气流床水煤浆气化技术的应用现状及开发进展
()* 水 煤 浆 + 石 油 焦 浆 @ 气 化 装 置 。
从国内已投产的水煤浆加压气化装置的运行情 况看， 由于工程设计和操作经验的不完善， 开停车次 数仍较多， 还没有达到长周期、 高负荷、 稳定运行的最 佳状态， 存在的问题还较多。 影 响 "#$%&’ 煤 气 化 的 主 要 因 素 及 改 进 措 施 )-, 烧 嘴 是 %&’()* 气 化 工 艺 的 关 键 部 件 ，
化 装 置 处 于 设 计 和 建 设 阶 段 。 经 过 !# 多 年 摸 索 与 总 结，我国不仅在水煤浆气化领域中积累了丰富的设 计、 安装、 开车经验， 完成了自主知识产权气化技术的 中试装置试验， 并进入了商业化示范装置的开发与建 设阶段。
D ! D
煤
化
工
!""# 年第 $ 期
煤浆走二通道， 介于两股氧射流之间。与渣油气化不
流化床的通常温度 同 控 制 ,+## ! )!’ !## ! 为 固 定 床 、 范 围 - 跃 升 为 传 递 控 制 。此 时 ， 煤的化学活性已退居次 要地位； 而 采 用 +# ! ! 左 右 的 粉 煤 或 煤 浆 进 料 ， 对原 在 (1#234 料 煤 已 不 再 有 大 粒 度 ,.//)0#//- 要 求 ； 气 流 床 中 煤 粉 体 积 仅 占 56 左 右 ， 在固定床、 流化床中 有重要影响的自由膨胀系数、 粘结性等煤的物理性质 差异此时已不起作用； 正是因为采用粉煤， 煤的比表 面 积 比 .// 左 右 粒 煤 增 加 了 近 两 个 数 量 级 ， 对 提 高 热质传递速率、 消除内扩散极为有利。 现 代 气 流 床 气 化 的 共 同 特 点 是 加 压 ,(1#234).10 高温、 细粒度， 但在煤处理、 进料形态与方式、 实 234- 、 现混合、 炉壳内衬、 排渣、 余热回收等技术单元上对策 迥异， 从而形成不同风格的技术流派。其中包括两种 各 具 特 色 的 技 术 流 派 ， 一 种 是 以 美 国 7894:; 技 术 为
758 研 究 水 冷 耐 火 砖 ； 7#8 在 商 业 气 化 装 置 中 建 立 小 型 耐 火 材 料 测 试 装
置； 用 1! 和 水 煤 浆 从 气 化 7.8 研 究 炉 内 温 度 分 布 4.6 ， 炉顶部进料， 用二维数学模型， 包括两相管内流动、 热 传递和化学反应， 来预测煤在气流床中气化的特点与 最优操作条件， 得出炉内温度分布区域， 这样可改变 耐火砖的局部铺设结构， 减少浪费和换砖时间等； 避免使用耐火砖。 7$8 研 究 新 方 法 ，
!(+
:6!6:;;;; 烧 嘴
其运行状态和寿命直接决定着装置能否长周期经济
"#$%&’ 气 化 的 应 用 情 况
国家 中国 中国 中国 中国 美国 美国 德国 日本 美国 生产年份 气化炉台数 进料类别 煤 煤 煤 煤 石油焦 煤 煤 煤 石油焦 煤 石油焦 产品 氨、 甲醇 甲醇、 城市燃气 氨 氨 发电 发电 甲醇 氨 氨 醋酸酐、 甲醇 发电
表! 工厂名称 鲁南化肥厂 上海焦化厂 渭河化肥厂 淮南化工厂
!(!
