汽油產(chǎn)品的辛烷值、芳烴含量等主要指標(biāo)均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（GB17930-1999），且硫含量大大低于標(biāo)準(zhǔn)值（≤0.08％），是合格的優(yōu)質(zhì)潔凈燃料。中油約占全部直接液化油的50％－60％，芳烴含量高達(dá)70％以上，經(jīng)深度加氫后可獲得合格柴油。重油餾分一般占液化粗油的10％－20％，有的工藝該餾分很少，由于雜原子、瀝青烯含量較高，加工較困難，可以作為燃料油使用。煤液化中油和重油混合經(jīng)加氫裂化可以制取汽油，并在加氫裂化前進(jìn)行深度加氫以除去其中的雜原子及金屬鹽。
4、工藝特點(diǎn)
（1）液化油收率高。例如采用HTI工藝，神華煤的油收率可高達(dá)63％－68％；
（2）煤消耗量小，一般情況下，1噸無(wú)水無(wú)灰煤能轉(zhuǎn)化成半噸以上的液化油，加上制氫用煤，約3－4噸原料產(chǎn)1噸液化油。
（3）餾份油以汽、柴油為主，目標(biāo)產(chǎn)品的選擇性相對(duì)較高；
（4）油煤漿進(jìn)料，設(shè)備體積小，投資低，運(yùn)行費(fèi)用低；
（5）反應(yīng)條件相對(duì)較苛刻，如德國(guó)老工藝液化壓力甚至高達(dá)70MPa，現(xiàn)代工藝如IGOR、HTI、NEDOL等液化壓力也達(dá)到17－30MPa，液化溫度430－470℃；
（6）出液化反應(yīng)器的產(chǎn)物組成較復(fù)雜，液、固兩相混合物由于粘度較高，分離相對(duì)困難；
（7）氫耗量大，一般在6％－10％，工藝過(guò)程中不僅要補(bǔ)充大量新氫，還需要循環(huán)油作供氫溶劑，使裝置的生產(chǎn)能力降低。
5、國(guó)內(nèi)技術(shù)發(fā)展
我國(guó)從70年代末開始煤炭直接液化技術(shù)研究。煤炭科學(xué)研究總院北京煤化所對(duì)近30個(gè)煤種在0.1噸/日裝置上進(jìn)行了50多次運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)，開發(fā)了高活性的煤液化催化劑，進(jìn)行了煤液化油的提質(zhì)加工研究，完成了將煤的液化粗油加工成合格的汽油、柴油和航空煤油的試驗(yàn)。“九五”期間分別同德國(guó)、日本、美國(guó)有關(guān)部門和公司合作完成了神華、黑龍江依蘭、云南先鋒建設(shè)煤直接液化廠的預(yù)可行性研究。
在開發(fā)形成“神華煤直接液化新工藝”的基礎(chǔ)上，我公司建成了投煤量6t/d的工藝試驗(yàn)裝置，于2004年10月開始進(jìn)行溶劑加氫、熱油連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，并于2004年12月16日投煤，進(jìn)行了23小時(shí)投料試運(yùn)轉(zhuǎn)，打通了液化工藝，取得開發(fā)成果。
經(jīng)過(guò)近一年的時(shí)間進(jìn)行裝置的改造，裝置于2005年10月29日開始第二次投煤試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)近18天（412小時(shí)）的連續(xù)平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，完成了預(yù)定的試驗(yàn)計(jì)劃，于11月15日順利停車，試驗(yàn)取得了成功。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，試驗(yàn)期間共配制煤漿206噸，共消耗原煤105噸（其中干燥無(wú)灰基煤85噸）；共制備863催化劑油漿44噸。
我公司位于鄂爾多斯的使用神華自己技術(shù)的直接液化項(xiàng)目的先期工程于2004年8月25日正式開工建設(shè)。
二、間接液化
煤的間接液化技術(shù)是先將煤全部氣化成合成氣，然后以煤基合成氣（一氧化碳和氫氣）為原料，在一定溫度和壓力下，將其催化合成為烴類燃料油及化工原料和產(chǎn)品的工藝，包括煤炭氣化制取合成氣、氣體凈化與交換、催化合成烴類產(chǎn)品以及產(chǎn)品分離和改制加工等過(guò)程。
１、發(fā)展歷史
1923年，德國(guó)化學(xué)家首先開發(fā)出了煤炭間接液化技術(shù)。40年代初，為了滿足戰(zhàn)爭(zhēng)的需要，德國(guó)曾建成9個(gè)間接液化廠。二戰(zhàn)以后，同樣由于廉價(jià)石油和天然氣的開發(fā)，上述工廠相繼關(guān)閉和改作它用。之后，隨著鐵系化合物類催化劑的研制成功、新型反應(yīng)器的開發(fā)和應(yīng)用，煤間接液化技術(shù)不斷進(jìn)步，但由于煤炭間接液化工藝復(fù)雜，初期投資大，成本高，因此除南非之外，其它國(guó)家對(duì)煤炭間接液化的興趣相對(duì)于直接液化來(lái)說(shuō)逐漸淡弱。
煤炭間接液化技術(shù)主要有三種，即的南非的薩索爾（Sasol）費(fèi)托合成法、美國(guó)的Mobil甲醇制汽油法）和正在開發(fā)的直接合成法。目前，煤間接液化技術(shù)在國(guó)外已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)，全世界共有3家商業(yè)生產(chǎn)廠正在運(yùn)行，它們分別是南非的薩索爾公司和新西蘭、馬來(lái)西亞的煤炭間接液化廠。新西蘭煤炭間接液化廠采用的是Mobil液化工藝，但只進(jìn)行間接液化的第一步反應(yīng)，即利用天然氣或煤氣化合成氣生產(chǎn)甲醇，而沒(méi)有進(jìn)一步以甲醇為原料生產(chǎn)燃料油和其它化工產(chǎn)品，生產(chǎn)能力1.25萬(wàn)桶/天。馬來(lái)西亞煤炭間接液化廠所采用的液化工藝和南非薩索爾公司相似，但不同的是它以天然氣為原料來(lái)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)柴油和煤油，生產(chǎn)能力為50萬(wàn)噸/年。因此，從嚴(yán)格意義上說(shuō)，南非薩索爾公司是世界上唯一的煤炭間接液化商業(yè)化生產(chǎn)企業(yè)
南非薩索爾公司成立于50年代初，1955年公司建成第一座由煤生產(chǎn)燃料油的Sasol-1廠。70年代石油危機(jī)后，1980年和1982年又相繼建成Sasol-2廠和Sasol-3廠。3個(gè)煤炭間接液化廠年加工原煤約4600萬(wàn)t，產(chǎn)品總量達(dá)768萬(wàn)t，主要生產(chǎn)汽油、柴油、蠟、氨、乙烯、丙烯、聚合物、醇、醛等113種產(chǎn)品，其中油品占60%，化工產(chǎn)品占40%。該公司生產(chǎn)的汽油和柴油可滿足南非28%的需求量，其煤炭間接液化技術(shù)處于世界領(lǐng)先地位。
此外，美國(guó)SGI公司于80年代末開發(fā)出了一種新的煤炭液化技術(shù)，即LFC（煤提油）技術(shù)。該技術(shù)是利用低溫干餾技術(shù)，從次煙煤或褐煤等非煉焦煤中提取固態(tài)的高品質(zhì)潔凈煤和液態(tài)可燃油。美國(guó)SGI公司于1992年建成了一座日處理能力為1000t的次煙煤商業(yè)示范廠。
２、工藝原理
費(fèi)托合成（Fisher-Tropsch Sythesis）合成是指CO在固體催化劑作用下非駿相氫化生成不同鏈長(zhǎng)的烴類（C1～C25）和含氧化合物的反應(yīng)。該反應(yīng)于1923年由F.Fischer和H.Tropsch首次發(fā)現(xiàn)后經(jīng)Fischer等人完善，并于1936年在魯爾化學(xué)公司實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，費(fèi)托（F-T）合成因此而得名。
