行業(yè)要聞
企業(yè)動態(tài)
賽鼎工程有限公司結合自身特點，在引進、消化、吸收國外技術的基礎上，與科研院所、材料與設備制造商、行業(yè)內(nèi)知名專家，同時集中一批工程技術人員，開發(fā)出了不同爐型的“賽鼎爐”。自上世紀九十年代末以來在國內(nèi)市場已經(jīng)完全取代國外魯奇爐。
1、賽鼎爐的發(fā)展歷程
1.1 國外碎煤加壓氣化的發(fā)展歷程
魯奇碎煤加壓氣化爐曾經(jīng)是世界上最早的、唯一工業(yè)化的煤加壓氣化方法，西德魯奇公司于1936年建立了第一套加壓氣化裝置。先后經(jīng)歷了第一階段（1930~1954）第一代爐型，第二階段（1952~1965）第二代爐型；第三階段（1969年后）第三代爐型，第三代爐型大大提高了氣化爐能力，擴大了煤種應用范圍，以滿足現(xiàn)代化大型工廠的需要，爐內(nèi)徑3.8m，采用雙層夾套外殼，內(nèi)壁不襯耐火磚，爐內(nèi)設有轉(zhuǎn)動的煤分布器及攪拌器，氣化能力50000~55000Nm3/h粗煤氣�，F(xiàn)在世界范圍內(nèi)主要建設、運行的即為第三代爐型。上世紀80年代后，隨著油氣價格下降，魯奇公司煤化工板塊逐漸剝離，此種技術國外發(fā)展也幾乎停滯。
1.2 魯奇爐國內(nèi)引進項目應用及優(yōu)化調(diào)整情況簡介
1.2.1 天脊化肥廠
原料煤種：貧瘦煤；
主要產(chǎn)品及規(guī)模：合成氨30×104t/a、52×104t/a；
投產(chǎn)時間：1987年；
氣化爐規(guī)格尺寸：Φ3.842m、3.0MPa(G)；
氣化爐臺數(shù)：4+1（其中引進4臺，第五臺為國產(chǎn)）；
運行現(xiàn)狀：正常
魯奇加壓氣化在以褐煤、長焰煤為原料的煤氣化方面具有豐富的經(jīng)驗。國內(nèi)的天脊化肥廠以貧瘦煤為氣化原料為魯奇加壓氣化爐發(fā)展史上的首例。該項目在試生產(chǎn)的前幾年，由于氣化問題困擾著合成氨裝置的連續(xù)穩(wěn)定運行。該廠結合生產(chǎn)實踐，對原有引進流程做了大約400多項改進、創(chuàng)新。其中針對魯奇氣化主要改進如下：
a、通過研究爐篦布氣方式，提出、試出了適合于貧瘦煤的最佳布氣方案。
b、通過研究原料煤粒度分布，提出、試出了適合于貧瘦煤的最佳粒度分布。
c、對碎煤加壓氣化中的易損件煤灰鎖上下閥等對結構及材料進行了針對性優(yōu)化、改造，實現(xiàn)了長周期運轉(zhuǎn)。
其中增加的第五臺氣化爐是由于原有的4臺氣化爐難以達產(chǎn)達標。新增第5臺氣化爐也是由當時魯奇公司同意由其中國國內(nèi)自主增加。第5臺氣化爐的設計、制造、建設、投產(chǎn)完全由國內(nèi)自主完成。
1.2.2 哈爾濱氣化廠
原料煤種：長焰煤；
主要產(chǎn)品及規(guī)模：城市煤氣160×104Nm3/日聯(lián)產(chǎn)甲醇4×104t/a；
投產(chǎn)時間：1993年；
氣化爐規(guī)格尺寸：Φ3.842m、3.0MPa(G)（引進時設有襯里）；
氣化爐臺數(shù)：4+1；
運行現(xiàn)狀：正常
其中后期針對魯奇氣化主要改進如下：
a、原設計布氣未能達到氣化爐的生產(chǎn)能力，通過改變布氣直徑的方法，改變氣化劑的分布率及流速，使爐篦布氣更加均勻，大大提高了氣化爐的生產(chǎn)能力（PKM為三層布氣）。
b、原設計煤鎖泄壓氣和開停車放空的煤氣，經(jīng)過洗滌后放空，為了保護環(huán)境及回收有效成分，技改增加了煤鎖氣回收系統(tǒng)。
c、原設計氣化爐內(nèi)有耐火襯里結構，后由于設置襯里減少了氣化爐有效容積，且容易出現(xiàn)掛壁現(xiàn)象。后由業(yè)主聯(lián)合賽鼎公司論證取消了耐火磚，并且修正了氣化爐內(nèi)通體的熱補償?shù)取?br />
