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惠生-壳牌新型混合气化技术介绍1


2012.9.10

惠生-壳牌新型混合气化技术介绍

2012.9.18

Wison Engineering Ltd .,

壳牌和惠生下行水激冷合作 SHELL WISON COOPERATION ON HYBRID

2011年1月28日壳牌与惠生签署商业中试900吨 /

天的壳牌下行水激冷气化技术协议,Shell and Wison signed cooperation contracts in Jan 28, 2011, to demonstrate the Hybrid technology in an existing syngas manufacturing complex.

2012 年1 月12 日新型混合气化技术示范研究 基地在江苏南京化工园区正式开工建设。 Construction of the Shell-Wison “hybrid” gasifier demonstration project kicked off at the Nanjing Chemical Industry Park in Jan 12, 2012.

整个项目将在2013年完成, 然后将进行商业推广。 The project will be completed in 2013, then start its commercialization.

下行全水激冷技术-惠生壳牌混合煤气化技术 THE EVOLUTION TO A BOTTOM WATER QUENCH (HYBRID)

Gas Reversal Chamber Duct

Gasifier Quench pipe Gas quench Water Quench Water Quench Gasifier Slag Bath

更加简化气化流程,没有循环气急冷,投资减少,仍然保留了成熟的水冷壁,干粉进料和对置多烧 嘴 A further simplification of the SCGP design: no gas quench, less steel, so even lower CAPEX), yet keeping successful membrane wall, dry feed and multiple burners。

壳牌上行水激冷气化炉 Shell top flow water quench Gasifier

壳牌下行全水激冷气化炉 Shell bottom flow water quench Gasifier (Hybrid)

壳牌煤气化技术拥有的3种不同炉型(干法和湿法脱灰) 3 OPTIONS OF SHELL COAL GASIFICATION TECHNOLOGY(DRY/WET ASH REMOVAL)
合成气冷却器设计 Syngas cooler design 上行水激冷设计 Top flow water quench 下行水激冷设计 Bottom flow water quench
气化炉 gasifier 合成气冷却器 Syngas cooler 激冷室 Quench chamber

气化炉 Gasifie r

气化炉 Gasifier

下行水激冷 Bottom quench

? 工业验证, 技术成熟,适用大型 ? 适用不需要蒸汽的项目. Suitable for? 流程简化, 投资最低 simplified project without steam demand 项目。Industrial proven, lineup Lowest Capex mature technology, suitable ? ,流程简化,造价降低 Simplified ? 利用成熟的水冷壁和烧嘴, for large projects configuration, Capex reduction mature membrane/burner, Simple configuration ? 热效率高,环境友好 High ? 污水易处理,水激冷工况温和 easy waste water handling mild condition thermal efficiency, in water quench Environmental friendly
www.wison.com Fit for purpose

不同炉型可根据客户的需要(费用,效率)来满足项目要求 Page : 4 depending on clients’ requirement (Cost/Efficiency)

三种煤气化炉型比较 COMPARISON OF 3 TYPES OF GASIFIERS
技术流程 热回收(废锅) 上行水激冷 下行水激冷(混合气化)

气化炉型

冷煤气效率 热效率 氧耗/煤耗 废水量 煤种适用性 项目投资 应用情况 用途 备注

82% 97% 低 很低 宽,包括褐煤和石油焦 100% 国内20多台商业运行装置, 规模从900到2800吨每天 IGCC及煤化工 工业验证的技术,丰富的设计 运行经验,效率高, 污水量少

82%

82%

部分显热可生产饱和蒸汽用于 部分显热可生产饱和蒸汽用 变换 于变换 低 低 宽,特别是易结垢煤 70% 英国IGCC+CCS项目和某国 内煤制氢项目 IGCC及煤化工 煤种适应性极强,投资降低 低 较低 宽,包括褐煤和石油焦 60% 南京商业项目建设中,计 划于2013年6月运行 煤化工 流程简化,投资和运行费用 大幅降低

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混合型气化炉:侧壁烧嘴,水冷壁,底部水激冷 HYBRID : SIDE-FIRED, MEMBRANE WALL, BOTTOM WATER QUENCH

steam

侧壁多烧嘴,干粉进料 Side-fired multiple burner(s), dry feed 在实际生 产得到证明 Proven in SCGP operation 水冷壁(长寿命)Membrane wall (long lifetime) 在实际生产得到证明Proven in SCGP operation
water 合成气 syngas