应 用 情 况 )!* +, 先后在世界各 %&’()* 水 煤 浆 气 化 自 工 业 化 以 来 ，
地 建 成 多 套 生 产 装 置 。 表 : 为 %&’()* 水 煤 浆 气 化 的 应用情况； 表 ! 介 绍 了 今 后 几 年 世 界 上 拟 建 设 的 %&’D
QFLT&/K*0; [O&FC; 8F(0K 7(/LVO; PQ,,; 8F(0K ](N&; ,-(/F&C; PQ,,; 8/*M&)K 8*FN; ,*O0KJ ^*/A(0ZL&;PQ,,; 8F(0K _-(KL0Z(; PQ,, E&&/; 8(/N; Q,,; 8F(0K HO/*Y**/K; PQ,,; 8F(0K
456
经历了从低到高或从高到低的改变， 如果温度改变太 快或太大， 将会使耐火砖开裂、 毁 坏 。所 以 应 尽 量 减 少 开停车次数。
+;!;!;!9999 改 进 耐 火 砖 的 几 点 建 议 456
既保证高温气体不能串到 999999997+8 耐 火 砖 的 砌 筑 设 计 ， 炉壁， 引起气化炉超温， 又要便于局部更换； 使其寿命延长为 5 年或更多， 且 7!8 开 发 新 材 料 ， 花 费 仅 为 当 前 材 料 的 ."2 左 右 ；
7+89 进 行 广 泛 的 研 究 来 探 明 烧 嘴 寿 命 短 的 原 因 ；
避免硫化作用和 7!89 现 用 喷 嘴 材 料 需 要 被 保 护 ， 高温下的腐蚀作用；采用整体材料以避免烧嘴盘管、 烧嘴头焊缝的龟裂； 降低制造 费 用 7 实 验 表 明 ， 7589 发展新的烧嘴材料， 在我国 现 有 的 技 术 条 件 下 ， 仅靠耐磨材料来解决烧嘴 的磨损问题， 不是提高烧嘴寿命的最佳途径， 在提高 耐磨材料质量的同时， 还 应 改 善 烧 嘴 结 构8；
图! 煤气化的应用领域示意图
技术、 关键技术、 “龙 头 ” 技术， 应用领域极为广泛， 如 图 ! 所示。
代 表 的 水 煤 浆 气 化 技 术 ； 另 一 种 是 以 荷 兰 <=8>> 技 术 为代表的干煤粉气化技术。 水煤浆气化技术在世界范围内的商业化市场占 有量大， 技术成熟， 它因煤浆制备、 计量、 输送、 控制简 单， 安全可靠， 操 作 压 力 高 , 可 达 .10234- 和 投 资 省 等 技 术 特 点 得 到 广 泛 应 用 。美 国 能 源 部 的 近 期 目 标 是 对 现有技术进行完善与提高， 在进一步降低成本、 降低 风险、 提高效率上下功夫。 已 引 进 ? 套 789@ 我 国 从 5# 世 纪 "# 年 代 末 至 今 ，
第 ( 期 , 总第 !!5 期 5##? 年 . 月
煤
化
工
&;4>’&=8/A:4>’$BCDEFGH
（ 7;F4>’’’I;1!!5 ） I;1( JDB1’’5##?
气流床水煤浆气化技术的应用现状及开发进展"
于广锁 牛苗任 梁钦锋 于遵宏
（ 华东理工大学洁净煤技术研究所， 上海 "#$"%& ）
黑龙江浩良河化肥厂 金陵石化化肥厂
!""# !""# !""5 !""5 !""5 !""5 !""2 !""2 !""# !""5
! ! ! ! $ ! ! : $ $
!""# 年 $ 月
于广锁等： 气流床水煤浆气化技术的应用现状及开发进展
0 5 0
运行。烧嘴寿命很短是目前亟待解决的一个问题。
7!8 烧嘴
美国 美国
表+ 工厂名称
近 几 年 世 界 上 拟 建 设 的 "#$%&’ 气 化 装 置 国家 美国 日本 美国 美国 法国 印度 美国 荷兰 中国 中国 生产年份 气化炉台数 进料类别 煤 石油焦 石油焦 石油焦 燃料油 焦炭 石油焦 废弃物 煤 煤 产品 制柴油、 发电 发电 制 >! 、 发电 发电 制 >! 、 发电 发电 发电、 合成气 发电、 制 ,< 氨 氨、 制氢
4:; 气 化 装 置 ， !( 台 气 化 炉 ， 还 有 两 套 引 进 7894:; 气
注： 上海市启明 -， " 上 海 市 青 年 科 学 基 金 资 助 项 目 , #!MI5+ 星 计 划 , #(MO!?#!( - 项目。 收稿日期： 5##(@!!@5( 作者简介： 于广锁， 男， !+*# 年 生 ， !++" 年 毕 业 于 华 东 理 工 大 学无机化工专业， 副教授， 主要从事气流床气化技术开发。
!
