现代煤气化技术发展趋势及应用综述_汪寿建
煤气化技术的发展趋势以及国内研究建设现状综述

煤气化技术的开展趋势以及国内研究建设现状文献综述李泽原指导教师申峻太原理工大学化学化工学院7目录0 引言1 煤气化技术的开展趋势分析1.1 煤气化技术的市场需求和政策导向1.2 煤气化技术开展面临的主要问题和解决途径2 主要煤气化技术的开展状况、工艺及设备特点简介2.1 固定床Lurgi/BGL2.2 流化床2.2.1 温克勒/HTW2.3 气流床2.3.1GE Texaco2.3.2 Global E-Gas2.3.3 Shell SCGP / Prenflo2.3.4 GSP3国内煤气化技术开展历程3.1 煤气化技术的引进3.1.1 Lurgi3.1.2 恩德炉Texaco3.1.4 Shell SCGP3.2 煤气化技术的自主研发3.2.1 开展历程灰熔聚3.2.3 多喷嘴对置式水煤浆气化3.2.4 多喷嘴对置式干煤粉加压气化3.2.5 TPRI两段干煤粉气化3.2.6 MCSG多元料浆单喷嘴顶置气化3.2.7 HT-L 航天炉4 煤气化工艺的总结比拟5参考文献0 引言通过搜集整理相关文献和资料形本钱文,文章旨在说明作者对于煤气化知识有一定的了解并提出一些浅薄的比拟和分析。
煤气化主要用于生产各种燃料气,是干净的能源,有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、甲醇、氨、乙酐等多种产品的原料。
煤气化在国内外的开展经过了一定时间的研究、实践后逐渐趋于成熟,并因为市场环境的需求而加快了市场化、大型化的步伐。
在国家政策的指导下,中国的煤气化行业亟需总结以往引进技术的经验,统筹安排在适应当地资源工业配置的情形下引进并自主开发出更适宜更经济环保的气化技术。
1 煤气化技术的开展趋势分析1.1 煤气化技术的市场需求和政策导向20世纪80年代后期,作为煤化工的新突破,煤气化制合成气,再合成乙酸甲酯,进一步进行羰化反响得乙酐的技术标志着煤可以作为一种经济高效的原料应用于化工行业。
煤气化在今天逐渐成为了煤炭清洁高效转化的核心,是开展煤基化学品合成〔氨、甲醇、乙酸、烯烃等〕,液体燃料合成〔二甲醚、汽油、柴油等〕、IGCC发电系统、多联产系统、制氢、燃料电池、直接复原炼铁等过程工业的根底,是这些行业的公共技术。
现代煤气化技术现状及发展趋势综述

现代煤气化技术现状及发展趋势综述发布时间:2021-05-06T13:12:18.810Z 来源:《中国科技信息》2021年6月作者:王海丽[导读] 近年来,随着社会经济的飞速发展,生活和建设的各领域对能源的需求与日俱增。
煤炭一直是我国能源的主体,煤炭生产总量也在逐年快速提升,而其消费量占我国总消费量的很大比重。
现在,环境保护问题受到人们越来越多的关注,如何实现煤炭向清洁、高效的利用转换是未来发展的必然趋势,煤气化是更新利用的一种良好途径。
新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市新市兖矿新疆煤化工有限公司王海丽 830000摘要:近年来,随着社会经济的飞速发展,生活和建设的各领域对能源的需求与日俱增。
煤炭一直是我国能源的主体,煤炭生产总量也在逐年快速提升,而其消费量占我国总消费量的很大比重。
现在,环境保护问题受到人们越来越多的关注,如何实现煤炭向清洁、高效的利用转换是未来发展的必然趋势,煤气化是更新利用的一种良好途径。
关键词:煤气化技术;现状;发展趋势引言无论在工业生产还是国民的生活中,对能量源的消耗量都呈现着持续增长的趋势,导致对资源的供需矛盾越来越突出,出现了一系列的问题。
近年来,我国煤气化技术得到了持续快速的发展,因煤炭资源的使用情况及分布状况决定了,我们要不断的开发和使用现代化先进的煤气化技术,发展具有清洁能源、煤炭能源化工一体化的新型洁净煤技术,是当前煤技术发展的主要方向。
1现代煤气化技术的应用现状1.1固定床气化技术目前固定床气化技术主要有两种:一种是由美国开发的固定床间歇式气化炉,一种是由德国鲁奇公司开发的鲁奇气化炉。
固定床间歇式气化炉采用空气和H2O作为氧化剂,煤炭品种为无烟煤和焦炭,能够在常压条件下发生气化反应,早期使用比较广泛。
该技术在气化过程中污染仍然较大,容易产生废水、废渣等,在我国目前环保政策下发展前景渺茫。
鲁奇气化炉是由德国首次使用的,原理是在高温(800~900℃)、高压(2.5~4.0MPa)下,分别将煤炭反应产生含CO和H2外,还含有CH4以及其他气体,气体成分简单,热值高,能够作为城市用气。
