现代煤气化技术发展趋势及应用综述
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。
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。
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。
浅谈国内煤化工技术的现状和发展方向

浅谈国内煤化工技术的现状和发展方向国内煤化工技术是指利用煤炭资源进行化工加工的技术,包括煤炭气化、煤炭直接液化、煤炭间接液化等多种技术。
随着我国煤炭资源的日益枯竭和环境保护意识的提高,煤化工技术的发展已成为煤炭资源综合利用的必由之路。
本文将对国内煤化工技术的现状和发展方向进行浅谈。
一、国内煤化工技术的现状1. 煤炭气化技术煤炭气化是将煤炭在高温、高压条件下转化为合成气的一种技术。
目前,我国的煤炭气化技术已经相当成熟,主要以固定床气化技术和流化床气化技术为主。
这两种技术在工业应用中已经取得了一定的成绩,但在节能减排和产品质量等方面仍有待提高。
煤炭直接液化是指将煤炭直接转化为液体燃料的技术。
我国自上世纪70年代开始进行了煤炭直接液化的研究和试验,如山西煤炭直接液化试验厂采用了过热水法直接液化技术,取得了一定的成果。
但是由于成本高昂,工艺复杂,产品稳定性差等问题,目前煤炭直接液化技术在我国的工业应用仍相对较少。
煤炭间接液化是通过先进行煤炭气化,再将合成气转化为液体燃料的技术。
由于煤炭间接液化技术能够有效解决煤炭液化过程中的一些问题,如稳定性、储运等,因此得到了广泛的关注和研究。
我国目前正在积极开展煤炭间接液化技术的研究工作,有望在不远的将来实现工业化应用。
以上所述,国内煤化工技术已经取得了一定的成绩,在气化技术和间接液化技术方面取得了较大的进展,但在产品质量、成本控制、环保等方面仍存在不少问题待解决。
煤炭气化技术是最早开发并取得成功的煤化工技术之一,但在节能减排、产品品质等方面仍有待提高。
未来需要加大对煤炭气化技术的研究和开发力度,推动气化技术向更高效、更清洁、更稳定的方向发展。
2. 加强煤炭直接液化技术的研究尽管煤炭直接液化技术在我国的工业应用相对较少,但是随着国际石油价格的不断上涨和我国石油供给的不稳定性,煤炭直接液化技术依然具有较大的发展潜力。
未来需要加大对煤炭直接液化技术的研究,提高产品的品质和降低生产成本,以实现煤炭资源的充分利用。
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。
煤炭气化技术的发展趋势及应用前景分析

煤炭气化技术的发展趋势及应用前景分析煤炭气化技术是将煤炭转化为合成气的一种重要工艺,它具有高效能、低排放、多产物利用等优势。
随着能源需求的不断增长和环境保护意识的提高,煤炭气化技术在能源转型和环保领域的应用前景备受关注。
本文将从技术发展趋势和应用前景两个方面进行分析。
一、技术发展趋势1. 高效能化:随着科技的不断进步,煤炭气化技术在高效能方面取得了显著进展。
传统的煤炭气化技术存在能源浪费和低效率的问题,而现代化的气化技术可以实现煤炭的高效转化,提高能源利用率。
例如,采用先进的气化反应器和催化剂,可以提高气化效率,减少能源损耗。
2. 清洁化:环境保护意识的提高促使煤炭气化技术向清洁化方向发展。
传统的煤炭气化过程中会产生大量的二氧化碳、一氧化碳和硫化物等有害气体,对环境造成严重污染。
而现代化的气化技术可以通过气体净化、尾气处理等手段,有效减少有害气体的排放,实现清洁能源的生产。
3. 多产物利用:煤炭气化技术不仅可以生产合成气,还可以获得一系列有价值的副产品。
例如,合成气可以用于制备合成燃料、化学品和氢气等,副产品包括煤焦油、煤炭灰等可以用于生产沥青、水泥等。
多产物利用不仅可以提高资源利用效率,还可以降低煤炭气化过程的成本。
二、应用前景分析1. 能源转型:煤炭气化技术在能源转型中具有重要作用。
传统的煤炭燃烧方式会产生大量的二氧化碳和污染物,对空气质量和环境造成严重影响。
而煤炭气化技术可以将煤炭转化为合成气,通过合成气发电、合成气制热等方式替代传统的煤炭燃烧,实现清洁能源的利用,减少对化石燃料的依赖。
2. 化学工业:煤炭气化技术在化学工业中有广阔的应用前景。
合成气可以用于制备合成燃料、化学品和氢气等,这些产品在能源、化工、交通等领域的需求量巨大。
同时,副产品的多产物利用也为化学工业提供了更多的原料来源,降低了生产成本,促进了化学工业的可持续发展。
3. 煤炭资源利用:煤炭气化技术可以充分利用煤炭资源。
目前,全球煤炭资源储量丰富,但传统的煤炭开采和利用方式存在浪费和环境污染问题。
现代煤气化技术发展趋势及应用综述

