煤炭气化1PPT课件
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第二章 煤气化原理 PPT
常用的气化剂有：空气、富氧空气、 氧和水蒸气。
煤气：固体燃料气化后得到的可燃 性气体。
进行气化反应的设备称煤气发生炉。
一、气化过程主要化学反应
煤炭气化过程的反应可分成两种类型。 1）非均相气体－固体反应，气相可以是最初的气化剂，
也可能是气化过程的产物，固相是指煤中的碳。虽然煤具 有很复杂的分子结构，和碳原子相连接着的还有氢、氧等 其它元素，但因为气化反应往往发生在煤裂解之后，故只 考虑煤中主要元素碳是合理的。 2)均相的气相反应，反应物可能是气化剂，也可能是反应 产物。
煤气化时发生的硫（S）和氮（N）的基本反应
元素反应 S： S+O2＝SO2 SO2+3H2＝ H2S+2H2O SO2+2CO＝S+2CO2 2H2S+SO2 ＝3S+2H2O C+2S＝CS2 CO+S＝COS
N： N2+3H2＝2NH3 N2+H2O+2CO＝2HCN+1.5O2 N2+xO2＝2NOx
煤 加热
+o2完全氧化 燃烧
密闭 干馏
+ H2O或H2 + 部分O2 气化
干燥过程也是煤炭脱水过程，它是一个物理过程，原料煤加入气
第二章 煤气化原理 化炉后，由于煤与热气流或炽热的半焦之间发生热交换，使煤中 的水分蒸发变成蒸汽进入气相。
干馏是脱除挥发分过程，当干燥煤的温度进一步提高，挥发物
煤气化主要包括从以煤中下逸四出个。脱过除程挥：发分一般也称作煤的热分解反应，它是所
二、地面气化技术的分类 在气化过程中，煤由气化炉顶部加入，气化剂由气化炉底部
加入，煤料与气化剂逆流接触，相对于气体的上升速度而言
煤气：固体燃料气化后得到的可燃 性气体。
进行气化反应的设备称煤气发生炉。
一、气化过程主要化学反应
煤炭气化过程的反应可分成两种类型。 1）非均相气体－固体反应，气相可以是最初的气化剂，
也可能是气化过程的产物，固相是指煤中的碳。虽然煤具 有很复杂的分子结构，和碳原子相连接着的还有氢、氧等 其它元素，但因为气化反应往往发生在煤裂解之后，故只 考虑煤中主要元素碳是合理的。 2)均相的气相反应，反应物可能是气化剂，也可能是反应 产物。
煤气化时发生的硫（S）和氮（N）的基本反应
元素反应 S： S+O2＝SO2 SO2+3H2＝ H2S+2H2O SO2+2CO＝S+2CO2 2H2S+SO2 ＝3S+2H2O C+2S＝CS2 CO+S＝COS
N： N2+3H2＝2NH3 N2+H2O+2CO＝2HCN+1.5O2 N2+xO2＝2NOx
煤 加热
+o2完全氧化 燃烧
密闭 干馏
+ H2O或H2 + 部分O2 气化
干燥过程也是煤炭脱水过程，它是一个物理过程，原料煤加入气
第二章 煤气化原理 化炉后，由于煤与热气流或炽热的半焦之间发生热交换，使煤中 的水分蒸发变成蒸汽进入气相。
干馏是脱除挥发分过程，当干燥煤的温度进一步提高，挥发物
煤气化主要包括从以煤中下逸四出个。脱过除程挥：发分一般也称作煤的热分解反应，它是所
二、地面气化技术的分类 在气化过程中，煤由气化炉顶部加入，气化剂由气化炉底部
加入，煤料与气化剂逆流接触，相对于气体的上升速度而言
第5章煤炭气化技术ppt课件
（5） 合成气
合成气是经变换和净化后的水煤气，具有特定组分要求，是合 成某种化工产品原料煤气。合成气的组成与用途有关，如合成氨、 合成甲醇、合成醋酸等都有不同的成分要求：
