国内外煤气化技术的比较与评述
国内外各种先进煤气化技术
国内外各种先进煤气化技术一、引言二、煤气化技术概述：2.1 固定层制气工艺（移动床）2.2 流化床气化工艺2.3 气流床气化工艺2.4 其他煤气化技术三、国内主流煤气化技术详解3.1 Lurgi（鲁奇）煤气化技术3.2 Texaco（德士古）煤气化技术3.3 Shell煤气化技术工艺3.4 GSP煤气化技术3.5 Dow煤气化工艺3.6 Texaco、Shell、GSP三种气化技术对比四、其它煤气化技术4.1 第三代煤气化技术4.2 组合气化炉煤气化法五、国内外煤气化的技术现状和发展趋势5.1 国外技术现状和发展趋势5.2 国内的技术现状和发展趋势5.3 国内工业化煤气化装置技术最新成果一、引言我国石油资源相对短缺，仅占化石能源探明储量的51.3％，开采量仅为世界开采量的21.4％，石油供需矛盾日益突出。
由于世界资源日趋减少，中东地区战乱不止，石油价格动荡不稳因此大量依赖石油进口将严重威胁我国国民经济的运行安全。
同时，我国煤炭资源丰富，探明可采储量2040亿t(2002年)。
煤炭在一次能源消费结构中占有主导地位，20世纪80年代以来一直在70％上下。
专家研究认为，在未来相当长时期内，一次能源消费结构中煤炭仍将居主导地位，到2050年将维持在50％以上。
目前国内发展煤气化合成化工产品的势头很旺特别是在产地,一批新的煤化工项目开始起步,老企业正以现代新技术改造传统落后的生产装置,以油为原料的大、中型合成氨厂开始进行煤代油的技术改造。
通过改造可以达到降低生产成本，改善环境状况之目的。
本文针对这一情况综合介绍国内煤气化技术现状，并对目前主流煤气化技术作一横向对比。
煤炭气化，即在一定温度、压力条件下利用气化剂(O2、H2O或CO2)与煤炭反应生成洁净合成气(CO、H2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。
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。
国外煤化工技术发展现状
国外煤化工技术发展现状随着能源需求的不断增长，煤作为一种廉价且丰富的化石燃料，在国外发挥着重要的作用。
然而，煤燃烧所释放的二氧化碳等温室气体对全球气候变化产生了严重影响，因此寻找替代煤炭的能源和技术已经成为国际社会的共同关注点。
在这一背景下，国外煤化工技术发展取得了一系列的突破，探索了一条可持续发展的煤炭利用途径。
首先，国外煤化工技术在煤气化领域取得了重要的进展。
煤气化是一种将固态的煤转化为可燃气体的过程，产生的合成气可以用于发电、制造化学品和燃料等方面。
相比于传统的直接燃烧方式，煤气化技术能够更高效地利用煤炭，减少排放物的产生。
一些国外企业已经开发出了煤气化技术，并将其应用于工业生产中，实现了煤炭资源的高效利用和环境保护。
其次，国外煤化工技术在清洁能源领域也取得了显著的进展。
煤炭转化为液体燃料是煤化工技术的另一个重要方向。
通过将煤炭进行煤液化或煤转化为油的过程，可以生产出高品质的燃料，如合成柴油和合成天然气。
与传统石油提炼相比，煤转化为液体燃料的过程更加环保，同时可以减少对石油资源的依赖。
一些国外企业已经建立了煤矿与化工厂一体化的生产线，使得煤炭加工转化环节更加高效。
此外，国外煤化工技术在碳捕集与储存方面也取得了一定的成果。
碳捕集与储存是一种将二氧化碳从煤燃烧过程中分离出来并储存起来的技术。
通过将二氧化碳储存在地下或海底，可以有效减少温室气体的排放，并为全球气候变化问题找到一种可行的解决方案。
一些国外的煤电厂已经开始使用碳捕集与储存技术，将二氧化碳排放量降至最低。
然而，国外煤化工技术发展也面临一些挑战。
首先，煤炭资源的开发和利用需要大量的投资和技术支持，而这些资源往往分布在偏远地区。
其次，煤炭利用过程中产生的废弃物和污染物对环境造成了一定的影响，处理和处置这些废弃物需要加大研发投入。
另外，煤化工技术的发展需要充足的人才和专业知识，国外各大企业需要加大对人才培养的投入。
综上所述，国外煤化工技术在煤气化、清洁能源和碳捕集与储存等领域取得了显著的进展。