1.2.3 義馬氣化廠一期
原料煤種：長焰煤；
主要產(chǎn)品及規(guī)模：城市煤氣120×104Nm3 /日聯(lián)產(chǎn)甲醇4×104t/a；
投產(chǎn)時間：2001年；
氣化爐規(guī)格尺寸：Φ3.842m、3.0MPa(G)；
氣化爐臺數(shù)：2+1；
運行現(xiàn)狀：正常
其中后期針對魯奇氣化主要改進如下：
a、通過研究原料煤粒度分布，提出、試出了適合于長焰煤的最佳粒度分布。
1.3 國內(nèi)碎煤加壓固態(tài)排渣氣化的發(fā)展歷程
賽鼎工程有限公司自上世紀70年代開始與德國魯奇公司、PKM公司等合作，設計了天脊集團合成氨裝置、哈爾濱依蘭煤氣工程、義馬煤氣化工程，積累了豐富的工程設計建設經(jīng)驗。“七五”“九五”期間在國家的組織領導下完成了國家科技攻關課題《魯奇碎煤加壓氣化日產(chǎn)100萬立方米城市煤氣基礎設計》，在此基礎上，獨立完成了太原爐的設計建設工作。至此國產(chǎn)的“碎煤加壓氣化技術”進入應用的階段。1991年國家科委向化二院頒發(fā)了“七五”國家重點科技攻關項目（ф2.8m加壓氣化爐攻關小組）先進集體獎狀。
賽鼎工程有限公司在Φ2.8m、壓力2.0MPa氣化爐的基礎上，結合天脊集團（原山西化肥廠）擴產(chǎn)改造經(jīng)驗，又開發(fā)設計了Φ3.8m、壓力3.0MPa氣化爐，于1996年4月應用于山西化肥廠作為引進裝置補充內(nèi)容。該碎煤加壓氣化爐全部采用國產(chǎn)材料，爐型相當于魯奇第三代Mark IV。該爐于1998年12月建成，運行平穩(wěn)，達到了設計指標。2004年兩臺Φ3.8m、壓力3.0MPa氣化爐成功應用于河南義馬煤氣廠二期建設中。這些裝置陸續(xù)建成投產(chǎn)標志著國產(chǎn)技術、設備的全面應用，同時也是國內(nèi)技術走向全面推廣的開始。
近年來賽鼎工程有限公司又開發(fā)出Φ3.8m、壓力4.0MPa碎煤加壓氣化爐，應用于內(nèi)蒙古大唐克什克騰煤制天然氣項目和新疆慶華煤制天然氣項目以及其它在建的煤制氣、合成氨、甲醇等項目。其中內(nèi)蒙古大唐克什克騰煤制天然氣項目和新疆慶華煤制天然氣項目已經(jīng)開車成功，內(nèi)蒙古大唐克什克騰煤制天然氣項目第一系列生產(chǎn)合格天然氣于2013年12月23日成功并入北京燃氣管網(wǎng)。標志著世界范圍內(nèi)第一個設計、建成并成功運行的4.0MPa碎煤加壓氣化爐。
目前，為了滿足我國大型煤化工生產(chǎn)企業(yè)的需求，賽鼎工程有限公司承擔科技部863項目，開發(fā)完成了Φ5.0m、壓力6.0MPa碎煤加壓氣化爐，該爐型與河南義馬聯(lián)合建設示范裝置，目前該項目非標設備正在采購，現(xiàn)場土建正在進行，預計2017年調(diào)試完成。
賽鼎工程有限公司在慶華建設了國內(nèi)壓力最高的加壓固定床氣化實驗室。氣化爐設計壓力8.0MPa，內(nèi)徑0.2m。目前實驗室已建成試運行，實驗室可以承擔多種煤的小型試驗試燒，獲取不同壓力下的各項數(shù)據(jù)，進行CO2返爐試驗，對不同反應段數(shù)據(jù)進行采樣分析回歸。
國內(nèi)碎煤加壓固態(tài)排渣氣化的發(fā)展主要里程碑節(jié)點：
1970年代開始山西化肥廠引進談判
1980~1985年 “六五期間”國家重點科技攻關項目《Φ2.8m加壓氣化爐科技攻關》
1986~1990年 列入國家七五重點攻關項目
1986年Φ2.8m氣化爐投產(chǎn)
1987年 天脊投產(chǎn)，到運行正常歷時十年，不斷進行改造
1991年 七五國家重點科技攻關項目驗收，獲得科技進步獎集體獎
1993年 哈爾濱依蘭煤氣廠PKM爐投產(chǎn)，獲國家科技進步獎銀獎
1995年，天脊第五臺爐國產(chǎn)化設計
