动力煤气化技术的研究进展
煤气化技术的研究与进展
《东北电力技术》1996年第12期煤气化技术的研究与进展东北电力学院(132012) 张化巧 姜秀民 张靖波 孙键摘 要 文中回顾了煤气化技术的产生及发展过程,阐述了它的应用前景,详细介绍了煤气化技术的发展现状及存在的问题,同时也包括我国学者在这方面的贡献,指出了目前尚待解决的问题和发展方向,最后说明了我国开发这方面研究工作的重要意议。
关键词 煤气化 煤气化技术 流化床1 煤气化技术的产生及应用1.1 煤气化技术的产生煤气化是用气化剂将煤及其干馏产物中的有机物最大限度地转变为煤气的过程。
早在18世纪末期,人们就由煤中获得了煤气,19世纪初形成煤气生产的产业部门。
煤的制气技术从19世纪中叶得到发展,20世纪20年代,出现了煤的多种气化工艺。
1922年,常压流化床粉煤气化的温克勒炉获德国专利,1926年投产。
后来德国又作了增加二次风等方面的改进,提高反应温度和反应空间,并称之为高温温克勒炉。
1955年,第一台加压固定床鲁奇气化炉在德国投产。
1940年,奥地利建成了第一台焦化与气化相结合的两段炉。
1939～1944年期间,第一台常压气化气流床研制成功。
40年代后期,美国开发出气流床气化的德士古气化炉。
20世纪中期,由于丰富的天然气资源通过公用的管线输送广泛地分配到各处,这样由煤所生产的煤气量逐渐减少,一些已建成的煤气化炉也纷纷停产,煤气化技术的发展受到抑制。
20世纪70年代中期,由于注意到石油和天然气储量的日益减少,人们又对煤的气化产生了强烈的兴趣。
70年代初,美国又开发出U-G AS气化炉。
此外,比较成功的煤气化方法还有西屋法、D ow法,Shell法等。
我国自80年代起开始这一领域的研究工作,发表了许多文献。
中科院煤化所于80年代初开始的灰熔聚法流化床气化的研究,目前已进入半工业化试验阶段。
1.2 气化产物的用途煤气化是将煤中可燃物完全转化为气体产物,这些气体产物的潜在用途是:a. 生产天然气的代用品;b. 用作以后生产乙醇、汽油、塑料等的合成气;c. 用作发电的气体燃料;d. 用作生产工业蒸汽和工业用热的气体燃料。
煤气化技术的现状及发展趋势概览
煤气化技术是现代煤化工的基础，是通过煤直接液化制取油品或者在高温下气化制得合成气，再以合成气为原料制取甲醇、合成油、天然气等一级产品及以甲醇为原料制得乙烯、丙烯等二级化工产品的核心技术。
作为煤化工产业链中的“龙头”装置，煤气化装置具有投入大、可靠性要求高、对整个产业链经济效益影响大等特点。
目前国内外气化技术众多，各种技术都有其特点和特定的合用场合，它们的工业化应用程度及可靠性不同，选择与煤种及下游产品相适宜的煤气化工艺技术是煤化工产业发展中的重要决策。
工业上以煤为原料生产合成气的历史已有百余年。
根据发展进程分析，煤气化技术可分为三代。
第一代气化技术为固定床、挪移床气化技术，多以块煤和小颗粒煤为原料制取合成气，装置规模、原料、能耗及环保的局限性较大；第二代气化技术是现阶段最具有代表性的改进型流化床温和流床技术，其特征是连续进料及高温液态排渣；第三代气化技术尚处于小试或者中试阶段，如煤的催化气化、煤的加氢气化、煤的地下气化、煤的等离子体气化、煤的太阳能气化和煤的核能余热气化等。
本文综述了近年来国内外煤气化技术开辟及应用的发展情况，论述了固定床、流化床、气流床及煤催化气化等煤气化技术的现状及发展趋势。
1 ．国内外煤气化技术的发展现状在世界能源储量中，煤炭约占79% ，石油与天然气约占12%。
煤炭利用技术的研究和开辟是能源战略的重要内容之一。
世界煤化工的发展经历了起步阶段、发展阶段、停滞阶段和复兴阶段。
20 世纪初，煤炭炼焦工业的兴起标志着世界煤化工发展的起步。
此后世界煤化工迅速发展，直到20 世纪中叶，煤向来是世界有机化学工业的主要原料。
随着石油化学工业的兴起与发展，煤在化工原料中所占的比例不断下降并逐渐被石油和天然气替代，世界煤化工技术及产业的发展一度停滞。