"#$%&’ 气化
美 国 %&’()* +!""! 年 初 成 为 ,-&./*0 公 司 一 部
同的是：水煤浆气化喷嘴经常面临喷口磨损问题， 主 要 是 由 于 水 煤 浆 在 较 高 线 速 下 + 约 $"ABC@ 对 金 属 材 质 的冲刷和高温腐蚀。 气化炉、 喷嘴、 激 冷 环 等 为 %&’()* 水煤浆气化的技术关键。
影响。
烧嘴的运行质量对耐火砖有重要影响。 运行温度对耐火砖的寿命有很大 当开车或停车时， 气化炉的温度
%&’()&* 公 司 早 在 +,-. 年 就 成 立 了 一 个 专 门 研 究 烧
嘴的团队， 对烧嘴多次修改， 使现在的烧嘴寿命为原 来 的 . 倍 ， 记 录 的 最 长 单 台 炉 运 行 时 间 达 ,+/ ， %&’(0
7894:;’’’’’ %>;K4>’ L@%4E
’’’’
文章编号： （ 5##? ） !##@#0’’ 中图分类号： 7M0?. 1 5’’ 文献标识码： N
右的化学反应控制、 !’ !## ! 左 右 的 化 学 反 应 与 传 递 共
引
言
煤气化是煤洁净高效利用技术之一， 是一项共性
:??$ :??\ :??2 !""" !"": :??2 :?95 :?9# !""" :?9$ :??2
$ # $ $ ! : $ # : ! :
E&F(G(/&; ,F&(0; H0&/IJ; ,*I&0&/( KL*0; 8/*M&)K 8*FN; ,*O0K/J; PQ,,; 8/*M&)K RLFF&; 7&K-(0*F; 8F(0K ST&;,LKJ; UAA*0L(; 8F(0K ,*VV&J.LFF&; WJ0I(C; 8F(0K ,*(F; Q(CL VL)(KL*0; [()LFL KJ XL0ICY*/K; P0K&I/(K&Z; HF; E*/(Z*;PQ,,; 8F(0K
浅谈我国自主研发的气流床煤气化技术现状与发展
我 国缺油少气 ， 但煤炭 资源丰富 ， 是世界上最大 的煤炭 生 产 国和 消费 国。据统计 ，煤炭 生产 和消费 占一次能源构 成 的 ７ ５％左 右 ，在 未 来 的 ３ ￣５ ０ ０年 内 ，煤 炭 仍 将 是 我 国主 要 的一 次能源 。我 国煤炭资源 的主 要特 点是 ：高硫、高灰 、低热值 ， 而我 国的煤炭利用技术普遍 落后 ， 这使 我国成为世界上环境污 染最 严重 的国家之一 ， 同时也给 我国带来直 接和 间接 的巨大经 济损 失。因此 ， 采用先进成熟 的煤炭气化技 术来提高煤炭 的洁 净高 效利用是解决这一 问题 的正 确选 择 ， 气流床煤气化技术 而 是 我国煤 化工发展 的必然趋势 。我国不断吸收、消化和改进从 国外 引进 的先进气流床煤气化技术 ，并通 过 自身的技术储备 ， 经过 几十年的探索研究 ， 取得 了令人可 喜的成果 ， 为我 国煤化 工长远 发展做出 了贡献 。 已研制成 功了 ６种 ， 现 包括 以水煤浆 进料 方式为主的多元料浆加压气化技术 、 多喷嘴水煤 浆加压气 化技术 ， 和以粉煤 进料方式为主 的四喷 嘴对置 式干粉 煤加压气 化技术 、ＨＴＬ粉 煤加压气化技术、两段式干煤粉 加压气 化技 － 术、 熔渣一 非熔渣气化 技术 。 目前 ，这 些技术正在从工业 化试 验装置 阶段稳 步进入示范厂建设 阶段 ， 的已经 投产 ， 中以 有 其 多喷 嘴水煤浆 加压气化技术较为成熟 。 文章对 以上 ６ 种煤 气化 技术现状与 发展做 个简要 的介绍 ，并提 出一 些建议 和展望 。
Ｃｈ ｎ ｏ ｄ ｉｅ ｅ ｅｇ ｖ ｎｏ ｔ ａ ｄ ｔ ｅｐ ｏ ｐ ｃ ｆＣ ｉ ａ Ｓｆ ｗ ｅ ａ ｉ ｃ ｔｏ ｃ ｎ ｌ ｇ ａ ｒ ｃ ｓｅ ． ｉａ Ｓ ｍｅ ａ ｖ ｃ ｓ ｒ ｉ ｅ ｕ ， ｎ ｈ ｒ ｓ ｅ ｔ ｈ ｎ ’ ｌ ｗ ｏ ｏ ｂ ｄ ｇ ｓｆ ａ ｉ ｎｔ ｈ ｏｏ ｙｗ ｓｆ ｅ ａ ｔｄ ｉ ｅ ｏ Ｋ ｅ ｗｏ ｄ ： ｎｒ ｉｅ ｏ ｂ ｄ； ｃ ａ — ａｅ ｈ ｒｙ； ｄ ｙ ｐ ｌ ｅ ｉ ｅ ｏ ｌ ｓ ｇ ｅ ｔ ｇ ｙ ｒ ｓ ｅ ｔａｎ ｄ ｆ ｗ ｅ ｌ ｏ ｌ ｔｒ ｕｒ ｗ ｓ ｒ ｕｖ ｒ ｄ ｃ ａ ； ｕ ｇ ｓｉ ｚ ｎ
流化床煤气化技术的分析研究进展
