国内煤气化技术评述与展望

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煤气化技术的发展和趋势

煤气化技术的发展和趋势

煤气化技术简介及发展趋势现在煤化工在全国发展的很火,特别是煤制烯烃、煤制气、煤制油等等发展的过快过多,煤气化技术也是五花八门,许多煤气化技术专利商把自己的技术介绍的是世界上最好,没有一点毛病,完美无瑕,其实没有哪一个气化技术是万能的,哪一个气化炉都不是万能炉,都有利弊,煤炭的适应性,工艺要求,投资规模,地质水质条件,产品规模、技术成熟性等等,下面简单介绍一下煤化工气化技术的一些情况。

煤气化是煤化工的龙头,也是煤化工的技术含量较高,主要投资较大,占整个煤化工投资40--50%, 煤气化技术是指把经过适当处理的煤送入反应器如气化炉内,在一定的温度和压力下,通过氧化剂(空气或氧气和蒸气)以一定的流动方式(移动床、硫化床或携带床)转化成气体,得到粗制水煤汽,通过后续脱硫脱碳等工艺可以得到精制一氧化碳气和氢气。

煤炭气化是指煤在特定的设备内,在一定温度及压力下使煤中有机质与气化剂(如蒸汽/空气或氧气等)发生一系列化学反应,将固体煤转化为含有CO、H2、CH4等可燃气体和CO2、N2等非可燃气体的过程。

煤炭气化时,必须具备三个条件,即气化炉、气化剂、供给热量,三者缺一不可。

气化过程发生的反应包括煤的热解、气化和燃烧反应。

煤的热解是指煤从固相变为气、固、液三相产物的过程。

煤的气化和燃烧反应则包括两种反应类型,即非均相气-固反应和均相的气相反应。

不同的气化工艺对原料的性质要求有所不同,因此在选择煤气化工艺时,考虑气化用煤的特性及其影响极为重要。

气化用煤的性质主要包括煤的反应性、粘结性、结渣性、热稳定性、机械强度、粒度组成以及水分、灰分和硫分含量等。

按不同“技术工艺方式”分类煤炭气化工艺可按压力、气化剂、气化过程供热方式等分类,常用的是按气化炉内煤料与气化剂的接触方式区分,主要有:固定床气化在气化过程中,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,煤料下降速度很慢,甚至可视为固定不动,因此称之为固定床气化;而实际上,煤料在气化过程中是以很慢的速度向下移动的,比较准确的称其为移动床气化。

煤炭气化技术的发展与应用前景分析

煤炭气化技术的发展与应用前景分析

煤炭气化技术的发展与应用前景分析近年来,随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益突出,煤炭气化技术作为一种清洁高效的能源转化方式备受关注。