直到20 世纪70 年代末，由于石油价格大幅攀升，影响了世界石油化学工业的发展，同时煤化工在煤气化、煤液化等方面取得了显著的发展。
特殊是20 世纪90 年代后，世界石油价格长期在高位运行，且呈现不断上升趋势，这就更加促进了煤化工技术的发展，煤化工重新受到了人们的重视。
煤气化技术的研究和应用现状分析
煤气化技术的研究和应用现状分析一、引言煤气化技术是指将煤作为原料，在高温、高压和缺氧的条件下进行化学反应，生成合成气的一种技术。
自20世纪初期开始，煤气化技术就一直受到了人们的关注，成为了产生合成气和一系列化工产品的重要途径之一。
煤气化技术的研究和应用现状分析，对于推动我国能源结构优化升级和经济发展具有重要意义。
二、煤气化技术的研究现状煤气化技术的研究涉及到多个领域，主要包括煤气化反应机理的研究、反应器工程技术的研究、煤气化过程中产生的煤气中的污染物的处理技术等方面。
（一）煤气化反应机理的研究煤气化反应机理是指在化学反应中煤本身所发生的变化，这是研究煤气化技术的重要基础。
目前，关于煤气化反应机理的研究主要包括以下几个方面：煤的结构特征、煤的裂解反应、煤的气化反应以及煤的灰熔化行为等。
（二）反应器工程技术的研究反应器是煤气化技术的核心设备，也是保证煤气化反应能够高效进行的关键。
目前，煤气化反应器主要分为实验室规模反应器和工业规模反应器，其中以工业规模反应器为主。
近年来，随着科技的不断发展，工业规模反应器的使用范围不断扩大，尺寸和反应处理量均有较大增长。
（三）煤气化过程中产生污染物的处理技术煤气化反应中产生大量的废水、废气和固体废弃物，其中含有大量的污染物，严重影响了环境和人类健康。
因此，煤气化后的污染物的处理技术也成为了煤气化技术必须重视的一个方面。
三、煤气化技术的应用现状分析煤气化技术的应用现状主要涉及到煤气化技术在能源、化工、燃料等领域的应用情况。
（一）煤气化技术在能源领域的应用随着能源需求不断增加，煤气化技术在能源领域的应用也日益广泛。
目前，煤气化技术在燃气发电、城市煤气和煤化工领域中得到了广泛应用。
（二）煤气化技术在化工领域的应用煤气化技术是生产合成氨、合成甲醇、合成油、二甲醚、苯乙烯等重要化工产品的重要途径之一。
目前，煤气化技术在化工领域的应用已经取得了很大的成功，且应用领域也在不断扩大。
煤气化技术及其进展概述
煤气化技术及其进展概述华陆工程科技股份公司副总工程师 王洪金煤气化技术是煤化工产业的龙头，是煤基合成油、合成化学品等的关键性技术。
煤气化技术的选用，不能仅仅考虑其某一方面的优势，必须注意工程化的系统分析，也就是从技术的先进性、可靠性以及适用性等方面统一协调起来综合考虑。
一、技术的先进性和可靠性问题1．Shell干粉加压气化工艺 Shell气化技术于2000年前后进入我国市场，以其优异的气化性能指标、煤种适应性宽等优点，引起了中国工程界的极大兴趣，短短的四、五年时间里引进了十几套生产装置，用于生产合成氨和甲醇制氢等。
以60万t/a甲醇为例，对其应用于煤化工领域的先进性、可靠性和适用性等进行工程化的系统分析(系统的界区，从煤的磨制干燥、气化，到合成气经变换、净化后送至甲醇界区)发现，在先进性方面，与湿法Texaco相比，Shell气化技术存在以下问题：①煤气化部分(可比的部分)投资增加30％～40％；②经常运转费用中(主要包括煤粉制备、干燥，激冷气循环，输煤和飞灰过滤的C02压缩，SynGas的压缩送出界区等)，电力消耗大约增加12200kW；③气化部分回收的中压蒸汽(4MPa)供耐硫变换仍嫌不足，需变换副产蒸汽进行补充；④有效气(CO+H2)中H2/CO比不符合生产化学品的要求，SynGas合成化学品时H2/CO至少要>1.5，且耐硫变换工艺条件苛刻，会影响催化剂的寿命；⑤气化性能中，比煤耗和比氧耗分别较湿法Texaco降低8%和15％，但所节约的能耗又被电耗增加所抵消，所以盈利很少，煤价按200元/t、02按0.35元/Nm3、电价按0.344元／kW·h计，年盈利560多万元。