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。
现代煤气化技术发展趋势及应用王帅

现代煤气化技术发展趋势及应用王帅发布时间:2021-10-09T02:45:26.176Z 来源:《防护工程》2021年14期作者:王帅[导读] 随着我国社会和经济的发展,在生活和生产上对能源的需求量也越来越大。
煤炭是我国能源的主体,我国大部分的能源都是由煤炭提供,煤炭的生产产量也在日益增加,在我国总消费中占有着非常大的比重。
但是煤炭在应用的过程中将会对环境产生一定的不良影响,如今我国环境逐渐恶化,环境问题成了社会重视和关注的问题,未来的发展必须要重视煤炭的高效利用,尽可能的减少对环境的危害。
在未来,煤气化是煤炭的一种新型的而且非常重要的利用途径。
目前我国非常重视现代化煤气化技术的研究和发展。
王帅新疆宝明矿业有限公司摘要:随着我国社会和经济的发展,在生活和生产上对能源的需求量也越来越大。
煤炭是我国能源的主体,我国大部分的能源都是由煤炭提供,煤炭的生产产量也在日益增加,在我国总消费中占有着非常大的比重。
但是煤炭在应用的过程中将会对环境产生一定的不良影响,如今我国环境逐渐恶化,环境问题成了社会重视和关注的问题,未来的发展必须要重视煤炭的高效利用,尽可能的减少对环境的危害。
在未来,煤气化是煤炭的一种新型的而且非常重要的利用途径。
目前我国非常重视现代化煤气化技术的研究和发展。
本文将对现代煤气化技术的发展趋势和应用进行分析。
关键词:现代;煤气化;发展趋势;应用我国是能源消耗大国,随着人们生活质量的提高,随着生产的不断发展,对煤炭需求量大大增加。
煤炭能够为生活和生产提供大量的能源,但是在煤炭应用的过程中,将会排放一些对环境产生污染的物质,环境污染将会降低人们的生活质量,最终威胁人们赖以生存的自然环境。
因此,为了降低煤炭对环境的污染,同时尽可能高效的利用煤炭,现代煤气化是一种良好的途径。
现代煤气化作为一种新型的使用技术,其未来发展趋势有待研究,现代煤气化的应用也是目前重要的研究方向。
一、煤炭使用现状分析根据数据统计表明,在2016年全国能源消费总量中有43.6亿吨的标准煤,其中有39.1亿吨是煤炭消费量,煤炭消费量占能源结构中的百分之六十二点四,由此可知看出,煤炭是国家发展能源提供的主体。
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。
现代煤气化技术发展趋势及应用综述

现代煤气化技术发展趋势及应用综述现代煤气化技术是现代煤化工装置中的重要一环,涉及整个煤化工装置的正常运行。
本文分别介绍了中国市场各种现代煤气化工艺应用现状,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,比较了国内外主要的煤气化技术,对当前煤化工技术及产业发展中令人关注的热点,叙述汇总了其工艺特点、应用参数、市场数据等。
标签:煤气化;市场应用;气化特点;参数数据分析一、国内外煤化工现状从世界范围内各种能源的储备量来看,天然气、石油占比12%,而煤炭占比高达79%,由此不难看出,在能源战略中煤炭利用技术的开发和研究占据了何等重要的位置。
世界煤化工的发展经历了漫长的时间,早在二十世纪初,逐渐兴起的煤炭炼焦工业标志着煤炭化工正式进入了发展初期阶段,到了二十世纪中期,有机化学工业一直以煤炭为主要的原材料,随着石油化学工业的逐步兴起,在化工原料的配比中,逐渐强化了天然气和石油的重要性,慢慢降低了煤炭的应用比例,缺乏在实践中的研究、发展和应用,必然会在一定程度上影响世界煤炭化工技术的深入发展和进步。
但是到了二十世纪70年代,大幅度攀升的石油价格,对石油化学工业的健康发展产生了不利的影响,与此同时在煤液化、煤气化等方面煤化工都取得了一定的成绩,尤其是到了二十世纪末,石油价格在世界范围内都始终居高不下,并呈现不断上涨的态势,这就为煤化工技术的发展提供了有力的外部环境,人们也逐渐重视煤化工的重要性。
二、国内常见主要煤气化技术概述2.1固定床加压气化技术(1)常压固定床煤气化技术在常压下,将空气、蒸汽等作为气化剂,将煤转化为煤气的过程就是常压固定床煤气化。
这个技术较为成熟可靠,具有简单的操作流程、较少的投资和较短的建设周期,因此在被广泛应用于国内冶金、机械等行业的燃气制取工作中;同时在中小型合成氨厂、甲醇厂的合成气制取中都有极其广泛的应用。