費(fèi)托合成反應(yīng)化學(xué)計(jì)量式因催化劑的不同和操作條件的差異將導(dǎo)致較大差別，但可用以下兩個(gè)基本反應(yīng)式描述。
（1）烴類生成反應(yīng)
CO+2H2→(-CH2-)+H2O
（2）水氣變換反應(yīng)
CO+ H2O→H2+ CO2
由以上兩式可得合成反應(yīng)的通用式：
2CO+H2→(-CH2-)+ CO2
由以上兩式可以推出烷烴和烯烴生成的通用計(jì)量式如下：
（3）烷烴生成反應(yīng)
nCO+(2n+1)H2→CnH2n+2+nH2O
2nCO+(n+1)H2→CnH2n+2+nCO2
3nCO+(n+1)H2O→CnH2n+2+(2n+1)CO2
nCO2+(3n+1)H2→CnH2n+2+2nH2O
（4）烯烴生成反應(yīng)
nCO+2nH2→CnH2n+nH2O
2nCO+nH2→CnH2n+nCO2
3nCO+nH2O→CnH2n+2nCO2
nCO2+3nH2→CnH2n+2nH2O
間接液化的主要反應(yīng)就是上面的反應(yīng)，由于反應(yīng)條件的不同，還有甲烷生成反應(yīng)，醇類生成反應(yīng)（生產(chǎn)甲醇就需要此反應(yīng)），醛類生成反應(yīng)等等。
3、工藝過(guò)程
煤間接液化可分為高溫合成與低溫合成兩類工藝。高溫合成得到的主要產(chǎn)品有石腦油、丙烯、α－烯烴和C14～C18烷烴等，這些產(chǎn)品可以用作生產(chǎn)石化替代產(chǎn)品的原料，如石腦油餾分制取乙烯、α－烯烴制取高級(jí)洗滌劑等，也可以加工成汽油、柴油等優(yōu)質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料。低溫合成的主要產(chǎn)品是柴油、航空煤油、蠟和LPG等。煤間接液化制得的柴油十六烷值可高達(dá)70，是優(yōu)質(zhì)的柴油調(diào)兌產(chǎn)品。
煤間接液化制油工藝主要有Sasol工藝、Shell的SMDS工藝、Syntroleum技術(shù)、Exxon的AGC-21技術(shù)、Rentech技術(shù)。己工業(yè)化的有南非的Sasol的漿態(tài)床、流化床、固定床工藝和Shell的固定床工藝。國(guó)際上南非Sasol和Shell馬來(lái)西亞合成油工廠已有長(zhǎng)期運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。
典型煤基F－T合成工藝包括：煤的氣化及煤氣凈化、變換和脫碳；F－T合成反應(yīng)；油品加工等3個(gè)純“串聯(lián)”步驟。氣化裝置產(chǎn)出的粗煤氣經(jīng)除塵、冷卻得到凈煤氣，凈煤氣經(jīng)CO寬溫耐硫變換和酸性氣體（包括H2和CO2等）脫除，得到成分合格的合成氣。合成氣進(jìn)入合成反應(yīng)器，在一定溫度、壓力及催化劑作用下，H2S和CO轉(zhuǎn)化為直鏈烴類、水以及少量的含氧有機(jī)化合物。生成物經(jīng)三相分離，水相去提取醇、酮、醛等化學(xué)品；油相采用常規(guī)石油煉制手段（如常、減壓蒸餾），根據(jù)需要切割出產(chǎn)品餾份，經(jīng)進(jìn)一步加工（如加氫精制、臨氫降凝、催化重整、加氫裂化等工藝）得到合格的油品或中間產(chǎn)品；氣相經(jīng)冷凍分離及烯烴轉(zhuǎn)化處理得到LPG、聚合級(jí)丙烯、聚合級(jí)乙烯及中熱值燃料氣。
4、工藝特點(diǎn)
（1）合成條件較溫和，無(wú)論是固定床、流化床還是漿態(tài)床，反應(yīng)溫度均低于350℃，反應(yīng)壓力2.0－3.0MPa；
（2）轉(zhuǎn)化率高，如SASOL公司SAS工藝采用熔鐵催化劑，合成氣的一次通過(guò)轉(zhuǎn)化率達(dá)到60％以上，循環(huán)比為2.0時(shí)，總轉(zhuǎn)化率即達(dá)90％左右。Shell公司的SMDS工藝采用鈷基催化劑，轉(zhuǎn)化率甚至更高；
（3）受合成過(guò)程鏈增長(zhǎng)轉(zhuǎn)化機(jī)理的限制，目標(biāo)產(chǎn)品的選擇性相對(duì)較低，合成副產(chǎn)物較多，正構(gòu)鏈烴的范圍可從C1至C100；隨合成溫度的降低，重?zé)N類（如蠟油）產(chǎn)量增大，輕烴類（如CH4、C2H4、C2H6、……等）產(chǎn)量減少；
（4）有效產(chǎn)物－CH2－的理論收率低，僅為43.75％，工藝廢水的理論產(chǎn)量卻高達(dá)56.25％；
（5）煤消耗量大，一般情況下，約5～7t原煤產(chǎn)1t成品油。
（6）反應(yīng)物均為氣相，設(shè)備體積龐大，投資高，運(yùn)行費(fèi)用高；
（7）煤基間接液化全部依賴于煤的氣化，沒(méi)有大規(guī)模氣化便沒(méi)有煤基間接液化。
5、國(guó)內(nèi)技術(shù)發(fā)展
我國(guó)從50年代初即開始進(jìn)行煤炭間接液化技術(shù)的研究，曾在錦州進(jìn)行過(guò)4500t/年的煤間接液化試驗(yàn)，后因發(fā)現(xiàn)大慶油田而中止。由于70年代的兩次石油危機(jī)，以及“富煤少油”的能源結(jié)構(gòu)帶來(lái)的一系列問(wèn)題，我國(guó)自80年代初又恢復(fù)對(duì)煤間接液化合成汽油技術(shù)的研究，由中科院山西煤化所組織實(shí)施。
“七五”期間，山西煤化所開的煤基合成汽油技術(shù)被列為國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目。1989年在代縣化肥廠完成了小型實(shí)驗(yàn)。“八五”期間，國(guó)家和山西省政府投資2000多萬(wàn)元，在晉城化肥廠建立了年產(chǎn)2000噸汽油的工業(yè)試驗(yàn)裝置，生產(chǎn)出了90號(hào)汽油。在此基礎(chǔ)上，提出了年產(chǎn)10萬(wàn)噸合成汽油裝置的技術(shù)方案。2001年，國(guó)家863計(jì)劃和中科院聯(lián)合啟動(dòng)了“煤變油”重大科技項(xiàng)目。中科院山西煤化所承擔(dān)了這一項(xiàng)目的研究，科技部投入資金6000萬(wàn)，省政府投入1000萬(wàn)和本地企業(yè)的支持，經(jīng)過(guò)一年多攻關(guān)，千噸級(jí)漿態(tài)床中試平臺(tái)在2002年9月實(shí)現(xiàn)了第一次試運(yùn)轉(zhuǎn)，并合成出第一批粗油品，低溫漿態(tài)合成油可以獲得約70％的柴油，十六烷值達(dá)到70以上，其它產(chǎn)品有LPG(約5％～10％)、含氧化合物等。其核心技術(shù)費(fèi)托合成的催化劑、反應(yīng)器和工藝工程也取得重大突破。
目前，萬(wàn)噸級(jí)煤基合成汽油工藝技術(shù)軟件開發(fā)和集成的研究正在進(jìn)行，從90年代初開始研究用于合成柴油的鈷基催化劑技術(shù)也正處在試驗(yàn)階段。經(jīng)過(guò)20年的開發(fā)和研究，目前我國(guó)已經(jīng)具備建設(shè)萬(wàn)噸級(jí)規(guī)模生產(chǎn)裝置的技術(shù)儲(chǔ)備，在關(guān)鍵技術(shù)、催化劑的研究開發(fā)方面已擁有了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。可以這樣講，我國(guó)自己研發(fā)的煤炭液化技術(shù)已達(dá)到世界先進(jìn)水平。