对煤气化技术的研究
对煤气化技术的研究摘要：本文首先阐述了国内外煤化工的现状，然后主要分析了三种煤气化工艺，对今后煤气化技术的应用可以提供借鉴和指导。
关键词：煤气化技术；发展；工艺就我国来看，煤炭资源分布较广泛，而且，这几年的煤化工业的发展也取得了可喜的成绩，随着绿色、安全、环保理念的发展，如何将煤炭转化为更环保、更清洁的气体是一直以来着重研究的问题。
越前沿的煤气化工艺越能在环境保护、节能减排方向展现功能，而且有利于提高煤炭的燃烧率，有利于企业的可持续性发展。
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。
就我国而言，传统的UGI炉块煤间歇气化已经无法满足时代发展的需求，其迫切的需要向先进的粉煤加压气化工艺进行转化，同时这种迫切的需要也为新型煤气化技术的创新和发展提供了可能。
据不完全统计，正在建设的和已经投产的大型洁净煤气化技术的相关装置就有80余套，其中已投入运行中的煤气化装置占比约一半左右，其中对水煤浆气化技术中的四喷嘴、GE煤气化、多原料浆气化、分级气化等和干煤粉气化技术中的Shell煤气化、GSP两段式干煤粉加压气化、单喷嘴干粉气化技术等的应用比较广泛，并且已经取得了不错的成绩。
国内外煤制天然气技术研发现状
国内外煤制天然气技术研发现状目录一、前言 (2)二、国内外煤制天然气技术研发现状 (3)三、主要煤制天然气生产国分析 (7)四、煤制天然气在工业和民用市场的应用 (12)五、煤制天然气的能源市场需求分析 (17)六、绿色环保与碳减排趋势 (20)七、结语总结 (24)一、前言声明：本文内容来源于公开渠道或根据行业大模型生成，对文中内容的准确性不作任何保证。
本文内容仅供参考，不构成相关领域的建议和依据。
传统的煤炭燃烧不仅产生大量的二氧化碳，还会释放大量的硫化物（SOx）和氮氧化物（NOx），这些物质是造成酸雨和城市雾霾的主要源头。
煤制天然气通过煤气化过程，在转化过程中去除了大部分的硫和氮，因此其合成气体在燃烧时产生的SOx和NOx排放显著低于煤炭直接燃烧。
这一特点有助于减少空气污染，改善空气质量。
催化剂和反应器技术的进步是提升煤制天然气生产效率和产品质量的关键因素。
新型催化剂的开发使得煤气化过程中天然气合成反应的效率得到提高，反应器设计的优化则进一步降低了设备的能耗和运行成本。
催化剂的耐高温、耐腐蚀性能也有了显著提高，增加了煤制天然气生产的经济性和可持续性。
由于煤炭资源相对分布广泛且储量丰富，煤制天然气能够提供长期稳定的能源供应。
在全球能源结构转型的背景下，传统化石能源如石油、天然气等面临日益枯竭的风险，而煤炭资源作为一种相对稳定且可持续的能源资源，能够为煤制天然气技术提供源源不断的原料支持。
因此，煤制天然气在长期内能够为国家提供稳定的能源供应，减少能源供应中断的风险。
尽管煤制天然气的市场需求在短期内呈现增长趋势，但未来需求受全球能源政策、国际市场波动等因素的影响较大。
例如，天然气价格的波动、可再生能源的快速发展等都可能影响煤制天然气的市场需求。
环保压力的增大也可能影响煤制天然气生产企业的生产模式和产品定价。
截至2023年底，中国煤制天然气年产能已经突破XX亿立方米，煤制天然气的年产量预计将在2025年达到XX亿立方米。
国内外大规模煤气化技术的现状、发展趋势及主要技术瓶颈分析共40页
Texaco（德士古）气化炉
• 德士古气化工艺是20世纪80年 代煤气化的最新工艺之一,它是由美 国德士古公司开发的以水煤浆为原 料、液态排渣气流床加压气化技术。 原料煤与水、添加剂、石灰石等经 磨机研磨制成浓度为60%～70%的 水煤浆,由煤浆泵加压后与高压氧气 一起经烧嘴混合后,呈雾状喷入气化 炉燃烧室发生气化反应。通过调节 氧/煤浆的比例,使炉内气化温度高 于煤灰流动温度(FT)。
主要特点：固态排渣，适宜弱黏结性碎煤（5-50mm）； 生产能力大；结构复杂，炉内设有破黏和煤分布器、炉箅等转 动设备，制造和维修费用大；入炉煤必须为块煤，原料来源受 限制；出炉煤气中含焦油、酚等，污水处理和煤气净化工艺复 杂、流程长、设备多，炉渣含碳5%左右。