1998年12月17日 天脊國產(chǎn)爐投產(chǎn)
2000年 義馬煤氣廠投產(chǎn)
2004年 義馬第三臺完全國產(chǎn)化爐建設
2006年 義馬二期投產(chǎn)（完全國產(chǎn)化）
2008年 山西潞安煤制油投產(chǎn)
2009年 賽鼎5000氣化爐公司立項
2010年 國電赤峰3052項目投產(chǎn)
2012年 新疆廣匯120萬噸甲醇投產(chǎn)
2013年 大唐克旗煤制天然氣項目投產(chǎn)（國際首臺40公斤氣化爐）
2014年 新疆慶華煤制氣投產(chǎn)
2015年 河南晉煤慶投產(chǎn)
2015年 賽鼎5000氣化爐示范列入科技部“863”計劃《大規(guī)模碎煤加壓氣化技術與示范》，義馬氣化廠動工建設，預計2017年投料試車
1.4 碎煤加壓氣化國內(nèi)自主設計、建設項目應用情況簡介
1.4.1 義馬氣化廠二期
原料煤種：長焰煤；
主要產(chǎn)品及規(guī)模：城市煤氣144×104Nm3；
投產(chǎn)時間：2006年；
氣化爐規(guī)格尺寸：Φ3.842m、3.0MPa(G)；
氣化爐臺數(shù)：2；
運行現(xiàn)狀：正常
1.4.2 山西潞安煤基合成油
原料煤種：貧瘦煤；
主要產(chǎn)品及規(guī)模：合成油16×104t/a；
投產(chǎn)時間：2008年；
氣化爐規(guī)格尺寸：Φ3.842m、3.0MPa(G)；
氣化爐臺數(shù)：6；
運行現(xiàn)狀：正常
1.4.3 晉煤金石合成氨
原料煤種：無煙煤；
主要產(chǎn)品及規(guī)模：氫氣4.5×104t/a 、甲醇20×104t/a、硝銨40×104t/a；
投產(chǎn)時間：2013年；
氣化爐規(guī)格尺寸：Φ3.842m、3.0MPa(G)；
氣化爐臺數(shù)：6+2；
運行現(xiàn)狀：正常
該項目碎煤加壓氣化裝置以晉煤無煙煤為設計煤種制取合成氨原料氣在國內(nèi)尚屬首次。
無煙煤揮發(fā)分較低，實際生產(chǎn)中未回收到副產(chǎn)油品，為下游煤氣水處理裝置優(yōu)化提供了條件。
項目實際氣化爐負荷及有效氣體成分均已超出設計值。
1.4.4 晉煤天慶合成氨（4.0MPa、無煙煤）
原料煤種：無煙煤；
主要產(chǎn)品及規(guī)模：氫氣4.5×104t/a 、甲醇20×104t/a、硝銨40×104t/a；
投產(chǎn)時間：2013年；
氣化爐規(guī)格尺寸：Φ3.842m、4.0MPa(G)；
氣化爐臺數(shù)：6；
運行現(xiàn)狀：正常
氣化爐單爐設計負荷7500Nm3/h，隨著氣化爐單爐負荷增加到9000Nm3/h，氣化爐出口粗煤氣溫度增加約20℃，氣化爐單爐氣量由45000 Nm3/h提高到54000 Nm3/h，單爐加煤量增加了10.0噸/h。
4.0MPa碎煤加壓氣化晉城無煙煤與其它煤種相比，具有單位產(chǎn)氣量高、單耗低、煤灰鎖閥門動作頻率低，是發(fā)展煤化工產(chǎn)品的優(yōu)良煤種。
1.4.5 內(nèi)蒙古大唐國際克什克騰煤制天然氣項目
原料煤種：褐煤；
主要產(chǎn)品及規(guī)模：40.0億Nm3 SNG/年；
投產(chǎn)時間：2012年；
氣化爐規(guī)格尺寸：Φ3.842m、4.0MPa(G)；
氣化爐臺數(shù)：48（一期16臺已投運；二期16臺已建成）；
運行現(xiàn)狀：正常
本項目原、燃料煤均采用錫林浩特勝利煤田的勝利煤5號原煤。原煤煤質(zhì)屬低硫、低灰和高揮發(fā)分的褐煤。原料水分32%、灰分13.8%、揮發(fā)分32.8%。該項目為世界世界首套40公斤/cm2碎煤加壓氣化爐， 2012年7月28日成功產(chǎn)出合格天然氣。氣化爐各項性能指標達到甚至超過了設計要求。
1.4.6 其他