合成氨所用的合成气必须是氮和氢的混合物，且H2/N2约等于3； 合成甲醇用合成气要求CO含量较高，H2/N2约等于2.5。
5.1.3 煤气的应用
热值稍高于 作燃料气、高热
空气煤气
值煤气稀释剂蒸汽、空气或空 气源自气和水煤气混合煤干馏
CO、CO2、N2、 H2 V（CO+H2） /V(N2)=3.1 ~3.2
CO、CH4、 H2、少 也可直接作
量乙烯、N2、CO2
燃料
合成氨的原料气 合成氨的原料
典型的几类煤气的组成和热值
煤气名称
空气煤气 混合煤气
• 5.1.2 煤气的种类
• 煤气成分取决于燃料、汽化剂的种类以及气化过程的条件。 • 根据汽化剂和煤气成分分类
煤气种类 空气煤气
水煤气 混合煤气
半水煤气
焦炉煤气
汽化剂 空气
水蒸汽、氧气 蒸汽、空气
煤气成分 CO、CO2、N2
H2、CO CO、CO2、N2 、
H2
特点
用途
热值低
燃烧发电
热值高
合成原料
扩散）； （3） 反应气体分子吸附在固体表面上，形成中间络合物； （4） 吸附的中间络合物之间，或中间络合物和气相分子
之间发生反应，属于表面反应步骤； （5） 吸附态的产物从固体表面脱附； （6） 产物分子通过固体的内部孔道扩散出来（内扩散）； （7） 产物分子从颗粒表面扩散到气相中（外扩散）。
• 总反应速度可以由外扩散过程、内扩散过 程或表面反应过程控制。大量实验研究表 明，低温时表面反应过程是气化反应的控 制步骤，高温条件下，扩散或传质过程逐 步变为控制步骤。
合成气是经变换和净化后的水煤气，具有特定组分要求，是合 成某种化工产品原料煤气。合成气的组成与用途有关，如合成氨、 合成甲醇、合成醋酸等都有不同的成分要求：
合成氨所用的合成气必须是氮和氢的混合物，且H2/N2约等于3； 合成甲醇用合成气要求CO含量较高，H2/N2约等于2.5。
5.1.3 煤气的应用
热值稍高于 作燃料气、高热
空气煤气
值煤气稀释剂蒸汽、空气或空 气源自气和水煤气混合煤干馏
CO、CO2、N2、 H2 V（CO+H2） /V(N2)=3.1 ~3.2
CO、CH4、 H2、少 也可直接作
量乙烯、N2、CO2
燃料
合成氨的原料气 合成氨的原料
典型的几类煤气的组成和热值
煤气名称
空气煤气 混合煤气
• 5.1.2 煤气的种类
• 煤气成分取决于燃料、汽化剂的种类以及气化过程的条件。 • 根据汽化剂和煤气成分分类
煤气种类 空气煤气
水煤气 混合煤气
半水煤气
焦炉煤气
汽化剂 空气
水蒸汽、氧气 蒸汽、空气
煤气成分 CO、CO2、N2
H2、CO CO、CO2、N2 、
H2
特点
用途
热值低
燃烧发电
热值高
合成原料
扩散）； （3） 反应气体分子吸附在固体表面上，形成中间络合物； （4） 吸附的中间络合物之间，或中间络合物和气相分子
之间发生反应，属于表面反应步骤； （5） 吸附态的产物从固体表面脱附； （6） 产物分子通过固体的内部孔道扩散出来（内扩散）； （7） 产物分子从颗粒表面扩散到气相中（外扩散）。
• 总反应速度可以由外扩散过程、内扩散过 程或表面反应过程控制。大量实验研究表 明，低温时表面反应过程是气化反应的控 制步骤，高温条件下，扩散或传质过程逐 步变为控制步骤。
煤气化综述(95页)ppt课件
4
煤气化概念
▪ 煤的气化是指煤与气化剂作用，进行各 种化学反应，把煤炭转化为燃料煤气或 合成气的过程。
▪ 煤气化过程是一个热化学过程。它是以 煤或煤焦为原料，以氧气（空气、富氧 或纯氧）、水蒸汽或氢气等作气化剂 （或称气化介质），在高温条件下通过 化学反应将煤或精煤选pp焦t课件2中021 的可燃部分转化 5