Lurgi加压气化炉发展分为三个阶段：
国内煤气化技术的研究状况
我国在引进国外先进煤气化技术的同时，也在 不断探索拥有自主知识产权的煤气化技术，并在某 些领域取得了突破，一些关键技术已经超越了现有 的国外技术，甚至有的技术已经走出国门。
西北化工研究院开发的大型煤气化技术已形
成完整、 系统的专利体系。该技术原料适应性广， 具有先进的固态排渣和液态排渣技术， “三废” 排放少，设备完全立足于国内，已在25 套工业装 置上得到应用，今后一段时期将迎来装置投运高 峰期。
干加煤热 +水
• 热解 ： 煤 加热煤气+焦油+焦炭
• 气化 ：碳-氧反应
CO2
碳-水蒸气反应
CO2
甲烷生成反应
CH4
煤中其他元素（N、S）与气化剂间的反应
• 通常的煤气化系统包括备煤给料系统、 气化炉、除尘和脱硫。
Texaco-Shell-GSP煤气化技术比较
730 2200 小试厂
商业化装 压力 4.0MPa 1986 年 6
置，生产 温度 1500℃ 月建成，投
H2 和羰
资 2.2 亿马
基合成气
克
联合发电 压力 2.8-3.0 96 年 7 月 MPa，温度 投用，投资
1200-1500℃ 5.1 亿美元
小试装置 气化压力 1.4 小 试 厂 79
气化装 Φ2×10ft，二段反应
发电
年投运。 示 范 厂 83 年 7 月投运
1430 1832
商业化生 压力 2.1MPa 87 年 4 月 产装置， 一段温度 投运 联合循环 1316-1427 发电 ℃，二段
1038℃
中国水煤浆气化装置概况一览表
序 气化装 气化炉台数和形式
号置
煤浆制备
单炉干煤 用途
量（t/d）
主要工 艺条件
2、国内外水煤浆气化装置
到目前为止，国内外已建、在建和拟建德士古水煤浆加压气化装置，加上技 术上相似的道化学气化装置，已达 20 多座，如下表所示：
国外水煤浆气装置概况一览表
序 气化 气化炉台数和形式
号 装置
煤浆制备
单炉干煤 用途
量（t/d）
主要工 艺条件
备注
1 美国蒙 3 台，第 l 台为废锅 棒磨机，试烧评 15～20 中试装 第 1 台设计 3 台分别于
⑦、单台气化炉的投煤量选择范围大。根据气化压力等级及炉径的不同，单 炉投煤量一般在 400～1000t/d（干煤）左右，在美国 Tampa 气化装置最大气化能 力达到 2200t/d（干煤）。
一、Texaco 水煤浆纯氧加压气化技术
1、发展历史 鉴于在加压下连续输送粉煤的难度较大，1948 年美国德士古发展公司 （Texaco Development Corporation）受重油气化的启发，首先创建了水煤浆气化 工 艺 (Texaco coal gasification process) ， 并 在 加 利 福 尼 亚 州 洛 杉 矶 近 郊 的 Montebello 建设第一套投煤量 15t/d 的中试装置。当时水煤浆制备采用干磨湿配 工艺，即先将原煤磨成定细度的粉状物，再与水等添加物混合一起制成水煤浆， 其水煤浆浓度只能达到 50%左右。为了避免过多不必要的水分进入气化炉，采取 了将人炉前的水煤浆进行预热、蒸发和分离的方法。由于水煤浆加热汽化分离的 技术路线在实际操作中遇到一些结垢堵塞和磨损的麻烦，1958 年中断了试验。 早期的德士古气化工艺存在以下明显的缺点。如①、配置煤浆不会应用水煤 浆添加剂和未掌握粒级配比技术，煤浆浓度较低；②、水煤浆制备采用干磨湿配， 操作复杂，环境较差；③、煤浆在蒸发过程中易结垢和磨损；④、分离出的部分 蒸汽（约 50%）夹带少量煤粉无法利用，且在放空时造成污染。 由于在 20 世纪 50～60 年代油价较低，水煤浆气化无法发挥资源优势，再加 上工程技术上的问题，水煤浆气化技术的发展停顿了 10 多年，直到 20 世纪 70 年代初期发生了第一次世界性石油危机才出现了新的转机。德士古发展公司重新 恢复了 Montebello 试验装置，于 1975 年建设一台压力为 2.5MPa 的低压气化炉， 采用激冷和废锅流程可互相切换的工艺，由于水煤浆制备技术得到长足的进步， 水煤浆不再经过其他环节而直接喷人炉内。1978 年和 1981 年再建两台压力为 8.5MPa 的高压气化炉，这两台气化炉均为激冷流程，用于煤种评价和其他研究。 1973 年德士古发展公司与联邦德国鲁尔公司开始合作，于 1978 年在联邦德 国建成了一套德士古水煤浆气化工业试验装置(RCH/RAG 装置)，该装置是将德 士古发展公司中试成果推向工业化的关键性一步，通过实验获得了全套工程放大 技术，并为以后各套工业化装置的建设奠定了良好的基础。