但是,这种煤气化技术对原料煤有比较高的要求,而且单炉具(2)加压固定床煤气化技术加压固定床气化技术的典型代表是鲁奇加压气化技术。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2016年第35卷第3期CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·653·化工进展现代煤气化技术发展趋势及应用综述汪寿建(中国化学工程集团公司,北京 100007)摘要:现代煤气化技术是现代煤化工装置中的重要一环,涉及整个煤化工装置的正常运行。
本文分别介绍了中国市场各种现代煤气化工艺应用现状,叙述汇总了其工艺特点、应用参数、市场数据等。
包括第一类气流床加压气化工艺,又可分为干法煤粉加压气化工艺和湿法水煤浆加压气化工艺。
干法气化代表性工艺包括Shell炉干煤粉气化、GSP炉干煤粉气化、HT-LZ航天炉干煤粉气化、五环炉(宁煤炉)干煤粉气化、二段加压气流床粉煤气化、科林炉(CCG)干煤粉气化、东方炉干煤粉气化。
湿法气化代表性工艺包括 GE水煤浆加压气化、四喷嘴水煤浆加压气化、多元料浆加压气化、熔渣-非熔渣分级加压气化(改进型为清华炉)、E-gas(Destec)水煤浆气化。
第二类流化床粉煤加压气化工艺,主要有代表性工艺包括U-gas灰熔聚流化床粉煤气化、SES褐煤流化床气化、灰熔聚常压气化(CAGG)。
第三类固定床碎煤加压气化,主要有代表性工艺包括鲁奇褐煤加压气化、碎煤移动床加压气化和BGL碎煤加压气化等。
文章指出应认识到煤气化技术的重要性,把引进国外先进煤气化技术理念与具有自主知识产权的现代煤化工气化技术有机结合起来。
关键词:煤气化;市场应用;气化特点;参数数据分析中图分类号:TQ 536.1 文献标志码:A 文章编号:1000–6613(2016)03–0653–12DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.001Development and applicatin of modern coal gasification technologyWANG Shoujian(China National Chemical Engineering Group Corporation,Beijing100007,China)Abstract:Modern coal gasification technology is an important part of modern coal chemical industrial plants,involving stable operation of the entire coal plant. This paper introduces application of modern coal gasification technologies in China,summarizes characteristics of gasification processes,application parameters,market data,etc. The first class gasification technology is entrained-bed gasification process,which can be divided into dry pulverized coal pressurized gasification and wet coal-water slurry pressurized gasification. The typical dry pulverized coal pressurized gasification technologies include Shell Gasifier,GSP Gasifier,HT-LZ Gasifier,WHG (Ning Mei) Gasifier,Two-stage Gasifier,CHOREN CCG Gasifier,SE Gasifier. The typical wet coal-water slurry pressurized gasification technologies include GE (Texaco) Gasifier,coal-water slurry gasifier with opposed multi-burners,Multi-component