优化的气化工艺--高温Winkler工艺的诀窍在于增加压力

高温Winkler工艺的诀窍在于增加压力

作者:本网编辑 文章来源:PS《流程工业》 点击数:528 发布时间:2013-05-17
目前,以HTW工艺为基础的煤气化工艺属于热门议题,因为HTW工艺不仅适用于煤和褐煤,而且适用于生活垃圾,泥炭和木头等生物质原材料.

目前,以HTW工艺为基础的煤气化工艺属于热门议题,因为HTW工艺不仅适用于煤和褐煤,而且适用于生活垃圾、泥炭和木头等生物质原材料。在阿赫玛亚洲展(AchemAsia)上,此项工艺将成为ThyssenKrupp Uhde公司重点展示的工艺。

高效利用煤和生物质的技术目前正经历一场复兴运动。气化工艺能够明显提高原材料利用率,并且可以减少二氧化碳排放量。在煤炭储量丰富的国家,例如中国和印度,气化工艺占据着主导地位。因此,ThyssenKrupp Uhde公司将在AchemAsia展会上重点展示气化工艺及其相关技术。

气化工艺中的高温Winkler工艺(HTW)是一种领先的工艺技术,此项技术由RWE Power公司和ThyssenKrupp Uhde公司在1975年联合开发,自2011年以后,由ThyssenKrupp Uhde公司独家拥有。除了PRENFLO(加压气流床)之外,在Dortmund工作的气体技术专家还可以选用HTW气化工艺。此工艺特别适用于高灰份熔点的褐煤和烟煤,并适用于木头和泥炭,甚至生活垃圾等生物质原料。HTW工艺已经在工业中得到了应用。Uhde公司气体技术业务部部长Karsten Radtke相信这些原料将具有很大的市场潜力。

HTW工艺采用流化床工作原理,是Winkler煤气化工艺的改良版。Winkler工艺最初在常压下运行,后来通过将压力增加至1~3MPa而在工业应用中取得了关键性的突破。原料气化可以在灰份熔融点之下进行,气化可采用氧气或空气在800~1000℃下进行。与原工艺相比,HTW提高了原材料利用率,因为HTW工艺产生的副产品更少并可以用大得多的容量进行气化,额外增设的流化床干燥器能够将褐煤发电站的效率提高10%以上。

Karsten Radtke注意到了HTW工艺在中国和印度市场的巨大潜力,因为这些地区的企业都在利用当地丰富的煤炭资源。加压气流床工艺越来越受到限制,而HTW气化工艺恰好提供了一种充分优化的解决方案。

HTW工艺的应用案例

Winkler工艺早在1986年已经在工业领域中成功应用,当时以Dortmund为总部的工艺工程设计方与RWE已经在德国科隆附近Berrenrath的示范工厂应用了这一工艺。在这座工厂当中,超过360万t褐煤被加工成合成气并用于甲醇生产,同时这座厂还把废塑料作为原材料。仅在2年前,第一座使用HTW工艺的商业化运行的生物质气化工厂在芬兰的Oulu投产,这座工厂使用泥炭作为原料生产氨。

2000年,Uhde公司第一次采用HTW工艺在日本实现了利用生活垃圾发电。目前,正在规划在瑞典建造一个能将木头转化成甲醇的工厂;在澳大利亚和印度,一些工厂正在考虑应用HTW工艺将煤炭或生物质将转化成燃料或DRI气体,这些产品可用于炼钢中的直接还原过程。

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