通过以上案例，按全系统进行工程分析可知，Shell煤气化技术具有先进性，但该性能在合成气生产化学品中不具优势。
如果该技术用于IGCC发电，则不存在打折、抵偿的因素，其优势将会被充分发挥。
荷兰的IGCC装置也从侧面印证了这一结果。
煤炭气化技术的进展(论文)
煤炭气化技术的进展《摘要》：煤炭气化技术是我国煤炭高效洁净利用的关键技术，本文主要阐述了煤炭气化技术的基本原理、过程和发展概况，以及在总结我国多年来研究开发煤气化工艺技术的基础上，对该技术的发展趋势以及发展煤炭气化的必要性进行了相关介绍。
《关键词》：煤炭气化；工业应用；发展现状；发展趋势；Abstract： Coal gasification technology is the key technology of efficient and clean use of coal in our country, this paper describes the basic principle, process and development of coal gasification technology, and based on the summary of our country for many years research and development of coal gasification technology, the necessity of the development trend of the technology and development of coal gasification was introduced.Key words ： Coal gasification; Industrial application; Development Status; development trend;引言煤炭气化是指以煤或以煤焦为原料，以氧气(空气，富氧或纯氧)、水蒸气或氢气等作气化剂，在一定温度和压力下通过化学反应将固体煤或煤焦中的可燃部分转化为气体燃料的热化学过程。
本文就煤炭气化技术及发展趋势作简要介绍。
煤炭在我国能源生产与消费结构中一直占主导地位。
煤炭的开发和加工利用已经成为我国环境污染物排放的主要来源。
煤炭气化技术的发展与应用前景展望
煤炭气化技术的发展与应用前景展望随着全球能源需求的不断增长和环境保护意识的提高，寻找替代传统能源的技术和资源已成为当务之急。
在这一背景下，煤炭气化技术作为一种高效、清洁的能源转化方式，引起了广泛关注。
本文将探讨煤炭气化技术的发展历程、应用领域以及未来的前景展望。
煤炭气化技术是将煤炭转化为合成气（一种由一氧化碳和氢气组成的气体）的过程。
这种技术最早在19世纪末开始发展，并在20世纪初实现了工业化应用。
然而，由于当时的技术限制和能源市场的变化，煤炭气化技术并没有得到广泛应用。
随着科技的进步和环境问题的日益突出，煤炭气化技术再次受到重视。
与传统的煤炭燃烧相比，煤炭气化技术具有诸多优势。
首先，煤炭气化可以将煤炭中的有害物质如硫、氮等进行有效去除，减少了大气污染物的排放。
其次，煤炭气化产生的合成气可用作燃料，取代传统的煤炭燃烧，减少了温室气体的排放，对缓解气候变化具有积极意义。
此外，煤炭气化还可以生产化学品和液体燃料，提高能源利用效率。
煤炭气化技术的应用领域广泛，涵盖了能源、化工、冶金等多个领域。
在能源领域，煤炭气化可以用于发电、供热和城市燃气等方面。
煤炭气化发电可以提高煤炭利用效率，减少能源消耗和环境污染。
在化工领域，煤炭气化可以生产合成氨、甲醇、乙二醇等化学品，满足工业生产的需求。
此外，煤炭气化还可以用于冶金行业，生产高纯度的一氧化碳和氢气，用于金属冶炼和合金制备。
然而，煤炭气化技术在实际应用中仍面临一些挑战。
首先，煤炭气化过程需要大量的能源投入，导致能源消耗增加。