Slurry Gasifier,Non-slag/slag Gasifier (modified as Tsinghua Gasifier),E-gas (Destec) Gasifier. The second class gasification technology is fluidized-bed coal gasification process. The typical fluidized-bed coal gasification technologies include U-gas Gasifier,SES Lignite Gasifier,CAGG Gasifier. The third class gasification technology is fixed-bed coal gasification process. The typical fixed-bed coal gasification technologies include Lurgi Lignite收稿日期:2015-09-14;修改稿日期:2015-12-17。
作者:汪寿建(1956—),男,教授级高级工程师,中国化学工程集团公司总工程师,长期从事化工、煤化工工程设计、开发及技术管理工作。
E-mail wangsj@。
化工进展 2016年第35卷·654·Gasifier,Crushed coal Pressure Gasifier,BGL Gasifier. This paper points out the importance of coal gasification and recommends the strategic goal of combination of foreign advanced coal gasification concepts and modern coal gasification technologies with independent intellectual property rights.Key words:coal gasification;market applications;characteristics of gasification;parametric data analysis现代煤气化技术[1-2]是现代煤化工装置当中的重中之重,涉及整个煤化工装置的正常运行。
通常煤化工装置生产不好的企业都与选择的煤气化工艺不能稳定长周期运行有关,煤化工生产与煤气化技术的可靠、成熟、稳定和长周期运行状态有密切的关联。
我国现代煤气化市场上应用的先进煤气化技术种类繁多,达几十种,这些气化工艺大致可以分为3类:第一类是气流床加压气化工艺,又可分为干法煤粉加压气化工艺和湿法水煤浆加压气化工艺。
干法气化有代表性的工艺有Shell炉干煤粉气化、GSP炉干煤粉气化、HT-LZ航天炉干煤粉气化、五环炉干煤粉气化、宁煤炉干煤粉气化、二段炉干煤粉气化、科林炉(CCG)干煤粉气化和东方炉干煤粉气化。
湿法气化有代表性的工艺有GE单喷嘴水煤浆加压气化、四喷嘴水煤浆加压气化、多元料浆加压气化、熔渣非熔渣水煤浆二级气化、清华炉水冷壁水煤浆加压气化和E-gas(Destec)水煤浆气化。
第二类是流化床粉煤加压气化工艺,主要有代表性的工艺有U-gas灰熔聚流化床粉煤气化、SES褐煤流化床气化和灰熔聚常压气化(CAGG)。
第三类是固定床碎煤加压气化,主要有代表性的工艺有鲁奇褐煤加压气化、碎煤移动床加压气化和BGL碎煤加压气化等。
上述各种气化工艺均以适应不同的煤质差异而得到一定范围的使用,并以一定特点、优势以及与煤的匹配适宜性合理而得到市场的青睐和认可,以至这些煤气化技术在一定范围内、适宜特定煤炭资源而存在。
下文分别对一些煤气化工艺的主要特点进行简述。
1 干煤粉气流床加压气化1.1 Shell干煤粉加压气化Shell气化工艺[3]于1972年研究,1993年在荷兰推出,用于燃气发电,投煤量2000t/d。
装置包括原料煤运输、煤粉制备、气化、除尘和余热回收等工序,其中干粉煤加压输送需要N2或CO2。
壳牌气化炉单炉生产能力大,目前国内已投产的气化炉能力最大为3000t/d。
该气化工艺对原料煤适应范围广,如气煤、烟煤、次烟煤、无烟煤、高硫煤及低灰熔点的劣质煤、石油焦等均能用作气化原料。
原料煤含灰量在30%左右也能气化,灰熔点可高达1400~1500℃。
壳牌炉的主要特点是干煤粉进料、多喷嘴气化、水冷壁内衬,气化的高温煤气上行进入废锅进行冷却回收热量。