煤气化技术简介
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1
主要内容
1、有关煤气化的概念 2、壳牌（shell）气化 3、德士古（texaco）气化 4、多喷嘴气化技术 5、GSP气化技术
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2
煤炭的生成
▪ 煤炭是地球上迄今为止能得到的最丰富 的化石燃料，煤的使用年限估计在几百 年，它将是替代不断下降的石油资源的 可靠能源。因此，煤化学工业的发展将 替代石油化学工业。
年轻煤（褐煤精选）ppt课和件20焦21 炭反应活性高。 10
煤的性质对气化反应的影响
▪ 黏结性 黏结性是指煤被加热到一定温度后，受
热分解并产生胶质体，最后黏结成块状焦炭 的能力。
煤的黏结性不利于气化过程的进行，特 别是移动床气化，对气流床气化影响不大。
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11
煤的性质对气化反应的影响
移动床气化——鲁奇气化炉
精选ppt课件2021
26
移动床气化工艺介绍
液态排渣鲁奇炉（ＢＧＬ）
鲁奇公司与英国煤气公司联合开发，操作压力2.5～ 3.0
ＭＰa，气化温度１４００～１６００ ℃，液态排 渣。
与固态排渣比有以下优点：
气化强度高，生产能力大；
水蒸汽耗量低，水蒸精选汽pp分t课件解2021率提高；
▪ 结渣性 结渣性是指煤中的矿物质在高温和活性
煤炭气化方法—熔融床气化工艺(煤气化技术课件)
专业类：化工技术
1
+
知识点
2
3
知识点1 鲁麦尔熔渣气化炉
熔渣黏度在这一气化方法中起着重要作用
• 一方面，它影响渣池内粉煤 和气化剂之间盼反应速度， 熔渣黏度越小，则流动性越 好，进入渣池内的反应物质 容易形成气泡，使反应面积 迅速增加，气化反应速度相 应加快。相反，渣的黏度大， 流动性差，气化物质形成气 泡的速度低，反应面积小， 反应速度相应降低。
熔渣池的深度约500mm，其中的三氧化二铁是一种廉价的有效助熔剂，大体上可维持灰的熔点在 1200℃以下，能够保证渣液的良好流动性。
知识点2 熔盐气化法
在单筒气化炉内分成气化区和燃烧区两部 分，两区的下部连通。气化压力约 2.79MPa ， 熔 盐 池 的 温 度 为 950~1000℃ 。 粉煤和水蒸气混合后从气化炉的下部鼓泡 进入气化区，在此快速气化。没有气化完 的碳随熔盐由气化区循环进入燃烧区，在 燃烧区，残碳和空气(或氧气)进行燃烧反应， 放出的热量将熔盐加热。
另一方面，熔渣黏度决定了熔渣在渣池内流动时 具有一定的黏滞性，使得粉煤在渣池内的停留时间延 长，有利于提高煤的气化强度，使气化彻底。和前述 几种类型的气化过程相比，移动床气化时，气化强度 较低；流化床气化时，气化强度高但气化不彻底。因 而熔融床气化基本保留了两者的优点，克服了两者的 不足之处。
生成的混合气体逸出熔渣池时，将液面层上的末气化粉煤粒带走，在上升的过程中一部分继 续气化，一部分被气体带出气化炉，经过气固分离的粉煤粒可以返回炉内进一步气化，因而该法 的碳转化率可达99％左右。
此法在操作时，将空气预热到600℃左右，从而 保证气化炉的温度。在炉内加入碳酸钙的目的是起助 熔剂的作用，同时还可以除去部分硫。但为了避免出 现熔渣含硫太高而使流动性变差，一般要求煤的含硫 量约4％～8％。