本文将从煤炭气化技术的发展历程、应用领域和前景展望三个方面进行分析。

煤炭气化技术是将煤炭转化为合成气的过程,合成气主要由一氧化碳和氢气组成,可作为化工原料、燃料和电力等多种用途。

煤炭气化技术的发展可以追溯到19世纪末,但直到20世纪上半叶才开始得到广泛应用。

随着石油资源的逐渐枯竭和能源结构的转型,煤炭气化技术受到越来越多的关注和重视。

目前,煤炭气化技术的应用领域主要包括化工、燃料和电力。

在化工领域,合成气可用于生产氨、甲醇、合成油和合成烃等化工产品,为化工工业提供了新的原料来源。

在燃料领域,合成气可用于制备液化石油气(LPG)、液化天然气(LNG)和合成燃料等,满足不同能源需求。

在电力领域,煤炭气化技术可以与燃气轮机或燃气锅炉相结合,提供高效清洁的发电方式,减少对煤炭的直接燃烧,降低二氧化碳等排放物的产生。

然而,煤炭气化技术的应用仍面临一些挑战和难题。

首先,煤炭气化过程中会产生大量的二氧化碳,如何有效地捕获和储存二氧化碳成为一个亟待解决的问题。

其次,煤炭气化技术需要大量的能源投入,如何提高能源利用效率和降低成本是一个重要的研究方向。

此外,煤炭气化技术的应用还面临一些技术难题,如气化剂的选择、气化反应的控制和废气处理等。

尽管面临一些挑战,但煤炭气化技术仍具有广阔的发展前景。

首先,煤炭气化技术可以有效利用煤炭资源,提高能源利用效率,减少对石油和天然气等化石能源的依赖。

其次,煤炭气化技术可以降低燃烧过程中产生的污染物排放,减少对环境的影响,符合可持续发展的要求。

此外,煤炭气化技术还可以为煤炭行业提供新的发展机遇,推动煤炭产业的转型升级。

未来,随着科技的不断进步和创新,煤炭气化技术有望实现更大的突破和应用。

一方面,煤炭气化技术可以与其他新能源技术相结合,如太阳能、风能和生物能等,实现能源的多元化和综合利用。

煤气化技术的现状及发展趋势概览

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

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。

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。

煤气化技术的应用与发展前景

煤气化技术的应用与发展前景

煤气化技术的应用与发展前景煤气化技术是一种将固体煤转化为可燃气体的过程,通过这种技术可以将煤炭资源转化为更清洁、高效的能源形式。

煤气化技术的应用和发展前景备受关注,本文将探讨其在能源领域的应用以及未来的发展前景。

一、煤气化技术的应用1.1 煤气化在化工行业中的应用煤气化技术在化工行业中有广泛的应用。

通过煤气化,煤炭可以转化为合成气,再通过合成气制取合成氨、合成甲醇等重要化工原料。

这种方法不仅可以减少对石油等化石能源的依赖,还可以有效利用煤炭资源,提高资源利用率。

同时,合成氨和合成甲醇等产品也具有广泛的用途,可以用于制造肥料、塑料、涂料等。

1.2 煤气化在能源领域中的应用煤气化技术在能源领域中也有重要的应用。

通过煤气化,煤炭可以转化为合成气,再通过合成气发电、合成气制取液化石油气等方式,将其转化为电力和清洁燃料。

相比传统的燃煤发电,煤气化发电能够大幅减少污染物的排放,提高能源利用效率。

此外,煤气化技术还可以用于生产煤制天然气,实现煤炭资源的高效利用。

二、煤气化技术的发展前景2.1 煤气化技术在环保方面的优势随着人们对环境保护的重视程度不断提高,煤气化技术的环保优势逐渐凸显。

相比传统的燃煤发电,煤气化发电可以大幅减少二氧化硫、氮氧化物等有害气体的排放,减少大气污染。

此外,煤气化技术还可以实现二氧化碳的捕集和储存,减少温室气体的排放,对于应对气候变化具有积极意义。

2.2 煤气化技术在能源转型中的作用随着全球对可再生能源的需求不断增长,煤气化技术在能源转型中扮演着重要角色。

煤气化技术可以将煤炭等化石能源转化为可再生能源的替代品,为能源转型提供了一种可行的途径。

同时,煤气化技术还可以与可再生能源相结合,实现煤炭与太阳能、风能等能源的互补利用,提高能源的可持续性。

2.3 煤气化技术在能源供应安全中的重要性煤气化技术在能源供应安全中也具有重要的地位。

煤炭作为世界上最丰富的化石能源之一,其资源储量丰富、分布广泛,可以为国家提供稳定的能源供应。

煤制天然气技术发展现状及前景展望

煤制天然气技术发展现状及前景展望

煤制天然气技术发展现状及前景展望煤制天然气技术发展现状及前景展望引言:随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益严重,寻找替代传统石油和天然气资源的能源途径显得愈发重要。