中科院山西煤化所與連順能源有限公司就共同組建合成油品實(shí)驗(yàn)室達(dá)成協(xié)議，連順公司為山西煤化所技術(shù)研究和開發(fā)出資1500萬(wàn)元，用于關(guān)鍵技術(shù)的研究和有關(guān)技術(shù)的開發(fā)，并最終用3－5年時(shí)間在山西朔州建一個(gè)年產(chǎn)15萬(wàn)t合成液化油的間接液化生產(chǎn)廠。中科院和山西省政府簽署了“發(fā)展山西煤間接液化合成油產(chǎn)業(yè)的框架協(xié)議”，根據(jù)這個(gè)協(xié)議，在今后5－10年內(nèi)，山西省將以自己的煤炭資源優(yōu)勢(shì)為依托，借助產(chǎn)業(yè)化部門的加盟，通過(guò)國(guó)家投資和社會(huì)融資方式，在朔州和大同幾個(gè)大煤田之間建成一個(gè)以百萬(wàn)噸煤基合成油為核心的、多聯(lián)產(chǎn)特大型企業(yè)集團(tuán)。
在技術(shù)開發(fā)的同時(shí)，國(guó)內(nèi)煤炭企業(yè)對(duì)引進(jìn)成熟技術(shù)、建設(shè)煤間接液化工廠做了大量工作。平頂山煤業(yè)集團(tuán)、寧夏煤業(yè)集團(tuán)以及我公司就建設(shè)間接液化商業(yè)化示范工廠進(jìn)行了煤種評(píng)價(jià)試驗(yàn)和建廠預(yù)可行性研究，并就引進(jìn)技術(shù)、投融資、立項(xiàng)等做了大量前期工作，目前項(xiàng)目正在論證階段
煤直接液化和煤間接液化即煤制油是二十一世紀(jì)國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的一項(xiàng)新技術(shù)，己列人國(guó)家““十一五””計(jì)劃。l0000萬(wàn)級(jí)的中試裝置運(yùn)行取得成功數(shù)據(jù)顯示原油價(jià)格不低于30美元桶，煤制油技術(shù)上具有優(yōu)勢(shì)。
國(guó)家己批準(zhǔn)的項(xiàng)目有
☆神華在內(nèi)蒙古建設(shè)500萬(wàn)噸煤直接液化項(xiàng)目，第一條100萬(wàn)噸生產(chǎn)線計(jì)劃2008年底試運(yùn)行。
☆山東究礦煤間接制油規(guī)模600萬(wàn)噸，第一期工程300萬(wàn)噸。
☆山煤化所在內(nèi)蒙尹泰建設(shè)16萬(wàn)傭試驗(yàn)裝置
☆山西煤化所在山西潞安建設(shè)16萬(wàn)噸年試驗(yàn)裝置，成功后發(fā)展至300萬(wàn)噸年
5、煤化工——設(shè)計(jì)院
1、原化工部一院（天津，天辰工程公司）：TEXCO水煤漿氣化技術(shù)，代表業(yè)績(jī)山東魯化（合成氨、甲醇）
2、原化工部二院（太原，華泰工程公司）：Lurgi塊煤氣化技術(shù)，代表業(yè)績(jī)山西天脊（合成氨），義馬氣化廠（甲醇）
3、原化工部三院（合肥，東華工程公司）：TEXCO水煤漿氣化技術(shù)，代表業(yè)績(jī)安徽淮化（合成氨、甲醇）
4、原化工部四院（武漢，五環(huán)工程公司）：shell干煤粉氣化技術(shù)，代表業(yè)績(jī)河南永城（甲醇）、湖北雙環(huán)（合成氨）
5、原化工部五院（寧波，中石化寧波工程公司）：shell干煤粉氣化技術(shù)，代表業(yè)績(jī)湖北枝江（合成氨）、安徽安慶（合成氨）
6、原化工部六院（西安，華陸工程公司）：TEXCO水煤漿氣化技術(shù)，代表業(yè)績(jī)陜西渭化（合成氨、甲醇）
7、中石化南京設(shè)計(jì)院，做過(guò)天然氣制合成氣裝置，代表作是：揚(yáng)巴一體化石化基地的合成氣裝置。另：中石化上海工程公司（SSEC），正在做神華包頭MTO裝置基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。
8、原化工部八院（成都，成達(dá)工程公司）：主要是天然氣制甲醇，代表業(yè)績(jī)四川瀘天化（合成氨、甲醇）
9、原化工部北京設(shè)計(jì)院（北京，寰球工程公司）：GSP氣化，寧東MTP在建
煤化工設(shè)計(jì)院的主要優(yōu)勢(shì)
煤氣化
GE水煤漿氣化
PDP：GE
基礎(chǔ)設(shè)計(jì)：天辰、華陸、東華、
詳細(xì)設(shè)計(jì)：天辰、華陸、東華、
SHELL干煤粉氣化
PDP/BDEP：SHELL
基礎(chǔ)/詳細(xì)設(shè)計(jì)：五環(huán)、寧波
固定床氣化
基礎(chǔ)設(shè)計(jì)/詳細(xì)設(shè)計(jì)：賽鼎
變換
基礎(chǔ)設(shè)計(jì)/詳細(xì)設(shè)計(jì)：天辰、華陸、五環(huán)、寧波、東華
甲醇洗
PDP：林德、魯奇、大連理工
基礎(chǔ)設(shè)計(jì)/詳細(xì)設(shè)計(jì)：天辰、華陸、五環(huán)、寧波、東華、
硫回收
專利商：山東三維SSR工藝、荷豐（Hofung Technologe）SUPERCLAUS工藝（含PDP）、托普索WSA工藝、殼牌SCOT工藝
基礎(chǔ)設(shè)計(jì)/詳細(xì)設(shè)計(jì)：天辰、華陸、五環(huán)、寧波、東華
重點(diǎn)煤化工設(shè)計(jì)院與兗礦其他（轉(zhuǎn)）
1、關(guān)于天辰公司：
天辰公司前身為化工部第一設(shè)計(jì)院，始建于1953年，具有多項(xiàng)工程設(shè)計(jì)、總承包甲級(jí)資質(zhì)和進(jìn)出口經(jīng)營(yíng)權(quán)，有年齡結(jié)構(gòu)比較合理的設(shè)計(jì)技術(shù)隊(duì)伍，能夠承擔(dān)石油化工、煤化工等的項(xiàng)目規(guī)劃、可行研究、工程設(shè)計(jì)、設(shè)備材料采購(gòu)、施工管理和工程監(jiān)理，可按國(guó)際通用的模式提供項(xiàng)目實(shí)施全過(guò)程服務(wù)。
2、關(guān)于規(guī)模及技術(shù)路線：
1）目前國(guó)內(nèi)起步規(guī)模多選60萬(wàn)噸/年，（內(nèi)蒙久泰90萬(wàn)噸/年）兼顧了經(jīng)濟(jì)規(guī)模、投資、工期、設(shè)備制作和運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)方面，屬已經(jīng)工業(yè)化成熟的規(guī)模。
2）氣化技術(shù)的選擇：以陜北煤為原料首選水煤漿加壓氣化，目前單爐設(shè)計(jì)能力達(dá)30萬(wàn)噸/年（投煤量1500臺(tái)/天），二開一備，配置合理，技術(shù)成熟可靠，裝置可實(shí)現(xiàn)單系列配置。GE，國(guó)內(nèi)多元料漿、國(guó)內(nèi)多噴嘴氣化技術(shù)皆可供選擇，推薦使用多噴嘴。
3）后續(xù)凈化（大連理工大）、合成、硫回收（山東三維）、空分（8-9萬(wàn)Nm3/年空分也好配置）等工序國(guó)內(nèi)技術(shù)已經(jīng)成熟完備，應(yīng)較多考慮采用國(guó)內(nèi)技術(shù)。
4）建議氣化灰水處理系統(tǒng)盡量簡(jiǎn)單點(diǎn)，滿足工藝要求、可靠性好、維護(hù)方便簡(jiǎn)單。
5）變換工序由工程設(shè)計(jì)完成，無(wú)專利技術(shù)問(wèn)題。
6）鍋爐和熱電，要注意符合國(guó)家政策要求。
7）煤質(zhì)分析及評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)是工藝軟件包、工程設(shè)計(jì)必需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，應(yīng)慎重對(duì)待。