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知识点
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知识点1 鲁麦尔熔渣气化炉
熔渣黏度在这一气化方法中起着重要作用
• 一方面，它影响渣池内粉煤 和气化剂之间盼反应速度， 熔渣黏度越小，则流动性越 好，进入渣池内的反应物质 容易形成气泡，使反应面积 迅速增加，气化反应速度相 应加快。相反，渣的黏度大， 流动性差，气化物质形成气 泡的速度低，反应面积小， 反应速度相应降低。
熔渣池的深度约500mm，其中的三氧化二铁是一种廉价的有效助熔剂，大体上可维持灰的熔点在 1200℃以下，能够保证渣液的良好流动性。
知识点2 熔盐气化法
在单筒气化炉内分成气化区和燃烧区两部 分，两区的下部连通。气化压力约 2.79MPa ， 熔 盐 池 的 温 度 为 950~1000℃ 。 粉煤和水蒸气混合后从气化炉的下部鼓泡 进入气化区，在此快速气化。没有气化完 的碳随熔盐由气化区循环进入燃烧区，在 燃烧区，残碳和空气(或氧气)进行燃烧反应， 放出的热量将熔盐加热。
另一方面，熔渣黏度决定了熔渣在渣池内流动时 具有一定的黏滞性，使得粉煤在渣池内的停留时间延 长，有利于提高煤的气化强度，使气化彻底。和前述 几种类型的气化过程相比，移动床气化时，气化强度 较低；流化床气化时，气化强度高但气化不彻底。因 而熔融床气化基本保留了两者的优点，克服了两者的 不足之处。
生成的混合气体逸出熔渣池时，将液面层上的末气化粉煤粒带走，在上升的过程中一部分继 续气化，一部分被气体带出气化炉，经过气固分离的粉煤粒可以返回炉内进一步气化，因而该法 的碳转化率可达99％左右。
此法在操作时，将空气预热到600℃左右，从而 保证气化炉的温度。在炉内加入碳酸钙的目的是起助 熔剂的作用，同时还可以除去部分硫。但为了避免出 现熔渣含硫太高而使流动性变差，一般要求煤的含硫 量约4％～8％。
煤炭气化技术课件
? 目前，以富氧（纯氧）/二氧化碳为气化剂 的连续常压气化有一定的市场。
? 随着其它煤气化技术的不断发展与完善，随 着时间的推移，终将பைடு நூலகம்淘汰。
2. 加压固定床气化
加压移动床（固定床）气化分固态排渣鲁 奇炉和液态排渣BGL炉。在中国使用鲁奇 炉的企业有：云南省解放军化肥厂、山西 天脊煤化工集团公司、河南省义马气化厂 等。近几年来，新疆广汇、大唐、新汶、 庆华等公司也已选择鲁奇炉生产煤基天然 气。
6. 不同煤气化技术对煤质的要求 --干粉气流床
? ① 灰分：干粉气流床采用液态排渣，灰分 过高导致灰渣增加，热效率降低，还可能 造成气化炉排渣不畅或堵塞。由于干粉气 流床气化炉均采用膜式水冷壁结构，灰分 过低导致气化炉不能正常挂渣，影响“以 渣抗渣”的效果。实践表明：最佳灰分含 量为12%～25% 。
Mark+气化炉，与Mark4-HP40相比，单炉 负荷增加了100%。建议关注该气化炉的进 展
3. 流化床气化
? Winkler炉、HTW炉、恩德气化炉 ? U-Gas气化炉 ? KBR气化炉 ? 中国ICC灰融聚气化炉 ? 建议关注HTW炉和KBR公司开发的气化炉
4. 气流床气化
? 进料类型:干粉、水煤浆（多元料浆） ? 气化炉类型：热壁炉、水冷壁气化炉 ? 煤烧嘴多少：单烧嘴、组合烧嘴、多烧嘴 ? 烧嘴位置：顶部、中部 ? 气化剂：氧气、空气 ? 压力：常压、加压 ? 流程配置：废锅流程、冷激流程 ? 专利商：Shell 、GE、 Siemens 、科林、 Krupp-