另外還有已經(jīng)投產(chǎn)的項目：新疆廣匯新能源有限公司（甲醇120×104t/a，二甲醚80×104t/a）；國電赤峰3052項目；新疆慶華煤制天然氣一期工程；
已經(jīng)建成準備投產(chǎn)項目：中煤平朔劣質(zhì)煤示范項目、新疆新業(yè)能源甲醇項目、大唐阜新煤制天然氣項目（一期）、伊犁新天煤制天然氣項目等項目運行數(shù)據(jù)不再做詳細介紹。
2、賽鼎爐在煤制天然氣上的應用
固定床加壓氣化工藝技術的優(yōu)點是工藝技術成熟、先進、可靠，在大型煤氣化裝置中投資最少。碎煤加壓氣化的氧氣消耗和煤耗都低于其他煤氣化方法。煤制天然氣采用碎煤加壓氣化工藝有以下主要優(yōu)勢：
(1) 煤氣化過程中產(chǎn)生甲烷量相當于天然氣中甲烷總量的45%左右，即有45%的甲烷是在氣化爐內(nèi)生成的。從而降低了甲烷合成的負荷，提高了煤制天然氣過程的熱效率。
(2) 煤氣化過程中生成甲烷放出的熱量，可以為煤氣化提供部分反應熱，從而降低了煤制天然氣的煤耗和氧耗。
(3) 碎煤加壓氣化是集煤干餾和半焦氣化于一體的氣化工藝，可以回收煤中部分有機物，獲得部分石油化工的替代產(chǎn)品。
(4) 碎煤加壓氣化技術成熟，操作簡單，投資最低，同時也是所有大型煤氣化工藝中氧耗量最低，空分投資最省、操作費用最低的工藝。
(5) 煤種適應性強，幾乎可以氣化所有煤種，尤其是可以高水分、高灰分、高灰熔點的劣質(zhì)煤作原料，且不受成漿性的制約，是降低SNG產(chǎn)品生產(chǎn)成本的關鍵因素。
固定床加壓氣化工藝技術的優(yōu)點是工藝技術成熟、先進、可靠、氣體中甲烷含量高，最適合作為燃料氣，在大型煤氣化裝置中投資最少。
賽鼎公司開發(fā)的煤制天然氣工藝以低品質(zhì)褐煤為原料。在煤氣化工藝技術的選擇中，曾對所有適宜褐煤氣化技術的：工藝特點、氣化溫度、壓力、投煤量、單爐尺寸、主要部件壽命、氣化爐臺數(shù)、除塵冷卻方式、裝置占地、煤耗、氧耗、電耗、蒸汽消耗、碳轉(zhuǎn)化率、氣化熱效率和投資等各項指標進行詳細分析比較。幾種煤氣化工藝消耗指標最高相差19倍，投資最大相差2.6倍。
固定床碎煤加壓氣化投資僅為氣流床氣化1／2--1／3，電耗僅為氣流床氣化的1／10～1／20。同時固定床加壓氣化可以實現(xiàn)煤制天然氣和甲醇、二甲醚、氨等聯(lián)產(chǎn)，經(jīng)濟效益更好，抗風險能力更強。
國產(chǎn)化碎煤加壓氣化爐造價低、維護費用低，在設計、制造、施工、生產(chǎn)操作等方面已積累了豐富經(jīng)驗。引進氣化爐不但投資高，而且還要支付昂貴的專利費、技術轉(zhuǎn)讓費、專有設備加工制造、現(xiàn)場技術服務等費用和一些捆綁式的銷售。同等規(guī)模下，國產(chǎn)化碎煤加壓氣化與引進氣化技術相比，投資低50％以上。
3、賽鼎爐在煤制天然氣項目上的優(yōu)化及改進
3.1 大唐克旗煤制氣運行中問題及解決
內(nèi)蒙古大唐國際克什克騰煤制天然氣有限公司（以下簡稱“克旗公司”）40億Nm3/年項目分三個系列建設，每系列16臺4.0MPa碎煤加壓氣化爐，其中第一系列于2013年底投入運行�？似旃�4.0MPa碎煤加壓氣化爐屬國內(nèi)首批使用，以劣質(zhì)褐煤（高水分Mar:36.9%、低熱值Qnet,ar:13.98 MJ/Kg）為原料煤在國內(nèi)也鮮見。另外由于內(nèi)蒙古大唐東勝利褐煤堆密度較低，平均為650Kg/m3,且活性較強，為解決加煤頻率過大問題，工程設計中經(jīng)過多次計算分析論證，將煤鎖的高度增加1.3米，體積由12.3m3增大到18.7m3，同時考慮到煤鎖體積和氣化爐體積的匹配性，將氣化爐高度增加0.5米，體積由98m3增高到103.8m3。同時考慮到增加壓力能夠提高粗煤氣中甲烷含量，有利于減少粉塵帶出量等。在本項目中將氣化爐的操作壓力有原來的30公斤/cm2提升到40公斤/cm2。