3、關(guān)于設(shè)計(jì)及工程實(shí)施：
1）關(guān)于設(shè)計(jì)周期：設(shè)計(jì)合同生效后，初步設(shè)計(jì)需要3-4個(gè)月，如對(duì)概算等要求不是太準(zhǔn)確，可提前至兩個(gè)月。初步設(shè)計(jì)主要解決：①工程量、投資及計(jì)劃；②設(shè)計(jì)總圖確定、布點(diǎn)詳勘;③長(zhǎng)周期設(shè)備定貨等。其間先做技術(shù)詢價(jià)書、出訂貨及初步談判條件和及相關(guān)數(shù)據(jù)，優(yōu)先滿足技術(shù)談判、定材料及定設(shè)備要求，并優(yōu)先考慮現(xiàn)場(chǎng)大設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)以節(jié)約時(shí)間。施工圖設(shè)計(jì)大約需6-10個(gè)月。
2）引進(jìn)技術(shù)部分帶有很大的不確定性：一般設(shè)計(jì)院在一個(gè)月左右出技術(shù)巡價(jià)書，兩月內(nèi)商家報(bào)價(jià)結(jié)束，開始談判，最快也需一個(gè)月內(nèi)談判結(jié)束，第五個(gè)月左右簽訂引進(jìn)技術(shù)合同，同時(shí)完成關(guān)鍵設(shè)備詢價(jià)及引進(jìn)合同簽訂（包括材料和設(shè)備制作）。專利商作氣化工藝軟件包大約需3-5個(gè)月。上述被稱為是工程最困難的問(wèn)題和不確定因素。
3）施工圖設(shè)計(jì)階段：重要設(shè)備在訂貨后，一般廠家也需3-4個(gè)月、大機(jī)組甚至要半年的設(shè)計(jì)時(shí)間，才能出具圖紙并開始制作（如空壓機(jī)國(guó)外主要有西門子、曼透平等少數(shù)幾家生產(chǎn)商，時(shí)間很難提前），設(shè)計(jì)院要在設(shè)備圖紙從廠家返回后才能做相關(guān)工程設(shè)計(jì)，大約2個(gè)月出相關(guān)施工圖紙。
4）項(xiàng)目建設(shè)的關(guān)鍵控制點(diǎn)，整體控制環(huán)節(jié)：①空分空壓機(jī)不管空分選用國(guó)內(nèi)還是國(guó)外技術(shù)，一般都須進(jìn)口，交貨周期大約24個(gè)月，必須優(yōu)先考慮；②氣化爐、低溫甲醇洗、合成塔等僅特材訂貨就需8個(gè)月左右（保守需要10個(gè)月），制造在材料進(jìn)廠后需要6個(gè)月，也必須盡量提前考慮；③從現(xiàn)場(chǎng)樁基結(jié)束，長(zhǎng)周期設(shè)備訂貨完成后開始算起來(lái)，項(xiàng)目建設(shè)最少需約兩年時(shí)間，這之前的工作最少也需要6-8個(gè)月左右，考慮到冬季施工及設(shè)備制作延期等因素，必須盡量加快工作進(jìn)度，科學(xué)統(tǒng)籌安排。
二、兗礦國(guó)泰（山東藤州）公司情況：
1、關(guān)于兗礦國(guó)泰：
兗礦國(guó)泰公司裝置規(guī)模為24萬(wàn)噸/年甲醇、24MW熱電/年、20萬(wàn)噸/年醋酸。2003年開工建設(shè)，2005年底建成投產(chǎn)，建設(shè)周期約24個(gè)月，總投資約30億元，定員約840人；07年甲醇產(chǎn)量達(dá)27萬(wàn)噸、醋酸產(chǎn)量21.6萬(wàn)噸，目前甲醇產(chǎn)能980噸/天，醋酸產(chǎn)能870噸/天。氣化：最初采用兩臺(tái)華東理工大學(xué)、 水煤漿氣化及煤化工國(guó)家工程研究中心（依托單位兗礦魯南化肥廠）、中國(guó)天辰化學(xué)工程公司共同承擔(dān)開發(fā)的新型多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化爐，2007年新增一臺(tái)拱頂加高約1米的多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化爐，三臺(tái)氣化爐直徑皆為φ3200，設(shè)計(jì)投煤量1150噸/天/臺(tái)，壓力4.0MPa(實(shí)際操作3.85MPa)?？辗郑翰捎靡惶追ㄒ嚎?杭州)有限公司生產(chǎn)的6.0萬(wàn)Nm3/h液氧泵內(nèi)壓縮流程空分裝置，空氣壓縮機(jī)、空氣增壓機(jī)采用一臺(tái)40MW全凝式蒸汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)，是我國(guó)煤化工系統(tǒng)中目前投入運(yùn)行最大的一套空分裝置（成套投資約3億元，交貨期為14個(gè)月，據(jù)說(shuō)目前要24個(gè)月）。變換：采用部分耐硫變換流程。凈化：采用兗礦魯南化肥廠開發(fā)應(yīng)用的NHD脫硫脫碳工藝，壓力3.5MPa。硫回收：采用Claus硫磺回收技術(shù)。冷凍工藝：采用氨吸收制冷技術(shù)。
2、關(guān)于氣化技術(shù)選擇：
作為新型多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù)的示范裝置，用戶比較推崇多噴嘴對(duì)置式氣化技術(shù)，認(rèn)為：
1）同比多噴嘴能比單噴嘴有效氣體成分提高2-3個(gè)百分點(diǎn)，現(xiàn)最大爐型單爐投煤量可達(dá)2000噸/天，同時(shí)其專利費(fèi)用約為GE的1/3。
2）多噴嘴氣化爐在GE基礎(chǔ)上改進(jìn)，能耗、 灰水系統(tǒng)等好于GE；如氣體水洗凈化效果好，粗煤氣粉塵少，對(duì)變換工序壓力減?。ǚQ有企業(yè)texaco氣化工藝有被迫在變換前加預(yù)變換的情況）。
3）運(yùn)行穩(wěn)定性提高：原來(lái)存在的拱頂燒蝕磨損快的問(wèn)題在加高1米后改善，采用國(guó)產(chǎn)耐火磚（河南新鄉(xiāng)等），運(yùn)行周期超過(guò)4300小時(shí)；燒嘴運(yùn)行最高可達(dá)3個(gè)月，單爐穩(wěn)定運(yùn)行最高達(dá)89天。
4）國(guó)內(nèi)已有××神華寧煤等多家采用多噴嘴氣化技術(shù)。
三、兗礦國(guó)宏公司（山東鄒城）情況：
1、關(guān)于兗礦國(guó)宏
兗礦國(guó)宏公司裝置規(guī)模為50萬(wàn)噸/甲醇，03年8月與GE開始談判，05年5月正式開工建設(shè)，07年11月29日打通流程進(jìn)入試生產(chǎn)階段，是目前投產(chǎn)的單套規(guī)模最大的水煤漿氣化制甲醇裝置；
2、關(guān)于技術(shù)路線選擇等：
1)氣化：建議不去考慮粉煤氣化技術(shù)（適用于高灰熔點(diǎn)、高灰分的劣質(zhì)煤，運(yùn)行問(wèn)題多）。推薦選擇單噴嘴水煤漿加壓氣化技術(shù)：GE和多元料漿十分相似，都可選；國(guó)宏當(dāng)時(shí)選擇GE是因?yàn)閮嫉V集團(tuán)是國(guó)際上市公司，為了規(guī)避專利糾紛； GE專利費(fèi)用高（國(guó)宏530萬(wàn)美元）；對(duì)于多噴嘴，也不推薦使用：認(rèn)為①單噴嘴技術(shù)更成熟，管理操作維護(hù)簡(jiǎn)單可靠，而且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)大型化；②投資省，多噴嘴比GE硬件投資要多2000多萬(wàn)元；③對(duì)于多噴嘴提出的氣化效率高的說(shuō)法，認(rèn)為主要與操作和溫度控制以及煤質(zhì)有關(guān)，并不一定由于多噴嘴設(shè)計(jì)，而且認(rèn)為對(duì)就近富煤地區(qū)的生產(chǎn)企業(yè)來(lái)講，主要追求的是長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行所產(chǎn)生的效益，而非簡(jiǎn)單的效率指標(biāo)；⑤對(duì)于多噴嘴在激冷、灰水處理及碳洗塔方面做的一些改進(jìn)，認(rèn)為不是什么復(fù)雜和實(shí)質(zhì)性的變化，主要是為了避開GE專利；⑥多噴嘴安裝復(fù)雜，對(duì)中要求高，安裝精度不當(dāng)或單嘴故障極易引起爐墻及燒嘴燒壞，設(shè)計(jì)多噴嘴必要性不大，是把簡(jiǎn)單問(wèn)題搞復(fù)雜了；⑦拱頂磚燒蝕磨損快不易解決，且其檢修工作量和難度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于渣口磚的更換。