流化床煤气化技术的研究进展煤气化技术有多种分类法，按煤的进料状态可分为干块进料、干粉进料和煤浆进料。
煤层中燃料运动状态，可分为固定床<亦称移动床）、流化床、气流床和熔融床. 按床层压力等级，可分为低压< < 0.3MPa）、中压<0.3 MPa ～4.5 MPa）和高压< > 4.5MPa）。
按排渣状态，可分为干法<固态）、熔聚和熔渣<液态）。
目前，应用较广泛的煤气化技术有如下几种：1）加压固定床气化技术加压鲁奇炉是典型的加压固定床气化技术，技术成熟，能利用高灰分煤，并且能在2.41 MPa 压力下运行，适合合成液体燃料合成所需要的操作压力，可节约投资和能耗，但过程中产生大量的焦油和酚。
为克服上述缺点，又进行了新的开发，主要技术升级包括进一步提高压力、提高温度和两段引气。
2）流化床气化技术温克勒气化工艺是典型的流化床技术，最早用于工业生产，第一台工业生产装置于1926 年投入运行。
这种炉型存在严重的缺陷，只能利用高活性褐煤，排灰含碳多，飞灰带出碳损失严重，致使碳利用率降低。
针对这些问题开发了新的流化床技术，如高温温克勒<HTW）、灰熔聚气化<KRW ，U-gas）和循环流化床气化工艺。
3）水煤浆气流床气化技术水煤浆气流床气化又称湿法进料气流床气化，其中Texaco 炉是一种率先实现工业化的水煤浆气流床气化技术，其进料方式简单，工程问题较少，具有大的气化能力，可以实现高压力<8 MPa ～ 10MPa）操作。
但冷煤气效率较低，氧耗较高。
为了降低过程氧耗，提高冷煤气效率，在Texaco 气化技术基础上发展了两段进煤煤气化工艺。
4）干粉进料气流床气化技术干粉进料气流床气化技术相对湿法进料具有氧耗低，煤种适应广和冷煤气效率高等优点. 其代表技术有Shell，Prenflo 和日立气流床等。
Shell SCGP 工艺是在K-T炉的基础上所开发的加压K-T气化炉。
我国水煤浆气化技术现状及发展趋势
新材料与新技术化 工 设 计 通 讯New Material and New TechnologyChemical Engineering Design Communications·39·第47卷第4期2021年4月1 我国水煤浆气化技术发展现状与应用技术1.1 我国水煤浆气化技术发展现状水煤浆气化技术兴起于20世纪70年代，水煤浆为液态燃料，具有燃烧稳定、污染较少等特点，可以作为燃料或者合成气原料广泛应用到工业生产中。
水煤浆是由煤、水和其他化学产物按照固定配比形成的混合燃料，因为其中具有水成分，因此水煤浆拥有流动性，因此也成为流动燃料液体应用到生产生活中、因为其是液体，因此可以雾化，在其处于雾化状态下，其燃烧效率较高，能够完全地转化为二氧化碳。
水煤浆较为廉价，应用到工业生产中能够在一定程度上代替石油，从而缓解可能出现的石油问题，降低燃料支出成本，同时也能够保护环境，对环境产生较少的污染。
水煤浆中，水煤配比为7∶3。
在水煤浆的制作过程中，涉及高温、流动和高压等物理过程和化学反应等，正确把握这些影响因素则能够促进水浆煤气化技术中的问题得以迎刃而解。
1.2 我国水煤浆气化主要应用技术现有的水煤浆气化技术主要为华东理工大学多喷嘴对质式水煤浆气化技术，德士古水煤浆加压气化技术，多元料浆新型气化技术和水煤浆-膜式壁-辐射废锅气化技术等。
清华炉技术的应用也标志着我国水煤浆气化技术向大型化技术发展。
华东理工大学多喷嘴对质式水煤浆气化技术作为中国自主知识产权的大型煤气化技术，能够做到合成气的深度加工和利用，在此技术中应用到催化剂、反应器和加工工艺。
在该工艺中，应用到了预膜式喷嘴，且利用煤浆雾化这一方式促进烧嘴的使用寿命延长；在喷嘴对质放置的基础上，充分强化了物料混合，从而促进气化反应进一步发展，能够有效地减少废料。
现阶段在重油气化基础上发展起来的主要技术即非常成熟的德士古水煤浆加压气化技术。
气流床煤气化的技术现状和发展趋势 (1)
世界科学2005.133t 于广锁气流床煤气化的技术现状和发展趋势建设中的多喷嘴对置式水煤浆气化技术示范装置全景图前言我国的煤炭资源丰富,油气匮乏。
在未来几十年内,煤炭在我国能源结构中仍将占主导地位,它是我国战略上最安全和最可靠的能源。
但是,作为煤能源生产与消费大国,我国的煤炭利用技术总体上是落后的:效率低,造成能源浪费;污染严重,导致环境质量恶化。