uhde、KBR、SES、山西煤化所、 华理-兖矿、 CBI(E-Ggas) 、清华大学、西安热工研究院、西 北化工研究院、航天煤化工公司、鲁奇公司、泽 玛克公司、云煤、宁煤、五环、东方炉 等
? 随着其它煤气化技术的不断发展与完善，随 着时间的推移，终将பைடு நூலகம்淘汰。
2. 加压固定床气化
加压移动床（固定床）气化分固态排渣鲁 奇炉和液态排渣BGL炉。在中国使用鲁奇 炉的企业有：云南省解放军化肥厂、山西 天脊煤化工集团公司、河南省义马气化厂 等。近几年来，新疆广汇、大唐、新汶、 庆华等公司也已选择鲁奇炉生产煤基天然 气。
6. 不同煤气化技术对煤质的要求 --干粉气流床
? ① 灰分：干粉气流床采用液态排渣，灰分 过高导致灰渣增加，热效率降低，还可能 造成气化炉排渣不畅或堵塞。由于干粉气 流床气化炉均采用膜式水冷壁结构，灰分 过低导致气化炉不能正常挂渣，影响“以 渣抗渣”的效果。实践表明：最佳灰分含 量为12%～25% 。
Mark+气化炉，与Mark4-HP40相比，单炉 负荷增加了100%。建议关注该气化炉的进 展
3. 流化床气化
? Winkler炉、HTW炉、恩德气化炉 ? U-Gas气化炉 ? KBR气化炉 ? 中国ICC灰融聚气化炉 ? 建议关注HTW炉和KBR公司开发的气化炉
4. 气流床气化
? 进料类型:干粉、水煤浆（多元料浆） ? 气化炉类型：热壁炉、水冷壁气化炉 ? 煤烧嘴多少：单烧嘴、组合烧嘴、多烧嘴 ? 烧嘴位置：顶部、中部 ? 气化剂：氧气、空气 ? 压力：常压、加压 ? 流程配置：废锅流程、冷激流程 ? 专利商：Shell 、GE、 Siemens 、科林、 Krupp-
uhde、KBR、SES、山西煤化所、 华理-兖矿、 CBI(E-Ggas) 、清华大学、西安热工研究院、西 北化工研究院、航天煤化工公司、鲁奇公司、泽 玛克公司、云煤、宁煤、五环、东方炉 等
煤气化课件
第四节 气化工艺分类
煤在气化炉中，在高于700℃条件下与气化剂反应， 固体转化成气体，只剩下含灰的残余物。通常气化剂用 H2和CH4，伴生气体是CO2、H2O和N2等。此外还有硫化 物，烃类产物和其他微量成分。各种煤气组成取决于煤 的种类、气化工艺、气化剂的组成、影响气化反应的热 力学和动力学条件。
指在一定的条件下，煤炭与不同气化介质(如二氧化碳、氧、
煤气成分及热效率等。不论何种气化工艺，活性高总是有利的。
表示煤炭反应性的方法很多，诸如煤的着火点、活
化能、气化剂的转化率和直接反应速度(或速度常数)。
着火点和反应性有一定的相关性，但它又明显与煤中挥 发分有关。反应性以活化能表示较为麻烦，受到数据处 理的误差的影响，所以常用后两种方法（气化剂的转化 率和直接反应速度）。
3) 民用煤气。一般热值在12.54~14.63MJ/m3 。要求CO小于 10%，除焦炉煤气外，用直接气化也可得到．采用鲁奇炉较为适用。 与直接燃煤相比，民用煤气不仅可以明显提高用煤效率和减轻环境 污染，而且能够极大地方便人民生活，具有良好的社会效益与环境 效益。
4) 冶金还原气。煤气中的CO和H2具有很强 的还原作用。在冶金工业中，利用还原气可直接 将铁矿石还原成铁；在有色金属工业中，镍、铜、 钨、镁等金属氧化物也可用还原气来冶炼。 5) 联合循环发电燃气。整体煤气化联合循 环发电(简称IGCC)是先将煤气化，产生的煤气经 净化后驱动燃气轮机发电，再利用烟气余热产生 高压过热蒸汽驱动蒸汽轮机发电。