其次，煤炭气化废水和废气的处理成本较高，需要进一步研究和改进。
此外，煤炭气化技术的推广和应用还面临技术标准和政策法规等方面的制约。
未来，煤炭气化技术的发展前景仍然广阔。
随着科技的不断进步，煤炭气化技术将更加高效、环保和经济。
煤炭气化技术与可再生能源如风能、太阳能等的结合，可以实现能源的互补和平衡，提供可持续的能源供应。
此外，煤炭气化技术的应用还可以促进区域经济发展和能源结构优化，提高能源安全和国家竞争力。
大型煤气化技术的研究与发展
大型煤气化技术的研究与发展一、本文概述随着全球能源需求的不断增长和环境保护压力的日益加大，煤气化技术作为一种高效、清洁的能源转换方式，正逐渐受到广泛关注。
大型煤气化技术作为煤气化领域的重要分支，其在提高能源利用效率、降低污染物排放以及推动煤炭行业可持续发展等方面具有显著优势。
本文旨在对大型煤气化技术的研究与发展进行全面综述，探讨其技术原理、发展历程、应用领域以及未来发展趋势。
文章将简要介绍煤气化技术的基本原理及其发展历程，阐述大型煤气化技术相较于传统煤气化技术的优势。
文章将重点分析大型煤气化技术的关键技术，包括气化炉设计、气化剂选择、气化过程优化等方面，以及这些技术在提高煤气化效率和降低污染物排放方面的作用。
接着，文章将探讨大型煤气化技术在不同领域的应用情况，如化工、电力、城市燃气等，并分析其在实际应用中的优缺点。
文章将展望大型煤气化技术的未来发展趋势，包括技术创新、产业升级以及环境友好型煤气化技术的研发等方面，以期为推动大型煤气化技术的进一步发展和应用提供参考。
二、大型煤气化技术的分类和原理大型煤气化技术是一种重要的能源转换技术，能够将煤炭、生物质等固体燃料转化为气体燃料，如合成气、煤气等。
这种技术广泛应用于化工、电力、钢铁等领域，是实现煤炭清洁高效利用的关键手段。
大型煤气化技术主要可以分为固定床气化、流化床气化、气流床气化以及熔融床气化等几类。
固定床气化是最早开发的气化技术，其主要原理是将煤块或焦炭置于气化炉内，由上至下逐步气化。
此过程中，煤块与气化剂（如氧气、水蒸气、二氧化碳等）发生反应，生成煤气。
固定床气化技术的主要优点是设备简单、操作稳定，但气化效率相对较低，且对于煤质要求较高。
流化床气化技术则通过引入气化剂使床层中的固体燃料呈流态化，从而增加气化反应的接触面积，提高气化效率。
流化床气化炉内温度分布均匀，对煤质要求较低，且能适应较大的煤粒度范围。
然而，流化床气化技术存在设备磨损严重、灰渣含碳量高等问题。
煤气化技术研究及应用前景展望
煤气化技术研究及应用前景展望煤气化技术是一种将煤炭转化为合成气的过程，通过高温和压力下的化学反应，将煤炭中的碳氢化合物转化为一种混合气体，其中主要成分是一氧化碳和氢气。
这种合成气可以用于发电、制造化学品、液体燃料等多个领域。
随着能源需求的增长和环境污染问题的日益突出，煤气化技术在能源转型和环境保护方面具有重要的应用前景。
煤气化技术的研究和发展已经有数十年的历史，目前已经取得了一系列重要的成果。
研究人员通过改进反应器设计、优化催化剂配方等手段，提高了煤气化过程的效率和产气质量。
同时，煤气化技术也逐渐与其他领域的技术相结合，如燃料电池、合成氨等，进一步提高了煤气化的综合利用效率。
煤气化技术的应用前景非常广阔。
首先，煤气化技术可以为煤炭资源的高效利用提供途径。
煤气化可以将煤炭中的有机物转化为气体，使得煤炭的能源价值得到充分发挥。
与传统的燃煤发电相比，煤气化发电可以减少大气污染物的排放，降低对环境的影响。
其次，煤气化技术还可以为化学工业提供原料。
合成气中的一氧化碳和氢气可以用于合成液体燃料、合成氨等化学品，为化工行业的发展提供了新的选择。
此外，煤气化技术还可以与其他技术相结合，如燃料电池技术，实现煤气的高效利用和能源的清洁转化。
然而，煤气化技术在应用中还面临一些挑战。
首先，煤气化过程需要高温和高压的条件，能源消耗较大。
因此，在提高煤气化效率的同时，也需要寻找更加节能环保的工艺和设备。