冷却后的粗煤气经除尘后去气体净化,其中一部分冷合成气去气化炉循环激冷高温煤气。
该工艺具有煤转化率高、冷煤气效率高、有效合成气组分高、高位余热回收效果好、系统无需备炉的优点。
存在的不足有:①设备造价高,投资高的主要因素是采用带膜式壁的废热锅炉、高温高压陶瓷过滤器以及激冷循环气压缩机;②激冷用的循环合成气需加压,功耗较大,压缩机也易出故障;③气化关键设备结构比较复杂,制造周期长导致项目建设周期长。
壳牌干煤粉气化技术在中国的应用[3]见表1。
1.2 GSP干煤粉加压气化GSP气化工艺[2]于1975年由前民主德国GDR 燃料研究所开发,1984年在德国黑水泵市Laubag 建成第一套130MW的商业装置,用于生产甲醇和联合循环发电,投煤量720t/d。
该技术现为西门子德国燃料气化技术公司所有。
气化装置包括原料煤输送、煤粉制备、气化、除尘和余热回收等工序,其中干粉煤加压输送需要N2或CO2并从炉子顶部联合烧嘴进入,目前国内已建成的气化炉能力最大为2000t/d。
该气化炉与壳牌炉的区别为:1个联合喷嘴(单烧嘴)、合成气下行、喷水激冷降温、水冷壁为水进水出,热水在废锅内与锅炉给水换热副产低压蒸汽。
而壳牌为饱和水进,吸热后水汽混合物进入中压汽包分离副产比气化炉高1.0~1.4MPa的中压蒸汽。
GSP炉的主要特点是干煤粉进料、单喷嘴气化、水冷壁内衬,气化炉外壳设有水冷夹套,内件反应室由圆管绕成圆筒型的水冷壁,水冷壁向火面敷有碳化硅耐火衬里保护层。
煤粉和气化剂(氧气+ 过热蒸汽)通过设在炉头上的一个烧嘴喷入气化反应室,产生的高温煤气通过反应室和激冷室,与激冷室内喷嘴喷入的水进行冷却后从出气口快速第3期汪寿建:现代煤气化技术发展趋势及应用综述·655·表1 壳牌干煤粉气化技术在中国的应用(截至2015年)序号企业名称建厂地点气化压力/MPa[气化炉台数(备)/单炉投煤量]/[台/(吨·日−1)]合成气CO+H2/m3·h−1设计产品规模/万吨·年−1投产日期1 湖北双环科技股份公司湖北应城 4.0 1/900 55000合成氨20,尿素35 2007 2 柳州化学工业股份公司湖南柳州 4.0 1/1300 75000合成氨30,尿素52 2007 3 中国石化岳阳煤气化公司湖南岳阳 4.0 1/2000 128000合成氨30,氢气4 2007 4 中国石化湖北化肥分公司湖北枝江 4.0 1/2000 128000合成氨30,甲醇15 2007 5 中国石化安庆分公司江西安庆 4.0 1/2000 128000合成氨30,氢气4 2007 6 云天化天安有限公司云南安宁 4.0 1/2600 128000液氨50 2008 7 云南沾益化工公司云南曲靖 4.0 1/2600 128000合成氨50,尿素87 2008 8 永城煤电有限责任公司河南永城 4.0 1/2400 148000甲醇50 2008 9 河南中原大化有限公司河南濮阳 4.0 1/2400 148000甲醇50 200810 河南开祥化工有限公司河南义马 4.0 1/1350 甲醇30 200811 天津渤海化工集团公司天津临海 4.0 1/1350 82500甲醇 30 2008 12 天津渤海化工集团公司天津临海 4.0 1/1350 82500合成氨30,尿素52 2008 13 辽宁大化有限责任公司辽宁大连 4.0 1/1350 90000甲醇30 2009 14 神华内蒙古煤制油公司鄂尔多斯 4.0 2/2800 336000氢气24 2010 15 大唐国际发电股份公司内蒙古多伦 4.0 3/2800 504000甲醇167,丙烯47 2010 16 贵州天福化工有限公司贵州瓮福 4.0 1/2400 148000合成氨30,甲醇24 2010 17 鹤璧煤电责任有限公司河南鹤壁 4.0 1/2400 148000甲醇50 2011 18 云南云天化股份公司云南水富 4.0 1/2600 128000合成氨50,尿素87 2011 19 越南北江①越南 4.0 1/2600 128000合成氨50,尿素87 201220 呼伦贝尔金新化肥厂呼伦贝尔 4.0 1/900 55000 液氨20 建设21 山西潞安煤制油公司山西潞安 4.0 4/3000 825000 油品100 建设22 中海油大同煤化公司山西大同 4.0 1/2800 180000 甲醇60 建设小计28/70000①壳牌唯一用于化肥建在国外的项目,由寰球工程公司设计。