国内外煤气化发展现状及趋势
国内外煤气化发展现状及趋势要谈论煤气化，首先我们应当明白什么是煤的气化。
煤气化是一个热化学过程。
以煤或煤焦为原料，以氧气（空气、富氧或纯氧）、水蒸气或氢气等作气化剂，在高温条件下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为气体燃料的过程。
煤的气化类型可归纳为五种基本类型：自热式的水蒸气气化、外热式水蒸气气化、煤的加氢气化、煤的水蒸气气化和加氢气化结合制造代用天然气、煤的水蒸气气化和甲烷化相结合制造代用天然气。
一、中国国内外煤气化发展现状及趋势煤气化技术在中国已有近百年的历史，但仍然较落后和发展缓慢，国内煤气化以传统技术为主，工艺落后，环保设施不健全，煤炭利用效率低，污染严重。
如不改变现状，将影响经济、能源和环境的协调发展。
近40年来，在国家的支持下，中国在研究与开发、消化引进技术方面进行了大量工作，有代表性的是：50年代末到80年代的仿K-T气化技术研究与开发，曾于60年代中期和70年代末期在新疆芦草沟和山东黄县建设中试装置，为以后国内引进Texaco水煤浆气化技术提供了丰富的经验；80年代在灰熔聚流化床煤气化领域中进行了大量工作并取得了专利；“九五”期间立项开发新型（多喷嘴对置）气流床气化炉，已经通过中试装置（22-24t煤/d）考核运行，中试数据表明其比氧耗、比煤耗、碳转化率、有效气化成分等指标均优于Texaco技术，已经获得了专利；“九五”期间还就“整体煤气联合循环（IGCC）关键技术（含高温净化）”立项，有10余个单位参加攻关；近20年来中国共引进数10台Texaco气化炉和Lurgui气化炉，国内配套完成了部分设计、安装与操作，积累了丰富的经验；此外，在流化床（含循环）、煤及煤浆燃烧、两相流动与混合、传热、传质、煤化学、气化反应、煤岩形态、磨煤与干燥、高温脱硫与除尘等科学领域与工程应用等方面还进行了大量的研究工作。
目前已经过国家鉴定的多喷嘴对置式气流床气化炉，有水煤浆进料形态拓展到干煤粉，建设日处理100t煤中试装置（相当于3万t/a规模），为商业规模（2000-3000t/d）奠定技术基础。
- 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)。
国内外煤气化技术的比较与评述
作者：陈赶生
作者单位：云南云维集团有限公司,云南 曲靖 655038
1.GSPTM煤气化技术的应用[会议论文]-2007
2.赵伟.Zhao Wei浅谈煤气化技术进展及选择[期刊论文]-化工时刊2009,23(7)
3.王宁波.武晋强.Wang Ningbo.Wu Jinqiang灰粘聚循环流化床粉煤气化技术(CAGGTM)的开发与应用[期刊论文]-化肥工业2007,34(1)
4.李大尚GSP煤气化技术及其与其他典型煤气化技术比较[会议论文]-2005
5.阎承信.吴枫.孙永会循环流化床间歇煤气化技术及其应用[期刊论文]-化肥工业2001,28(5)
6.霍锡臣.Huo Xichen流化床煤气炉富氧生产计算[期刊论文]-煤化工2005,33(2)
7.刘卫平.宋伯苍国内煤气化技术发展现状[会议论文]-2008
8.周浩生.李莉.ZHOU Hao-sheng.Li Li流化床煤气化技术的工业应用[期刊论文]-锅炉制造2001(1)
9.霍曲源.师维安.宋宁首套0.6 MPa灰熔聚流化床粉煤气化示范装置运行总结[期刊论文]-中氮肥2010(2)
10.武金锋.徐蕊.王进兵煤气化技术的现状和发展趋势[期刊论文]-氮肥技术2009,30(4)
引用本文格式：陈赶生国内外煤气化技术的比较与评述[会议论文] 2007。