煤炭气化,即在一定温度、压力条件下利用气化剂(O 2、H 2O 或CO 2)与煤炭反应生成洁净合成气(CO 、H 2的混合物),是对煤炭进行化学加工的一个重要方法,是实现煤炭洁净利用的关键。
煤炭气化技术,尤其是高压、大容量气流床气化技术,显示了良好的经济和社会效益,代表着发展趋势,是现在最清洁的煤利用技术,是洁净煤技术的龙头和关键。
气流床煤气化的优点并不仅仅在于减少空气排放物,它也生成许多具有商业价值的副产品,如高纯度硫、CO 2和无毒炉渣。
随着环境标准的日趋严格,气流床气化的优势越来越突出。
国外技术现状和发展趋势迄今,世界上已商业化的IGCC (Integrated Gasification Combined Cy -cle)大型(250MW 以上)电站都是采用气流床煤气化炉,可见其技术上具有优势。
它们是以水煤浆为原料的ChevronTexaco(Texaco)、Global E-Gas(Destec),以干粉煤为原料的Shell 、Prenflo 、Noell(GSP)。
ChevronTexaco 气化炉美国Texaco 开发的水煤浆气化工艺是将煤加水磨成浓度为60~65%的水煤浆,用纯氧作气化剂,在高温高压下进行气化反应,气化压力在3.0~8.5MPa 之间,气化温度~1400e ,液态排渣,煤气成份CO+H 2为80%左右,不含焦油、酚等有机物质,对环境无污染,碳转化率96~99%,气化强度大,炉子结构简单,能耗低,运转率高,而且煤适应范围较宽。
气流床煤气化的技术现状和多喷嘴对置式水煤浆气化技术的开发
气流床煤气化的技术现状和多喷嘴对置式水煤浆气化技术的开发于广锁, 刘海峰, 周志杰, 王亦飞, 王辅臣, 龚欣, 于遵宏(华东理工大学洁净煤技术研究所,上海 200237) 2005-09-16煤炭气化是对煤炭进行化学加工以实现煤炭洁净利用的关键。
气流床煤气化技术是现在最清洁的煤利用技术之一，主要包括：以水煤浆为原料的GE(Texaco)、Global E-Gas气化炉和以干粉煤为原料的Shell、Prenflo、Noell气化炉［1］。
在新型煤化工和能源转化技术中，煤气化都起有重要作用，特别是在我国，煤气化具有作为原料气和燃料气的双重市场需求，被广泛应用于化工、冶金、机械、建材等行业和煤气生产企业。
1国外技术现状和发展趋势1.1 技术现状1.1.1 GE(Texaco)气化炉美国Texaco公司(2005年5月气化部分被GE收购)开发的水煤浆气化工艺是将煤加水磨成水煤浆，用纯氧作气化剂，在高温高压下进行气化反应，液态排渣，煤气有效成分（CO＋H2）为80%(体积分数)左右，不含焦油、酚等有机物质，碳转化率96%～99%，气化强度大，炉子结构简单，煤适应范围较宽。
目前Texaco的最大商业装置是Tampa电站，于1989年立项，1996年7月投运，12月宣布进入验证运行。
该装置为单炉，日处理煤2 000～2 400 t，气化压力为2.8 MPa，冷煤气效率约76%。
喷嘴、气化炉、激冷环等为Texaco水煤浆气化的技术关键。
更大尺寸Texaco气化炉提高碳转化率的方案为：增加气化炉的停留时间；气化炉直径给定下增加长径比。
Texaco水煤浆气化技术自工业化应用以来，先后在世界各地建成多套生产装置，表1为Texaco水煤浆气化技术的应用情况。
从已投产的水煤浆加压气化装置的运行情况看，由于工程设计和操作经验的不完善，装置还没有达到长周期、高负荷、稳定运行的最佳状态。
存在的问题主要表现在以下几个方面。
◆烧嘴烧嘴是Texaco气化工艺的关键，其寿命直接决定着装置的长期、经济运行。
我国水煤浆气化技术现状及发展趋势 胡永刚
我国水煤浆气化技术现状及发展趋势胡永刚摘要：我国水煤浆气化技术从研究、开发、工程示范到工业化装置的长周期稳定运行，对我国现代煤化工产业的发展起到了举足轻重的作用。
尤其是多种具有自主知识产权的水煤浆气化技术的开发及大规模工业化应用，不仅实现了煤基化工多联产和产业链的延伸，而且强化了我国在世界煤化工、煤基多联产等领域的地位，对世界煤炭清洁、安全、高效利用提供了多元化的技术支撑。
关键词：水煤浆气化技术；现状分析；发展趋势引言：煤炭资源是我国的主要能源，在一次能源结构中处于主导地位。
近年来在经济转型、环保加强等因素的制约下，煤炭消费增速明显放缓，2018年煤炭占我国一次能源消费比例首次低于60%。