2)空分：建議采用國(guó)外成套技術(shù)，單套更好，每年大約可節(jié)約10%的操作費(fèi)用，運(yùn)行很穩(wěn)定，投資幾年內(nèi)即可收回。國(guó)內(nèi)杭氧技術(shù)最強(qiáng)。同時(shí)建議空分冷卻系統(tǒng)單獨(dú)搞。
3）凈化：建議采用國(guó)內(nèi)大連理工大學(xué)低溫甲醇洗（類似林德技術(shù)），選擇一個(gè)好的工程設(shè)計(jì)單位來(lái)完成設(shè)計(jì)。國(guó)宏選擇國(guó)外技術(shù)是因?yàn)椋孩俅筮B理工大學(xué)當(dāng)時(shí)沒(méi)有知識(shí)產(chǎn)權(quán)（現(xiàn)在已申請(qǐng)專利）；②不承諾承擔(dān)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。大連理工大學(xué)只能做一個(gè)簡(jiǎn)單的工藝軟件包，需要富有設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的工程設(shè)計(jì)單位配合。
4)硫回收：建議也采用國(guó)內(nèi)山東三維技術(shù)（類似荷蘭Claus技術(shù)），完全可以滿足要求。
5)噴嘴：國(guó)內(nèi)山西、河北等有生產(chǎn)廠家，以西北化工研究院作為技術(shù)支撐，價(jià)格在48萬(wàn)元/臺(tái)，河北公司制作質(zhì)量相對(duì)好一點(diǎn)。
3、關(guān)于設(shè)計(jì)院的選擇：
1）天辰公司業(yè)績(jī)多，經(jīng)驗(yàn)豐富，應(yīng)能夠較好解決氣化設(shè)計(jì)中的一些細(xì)節(jié)問(wèn)題，化六院有實(shí)力但設(shè)計(jì)較不太注意細(xì)節(jié)，設(shè)計(jì)隊(duì)伍年齡結(jié)構(gòu)也不太合理。
2）凈化部分五環(huán)化學(xué)工程公司（化四院）實(shí)力最強(qiáng)，活比較多。
3）兗礦國(guó)宏沒(méi)選天辰，是因?yàn)楫?dāng)時(shí)天辰公司當(dāng)時(shí)活太多，沒(méi)有積極參與。
四、西北化工研究院情況：
1、關(guān)于西北化工研究院：
西北化工研究院是原化工部以煤氣化及煤氣凈化為主的科研單位，院內(nèi)建有煤質(zhì)分析、料漿制備及煤氣化實(shí)驗(yàn)室和濕法加壓氣化模型試驗(yàn)和中間試驗(yàn)裝置
2、關(guān)于氣化技術(shù)專利費(fèi)用比較
多元料漿 GE 多噴嘴
技術(shù)許可費(fèi) 4元 1.5-1.8美元 5-6元
工藝軟件包 免費(fèi) 70-80萬(wàn)美元 免費(fèi)
專有設(shè)備 甲方采購(gòu) 2000萬(wàn)元 甲方采購(gòu)
技術(shù)服務(wù) 免費(fèi) 100美元每人每時(shí) 免費(fèi)
3、關(guān)于煤質(zhì)分析評(píng)價(jià)：
對(duì)榆林煤煤質(zhì)及成漿性初步比較：
煤1 煤2
灰分 12% 6-8%
硫含量 2% 0.5%
水分 7-8% 8-10%
成漿濃度 62% 60%
灰熔點(diǎn) 〉1300℃ 1260℃
煤質(zhì)分析和成漿性能評(píng)價(jià)是煤氣化工藝軟件包及工程設(shè)計(jì)重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，針對(duì)我公司氣化用煤種短期內(nèi)不能明確的實(shí)際情況，為了能及時(shí)完成此項(xiàng)工作，與西北院交流建議：①就近目標(biāo)煤礦按規(guī)范取生產(chǎn)煤樣；②同時(shí)取榆神、榆橫兩組煤樣；③煤質(zhì)分析包括：成分分析，成漿性能試驗(yàn)，氣化性能評(píng)價(jià)；10個(gè)以內(nèi)的樣品，西北院45天完成。
6、煤化工對(duì)金屬密封球閥的需求：
煤汽化裝置主要有下列工藝: 1德國(guó)士古工藝(TEXACO)，水煤漿輸送，進(jìn)入中國(guó)較早，工藝相對(duì)比較成熟。2殼牌工藝(SHEEL) ，干煤份輸送，近兩年國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多。3德國(guó)GSP工藝，干煤粉輸送，國(guó)內(nèi)應(yīng)用剛開始。
這些裝置需要金屬密封球閥作為:1鎖渣閥 (LOCKSLAGVALVE)。2高溫蒸汽閥 (HlGH TEMPERATURESTEAM VALVE)。3高壓氧氣閥 (OXYGENVALVE)。4灰閥(DUSTVAALVE)。
中國(guó)現(xiàn)有大型煤汽化一合成氯企業(yè)50家，中型企業(yè)1000余家，年產(chǎn)300萬(wàn)t以上裝置30套，中型裝置55套，4萬(wàn)t以下的700套。汽化爐的擁有量約4000套。
最近幾年，新建殼牌工藝汽化爐20余套，如湖北應(yīng)城、廣西柳州、湖南岳陽(yáng)和云南的大犁合戊氯廠，湖北枝江、遼寧大連、河南永城、新鄉(xiāng)和義馬的煤制甲醇，安徽安慶、內(nèi)蒙神華的煤制氫。新建德士古工藝汽化爐10套。擬建中的項(xiàng)目58套，主要的硬密封閥門供貨商如德國(guó)ARGUS和BERRIN,芬蘭NELES,北美VELAN等。
在這些新建裝置中，每套裝置需要金屬密封球閥約7000萬(wàn)套，其中氧閥約2000萬(wàn)套，鎖斗閥、鎖渣閥 等約3500萬(wàn)套，其他煤粉輸送閥約1500萬(wàn)套。按每年投產(chǎn)4套裝置計(jì)，年需求金屬密時(shí)球閥約2.8億元。煤直接液化和煤間接液化即煤制油是國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的一項(xiàng)新技術(shù)，己列為國(guó)家 "十一五"計(jì)劃。l0000萬(wàn)幾級(jí)的中試裝置運(yùn)行取得成功數(shù)據(jù)顯示原油價(jià)格不低于30美元/桶，煤制油成本上具有憂勢(shì)。國(guó)家己批準(zhǔn)的項(xiàng)目有:1.神龍?jiān)趦?nèi)蒙古建設(shè)500萬(wàn)t煤直接液化項(xiàng)目，第一條100萬(wàn)t生產(chǎn)線計(jì)劃2008年底試運(yùn)行。2.山東究礦煤間接制油規(guī)模600萬(wàn)t，第一期工程300萬(wàn)t。3.山煤化所在內(nèi)蒙伊泰建設(shè)16萬(wàn)t/a試驗(yàn)裝置.4.山西煤化所在山西潞安建設(shè)16萬(wàn)t/a試驗(yàn)裝置，成功后發(fā)展至300萬(wàn)t/a。 裝置中，大量需求金屬密封球閥，壓力力等級(jí)Class300~450OLb,通經(jīng)1-166in,溫度290~540C介質(zhì)為粒徑煤粉油、氫氣市場(chǎng)對(duì)閥門要求耐磨、耐沖刷、抗熱沖擊以及8000h的連續(xù)使用壽命。