煤作为丰富的化石能源资源,具有广泛储量和可开采性等优势,因此煤制天然气(Coal-to-Gas,简称CTG)技术在能源领域逐渐崭露头角。

一、煤制天然气技术的发展现状煤制气技术早在二战时期即有了实践,但由于技术限制以及其高成本等因素,一直未能大规模应用。

近年来,随着技术的不断突破和成本的逐渐降低,煤制天然气技术取得了长足的进展并广泛应用于能源领域。

目前,煤制天然气技术主要有煤炭气化、合成气制备、甲醇合成和甲烷化等环节。

通过煤的气化可以将固体煤转化为气态或液态的合成气,之后再通过合成气制备得到甲醇等化学品,最终经甲烷化反应将甲醇转化为天然气。

在这个煤制天然气的过程中,项目还可根据不同需求和技术可行性选择适合的工艺路线。

我国在煤制天然气技术的研发和应用上取得了显著成就。

2010年,国家能源局启动了煤炭清洁高效利用试点示范工程,在全国范围内探索和推广煤制气技术。

目前,我国已建成多个大型煤制天然气项目,年产天然气已达数千亿立方米。

二、煤制天然气技术的优势煤制天然气技术相较于传统天然气具有多重优势。

首先,煤作为丰富的能源资源,具有较高储量和分布广泛的特点,可以有效减少对进口天然气的依赖,保障能源安全。

其次,煤制天然气技术可以有效减少温室气体排放。

煤炭是传统能源领域的主要温室气体排放来源之一,而煤制天然气技术可以将煤中所含的硫、氮等有害物质以及二氧化碳等温室气体捕捉和处理,降低温室气体排放量,减轻环境污染。