在煤炭多种利用方式中，煤气化技术虽然过程复杂、仅占我国煤炭消费总量的6%左右，但却是煤炭高效加工、转化的龙头，也是煤炭清洁利用的关键，更是保障国家经济、能源安全和社会可持续发展的基础。
1.我国水煤浆气化技术现状我国水煤浆气化技术在消化吸收国外先进水煤浆气化工艺的基础上，经过十几年的不断实践积累了丰富的经验，探索开发出多种具有我国自主知识产权的水煤浆气化技术，在我国乃至世界煤炭气化史上写下了浓墨重彩的一笔。
2.水煤浆气化技术2.1多喷嘴对置式水煤浆气化技术多喷嘴对置式水煤浆气化技术是由国家水煤浆研究中心和华东理工大学在先进德士古气化基础上，进行优化、改进且具有自主知识产权的气流床气化技术。
该技术主要包含磨煤制浆单元、气化单元、净化单元和渣水处理单元。
浓度60%的水煤浆是由原料煤和工艺废水经湿法研磨而成，水煤浆经高压煤浆泵与来自空分的纯度≥97%的纯氧经过预膜式工艺喷嘴充分混合，再经高效雾化进入燃烧室，在燃烧室内发生复杂的化学反应，生成粗煤气。
粗煤气携带高温熔渣一起经下降管进入激冷室，熔渣在激冷室内固化，在冲力作用下进入锁斗，定期外排。
而粗煤气经激冷水降温、增湿后间歇外排出激冷室，通过混合器的增湿、旋分器的除尘和水洗塔的洗涤得到的净化煤气送往下一工序。
水煤浆气化技术的发展及应用选择
水煤浆气化技术的发展及应用选择摘要：文章讨论了煤化工气化原理及气化技术的发展趋势，并探讨了各种水煤浆加压气化技术的特点及优缺点，并得出结论：我国煤种很多，一种气化方式只适用某种特定的煤种，气化技术的选择应因煤制宜，目标产品不同也应采用不同的气化技术。
关键词：水煤浆气化技术；发展趋势；应用选择引言煤炭是世界上分布最广储量最多的化石能源，是世界经济和社会发展的重要动力支柱，在未来几十年内，煤炭将仍是世界主要能源之一，煤炭是21世纪中国经济快速发展的重要支柱，占有不可取代的地位。
我国在煤炭综合利用中存在着方法单一、利用效率低、污染严重等问题，这对环境保护和经济社会的可持续发展产生了巨大威胁[1-3]。
因此，积极发展洁净煤技术，从而解决中国油气短缺等能源安全问题，满足国民经济发展对能源的需求，对中国经济社会的可持续发展具有十分重要的意义。
1 煤气化原理及发展趋势1.1 煤气化的原理煤的气化反应是指气化剂（空气、水蒸气、富氧空气、工业氧气以及其相应混合物等）与碳质原料之间以及反应产物与原料、反应产物之间的化学反应。
在气化炉内，煤炭要经历干燥、热解、气化和燃烧过程[5]。
1.1 湿煤中水分蒸发的过程：1.2 热解（干馏）是煤受热后自身发生的一系列物理化学变化过程。
一般来讲，热解的形式为：煤煤气（co2，co，ch4，h2o，h2，nh3， h2s）+焦油+焦炭1.3 气化与燃烧过程。
仅考虑煤的主要元素碳的反应，这些反应如下：a.碳-氧间的反应；b.碳-水蒸气间的反应；c.甲烷生成反应；需要指出的是，以上所列诸反应为煤气化和燃烧过程的基本化学反应，不同过程可由上述或其中部分反应以串联或平行的方式组合而成。
1.2 煤气化技术的发展趋势现代煤炭气化技术发展趋势如下[4]：1.2.1 气化压力向高压发展。
气化压力由常压、低压（98%，比texaco水煤浆气化装置高2%-3%；比煤耗、比氧耗比texaco水煤浆气化工艺低7%。
iData_GE水煤浆气化技术现状和应用前景_李健_陈鲁园_闫龙_亢玉红_马亚军
第43卷第11期 当 代 化 工 Vol. 43，No.11 2014年11月 Contemporary Chemical Industry November，2014基金项目：陕西省教育厅研究项目，项目号：2013JK0686；榆林学院研究项目，项目号：11GK34, JG1304。
收稿日期： 2013-12-23 作者简介： 李健（1980-），男，陕西神木人，讲师，硕士，2008年毕业于延安大学化学工艺专业，研究方向：从事化工教学及煤化工研究工作。
E-mail：lijian5220@。
GE 水煤浆气化技术现状和应用前景李 健1，陈鲁园2，闫 龙1，亢玉红1，马亚军1，尚军飞3（1. 榆林学院化学与化工学院， 陕西 榆林 719000；2. 兖州煤业榆林能化有限公司，陕西 榆林 719000；3. 榆林凯越煤化有限公司，陕西 榆林 719000）摘 要： GE 水煤浆气化技术是第二代煤气化技术中发展最迅速、成就最显著的生产技术之一，是美国通用电气能源集团推广的具有世界领先的煤气化技术，我国对于GE 水煤浆气化技术的应用最为广泛。