H2O和CO2，以及氧(空气)，粗煤气中的目的产物是CO、
气化工艺分类以燃料种类和形态，以及过程参数为
依据。
(1) 以原形态为主进行分类，有固体燃烧气化、液体燃料气化、
现代没化工生产技术之煤气化技术培训课件(ppt 76张PPT)
二、气化过程中的气化反应
表2-8 CO2＋4H2 CH4＋2H2O(g) 的平衡常数 T/K 298.16 400 500 600 Kp 8.578×105 9.481×104 9.333×103 8.291×102 T/K 800 1000 1500 Kp 5.246 2.727×10－2 3.712×10－8
④缩合反应。
一、煤的干馏
3．影响干馏过程的因素 （1）原料煤种对煤干馏的影响
表2-2 不同煤种的热解起始温度
煤 种 泥煤
热解起始温度/℃ 190～200
煤 种 烟煤
热解起始温度/℃ 300～390
褐煤
230～260
无烟煤
390～400
一、煤的干馏
表2-3 不同煤种干馏至500℃时的产品平均分布
煤 种 焦油/（L/t） 轻油/（L/t） 水/（L/t） 煤气（m3/t） 烛煤（一种腐泥 308.7 21.4 15.5 56.5 煤） 次烟煤A 86.1 7.1 次烟煤B 64.7 5.5 117 70.5 高挥发分烟煤A 130.0 9.7 25.2 61.5 高挥发分烟煤B 127.0 9.2 46.6 65.5 高挥发分烟煤C 113.0 8.0 66.8 56.2 中挥发分烟煤 79.4 7.1 17.2 60.5 低挥发分烟煤 36.1 4.2 13.4 54.9
水分（W%） 项目 褐煤 其它煤
灰分 （W%）
硫含量 （W%）
灰熔点 （FT， 粒度(mm)
种 1-6
℃） ＜1350 超过时 ＜
要求
6-10
＜20
＜2
说明
保证煤不结团
应加助 90%以上 溶剂
三、工艺流程
表2-12 设备名称和编号对应表
煤炭气化技术介绍课件
2
冶金工业：煤炭气化技 术可以用于冶金工业， 提高生产效率
4
煤炭气化反应过程
01
02
03
04
煤炭气化反应： 将煤炭转化为可 燃性气体的过程
反应条件：高温、 高压、催化剂等
反应产物：一氧 化碳、氢气、甲 烷等可燃性气体
应用领域：发电、 化工、冶金等工
业领域
煤炭气化反应条件
温度：通常在700-1200摄氏度之间
03 投资成本高：煤炭气化技术需要较高的投资成 本，包括设备、技术研发等。
04 安全隐患：煤炭气化过程中存在一定的安全隐 患，如爆炸、火灾等。
煤炭气化技术的改进方向
提高气化效率：通过优化气化反应条件，提高煤炭气 化效率，降低能耗和成本。
减少环境污染：采用环保技术，减少煤炭气化过程中 产生的废气、废水和固体废物，降低对环境的影响。
提高气化产物品质：通过优化气化反应条件，提高气 化产物的品质，满足不同用途的需求。
降低投资和运行成本：通过优化气化工艺和设备，降 低投资和运行成本，提高经济效益。
煤炭气化技术在发电领域的应用
煤炭气化技术可以 提高发电效率，降 低发电成本。
煤炭气化技术可以 减少环境污染，降 低碳排放。
煤炭气化技术可以 提高发电系统的稳 定性和可靠性。
氢气（H2）：可作为燃料或 合成气原料
甲烷（CH4）：可作为燃料 或合成气原料
焦油：可作为化工原料或燃 料
灰分：可作为建筑材料或土 壤改良剂
水（H2O）：可作为冷却剂 或合成气原料