此外,煤制天然气技术还可以推动煤炭行业转型升级,提高资源综合利用率。

通过煤炭气化和合成气制备过程,可以从煤炭中提取出各种化学品,促进煤炭深加工和高值利用。

三、煤制天然气技术的前景展望煤制天然气技术在未来的能源领域具有广阔的前景。

首先,随着国内天然气需求的快速增长,煤制天然气技术可以为我国解决能源供应压力提供重要支撑。

煤炭气化技术及应用前景

煤炭气化技术及应用前景

煤炭气化技术及应用前景煤炭作为我国主要的能源来源之一,一直以来都扮演着重要的角色。

然而,煤炭的燃烧不仅产生大量的二氧化碳等温室气体,还会释放出有害物质,对环境造成严重污染。

为了解决这个问题,煤炭气化技术应运而生。

煤炭气化技术是将煤炭转化为可燃气体的过程。

通过气化反应,煤炭中的碳、氢等元素与氧气反应生成一系列气体,主要包括一氧化碳、氢气和甲烷等。

这些气体可以用作燃料,也可以用于化工合成等领域。

与传统的燃烧方式相比,煤炭气化技术具有许多优势。

首先,煤炭气化技术可以减少二氧化碳的排放。

煤炭气化产生的气体中含有较高浓度的一氧化碳,可以通过进一步的处理转化为二氧化碳。

而这些二氧化碳可以被收集和储存,从而减少对大气的排放。

这种碳捕集技术可以有效地减缓全球气候变化的速度。

其次,煤炭气化技术可以实现资源的高效利用。

煤炭气化可以将煤炭中的碳、氢等元素转化为气体,而不是直接燃烧。

这样一来,煤炭的能量利用率大大提高,可以充分发挥煤炭的潜在能量。

同时,煤炭气化还可以产生一系列有机化合物,可以用于合成燃料、化工原料等,进一步提高资源的利用效率。

此外,煤炭气化技术还可以解决煤炭开采带来的环境问题。

传统的煤炭开采方式会导致大量的煤矸石堆积,给生态环境带来严重破坏。

而煤炭气化可以将煤炭中的有机物转化为气体,减少煤矸石的产生。

同时,煤炭气化还可以对煤炭进行深度加工,将煤炭中的灰分、硫等有害物质去除,减少对环境的污染。

然而,煤炭气化技术也面临一些挑战。

首先,煤炭气化过程中产生的气体中可能含有一些有害物质,如硫化物、氮氧化物等。

这些物质需要经过进一步的处理才能达到环境排放标准。

其次,煤炭气化技术的设备和工艺相对复杂,需要大量的投资和技术支持。

此外,煤炭气化过程中需要消耗大量的水和能源,对水资源和能源供应也提出了一定的挑战。

尽管面临一些挑战,煤炭气化技术仍然具有广阔的应用前景。

随着环境保护意识的提高和对可再生能源的需求增加,煤炭气化技术将逐渐成为一种重要的能源转换方式。

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2012年 第15期 广 东 化 工 第39卷 总第239期 · 59 ·国内煤气化技术评述与展望付长亮(河南化工职业学院,河南 郑州 450042)[摘 要]依据煤气化技术的常用分类标准和评价指标,分析研究了国内所用的煤气化技术的优势与不足。

综合考虑原料广泛性、技术先进性、投资成本等因素,认为航天炉干粉煤气化技术具有适应的煤种多、气化效率高、生产能力大、碳转化率高、投资省、操作费用低等优势,在未来的煤化工产品生产中将会得到普遍的应用。

[关键词]煤气化技术;评述;展望[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2012)15-0059-02Review and Prospects of Domestic Coal Gasification TechnologyFu Changliang(Henan V ocational College of Chemical Technology, Zhenzhou 450042, China)Abstract: According to common classification standard and evaluation index, advantages and disadvantages of domestic coal gasification technology were analyzed and studied. Considering comprehensively the raw material extensive, technology advanced and investment cost, it was thought that HT-L dry powder coal gasification had the vast potential for future development, because of the more quantity of coal type used, higher gasification efficiency, larger production capacity, higher carbon conversion, lower investment cost.Keywords: coal gasification technology ;review ;prospects1 煤气化及其评价指标煤气化指在高温下煤和气化剂作用生成煤气的过程。

可简单表示如下:+⎯⎯⎯→高温煤气化剂煤气其中的气化剂主要指空气、纯氧和水蒸汽。

煤气化所制得的煤气是一种可燃性气体,主要成分为CO 、H 2、CO 2和CH 4,可作为清洁能源和多种化工产品的原料。

因此,煤气化技术在煤化工中处于非常重要的地位。

煤气化反应主要在气化炉(或称煤气发生炉、煤气炉)内进行。

不同的煤气化技术主要区别在于所用的气化炉的形式不同。

通常,对煤气化技术的评价主要从气化效率、冷煤气效率、碳转化率和有效气体产率四个方面进行。

气化效率衡量原料(煤和气化剂)的热值转化为可利用热量(煤气的热值和产生蒸汽的热值)的情况,是最常用的评价指标,标志着煤气化技术的能耗高低。

冷煤气效率衡量原料的热值转化为煤气热值的情况,是制得煤气量多少及质量高低的标志。

碳转化率衡量煤中有多少碳转化进入到煤气中,是煤利用率高低的标志。

有效气体产率衡指单位煤耗能产出多少有效气体(CO+H 2),是对煤气化技术生产有价值成分效果好坏的评价。

这四个指标不完全独立,从不同的方面反映了煤气化技术中人们最关注的问题。

2 煤气化技术的分类煤气化的分类方法较多,但最常用的分类方法是按煤与气化剂在气化炉内运动状态来分。

此法,将煤气化技术分为如下几种。

2.1 固定床气化固定床气化也称移动床气化,一般以块煤或煤焦为原料。

煤由气化炉顶加入,气化剂由炉底送入。

流动气体的上升力不致使固体颗粒的相对位置发生变化,即固体颗粒处于相对固定状态。

气化炉内各反应层高度亦基本上维持不变。

因而称为固定床气化。

另外,从宏观角度看,由于煤从炉顶加入,含有残炭的灰渣自炉底排出,气化过程中,煤粒在气化炉内逐渐并缓慢往下移动,因而又称为移动床气化。

目前,国内采用此方法的煤气化技术主要有固定床间歇气化法和加压鲁奇气化法。

2.2 流化床气化流化床煤气化法以小颗粒煤为气化原料,这些细粒煤在自下而上的气化剂的作用下,保持着连续不断和无秩序的沸腾和悬浮状态运动,迅速地进行着混和和热交换,其结果导致整个床层温度和组成的均一。

