中国煤气化工艺( 技术)的现状与发展

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1、中国煤气化工艺(技术)的现状与发展摘要：总结我国40多年来研究开发煤气化工艺技术的基础上，提出了我国煤气化工艺的发展方向，即大型气化炉(1000t／d)采用干法进料的Shell炉，而小型炉(1OOt／d)则采用灰熔聚流化床气化炉。关键词:煤气化Shell炉灰熔聚炉；工艺流程PresentStatusandFutureDevelopmentofCoalGasificationTechnologyinChinaAbstract:ThedevelopmentorientationofcoalgasificationinChinaissuggestedbasedonthedo—mesticrese

2、archanddevelopmentofthecoalgasificationtechnologyoverthepast40years，i．e．forlarger(1000t／d)gasifiers，theShelltechnologywithdryfeedisrecommendedwhileforsmallerones(100t／d)，theashagglomerationtechnologyispreferred．Keywords:coalgasification，Shellgasifier，ashagglomerationgasifier，proces一、引言煤气化工艺是煤化工、IG

3、CC、加氢工艺、煤液化等的龙头和基础，气化工艺在很大程度上影响煤化工产品(电力)的成本和效率，因此研发高效、低耗、无污染的煤气化工艺(技术)是发展煤化工的前提。煤气化工艺过程是在气化炉内进行的，为简便叙述，人们习惯把某种气化工艺称作某炉型，如常压固定床气化工艺称作U．G．I炉、水煤浆气化工艺称作Texaco炉、干粉加压气化工艺称作Shell炉等。气化炉的分类大多按煤和气化剂之间的相对流动方式来分，它有三种类型：(1)逆流——固定床或移动床，如U．G．I、Lurgi；(2)并逆流——流化床或沸腾床，如HTW、KRW、灰熔聚炉；(3)并流——气流床、喷流床、夹‘带床，如KT、Texaco、Sh

4、ell炉。我国是继德国以后研发应用煤气化工艺(技术)最多的国家，几乎遍及上述三种床层的各个领域。本文试求总结我国40多年来的研发历史，探求煤气化工艺的发展方向，为国家高层决策提供参考。二、煤化工〔1〕表1富氧气化与空气气化的比较气化强度提高一倍，比煤耗下降10％，但增加了氧耗214m3／1000m3(CO+H2)，折合470m3／t氨。1．1．2粉煤成型及气化随着机采的发展和煤在运输过程中的破碎，到厂煤的成块率一般为40％一70％，约30％-60％的煤不能有效利用。粉煤成型气化为u．G．I炉不能利用的13ram以下的粉煤找到一条利用途径。煤球的制作随粘结剂不同可分为石灰碳化煤球(石灰作粘结

5、剂、吸收变换气中c0。即“碳化”而形成球的固定骨架)、纸浆粘土煤球和腐植酸煤球等，粉煤成型工艺大多用于小型氮肥厂，其通病是气化强度下降。1．1．3变压气化炉采用常压吹风、加压(0．6MPa)制气的循环方式，优点是煤气可直送加压变换工序，节省煤气的压缩功。这种炉型尚停留在试验阶段。1．1．4空气连续气化配深冷除氮工艺利用空气一蒸汽连续上吹制低热值燃气，用深冷法除去多余的N2以满足合成氨工艺需要，该工艺未工业化。1．1．5双炉气化为使U．G．I炉改烧烟煤，曾将两炉串联制气，A、B两炉在空气吹风后，由A炉蒸汽上吹制气，煤气在B炉自上而下通过火层，裂解后甲烷含量基本上符合合成气要求。双炉气化不能正

6、常运行的主要原因是两炉阻力不平衡。1．1．6下吹制气在U．G．I炉改烧烟煤时，曾对操作方法作了改进，即在吹风(吹扫)后立即下吹制气(下吹为主)，煤气在火层中裂解而除去大部分焦油和烃类。由于合成氨中烯烃含量较高，影响合成氨后续工序(合成塔析碳)，这种制气工艺还停留在生产中热值燃气阶段，炉径较小(ml600mm-①2400mm)。1．2碎煤加压气化(Lurgi炉)我国自70年代起，通过自主研发和引进相结合，建成了一系列Lurgi炉试验和生产装置，炉型有①650mm(评价试验炉)、中1lOOnun(中试炉)、中2800mm(工业示范)和m3800mm(工业炉)，Lurgi炉已在几个煤气厂和化肥厂

7、推广应用，试验、设计和应用经验较多。1．3FRESH-Demag炉为在固定床气化炉改烧烟煤，我国曾研发一种叫FRESH—Demag的气化炉(小试和中试)，在吹风阶段，空气从炉顶送人，将炭层蓄热，并使煤灰达到软化温度而形成灰渣；在制气阶段，水蒸气从炉顶送人，煤气经火层裂解，大大降低焦油及cH。含量，煤气质量基本合格；在分渣阶段，水蒸气从炉底送入，将较重的灰渣和较轻的煤粒分离出来而排出炉外。灰渣和炭分离困难是该炉不能工业化的