內(nèi)蒙古大唐國際克什克騰煤制氣項目首臺氣化爐于2011年8月26日點火成功。2012年7月28日成功產(chǎn)出合格天然氣。世界首套4.0MPa碎煤加壓氣化爐順利投入使用，工程驗證了4.0MPa碎煤加壓氣化爐是可行的，爐體、煤鎖、灰鎖等關鍵設備也經(jīng)受了工程實際檢驗。
由于內(nèi)蒙古大唐東勝利褐煤的年輕及不穩(wěn)定性，開車運行初期遇到了前所未見的各種問題。主要如下：
1）由于大唐東勝利煤質(zhì)活性極高，開車運行時出現(xiàn)加煤頻繁，最大加煤量達到約1000t/d，這在碎煤加壓氣化中從未有過，故對加煤系統(tǒng)的設置和控制提出了極高的要求。在開車運行過程中通過各種的優(yōu)化措施實現(xiàn)了氣化爐120%氧負荷正常運行。
2）結合原料煤性質(zhì)和調(diào)試期間運行經(jīng)驗，調(diào)整了四層布氣孔孔徑和布氣方式，使爐篦的布氣孔更加合理，爐篦布氣孔更加均勻，床層穩(wěn)定，氣化爐的生產(chǎn)能力得到提高，操作彈性增大，運行穩(wěn)定，能耗降低，殘?zhí)苛靠捎?%降低至5%以下；同時汽氧比較試燒大幅下降，提高了蒸汽分解率，減少了廢水。
3）2013年11月底，克旗公司氣化爐投用后，在很短時間內(nèi)出現(xiàn)了多臺氣化爐夾套泄漏。通過對腐蝕機理進行了分析，初步認為是堿金屬為主的綜合腐蝕，這在碎煤加壓氣化的發(fā)展史上屬于第一次遇到。后通過各種論證在氣化爐夾套減�。ㄐ孤叮┎课唬�15CrMo/20R材料）堆焊3-5mm inconel 625材料，2014年4月2日恢復生產(chǎn)至今，上述部位無明顯減薄，表明該方法可以解決氣化爐內(nèi)夾套減�。ㄐ孤叮﹩栴}。
克旗煤制天然氣公司4.0MPa碎煤加壓氣化爐單爐連續(xù)運行可達到241天，且氣化用煤的下限在逐步的縮小，汽氧比逐步的降低。
3.2 新疆慶華煤制氣運行中問題及解決
新疆慶華煤制天然氣是新疆地區(qū)國家核準的第一個煤制天然氣項目。新疆慶華原料煤質(zhì)相對于大唐克旗又有著本質(zhì)的差別。主要體現(xiàn)在原料煤落下強度低（66%），熱穩(wěn)定性相對較差。采用碎煤加壓氣化面臨最大的問題就是塊煤在皮帶輸送過程中破碎較嚴重，導致進氣化爐原料煤粒度下限超標，最終后果就是煤氣化時粗煤氣中帶出物較多，對下游凈化設備造成堵塞。為此針對傳統(tǒng)現(xiàn)場氣化備煤系統(tǒng)較復雜，需要經(jīng)過儲存、輸送、篩分、破碎等一系列工序。氣化煤入爐之前經(jīng)過多次轉(zhuǎn)運，原備煤系3.3 伊犁新天煤制氣運行中問題及解決統(tǒng)無法保證入爐煤塊煤率。賽鼎公司采用計算機仿真模擬等方法對原料煤輸送系統(tǒng)進行了大量卓有成效的技改優(yōu)化。
將溜槽改為曲線形式，料流在溜槽中無沖擊點，貼合溜槽側(cè)壁下落。同時，料流速度得到有效控制，從馳張篩拋出之后，以較均勻速度，傳遞至受料輸送皮帶，成螺旋下降形態(tài)。改造后的優(yōu)點如下：
優(yōu)點：
最大程度減小破塊率；
最大程度減少溜槽磨損；
最大程度保護皮帶；
最大程度減少跑偏；
最大程度減少粉塵出塵量
伊犁新天煤制天然氣是新疆地區(qū)又一個大型煤制天然氣項目。新天煤化工是目前已建成的世界最大單體煤制氣國家示范項目。2017.3.29，伊犁新天煤化工有限責任公司年產(chǎn)20億立方米煤制天然氣項目A系列全線打通，產(chǎn)出合格天然氣，并成功接入西氣東輸伊寧站，創(chuàng)大型煤制氣項目試車新紀錄。
伊犁新天項目充分借鑒吸收了前面兩個煤制氣項目的經(jīng)驗教訓，針對本項目原料煤質(zhì)、工藝流程進行了大量的優(yōu)化技改工作。主要如下：
1）原料煤輸送系統(tǒng)根據(jù)類似項目的成功經(jīng)驗改用曲線落煤管，并采用了最有效的蒸汽噴霧抑塵等措施，充分減少了塊煤破碎率及車間環(huán)境。