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
煤炭气化技术的优点
高效利用：煤炭气化技 术可以将煤炭转化为清 洁高效的气体燃料，提 高煤炭资源的利用率。
节能环保：煤炭气化技 术可以降低能源消耗， 减少二氧化碳排放，有 利于环境保护。
冶金工业：煤炭气化技 术可以用于冶金工业， 提高生产效率
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煤炭气化反应过程
01
02
03
04
煤炭气化反应： 将煤炭转化为可 燃性气体的过程
反应条件：高温、 高压、催化剂等
反应产物：一氧 化碳、氢气、甲 烷等可燃性气体
应用领域：发电、 化工、冶金等工
业领域
煤炭气化反应条件
温度：通常在700-1200摄氏度之间
03 投资成本高：煤炭气化技术需要较高的投资成 本，包括设备、技术研发等。
04 安全隐患：煤炭气化过程中存在一定的安全隐 患，如爆炸、火灾等。
煤炭气化技术的改进方向
提高气化效率：通过优化气化反应条件，提高煤炭气 化效率，降低能耗和成本。
减少环境污染：采用环保技术，减少煤炭气化过程中 产生的废气、废水和固体废物，降低对环境的影响。
提高气化产物品质：通过优化气化反应条件，提高气 化产物的品质，满足不同用途的需求。
降低投资和运行成本：通过优化气化工艺和设备，降 低投资和运行成本，提高经济效益。
煤炭气化技术在发电领域的应用
煤炭气化技术可以 提高发电效率，降 低发电成本。
煤炭气化技术可以 减少环境污染，降 低碳排放。
煤炭气化技术可以 提高发电系统的稳 定性和可靠性。
氢气（H2）：可作为燃料或 合成气原料
甲烷（CH4）：可作为燃料 或合成气原料
焦油：可作为化工原料或燃 料
灰分：可作为建筑材料或土 壤改良剂
水（H2O）：可作为冷却剂 或合成气原料
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
煤炭气化技术的优点
高效利用：煤炭气化技 术可以将煤炭转化为清 洁高效的气体燃料，提 高煤炭资源的利用率。
节能环保：煤炭气化技 术可以降低能源消耗， 减少二氧化碳排放，有 利于环境保护。
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技术：鲁奇炉
2020/11/21
《煤炭气化工艺》
3.作为化工合成和燃料油合成的原料气
要求：化工合成气对热值要求不高， 主要对煤气中的CO、H2等成分有要求
技术：德士古气化炉、Shell气化炉
应用：合成航空燃料油合成氨、合成 甲烷、合成甲醇、醋酐、二甲醚以及 合成液体燃料等
2020/11/21
《煤炭气化工艺》
4.作为冶金用还原气
原因：煤气中的CO和H2具有很强的还原作用 应用：
1）在冶金工业中，利用还原气可直接将铁矿
石还原成海绵铁；
2）在有色金属工业中镍、铜、钨、镁等金属
氧化物也可用还原气来冶炼。因此，冶金还
原对煤气中的CO含量有要求。
2020/11/21
《煤炭气化工艺》
3.作为化工合成和燃料油合成的原料气
干馏
炼焦
煤
气化
的加液化工 Nhomakorabea合成 化学
品
煤的气化在煤化工中占有重要地位，用 于生产各种燃料起，是干净的能源，利 于提高人民生活水平和环境保护;煤气化 生产的合成气是合成液体燃料等多种产 品的原料。煤直接液化，即煤高压加氢 液化，以生产人造石油和化学产品。在 石油短缺时，煤的液化产品将替代目前 的天然石油!