底部水激冷 Bottom water quench 解除 废锅结垢的风险,适用煤种广泛Eliminate fouling risks in SCGP, wider coal suitability 渣处理系统Slag handling system 在实际 生产得到证明 Proven in SCGP operation

渣/灰 Slag/ash
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下降管激冷环的设计 DESIGN OF THE QUENCH RING
水激冷技术在化工行业内有应用,壳牌 在过去的中试装置和油气化中都有设计 和操作经验。 Water quench is applied in many areas in petrochemical industry, Shell has experience on design and operation in the past pilot plant and oil gasification technology.

壳牌对新设计的水激冷部分进行了详细 的研究和试验,确保新设计能够避免过 去水激冷设计出现的问题。Shell did detailed study and test on the new designed water quench part, ensure new design can avoid problems in current water quench design 一个高压差,窄缝槽设计的激冷环来确保下降管有完整的液膜保护,避免出现干区而导致下降 管结垢烧坏。A high Dp, narrow slit design was chosen to secure complete wetting of the dip leg and to avoid dry spots that potentially can lead to fouling of the dip leg with flyash
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壳牌全尺寸试验模型 Test unit in Shell lab

壳牌在中国的气化项目 THE SCGP PROJECTS IN CHINA
? 到2012年8 月国内共有20台壳牌气化炉投入运行 Total 20 gasifiers started up till 2012 Aug in China ? 1台寰球总包的越南第一套壳牌煤气化装置在2012年4月顺利投入运 行。One Vietnam gasifier started up in 2012 April, HQCEC is EPC contractor ? 云天化水富的气化装置在2012年6月3日顺利开车 YTH Shuifu gasifier started up successfully in June 3rd 2012
1 2 3 4 5 6 7 8
13 10 18 14 8

Sinopec Shell Yueyang JV Hubei Shuanghuan Guangxi Liuzhou Sinopec Hubei Sinopec Anqing Yunnan YunTianhua Yunnan Zhanhua Dalian Dahua Henan Longyu Shenhua DCL Henan Zhongyuan Dahua Henan Kaixiang Datang Power International Tianjin Soda Guizhou Tianfu Henan Hebi Zhongyuan Henan Longyu Phase II Datong Coal Mine Group Yunnan YunTianhua Phase II

2,000 t/d 900t/d 1,100t/d 2,000t/d 2,000t/d 2,700t/d 2,700t/d 1,100t/d 2,100t/d 2x2,200t/d 2,100t/d 1,100t/d 3x2,800t/d 2x2,000t/d 2,000t/d 2,700t/d 2,100t/d 2,400t/d 1,100t/d
8

9 10 11

16 11 9 12 17 4 1 19 15 3 7 2 5

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Ammonia Methanol Hydrogen

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壳牌气化的煤种适应性,消耗及环保优势 COAL SUITABILITY, CONSUMPTION AND ENVIRONMENTAL BENEFITS
目前为止,壳牌气化技术已成功处理国内超过120多种不同煤质的 煤, 包括具挑战性的褐煤和石油焦;Till now the SCGP has successfully handled over 120 types of Chinese domestic coal, including the very challenging feedstock – lignite and petcoke;
100% 100% 2000℃ >1500 ℃ 36.4% ~ 5.9%
Ash 灰分, wt% 褐煤 lignite 次烟煤 Subbitu 烟煤 bituminous
无烟煤 Anthracite

35.0% ~ 3.8%
Moisture 水分,wt%

1140℃

石油焦 Petcoke
FT 灰熔点, ℃ Feed stock原料

大唐是首个使用壳牌气化技术已成功处理褐煤的装 置,气化炉挂渣正常,废锅无结垢积灰。 Datang is the 1st lignite handling plants with SCGP, the slag coverage is good and no fouling in syngas cooler 天福是首个使用壳牌气化技术已成功处理石油焦的装 置,40%石油焦掺混,运行已超过50天。 Tianfu is the 1st petcoke handling plant in China with SCGP, 40% petcoke blending, run more than 50days

壳牌技术处理过的原料

国内已有多台壳牌气化炉通过性能考核测试,氧耗, 煤耗等 指标均低于保证值,壳牌气化技术的先进性得到验证和认 可; So far Many gasifiers in China have already signed Plant Acceptance Certificate. Oxygen consumption and coal consumption of these gasifiers are all lower than guaranteed values: Benefits of SCGP are now being recognized