讨论了GE 水煤浆气化技术原理、特点、现状，并对该技术的应用前景进行了分析、总结。
关 键 词： GE ；水煤浆；煤气化；应用中图分类号： TQ 546.2 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2014）11-2374-04Present Situation and Application Prospectof GE Coal-water Slurry Gasification TechnologyLI Jian 1，CHEN Lu-yuan 2，YAN Long 1，KANG Yu-hong 1，MA Ya-Jun 1，SHANG Jun-fei 3（1. College of Chemistry & Chemical Engineering ,Yulin University, Shaanxi Yulin 719000，China ； 2. Yanzhou Coal Mining Co., Ltd. Yulin Energy & Chemical Branch, Shaanxi Yulin 719000，China ；3. Yulin Kaiyue Coal Chemical Co., Ltd., Shaanxi Yulin 719000，China ）Abstract : GE coal-water slurry gasification is a second generation coal-water slurry gasification technology that gained quick development and great success in past decades; it is popularized by American GE Energy Corporation and is widely used in our country. In this article, the principle, characteristics and present situation of GE coal-water slurry gasification technology were discussed; application prospect of this technology was analyzed and summarized. Key words : GE; Coal-water slurry; Coal gasification; Application洁净煤技术是高效清洁地利用我国丰富煤炭资源的重要手段，对于满足国民经济快速稳定发展，改善能源利用与环境污染之间的对立关系等方面有着重要意义，现已经成为我国能源可持续发展的重要领域[1]。
气流床气化
气流床气化工艺摘要：煤炭气化是煤利用的主要内容之一，而气流床气化是煤炭气化的一种重要形式。
本文立足我国煤炭气化现状，对目前国际上比较成熟先进的气化工艺（Texaco气化工艺法、shell煤气化工艺法）做了简单介绍。
同时，也阐明了我国未来煤气化的发展方向。
关键词：气流床；煤气化；气化炉；气化工艺；加压气化；环境；引言随着中国经济的快速增长，对能源的需求在与日俱增。
我国是一个多煤贫油少气的国家，如何充分高效率的利用质量参差不等、数量有限且不可再生的煤炭资源是一个摆在国人面前的世纪问题，这关乎民生，也关系到国家的长足发展。
另外，煤炭的开发利用带来了严重的环境问题，这是亟待解决的。
气流床煤气化工艺为煤的洁净高效利用提供了一种可能的途径，这也是本文着重要讨论的。
1、煤炭气化概述气流床气化是一种并流式气化。
气化剂（氧气与蒸汽）将煤粉（70%以上的煤粉通过200目筛孔）夹带入气化炉，在1600~1800℃高温下将煤进一步转化为CO、H2、CO2等气体，残渣以熔渣形式排出气化炉。
也可以将煤粉制成煤浆，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，直接发生火焰反应，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。