在神華第一條100萬(wàn)t生產(chǎn)線煤加氧裂化和煤氣化金屬密封球閥從德國(guó)ARGUS和美國(guó)MOGAS采購(gòu)約3億元，煤制氫工段金屬密封球閥國(guó)內(nèi)采購(gòu)約5000萬(wàn)套，備煤系統(tǒng)金屬密封球閥國(guó)內(nèi)采購(gòu)約5000萬(wàn)套，其他催化劑制備、煤漿輸送、液化分餾系統(tǒng)等約3000萬(wàn)元，總需求約4.3億元。
為解決天然氣供需平衡，沿海城市正往興建液化天然氣站，如上海洋山倦投資1500億元，珠侮投資1000億元，福州300億元，其他如中石油投資三套在天津、南通、如皋，均需要 -46~-196C低溫球閥，每年需求額約2億元。
中國(guó)焦化工業(yè)的市場(chǎng)需求進(jìn)人相對(duì)平穩(wěn)的狀態(tài),全國(guó)有700多家煉焦企業(yè)，1900多座焦怕，生產(chǎn)能力達(dá)到17OMt/a，是生產(chǎn)、使用、出口大國(guó)。每年金屬密其球閥備件內(nèi)需求額約0.3億元。
2006年國(guó)家發(fā)改委制定不《煤化工產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期二展規(guī)劃》。按照這一規(guī)劃在未來(lái)15年我國(guó)煤化工總投資將超過(guò)10000億元。平均每年750億元，其中裝備按總投資的70%考慮，約500億元。其閥門投資約占工程總投資的8%.，為40億元。金屬密封球閥市場(chǎng)按閥門總需求量15%考慮，每年煤化工行業(yè)對(duì)金屬密封球閥的需求額約為6億元。
7、煤化工里面主要的閥門及市場(chǎng)情況
煤汽化裝置主要有下列工藝 :
☆德國(guó)士古工藝(TEXACO)(TEXACO)，水煤漿輸送，
☆殼牌工藝(SHELL)(SHELL)，干煤粉輸送，
☆德國(guó)GSPGSP工藝，干煤粉輸送
這些裝置需要金屬密封球閥作為 :
☆鎖渣閥(LOCKSLAG VALVE)(VALVE)
☆高溫蒸汽閥(HIGH TEMPERATURE STEAM VALVE)(VALVE)
☆高壓氧氣閥(OXYGEN VALVE)(VALVE)
☆灰閥(DUST VALVE)(VALVE)•
最近幾年，新建殼牌工藝汽化爐20余套，如湖北應(yīng)城、廣西柳州、湖南岳陽(yáng)和云南的大犁合成氯廠，湖北枝江、遼寧大連、河南永城、新鄉(xiāng)和義馬的煤制甲醇，安徽安慶、內(nèi)蒙神華的煤制氫。
新建德士古工藝汽化爐10套。擬建中的項(xiàng)目58套，主要閥門供貨商如芬蘭NELES,德國(guó)BERRIN·ARGUS,北美NVELAN和十國(guó)企業(yè)。
在這些新建裝置中，每套裝置需要金屬密封球閥約7000萬(wàn)套，其中氧氣閥約2000萬(wàn)套，鎖斗閥、鎖渣閥等約3500萬(wàn)套，其他煤粉輸送閥約1500萬(wàn)套。按每年投產(chǎn)套裝置計(jì)，年需求金屬密封球閥約2.8億元
鎖渣閥：
鎖斗系統(tǒng)主要由渣罐、鎖渣閥、排渣閥、沖洗水罐等組成,并設(shè)置了一套復(fù)雜的自動(dòng)循環(huán)控制系統(tǒng),用于定期收集爐渣。在排渣時(shí)鎖斗和氣化爐隔離鎖斗循環(huán)分為減壓、清洗、排渣和充壓部分,每個(gè)循環(huán)約30min,保證在不中斷氣化爐運(yùn)行的情況下定期排渣。鎖斗系統(tǒng)一般由4臺(tái)閥門形成一組,其中2臺(tái)閥門用于進(jìn)口集渣和鎖渣,一臺(tái)閥門用于出口排渣,一臺(tái)用于鎖斗沖洗水切斷。在集渣時(shí)需給渣罐充壓,渣罐壓力與氣化爐接近時(shí)打開鎖渣閥。集渣后,關(guān)閉鎖渣閥門,對(duì)渣罐卸壓,排到常壓后打開排渣閥門。排渣結(jié)束并沖洗完渣罐后,關(guān)閉排渣閥,然后對(duì)渣罐充壓,依次重復(fù)循環(huán)。在整個(gè)循環(huán)過(guò)程中運(yùn)行的工藝介質(zhì)一般為占20%固體顆粒的渣水混合物,混合物中固體顆粒最大的粒度可達(dá)50mm。閥門入口壓力一般為4·4MPa (最高達(dá)8·4MPa),溫度為140~260℃。
(1)工況系統(tǒng)4·4~8·4MPa壓力所形成的高速流體對(duì)閥門內(nèi)件,如閥座、閥桿和關(guān)閉件等造成極大沖擊,極易對(duì)內(nèi)件表面快速?zèng)_蝕,使內(nèi)件損壞。
(2)渣水混合物中具有無(wú)數(shù)大大小小的硬質(zhì)顆粒摻雜在高速流體中流動(dòng),對(duì)閥門內(nèi)件撞擊并沖刷,使閥桿與軸孔、閥座與關(guān)閉件接觸表面間產(chǎn)生嚴(yán)重摩擦,從而發(fā)生劇烈磨損,使閥門打不開或關(guān)不嚴(yán)。
(3)渣水混合物本身具有一定的腐蝕性,容易腐蝕被固體顆粒介質(zhì)沖擊破壞而暴露的新鮮表面,從而使閥門加速損壞。
(4)渣水混合物的灰渣極易積沉并粘附在關(guān)閉件表面,微小的灰渣甚至?xí)秩腴y座組件的內(nèi)部,造成閥座活動(dòng)失效,使閥門泄漏甚至無(wú)法使用。
(5)鎖渣閥的口徑一般為DN300及以上,口徑較大,在高壓力流體介質(zhì)的作用下,對(duì)閥門密封面將形成較大的密封比壓。同時(shí),閥門在高壓狀態(tài)下開啟,而固體顆粒介質(zhì)的摩擦阻力較大,容易造成閥門卡阻現(xiàn)象,因而閥門實(shí)際開啟力矩遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一般流體介質(zhì)在相同壓力下的力矩。
德士古工藝中鎖渣閥有業(yè)績(jī)的是NELES、MOGAS、ARGUS、PERRIN，NELES在600LB上有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和較多應(yīng)用業(yè)績(jī)；MOGAS應(yīng)用口碑最好，只是體積大了點(diǎn)，東西貴是主要缺點(diǎn)，不太與窮企業(yè)費(fèi)打交道；ARGUS自南京金陵第一個(gè)使用.應(yīng)用效果可以；
德士古工藝?yán)锸荕OGAS 和NELES使用業(yè)績(jī)好，當(dāng)然ARGUS、PERRIN、KINGDER也有業(yè)績(jī)，但是一般。SHELL工藝?yán)镏挥蠦URGMANN 和ARGUS的業(yè)績(jī)。GSP工藝目前只有神華寧煤，大鎖渣為MOGAS，小鎖渣為NELES。
國(guó)產(chǎn)的鎖渣閥的品牌有：
1、 上海開維喜閥門有限公司
2、 上海弘盛特種閥門廠
3、 浙江超達(dá)閥門股份有限公司
4、 五洲閥門有限公司
5、 陜西萬(wàn)通閥門
其中萬(wàn)通和宏盛的閥門在國(guó)內(nèi)的業(yè)績(jī)和口碑都比較好，此工況閥門據(jù)稱可以使用一年半。而進(jìn)口這塊的品牌通過(guò)設(shè)計(jì)院和業(yè)主反映，一般用個(gè)一年半到2年就要整體維修。而進(jìn)口的價(jià)格基本上是國(guó)產(chǎn)的三倍左右。
以一個(gè)28萬(wàn)噸合成氨項(xiàng)目合成氨的項(xiàng)目為例：9臺(tái)的鎖渣閥幾個(gè)品牌在報(bào)價(jià)如下：ARGUS：930萬(wàn)、MOGAS：870萬(wàn)、neles：976萬(wàn)、PERRIN：989萬(wàn)、上海弘盛特種閥門廠：364、陜西萬(wàn)通閥門320萬(wàn).