目前,国内属于此方法的煤气化技术主要有恩德粉煤气化技术和ICC 灰融聚气化法。

2.3 气流床气化气流床气化是一种并流式气化。

气化剂(氧与蒸汽)与煤粉一同进入气化炉,在1500~1900 ℃高温下,将煤部分氧化成CO 、H 2、CO 2等气体,残渣以熔渣形式排出气化炉。

也可将煤粉制成煤浆,用泵送入气化炉。

在气化炉内,煤炭细粉粒与气化剂经特殊喷嘴进入反应室,会在瞬间着火,发生火焰反应,同时处于不充分的氧化条件下。

因此,其热解、燃烧以及吸热的气化反应,几乎是同时发生的。

随气流的运动,未反应的气化剂、热解挥发物及燃烧产物裹挟着煤焦粒子高速运动,运动过程中进行着煤焦颗粒的气化反应。

这种运动形态,相当于流态化技术领域里对固体颗粒的“气流输送”,习惯上称为气流床气化。

属于此类方法的煤气化技术较多,国内主要有壳牌干粉煤气化法、德士古水煤浆气化法、GSP 干粉煤气化法、航天炉干粉煤气化等[1-3]。

3 国内主要煤气化技术评述3.1 固定床间歇式气化块状无烟煤或焦炭在气化炉内形成固定床。

在常压下,空气和水蒸汽交替通过气化炉。

通空气时,产生吹风气,主要为了积累能量,提高炉温。

通水蒸汽时,利用吹风阶段积累的能量,生产水煤气。

空气煤气和水煤气以适当比例混合,制得合格原料气。

该技术是20世纪30年代开发成功的。

优点为投资少、操作简单。

缺点为气化效率低、对原料要求高、能耗高、单炉生产能力小。

间歇制气过程中,大量吹风气排空。

每吨合成氨吹风气放空多达5000 m 3。

放空气体中含CO 、CO 2、H 2、H 2S 、SO 2、NO x 及粉灰。

煤气冷却洗涤塔排出的污水含有焦油、酚类及氰化物,对环境污染严重。

我国中小化肥厂有900余家,多数采用该技术生产合成原料气。

随着能源和环境的政策要求越来越高,不久的将来,会逐步被新的煤气化技术所取代。

3.2 鲁奇加压连续气化20世纪30年代,由德国鲁奇公司开发。

在高温、高压下,用纯氧和水蒸汽,连续通过由煤形成的固定床。

氧和煤反应放出的热量,正好能供应水蒸汽和煤反应所需要的热量,从而维持了热量平衡,炉温恒定,制气过程连续。

鲁奇加压气化法生产的煤气中除含CO 和H 2外,含CH 4高达10 %~12 %,可作为城市煤气、人工天然气、合成气使用。

相比较于固定床间歇气化,其优点是炉子生产能大幅提高,煤种要求适当放宽。

其缺点是气化炉结构复杂,炉内设有破粘机、煤分布器和炉篦等转动设备,制造和维修费用大,入炉仍需要是块煤,出炉煤气中含焦油、酚等,污水处理和煤气净化工艺复杂。

3.3 恩德粉煤气化技术恩德粉煤气化技术利用粉煤(<10 mm)和气化剂在气化炉内形成沸腾流化床,在高温下完成煤气化反应,生产需要的煤气。

由于所用的原料为粉煤,煤种的适应性比块煤有所放宽,原料成本也得到大幅度降低。

得益于流化床的传质、传热效果大大优于固定床,恩德粉煤气化炉的生产能力比固定床间歇制气有较大幅度的提高。

由于操作温度不高,导致气化效率和碳转化率都不高,且存在废水、废渣处理困难等问题。

此技术多用于替代固定床间歇制气工艺[4-6]。