2）針對原料煤強度較低可能造成帶出物多的情況在氣化工段采用了多種優(yōu)化措施保證氣化爐操作的穩(wěn)定，最大程度的減少帶出物；同時在進變換裝置前并聯(lián)兩套粗煤氣除塵措施，從而保證了粗煤氣中含塵對后續(xù)裝置的影響。
3）在煤氣水處理工段易產(chǎn)生無組織排放的儲罐呼吸口、排放取樣口等全部采用采取密閉結構，排放氣收集后送至火炬系統(tǒng)。從而避免了無組織排放氣臭味問題。
4、賽鼎爐的今后發(fā)展設想
4.1 賽鼎爐今后發(fā)展前景
鑒于賽鼎爐獨特的逆流床氣化，熱效率高；氣化過程中生產(chǎn)高含量的甲烷；副產(chǎn)焦油、輕油、酚、氨副產(chǎn)品等特性，注定使賽鼎爐在今后的煤制天然氣行業(yè)、煤質(zhì)分級利用方面具有廣闊的發(fā)展空間。
4.2 控制先進、環(huán)境友好、效率更高的發(fā)展前景
1）開車過程更簡化、環(huán)保
傳統(tǒng)的碎煤加壓氣化粗煤氣成分分析采用手動分析，造成分析數(shù)據(jù)的滯后及勞動強度的增加。
隨著分析儀器系統(tǒng)處理的優(yōu)化更新，碎煤加壓氣化粗煤氣數(shù)據(jù)分析完全可以實現(xiàn)自動分析，進而可以實現(xiàn)開車過程的蒸汽升溫、空氣點火、空氣運行、切氧的程序化，從而簡化開車過程。 另外開車過程的空氣點火、運行階段隨著控制系統(tǒng)的改進完全可以取消，改為直接氧氣點火，從而大幅度的減少開車時間及開車時間的放空量。
2）無組織排放的收集利用
碎煤加壓氣化工藝過程二氧化碳排放氣、各種無組織排放氣等統(tǒng)一收集后采用蓄熱式熱氧化裝置，徹底解決系統(tǒng)排放氣污染及惡臭等問題，同時利用煙氣余熱副產(chǎn)中壓等級的過熱蒸汽。
3）煤鎖充泄壓過程能量的分級利用
碎煤加壓氣化常規(guī)配置煤鎖充壓采用粗煤氣，煤鎖泄壓氣通過氣柜緩存，再通過煤鎖氣壓縮機加壓后返回系統(tǒng)。流程配置存在系統(tǒng)復雜、能量利用率低的缺點。采用煤鎖充泄壓分級利用的方案在減少投資、降低消耗等方面優(yōu)勢較大。
固定床加壓氣化工藝技術的優(yōu)點是工藝技術成熟、先進、可靠，在大型煤氣化裝置中投資最少。碎煤加壓氣化的氧氣消耗和煤耗都低于其他煤氣化方法。煤制天然氣采用碎煤加壓氣化工藝有以下主要優(yōu)勢：
(1) 煤氣化過程中產(chǎn)生甲烷量相當于天然氣中甲烷總量的45%左右，即有45%的甲烷是在氣化爐內(nèi)生成的。從而降低了甲烷合成的負荷，提高了煤制天然氣過程的熱效率。
(2) 煤氣化過程中生成甲烷放出的熱量，可以為煤氣化提供部分反應熱，從而降低了煤制天然氣的煤耗和氧耗。
(3) 碎煤加壓氣化是集煤干餾和半焦氣化于一體的氣化工藝，可以回收煤中部分有機物，獲得部分石油化工的替代產(chǎn)品。
(4) 碎煤加壓氣化技術成熟，操作簡單，投資最低，同時也是所有大型煤氣化工藝中氧耗量最低，空分投資最省、操作費用最低的工藝。
(5) 煤種適應性強，幾乎可以氣化所有煤種，尤其是可以高水分、高灰分、高灰熔點的劣質(zhì)煤作原料，且不受成漿性的制約，是降低SNG產(chǎn)品生產(chǎn)成本的關鍵因素。
固定床加壓氣化工藝技術的優(yōu)點是工藝技術成熟、先進、可靠、氣體中甲烷含量高，最適合作為燃料氣，在大型煤氣化裝置中投資最少。
賽鼎公司開發(fā)的煤制天然氣工藝以低品質(zhì)褐煤為原料。在煤氣化工藝技術的選擇中，曾對所有適宜褐煤氣化技術的：工藝特點、氣化溫度、壓力、投煤量、單爐尺寸、主要部件壽命、氣化爐臺數(shù)、除塵冷卻方式、裝置占地、煤耗、氧耗、電耗、蒸汽消耗、碳轉(zhuǎn)化率、氣化熱效率和投資等各項指標進行詳細分析比較。幾種煤氣化工藝消耗指標最高相差19倍，投資最大相差2.6倍。