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。
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《化工前沿技术》结课论文现代煤气化技术发展趋势及应用综述学院_化工与药学院专 业 化学工程与工艺年级班别13工艺(1)班学 号2013402010128 学生姓名陈博指导教师 熊 航 行2016 年6月25日JINGCHUUNIVERSITY OF TECHNOLOGY目录前言 (1)1 干煤粉气流床加压气化 (2)1.1 Shell 干煤粉加压气化 (2)1.1.1 Shell 干煤粉加压气化发展优点及瓶颈 (2)1.2 HT-LZ 航天炉干煤粉加压气化 (2)1.2.1 HT-LZ 航天炉干煤粉加压气化发展优点及瓶颈 (2)1.2.2 GSP 气化技术在中国的应用 (2)1.3 五环炉干煤粉加压气化(宁煤炉) (3)1.4 科林干粉煤加压气化(CCG) (3)1.5 四喷嘴对置式干煤粉加压气化(东方炉) (3)2 水煤浆气流床加压气化 (4)2.1 GE 水煤浆加压气化 (4)2.1.1 GE 水煤浆加压气化发展的优点及瓶颈 (4)2.2 四喷嘴水煤浆加压气化 (4)2.2.1 四喷嘴水煤浆加压气化发展的优点及瓶颈 (4)2.3 非熔渣-熔渣分级加压气化(改进型为清华炉) (4)2.4 E-gas(Destec)水煤浆加压气化 (5)3 粉煤流化床加压气化 (5)3.1 U-gas 灰熔聚流化床粉煤加压气化 (5)3.2 SES 褐煤流化床加压气化 (5)3.3 灰熔聚常压气化(CAGG) (5)4 碎煤固定床加压气化 (6)4.1 鲁奇固定床加压气化 (6)4.2 碎煤移动床加压气化 (6)4.2.1 碎煤移动床加压气化发展的瓶颈 (6)4.2.2 鲁奇固定床加压(碎煤)气化技术在中国的应用 (6)4.3 BGL 移动床加压气化 (7)5 现代煤气化技术的市场份额分析 (7)6 心得体会 (8)参考文献 (9)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、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Development and applicatin of modern coal gasification technologyAbstractModern coal gasification technology is an important part of modern coal chemical industrialplants,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,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 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 coalgasification process. The typical fixed-bed coal gasification technologies include Lurgi LigniteGasifier,Crushed coal Pressure Gasifier,BGL Gasifier. This paper points out the importance of coalgasification and recommends the strategic goal of combination of foreign advanced coal gasificationconcepts and modern coal gasification technologies with independent intellectual property rights.【Keywords】coal gasificationmarket applicationscharacteristics of gasificationparametric dataanalysis前言现代煤气化技术[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、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、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、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℃。
1.1.1 Shell 干煤粉加压气化发展优点及瓶颈壳牌炉的主要优点是干煤粉进料、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。
存在的瓶颈有: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。
1.2 HT-LZ 航天炉干煤粉加压气化HT-LZ 是由中航科技集团第一研究院开发的干煤粉气化技术[4],2006 年完成安徽临泉15 万吨/年甲醇装置示范工程设计并建设,采用废锅流程,首套装置于2008 年8 月建成调试。
该工艺煤种适应性较宽,石油焦、气煤、烟煤、无烟煤、焦炭等均可能作为气化原料,气化温度可在1400~1500℃。
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,目前国内在建的气化炉规模最大为2000t/d。