[收稿日期] 2012-07-21[作者简介] 付长亮(1968-),男,河南荥阳人,硕士,高级讲师,主要从事化工工艺的教学与研究。

广东化工 2012年第15期· 60 · 第39卷总第239期3.4 ICC灰熔聚气化ICC灰熔聚气化法由中科院山西煤化所开发。

其以碎煤为原料(<6 mm),以空气和水蒸气为气化剂,在炉中粉煤沸腾状态下完成煤的气化反应。

ICC灰熔聚气化法采用了独特的气体分布器和灰团聚分离装置,中心射流形成床内局部高温区(1200~1300 ℃),促使灰渣团聚成球,并借助重量的差异实现灰团聚物与半焦的分离,连续有选择地排出低碳含量的灰渣[7]。

由于操作温度有所提高,煤种适应性和气化效率也得到了提高。

但操作压力仍然偏低,生产能力较小。

同时,也存在较重的废水、废渣处理问题。

3.5 德士古水煤浆气化德士古水煤浆气化技术将煤经磨粉、制浆,得到水煤浆。

然后,与纯氧一起,经专用的喷嘴,从气化炉的顶部喷入气化炉。

在气化炉内高温的作用下,瞬间内完成了水分蒸发、煤粉裂解、燃烧及气化反应。

产生的煤气,挟带着液体熔渣并流向下,达底部激冷室。

经水激冷,灰渣凝固,留于水中,从而实现与煤气的分离。

德士古水煤浆气化法在高温(1300~1400 ℃)、高压(最高可达8.5 MPa)、煤熔融状态下进行,生产能力大,碳转化率也得到了大幅度提高。

但由于湿态进料,进料温度升高需要消耗热量多,导致氧耗较高。

同时,水冷激降温,大量热量没有回收,导致气化效率不是太高。

除这些不足外,德士古煤气化技术最突出的问题是喷嘴检修频繁,炉内耐火砖价格昂贵,且使用寿命短3.6 壳牌干粉煤气化壳牌干粉煤气化技术利用干煤粉和气化剂(纯氧及少量水蒸汽),经过特制的喷嘴,从底部喷入高温、高压的气化炉,使煤在瞬间内实现升温、热解、燃烧、熔融及气化反应。

气化产生的高温煤气挟带着液体熔渣向上走,至气化炉顶部,经低温的激冷气激冷降温,灰渣冷凝比重增大,沿炉壁滑落,实现主体的灰渣与煤气的分离。

壳牌干粉煤气化也在高温(1400~1600 ℃)、高压(4.5 MPa左右)、煤熔融状态下进行,生产能力、碳转化率都很高。

煤气的降温主要由水冷壁及合成气冷却器进行,回收的热量多,煤的热值利用充分,气化效率也得到大幅度提高。

采用水冷壁技术,不使用耐火砖,不存在德士古耐火砖易侵蚀的情况。

喷嘴的使用寿命长,且为多个喷嘴,不会因为喷嘴的故障而影响系统的正常运行。

壳牌干粉煤气化突出的问题是设备昂贵、操作控制复杂。

为改进上述不足,为用户提供更多的选择,近来,壳牌公司又开发了一种部分水冷激工艺。

用水激冷室代替庞大、昂贵的合成气冷却器,普通的旋风分离器代替了高温高压陶瓷过滤器,降低了投资成本,但牺牲了部分气化效率和水处理成本。

3.7 GSP干粉煤气化GSP干粉煤气化技术由德国黑水泵公司开发,采用单喷嘴顶喷式气流床气化技术。

气化炉采用水冷壁,煤气降温采用水冷激。

有效地解决了煤种适应性、投资成本等问题。

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