固定床碎煤加壓氣化投資僅為氣流床氣化1／2--1／3，電耗僅為氣流床氣化的1／10～1／20。同時固定床加壓氣化可以實現(xiàn)煤制天然氣和甲醇、二甲醚、氨等聯(lián)產(chǎn)，經(jīng)濟效益更好，抗風險能力更強。
國產(chǎn)化碎煤加壓氣化爐造價低、維護費用低，在設計、制造、施工、生產(chǎn)操作等方面已積累了豐富經(jīng)驗。引進氣化爐不但投資高，而且還要支付昂貴的專利費、技術轉(zhuǎn)讓費、專有設備加工制造、現(xiàn)場技術服務等費用和一些捆綁式的銷售。同等規(guī)模下，國產(chǎn)化碎煤加壓氣化與引進氣化技術相比，投資低50％以上。
3、賽鼎爐在煤制天然氣項目上的優(yōu)化及改進
3.1 大唐克旗煤制氣運行中問題及解決
內(nèi)蒙古大唐國際克什克騰煤制天然氣有限公司（以下簡稱“克旗公司”）40億Nm3/年項目分三個系列建設，每系列16臺4.0MPa碎煤加壓氣化爐，其中第一系列于2013年底投入運行�？似旃�4.0MPa碎煤加壓氣化爐屬國內(nèi)首批使用，以劣質(zhì)褐煤（高水分Mar:36.9%、低熱值Qnet,ar:13.98 MJ/Kg）為原料煤在國內(nèi)也鮮見。另外由于內(nèi)蒙古大唐東勝利褐煤堆密度較低，平均為650Kg/m3,且活性較強，為解決加煤頻率過大問題，工程設計中經(jīng)過多次計算分析論證，將煤鎖的高度增加1.3米，體積由12.3m3增大到18.7m3，同時考慮到煤鎖體積和氣化爐體積的匹配性，將氣化爐高度增加0.5米，體積由98m3增高到103.8m3。同時考慮到增加壓力能夠提高粗煤氣中甲烷含量，有利于減少粉塵帶出量等。在本項目中將氣化爐的操作壓力有原來的30公斤/cm2提升到40公斤/cm2。
內(nèi)蒙古大唐國際克什克騰煤制氣項目首臺氣化爐于2011年8月26日點火成功。2012年7月28日成功產(chǎn)出合格天然氣。世界首套4.0MPa碎煤加壓氣化爐順利投入使用，工程驗證了4.0MPa碎煤加壓氣化爐是可行的，爐體、煤鎖、灰鎖等關鍵設備也經(jīng)受了工程實際檢驗。
由于內(nèi)蒙古大唐東勝利褐煤的年輕及不穩(wěn)定性，開車運行初期遇到了前所未見的各種問題。主要如下：
1）由于大唐東勝利煤質(zhì)活性極高，開車運行時出現(xiàn)加煤頻繁，最大加煤量達到約1000t/d，這在碎煤加壓氣化中從未有過，故對加煤系統(tǒng)的設置和控制提出了極高的要求。在開車運行過程中通過各種的優(yōu)化措施實現(xiàn)了氣化爐120%氧負荷正常運行。
2）結合原料煤性質(zhì)和調(diào)試期間運行經(jīng)驗，調(diào)整了四層布氣孔孔徑和布氣方式，使爐篦的布氣孔更加合理，爐篦布氣孔更加均勻，床層穩(wěn)定，氣化爐的生產(chǎn)能力得到提高，操作彈性增大，運行穩(wěn)定，能耗降低，殘?zhí)苛靠捎?%降低至5%以下；同時汽氧比較試燒大幅下降，提高了蒸汽分解率，減少了廢水。
3）2013年11月底，克旗公司氣化爐投用后，在很短時間內(nèi)出現(xiàn)了多臺氣化爐夾套泄漏。通過對腐蝕機理進行了分析，初步認為是堿金屬為主的綜合腐蝕，這在碎煤加壓氣化的發(fā)展史上屬于第一次遇到。后通過各種論證在氣化爐夾套減�。ㄐ孤叮┎课唬�15CrMo/20R材料）堆焊3-5mm inconel 625材料，2014年4月2日恢復生產(chǎn)至今，上述部位無明顯減薄，表明該方法可以解決氣化爐內(nèi)夾套減�。ㄐ孤叮﹩栴}。
克旗煤制天然氣公司4.0MPa碎煤加壓氣化爐單爐連續(xù)運行可達到241天，且氣化用煤的下限在逐步的縮小，汽氧比逐步的降低。
3.2 新疆慶華煤制氣運行中問題及解決