绪论
2020/11/21
《煤炭气化工艺》
引言
联系到生
什么是煤炭气化?
原料
活中用到
的煤炉子
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《煤炭气化工艺》
第一章 绪论
1-1发展煤化工的重要意义
1-2 煤炭气化发展简史
1-3 煤炭气化在新型煤化工 发展中的应用
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1-4 本课程内容与任务
《煤炭气化工艺》
1-1发展煤化工的重要意义
什么是煤化工?
煤化工是以煤为原 料经过化学加工，实现 煤的转化并进行综合利 用的工业。
炼焦工业、煤炭气化工 业、煤炭液化工业、煤制化 学品工业以及其他煤加工制 品工业等。
煤化工包 括哪些工
业?
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煤化工的范畴
煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体， 液体，固体燃料以及化学品的过程。
要求：热值为4620～5670kJ／m3
气化技术：常压固定床气化炉和流化床气化炉
应用：主要用于钢铁、机械、卫生、建材、轻 纺、食品等部门，用以加热各种炉、窑，或直
接加热产品或半成品。
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2.作为民用煤气
应用：城市煤气
要求：热值在12600～16800kJ／m3， 要求CO含量小于10％，H2、CH4及其 他烃类可燃气体含量应尽量高。
要求：化工合成气对热值要求不高， 主要对煤气中的CO、H2等成分有要求
技术：德士古气化炉、Shell气化炉
应用：合成航空燃料油合成氨、合成 甲烷、合成甲醇、醋酐、二甲醚以及 合成液体燃料等
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5.作为联合循环发电的燃气 (IGCC)
是煤在加压下气化，产生的煤气经净化后燃 烧，高温烟气驱动燃气轮机发电，再利用烟 气余热产生高压过热蒸汽驱动蒸汽轮机发电。
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8.煤炭液化的气源
不论煤炭直接液化和闻接液化，都离不
开煤炭气化工艺。煤炭液化需要煤炭气
化制氢，而可选的煤炭气化工艺同样包
括移动床加压鲁奇(Lurgi)气化、加压流
化床气化和加压气流床气化工艺。
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第二节 煤炭气化发展简史
18世纪 后半叶
6.作煤炭气化燃料电池
燃料电池是由H2、天然气或煤气等燃料(化学能) 通过电化学反应直接转化为电的化学发电技术
磷酸盐型(PAFC)
燃 质子交换膜型(PEMFC)
料
熔融碳酸盐型(MCFC)
电 固体氧化物型(SOFC) 池
碱型(AFC)
高效 煤炭 气化 技术
发电技术IG-MCFC和IG-SOFC
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用于IGCC的煤气，对热值要求不高，但对煤 气净化度(如粉尘及硫化物)含量的要求很高。
与IGCC配套的煤炭气化一般采用固定床加压 气化(鲁奇炉)、气流床气化(德士古)、加压 气流床气化(Shell气化炉)，加压流化床气化 工艺等，煤气热值在9240～10500kJ／m3左右。
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《煤炭气化工艺》
煤炭气化技术
就是将固体 煤变成气态 烃, CO , H2 气体等的技 术
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其目的就 是获得清 洁能源和 化工原料
新型煤化工 的一个重要
单元
气化产品-----煤气
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举例
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煤炭气化技术的应用
1.作为工业燃气
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7.煤炭气化制氢
氢气广泛用于电子、冶金、玻璃生产、化 工合成、航空航天、煤炭直接液化及氢能电 池等领域
目前世界上96％的氢气来源于石化燃料转 化，同时煤炭气化制氢也起着很重要的作用， 一般是将煤炭转化成CO和H2，然后通过变换 反应将CO转换成H2和H2O，再将富氢气体经过 低温分离或变压吸附及膜分离技术，即可获 得氢气。
二次世 界大战 时期
二次世 界大战
后
70年代
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