随着气流的运动，未反应的气化剂、热解挥发物及燃烧产物夹裹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，相当于流化领域例对固体颗粒的“气流输送”，习惯上称为气流床气化。
1.1 气流床气化技术特点1)煤种适应性强．入炉煤以粉状(或湿式水煤浆状)喷入炉内，各个微粒被高速气流分隔，并单独完成热解、气化及形成熔渣，无相互作用，不会在膨胀软化时造成黏结，即不受煤的黏结性影响．原则上各种煤都可用于气流床气化，但炉内气化温度应高于煤的灰熔点，以利于熔渣的形成．此外，从经济角度来看，应选择褐煤等挥发分高而固定碳少的煤，可大大改善气化条件；人炉的原料煤越细越好，煤粒越小，比表面积越大，气化速度越快，反应时间越短，碳转化率也越高．2)反应物在炉内停留时间短，反应时间约为1s～3 s．随煤气夹带出炉的飞灰中含有未反应完的碳，采取循环回炉的方法可以提高碳转化率；而且由于煤粉在气化炉内停留时间极短，为了完成反应，必须维持很高的反应温度．所以常常采用纯氧作为气化剂，气化温度可高达1 500℃，灰渣以熔融状态排出，熔渣中含碳量低．液体熔渣的排渣结构简单，排渣顺利．但是炉壁衬里受高温熔渣流动侵蚀，易于损坏，影响寿命．3)为了达到1 500℃左右的气化温度，氧气耗量较大，影响经济性．随着高温下蒸汽分解率的提高，蒸汽耗量有所减少．4)出炉煤气温度很高，显热损失大，可用废热锅炉回收热量，提高热效率．为了防止黏性灰渣进入废热锅炉，可先用循环冷煤气将出炉煤气激冷到900℃～1 100℃，并分离出灰渣，再进入废热锅炉．5)出炉煤气的组分以C0，H2，C02和H2O为主，CH4含量很低，热值并不高．产品中不含焦油．煤气产品中有效成分高，不产生含酚废水，烟气净化装置简单．1．2影响气流床气化的主要因素1)高气化温度．气化温度可达1 500℃以上．炉内高温是由煤粉在纯氧下燃烧或部分燃烧释放的热量而保持的，与此同时，碳粒与水蒸气或C02发生吸热的还原反应．提高炉内温度有利于加快反应速度，提高气化强度和生产能力．同时，由于炉内反应速度的提高，炉中的煤粉即使在很短的时间内也能完全气化，获得很高的碳转化率。
气流床煤气化技术进展
新型多喷嘴对置气化工艺工艺流程
新型多喷嘴对置气化工艺特点
（1）采用对置式气化炉，强化传热。煤气化 碳转化率＞98%；合成气中有效成分CO+H2≥90%； 冷煤气效率约为83% （2）气化炉装置可灵活地停下一对烧嘴，另 一对烧嘴可继续工作，不必立即停车，为保压操 作和维修创造有利条件。 （3）能高效生产富氢和一氧化碳的合成气， 甲烷含量少、热值高；燃料可完全气化，不生成 冷凝副产品，气体不含焦油、酚等污染物，三废 处理简单。
3、结语
除上述两种煤气化工艺外，国内近年来还新 兴了许多其他煤气化工艺。如：非熔渣—熔渣 氧气分级煤气化工艺（清华大学）、多元料浆 气化工艺（西北化工研究院）、 HT-L 粉煤加 压气化技术（中国航天集团）。这些煤气化工 艺都具有自身的优点，但也不可避免的存在某 些缺点。各企业应根据实际情况选择最合适的 煤气化工艺
TPRI 两段干煤粉气化工艺工艺流程
TPRI 两段干煤粉气化工艺特点 （1）气化反应温度1400～1600℃，气化压力 可达3.0～4.0MPa，碳转化率高达99%以上，煤气 中有效气体体积分数（CO+H2）高达90%以上。 （2）高温气化不产生焦油、酚等凝聚物，煤气 质量好。 （3）气化炉采用水冷壁结构，以渣抗渣，无耐 火砖衬里，维护少，运转周期长，无需备炉。 （4）与国外同类技术相比冷煤气效率提高 2～ 3个百分点 （5）两段式气化炉后续工艺可配套激冷流程或 废锅流程，满足不同工艺条件的要求
国外已经产业化或完成中试的气流床煤气化 技术主要有K-T气化法、 Shell气化法、Prenflo气 化法、GSP气化法、Texaco法、E-gas气化法、 Eagle气化法、国内气流床煤气化技术主要有多喷 嘴对置、TPRI 两段干煤粉气化、非熔渣-熔渣氧 气分级煤气化和多元料浆气化等。 此处着重讲解近年来国内新兴的两种典型的 气化工艺。 一：以干煤粉为原料的TPRI两段干煤粉气化 工艺； 二：以水煤浆为原料的新型多喷嘴对置气化 工艺。