新疆慶華煤制天然氣是新疆地區(qū)國家核準的第一個煤制天然氣項目。新疆慶華原料煤質(zhì)相對于大唐克旗又有著本質(zhì)的差別。主要體現(xiàn)在原料煤落下強度低（66%），熱穩(wěn)定性相對較差。采用碎煤加壓氣化面臨最大的問題就是塊煤在皮帶輸送過程中破碎較嚴重，導致進氣化爐原料煤粒度下限超標，最終后果就是煤氣化時粗煤氣中帶出物較多，對下游凈化設備造成堵塞。為此針對傳統(tǒng)現(xiàn)場氣化備煤系統(tǒng)較復雜，需要經(jīng)過儲存、輸送、篩分、破碎等一系列工序。氣化煤入爐之前經(jīng)過多次轉(zhuǎn)運，原備煤系3.3 伊犁新天煤制氣運行中問題及解決統(tǒng)無法保證入爐煤塊煤率。賽鼎公司采用計算機仿真模擬等方法對原料煤輸送系統(tǒng)進行了大量卓有成效的技改優(yōu)化。
將溜槽改為曲線形式，料流在溜槽中無沖擊點，貼合溜槽側(cè)壁下落。同時，料流速度得到有效控制，從馳張篩拋出之后，以較均勻速度，傳遞至受料輸送皮帶，成螺旋下降形態(tài)。改造后的優(yōu)點如下：
優(yōu)點：
最大程度減小破塊率；
最大程度減少溜槽磨損；
最大程度保護皮帶；
最大程度減少跑偏；
最大程度減少粉塵出塵量
伊犁新天煤制天然氣是新疆地區(qū)又一個大型煤制天然氣項目。新天煤化工是目前已建成的世界最大單體煤制氣國家示范項目。2017.3.29，伊犁新天煤化工有限責任公司年產(chǎn)20億立方米煤制天然氣項目A系列全線打通，產(chǎn)出合格天然氣，并成功接入西氣東輸伊寧站，創(chuàng)大型煤制氣項目試車新紀錄。
伊犁新天項目充分借鑒吸收了前面兩個煤制氣項目的經(jīng)驗教訓，針對本項目原料煤質(zhì)、工藝流程進行了大量的優(yōu)化技改工作。主要如下：
1）原料煤輸送系統(tǒng)根據(jù)類似項目的成功經(jīng)驗改用曲線落煤管，并采用了最有效的蒸汽噴霧抑塵等措施，充分減少了塊煤破碎率及車間環(huán)境。
2）針對原料煤強度較低可能造成帶出物多的情況在氣化工段采用了多種優(yōu)化措施保證氣化爐操作的穩(wěn)定，最大程度的減少帶出物；同時在進變換裝置前并聯(lián)兩套粗煤氣除塵措施，從而保證了粗煤氣中含塵對后續(xù)裝置的影響。
3）在煤氣水處理工段易產(chǎn)生無組織排放的儲罐呼吸口、排放取樣口等全部采用采取密閉結構，排放氣收集后送至火炬系統(tǒng)。從而避免了無組織排放氣臭味問題。
4、賽鼎爐的今后發(fā)展設想
4.1 賽鼎爐今后發(fā)展前景
鑒于賽鼎爐獨特的逆流床氣化，熱效率高；氣化過程中生產(chǎn)高含量的甲烷；副產(chǎn)焦油、輕油、酚、氨副產(chǎn)品等特性，注定使賽鼎爐在今后的煤制天然氣行業(yè)、煤質(zhì)分級利用方面具有廣闊的發(fā)展空間。
4.2 控制先進、環(huán)境友好、效率更高的發(fā)展前景
1）開車過程更簡化、環(huán)保
傳統(tǒng)的碎煤加壓氣化粗煤氣成分分析采用手動分析，造成分析數(shù)據(jù)的滯后及勞動強度的增加。
隨著分析儀器系統(tǒng)處理的優(yōu)化更新，碎煤加壓氣化粗煤氣數(shù)據(jù)分析完全可以實現(xiàn)自動分析，進而可以實現(xiàn)開車過程的蒸汽升溫、空氣點火、空氣運行、切氧的程序化，從而簡化開車過程。 另外開車過程的空氣點火、運行階段隨著控制系統(tǒng)的改進完全可以取消，改為直接氧氣點火，從而大幅度的減少開車時間及開車時間的放空量。
2）無組織排放的收集利用
碎煤加壓氣化工藝過程二氧化碳排放氣、各種無組織排放氣等統(tǒng)一收集后采用蓄熱式熱氧化裝置，徹底解決系統(tǒng)排放氣污染及惡臭等問題，同時利用煙氣余熱副產(chǎn)中壓等級的過熱蒸汽。
3）煤鎖充泄壓過程能量的分級利用
碎煤加壓氣化常規(guī)配置煤鎖充壓采用粗煤氣，煤鎖泄壓氣通過氣柜緩存，再通過煤鎖氣壓縮機加壓后返回系統(tǒng)。流程配置存在系統(tǒng)復雜、能量利用率低的缺點。采用煤鎖充泄壓分級利用的方案在減少投資、降低消耗等方面優(yōu)勢較大。