其次，煤气化过程中会产生大量的副产物，如焦炭和灰渣，对环境造成一定的影响。
因此，需要开发高效的副产物处理技术，实现煤气化过程的资源综合利用。
此外，煤气化技术的应用还需要解决一些经济和政策上的问题，如投资成本高、市场需求不确定等。
尽管面临一些挑战，但煤气化技术在能源转型和环境保护方面的潜力巨大。
随着能源需求的增长和环境污染问题的加剧，煤气化技术将成为解决能源和环境问题的重要手段之一。
未来，我们可以预见，煤气化技术将进一步发展，实现更高效、更清洁的能源转化。
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动力煤气化技术的研究进展
动力煤气化技术是将煤作为空气、氧气等气体的气化剂，经高温、高压条件下进行热化学反应，得到气体燃料的方法。
该技术
可以利用煤炭资源，实现清洁化能源的生产，被誉为煤炭化工领
域的重要技术。
在目前全球煤化工行业的发展中，动力煤气化技
术已成为主流的煤化工生产方法之一。
本文将介绍动力煤气化技
术的研究进展。
一、动力煤气化技术的发展史
动力煤气化技术的发展历程可以追溯到世纪初的蒸汽机时代。
当时，法国的格雷维尔(Greyville)曾试图将煤炭转化为气体燃料，
但由于技术不成熟，未能成功。
直到上世纪50年代，德国安格洛-鲁斯(Anglo-Russ)公司推出基于流化床的煤气化技术，动力煤气化
技术才开始逐渐成熟。
在煤气化技术的发展和煤炭需求的推动下，动力煤气化技术得以广泛应用，包括煤气轮机、化工工艺、发电
等领域。
但由于其在空气污染和二氧化碳排放方面的问题，动力
煤气化技术逐渐受到关注和限制，许多国家开始寻求更环保、高
效的氢气和合成天然气(SNG)生产方式。
二、动力煤气化技术的研究进展
1. 流化床气化技术
当前，常见的动力煤气化技术主要包括流化床气化、床层气化、翼式气化等。
其中，流化床气化技术是目前应用最为广泛的技术
之一。
它通过调控气化剂与煤粉的速度比，将气化剂在反应器内
的流化作用显著提高，从而达到良好的气化效果。
该技术不仅具
有操作简单、反应速度快、适宜处理各种煤种等优点，同时还能
有效抑制固体粘结和秸秆灰积累问题，确保了气化反应器的稳定
性和安全性。
2. 床层气化技术
床层气化技术与流化床气化技术都是稳定的气化技术。
床层气
化技术主要是将固定的煤粒置于反应器内，通过逐步加热并逐步
供氧的方式，实现煤粒和气体的反应，最终将气体作为燃料来利用。
这种技术适用于处理多中心煤及其混合物，但因为难以控制
反应温度和产物分布，所以需要较高的技术操作能力及高质量的
控制系统。
3. 翼式气化技术
翼式气化技术是一种具有高效、低能耗特点的气化技术，其原
理是利用涡轮气化装置将煤粉朝不同方向旋转，形成极米级的细
小煤粉，从而大大提高了煤粉的气化效率。
而且翼式气化反应器使用简便，且具有较小的装置尺寸，适用于占地面积小、设备投资少和维护成本低等特点。
在此基础上，国内外许多研究机构和企业开始研究和应用翼式气化技术来生产气体燃料。
三、未来动力煤气化技术的发展趋势
虽然动力煤气化技术在煤炭化工领域占据重要地位，但随着环保要求的增强和科技进步的推动，未来的煤化工行业会朝着更加清洁、高效、低能耗的方向发展。
因此，未来动力煤气化技术的发展趋势也将注重以下几个方面的发展：
1. 清洁能源方向发展，研究发展新型非煤炭气化材料。
2. 研究发展新型高效、低能耗气化技术，如电化学等。
3. 利用现代信息技术手段，优化和升级现有的动力煤气化工艺和装备。
4. 多元化发展，结合不同行业、不同用途来提升煤气化产品的使用范围和综合效益。
综上所述，目前动力煤气化技术已经成熟并广泛应用。
在未来的发展中，动力煤气化技术将继续发挥其独特的角色和作用，同时也会随着技术、市场的变化推陈出新。
毫无疑问，随着科技的
不断进步，未来动力煤气化技术的发展方向将更加清洁、高效、多元化和可持续。