浙江超達(dá)閥門股份有限公司：365萬(wàn)、上海開維喜閥門有限公司：335.7萬(wàn)
鎖渣閥出問(wèn)題只會(huì)造成鎖斗程控停止運(yùn)行，不會(huì)影響到整個(gè)氣化爐的連鎖停車。
煤漿閥
根據(jù)煤氣化技術(shù)工況條件,適用于高溫、高壓、強(qiáng)腐蝕性以及含顆粒的漿料粉末等介質(zhì)的新型硬密封球閥具有很多特點(diǎn)。
(1) 耐高溫 能長(zhǎng)期工作在425℃的高溫狀態(tài)下,適用于大多數(shù)高溫工況條件要求。
(2) 耐高壓 能在25MPa的工況壓力等級(jí)下長(zhǎng)期工作。
(3) 耐腐蝕 能滿足大部分石油、化工等特殊行業(yè)對(duì)腐蝕性能的特殊要求。
(4) 耐磨損 能滿足像有機(jī)硅等(硅粉顆粒硬度為52HRC)特殊介質(zhì)的耐磨性要求。
(5) 雙向密封 能保證閥門的雙向密封,使閥門的密封性能得到提高,為閥門在線緊急搶修提供 了保證。同時(shí)也保證了介質(zhì)逆向流動(dòng)時(shí)的密封性 能,為防止介質(zhì)倒流提供了必要的保障。
(6) 耐沖蝕 在球體密封面上不僅是采用了耐高溫、耐腐蝕性能好的鎳基合金,而且還在里面加入了具有高耐磨性的碳化鎢,使球體密封表面硬度達(dá)到65HRC。這種鎳基合金和碳化鎢(WC)調(diào)配百分比能使噴焊層與基體材質(zhì)有較高的結(jié)合強(qiáng)度,如此 高的結(jié)合強(qiáng)度,使噴焊層能承受強(qiáng)烈的機(jī)械沖擊及熱沖擊而不會(huì)產(chǎn)生脫落。閥座密封面采用堆焊STL
合金,合金層加工后,厚度≥2mm,硬度> 55HRC。這樣使閥門具有了更高的耐磨性能和耐沖蝕性能。
3 技術(shù)難點(diǎn)
相對(duì)普通的硬密封球閥來(lái)說(shuō),水煤漿工況用硬密封球閥要適用于高溫、高壓、強(qiáng)沖蝕、強(qiáng)腐蝕等工況條件,在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中存在不少技術(shù)難點(diǎn)。
(1)密封比壓高 水煤漿工況用硬密封球閥由于采用金屬材料為密封面,所需要的密封比壓比軟密封要高得多,因此如何從設(shè)計(jì)上保證適當(dāng)?shù)拿芊獗葔?提高零件的形位公差以及提高表面光潔度要求是十分重要的。
(2)球體表面硬度高 煤粉顆粒的硬度較高,此工況情形下,在閥門關(guān)閉的狀態(tài)時(shí)要求球體表面硬度層有較高的硬度,否則,當(dāng)閥門開啟的過(guò)程中會(huì)有煤粉顆粒鑲嵌在球體表面上,從而破壞球體表面,以至于影響到閥門的整體密封性能。
(3)噴焊層結(jié)合強(qiáng)度高 煤粉在管線中的流動(dòng)速度很快,因此要求球體密封面必須有較高的硬度和強(qiáng)度,同時(shí)還要求所噴焊的密封材料和基體材料有較高的結(jié)合強(qiáng)度,以及基體材料本身的強(qiáng)度較好,這樣噴焊層才不能從基體表面脫落,而失去密封性能。
(4)自潔功能 煤漿的吸附性較強(qiáng),容易粘在球體表面上。在閥門啟閉過(guò)程中,介質(zhì)顆粒被帶到閥座與球體的密封面之間,破壞了球體與閥座之間的密封副,從而影響閥門的密封性能,使閥門的使用壽命大大縮短。這就要求閥門具有很好的“自潔”功能,從而保證球體和閥座密封副不被破壞。
氧閥和煤漿閥任意一個(gè)出問(wèn)題都會(huì)造成氣化爐連鎖停車，重要性不言自明了
目前煤漿卻斷閥的使用壽命跟鎖渣閥的壽命差不多，所用品牌同樣的是進(jìn)口NELES、MOGAS、ARGUS、PERRIN、TYCO這幾個(gè)品牌，對(duì)于國(guó)產(chǎn)來(lái)說(shuō)投標(biāo)的幾個(gè)廠家還是：上海開維喜閥門有限公司、上海弘盛特種閥門廠、浙江超達(dá)閥門、五洲閥門，不過(guò)根據(jù)煤化工的項(xiàng)目的大小，和設(shè)計(jì)院的不同，煤漿切斷閥的數(shù)量也有所不一樣。像天辰院設(shè)計(jì)的60萬(wàn)噸甲醇項(xiàng)目所用的水煤漿閥門有38臺(tái)，而化三院（東華有限公司）設(shè)計(jì)的28萬(wàn)噸的合成氨項(xiàng)目所用的水煤漿閥門只有6臺(tái)，不過(guò)口徑都差不多是DN125，為雙向的4級(jí)密封。所有水煤漿切斷閥的故障位置為關(guān)位（即 FC）同時(shí)保證在任何情況下閥門從全開位置到全關(guān)位置或全關(guān)位置到全開位置的行程時(shí)間應(yīng)小于 3 秒；還有就是差壓很高，最小是7.6MPa，最大為15MPa
提供28萬(wàn)噸的合成氨項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)報(bào)價(jià)情況：6臺(tái)的鎖渣閥幾個(gè)品牌在報(bào)價(jià)如下：ARGUS：239萬(wàn)、MOGAS：258萬(wàn)、TYCO：243萬(wàn)、PERRIN：989萬(wàn)、上海弘盛特種閥門廠：104萬(wàn)、陜西萬(wàn)通98萬(wàn),浙江超達(dá)閥門：96萬(wàn)
沖洗水閥
根據(jù)項(xiàng)目的大小和設(shè)計(jì)院的不同，對(duì)于沖洗水閥的分類有些不一，但主要沖洗水閥包含以下工礦的閥門進(jìn)鎖斗渣水（也叫鎖渣第二切斷閥，口徑一般也在DN300以上）、鎖斗沖洗水（灰水、口徑在DN250以上）、鎖斗循環(huán)泵入口（黑水）、鎖斗循環(huán)泵入出口回路（黑水）、鎖斗泄壓閥（黑水）、鎖斗沖壓閥（灰水）、鎖斗泄壓管線（灰水）、進(jìn)燒嘴冷卻水切斷閥（脫鹽水）、出燒嘴冷卻水切斷閥（脫鹽水）、除了進(jìn)鎖斗渣水（也叫鎖渣第二切斷閥，口徑一般也在DN300以上）、鎖斗沖洗水（灰水、口徑在DN250以上）的閥門其他的閥門為DN25~DN150左右，雙向的壓差為7MPa~8.4MPa。大口徑的基本上一個(gè)爐子都是1臺(tái)，其他小口徑的進(jìn)燒嘴冷卻水切斷閥（脫鹽水）、出燒嘴冷卻水切斷閥（脫鹽水）為一個(gè)爐4臺(tái)。
提供28萬(wàn)噸的合成氨項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)報(bào)價(jià)情況：24臺(tái)的沖洗閥幾個(gè)品牌在報(bào)價(jià)如下：ARGUS：962萬(wàn)、MOGAS：797萬(wàn)、TYCO：698萬(wàn)、、上海弘盛特種閥門廠：318萬(wàn)、浙江超達(dá)閥門：298萬(wàn),陜西萬(wàn)通閥門280萬(wàn)
黑水角閥
黑水角閥用于煤漿化工程中的煤漿或黑水介質(zhì)，含有大量特硬固體顆粒且易結(jié)垢，所以要求球體、閥座密封面采用超音速火焰噴涂碳化鎢，確保密封面硬度HRC≥52，涂層厚度≥0.3mm，泄漏要求CLASS Ⅳ。該類閥門是煤化工裝置的關(guān)鍵設(shè)備。目前進(jìn)口這塊的黑水角閥主要有：Fisher、梅索尼蘭、國(guó)產(chǎn)的用的比較好的有：上海大通自控設(shè)備有限公司、北京航天石化技術(shù)裝備工程公司
以下是陜西煤化100萬(wàn)噸/年煤基二甲醚一期工程黑水角閥（高壓）采購(gòu)的數(shù)據(jù)和數(shù)量
1、洗滌塔出口黑水流量調(diào)節(jié) 數(shù)量3臺(tái) 口徑 6" 角閥 ANSI CLASS 900
2 氣化爐出口黑水流量調(diào)節(jié) 數(shù)量3臺(tái) 口徑10" 角閥 ANSI CLASS 900
3 氣化爐出口黑水流量調(diào)節(jié) 數(shù)量3臺(tái) 口徑10" 角閥 ANSI CLASS 900
4 氣液分離器出口黑水液位調(diào)節(jié) 數(shù)量3臺(tái) 口徑8" 角閥 ANSI CLASS 900
5 來(lái)自氣化爐黑水壓力調(diào)節(jié) 數(shù)量3臺(tái) 口徑10"-16" 角閥 ANSI CLASS 900
6 來(lái)自氣化洗滌塔黑水壓力調(diào)節(jié) 數(shù)量3臺(tái) 口徑6"-8" 角閥 ANSI CLASS 900
7 氣化高溫?zé)崴鞒隹诤谒{(diào)節(jié) 數(shù)量3臺(tái) 口徑12"- 24" 角閥 ANSI CLASS 150
8 洗滌高溫?zé)崴鞒隹诤谒{(diào)節(jié) 數(shù)量3臺(tái) 口徑6"- 12" 角閥 ANSI CLASS 150
9 低溫?zé)崴鞒隹诤谒{(diào)節(jié) 數(shù)量3臺(tái) 口徑12"- 28" 角閥 ANSI CLASS 150