测试项目 test items O2氧耗/KNm3(CO+H2) Coal 煤耗/KNm3(CO+H2)

典型消耗范围 typical consumption 315~390 Nm3 610~650 kg

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国内壳牌煤气化技术工厂的可靠性迅速提高 CHINA SCGP PLANT RELIABILITY STEADILY IMPROVED

壳牌煤气化中国客户的平均技术可靠性迅速提高 Average Reliability for Chinese SCGP clients is improved rapidly

% of time lost due to outage SCGP SCGP范围以内的原因引起的停车

稳步提高性能 performance

Steadily improving

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壳牌煤气化技术的运行可靠性-2011年的优秀运行业绩 Reliability -Top Quartile Performance in 2011

经过初始的摸索和操作管理水平的提高,多家用户实现了连续运行百日 常态化,全年累计三百天常态化。 Through initial learning curve and improvement of operation and management skill, many clients realized continuous 100+ days and accumulated 300+ days per year as normal operational runs. –多套采用壳牌煤气化工艺(SCGP)的气化装置年累计运行 300天上下。 Several SCGP run around or above 300 days. –2台壳牌煤气化工艺(SCGP)的气化装置年累计运行330余天,最高 达到338天。2 SCGP running above 330 days , longest one reached 338 days. –中石化安庆实现152天连续运行-创下2011年行业纪录 Sinopec Anqing achieved a record of 152 continuous running days – dry feed gasification record in 2011 –2012年6月14日,云天安创造了新的壳牌煤气化装置连续运行世界纪录 157天。In June 14th, 2012, Yun Tianan create a new continuous running world record for SCGP at 157 days

贵州天福

TIANFU (GUIYANG)

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南京惠生示范项目进度计划 PROJECT SCHEDULE

? ? ? ? ? ? ?

合作协议签订Co-operation agreement: 工艺包/基础设开始 BDP/BDEP started: 气化炉制造合同签订Gasifier contract: 气化炉交货时间Expected gasifier delivery: 施工开始Construction: 机械竣工MCI: 开车 Start-up:

Jan 2011 Mar/July 2011 Aug 2011 Oct 2012 Jan2012 June 2013 Aug 2013

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3D 模型及设计情况 3D MODEL PHOTO 磨煤气化联合框架结构视图 项目的详细设计 工作将于11月底 完成,采购和施工 工作正在紧张有序 的进行。 目前,设计工 作完成80%,采购 工作完成77%,施 工工作完成16%。

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3D 模型及设计情况 3D MODEL PHOTO 气化与渣水单元框架结构视图

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3D 模型及设计情况 3D MODEL PHOTO 气化炉局部视图 气化炉 Gasifier

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现场施工情况照片 SITE CONSTRUCTION PHOTO 气化框架 Gsification frame 项目现场照片 Site photo

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壳牌煤气化核心设备已经国产化 LOCALIZATION OF SCGP CORE EQUIPMENT

在2009年9月9日壳牌与下面三家中国公司签署许可协议 Shell signed qualification contracts with three Chinese local vendors in Sept 09, 2009. ? 苏州海陆重工股份有限公司 Suzhou Hailu Heavy Industry Co., Ltd ? 无锡华光锅炉股份有限公司 Wuxi Huaguang Boiler Co., Ltd. ? 东方锅炉(集团)股份有限公司 Dongfang Boiler Group Co., Ltd. 3家企业已经完成了在德国壳牌办公室的第一阶段培训。 Three AV finished 1st stage training in Shell Germany office. 3家企业已经开始参与壳牌国外越南等气化项目的投标工 作,使我国大型煤化工设备出口成为可能。 Three AV participated in the oversea Shell gasification project, open the gate of China large coal chemical equipment exportation
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东锅开始壳牌炉制造 DONGFANG BOILER STARTED SHELL GASIFIER MANUFACTURING
东方2011年已经开始完成大同气化炉和南京惠生壳 牌混合气化炉(Hybrid)的制造工作。 From 2011, Dongfang boiler has begun gasifier manufacturing for Datong project and Nanjing Wison project (Shell Hybrid gasifier).

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壳牌气化重要设备国内供货商名单 SCGP VENDORS OF CRITICAL EQUIPMENT IN CHINA

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Thank you

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