在現(xiàn)場(chǎng)招標(biāo)的國(guó)產(chǎn)中，黑水角閥和進(jìn)口的角閥價(jià)格相差比較大，從28萬(wàn)噸的合成氨項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)報(bào)價(jià)情況來(lái)看，來(lái)競(jìng)爭(zhēng)黑水閥的廠家相對(duì)其他標(biāo)段還少，現(xiàn)場(chǎng)報(bào)價(jià)如下：梅索尼蘭：1297萬(wàn)、浙江超達(dá)閥門股份有限公司：215.66萬(wàn)、上海大通自控設(shè)備有限公司：363.48萬(wàn)、北京航天石化技術(shù)裝備工程公司228.57萬(wàn)。由于價(jià)格相差較大，這塊的閥門會(huì)根據(jù)用戶的經(jīng)濟(jì)條件做出選擇，有可能是一部分用國(guó)產(chǎn)，一部分用進(jìn)口的形式。
氧氣切斷閥
氧閥和煤漿閥任意一個(gè)出問(wèn)題都會(huì)造成氣化爐連鎖停車，再加上氧氣的助燃性，所以對(duì)氧閥的要求相應(yīng)的會(huì)很高，主要的特殊要求如下：
1、氧氣開關(guān)閥閥體與法蘭必須整體鑄造或鍛造
2、閥門附件經(jīng)過(guò)TUV認(rèn)證達(dá)到SIL3級(jí)水平
3、閥門內(nèi)腔應(yīng)光滑，無(wú)毛刺，并進(jìn)行鈍化處理
4、閥門必須進(jìn)行脫脂處理，詳細(xì)說(shuō)明脫脂程序，并提供脫脂處理試驗(yàn)報(bào)告
5、閥桿填料應(yīng)該是火災(zāi)安全型。金屬材料或者無(wú)油石墨（編織的或柔性的）或者石墨派生系填料是可以接受的，所有柔性石墨填料材料應(yīng)該包含以下成分：適當(dāng)?shù)母g抑制劑，沒(méi)有粘合劑，高于95%的純碳
6、閥體和閥內(nèi)件都是用INCONEL625
7、雙向零泄露
氮?dú)獯祾唛y
一般用金屬硬密封球閥，雙向零泄露，最大壓差達(dá)到15MPa，口徑都相對(duì)比較小，一般在DN15~DN40左右。數(shù)量根據(jù)項(xiàng)目的大小而定，由于差壓較大，進(jìn)口的使用此工礦的價(jià)格也較貴，但是由于技術(shù)沒(méi)有特殊性，競(jìng)爭(zhēng)在這塊也變的十分激烈，國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口的很多品牌都能做這塊。就是國(guó)產(chǎn)的對(duì)于雙向的零泄露會(huì)比較困難，所以這塊一般都是被進(jìn)口的價(jià)格低的會(huì)占有比較大的優(yōu)勢(shì)。
深冷球閥
深冷球閥也叫低溫球閥，主要分布于合成氨項(xiàng)目的甲醇洗和液氮洗及其分子曬，一般的低溫切斷球閥這塊主要有5~7臺(tái)?？們r(jià)值大約在130萬(wàn)~200多萬(wàn)左右，主要的品牌有：TYCO、DAFARM、ARGUS、SSV、NELES、德國(guó)佩林，美國(guó)SSV、和NELES的價(jià)格在這塊會(huì)相應(yīng)的有優(yōu)勢(shì)，PENTA由于主要在于這塊的業(yè)績(jī)，從價(jià)格的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)這塊，跟SSV和NELES也有一定的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
飛灰閥
這個(gè)工況的三院和四院的技術(shù)人員都談過(guò)，目前有用的是偏心旋轉(zhuǎn)閥和球閥，主要的參數(shù)：200的口徑，壓力600磅，介質(zhì)飛灰。在殼牌這塊是開關(guān)控制，在德士古的工藝上是調(diào)節(jié)如果用球閥的話主要會(huì)存在背壓?jiǎn)栴}，由于背壓造成的閥門的閥桿扭曲和閥門卡堵。用偏心旋轉(zhuǎn)閥由于耐磨和泄漏的問(wèn)題。再加上這塊的閥門一個(gè)工況有用兩臺(tái)進(jìn)行連鎖控制，相對(duì)于客戶來(lái)說(shuō)安全系數(shù)會(huì)比較高，再加上以前老出現(xiàn)問(wèn)題，所以這塊是他們比較可以大膽使用的一個(gè)工況。如果是德士古工藝的話，一個(gè)項(xiàng)目有用8臺(tái)左右，殼牌的話根據(jù)項(xiàng)目的不等，以神華舉例，有用64臺(tái)，清一色的福斯產(chǎn)品。
煤化工行業(yè)閥門的調(diào)查分析
從4月初到六月底從業(yè)主那邊的調(diào)查來(lái)看，主要有以下的情況：
1、 殼牌的工藝的運(yùn)行情況沒(méi)有德士古和四噴嘴等工藝的運(yùn)行情況好，而且所應(yīng)用的閥門情況沒(méi)有其他工藝的閥門用的好
2、 殼牌工藝新建的廠用的進(jìn)口的閥門比其他工藝的閥門用進(jìn)口的普遍較多。
3、 殼牌上主要主要的閥門和品牌和情況：
1）特殊開關(guān)閥（加壓煤粉輸送、飛灰、渣水）：Argus。制造水平無(wú)可挑剔，應(yīng)用起來(lái)一般。
2）氧氣開關(guān)閥，高溫：Argus，低溫：KTM。應(yīng)用起來(lái)一般
3）煤粉流量調(diào)節(jié)閥：SCHUF。使用情況良好。
4）煤粉線三通閥：BCH。偶有卡滯。
5）火炬放空閥：NELES。一般。
由于德士古等工藝的技術(shù)和運(yùn)用情況都比較成熟，所以在這些工藝上所應(yīng)用的閥門品牌就比較的多樣話，相對(duì)于殼牌來(lái)說(shuō)，更加趨向國(guó)產(chǎn)化。從德士古工藝的廠家反映，磨損目前不是他們主要的問(wèn)題，產(chǎn)品出問(wèn)題的主要情況集中在堵塞上面。目前的磨損情況，對(duì)于業(yè)主來(lái)說(shuō)是不可避免的，但是應(yīng)用于一段時(shí)間后，有出現(xiàn)磨損的，好多的廠家可以修補(bǔ)。但是出現(xiàn)卡堵的情況無(wú)法監(jiān)控。
4、小規(guī)模的項(xiàng)目不管是殼牌的工藝和德士古及其它的工藝在備品備件這塊是個(gè)趨勢(shì)。
5、盤閥目前主要應(yīng)用在煤渣系統(tǒng)那塊，一般的是DN80、DN100的口徑，一般的材料都是采用鍛造碳化鎢的材質(zhì)，盤閥在大口徑這塊，材質(zhì)全部采用碳化鎢的成本也很高，而且盤閥的結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)用于渣水這樣有腐蝕和耐磨的工況也不一定很好，煤塵DN300，壓力600磅的口徑上，而國(guó)產(chǎn)的富泰斯則第一次報(bào)了120萬(wàn)性價(jià)比比較低，還不如用國(guó)產(chǎn)的球閥。
6、上海富泰斯的滑板閥已經(jīng)應(yīng)用于河南濮陽(yáng)二化煤粉傳送的位置上，用了一年多從業(yè)主反映出來(lái)的情況良好。
7、一般的煤化工企業(yè)，從定備品備件的程序來(lái)看，超過(guò)百萬(wàn)必須要老總審批簽字。
8、目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)煤化工用金屬硬密封球閥的廠家有浙江超達(dá)、陜西萬(wàn)通、上海宏盛、浙江五洲、上海KVC、紐威、承德高中壓、山東阿伐流控、重慶白市驛，其中浙江超達(dá)領(lǐng)先其他幾家，做的最好；宏盛以軌道閥為主，不適合含渣結(jié)構(gòu)工況；五洲以軟密封大口徑為主，一般；承德和kVc現(xiàn)在算是剛開始作，技術(shù)實(shí)力稍遜，重慶白市驛以維修為主，技術(shù)實(shí)力也很強(qiáng)；紐威，作為中國(guó)目前最大的閥門制造商，加工實(shí)力很強(qiáng)，但密封面處理一般，在兗礦國(guó)泰、魯南化肥都有表層脫落現(xiàn)象。
9、進(jìn)口的球閥的價(jià)格在一般相對(duì)比較小的煤化工項(xiàng)目中，價(jià)格都比較適中，有些都相對(duì)比較低，但是在大的企業(yè)（比如神華等）所報(bào)的價(jià)格都偏高。所以針對(duì)每個(gè)用戶和每個(gè)工況，甚至到備件這塊，不能以其它的品牌的價(jià)格為因素，只能根據(jù)用戶的具體情況來(lái)分析。不過(guò)一般進(jìn)口球閥的價(jià)格還是國(guó)產(chǎn)球閥的3倍左右。
10、雖然國(guó)家有針對(duì)煤化工的項(xiàng)目進(jìn)行整改和喊停的政策，但是煤化工在幾年的時(shí)間內(nèi)還是會(huì)有比較大的發(fā)展。目前煤化工新上的企業(yè)主要還是集中在西部地區(qū)。由于西部的煤炭資源比較發(fā)達(dá)，再加上運(yùn)輸?shù)某杀竞瓦\(yùn)輸?shù)睦щy，所以西部的煤加工企業(yè)就會(huì)比較的多。
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