煤气化技术综述

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1、煤气化技术综述1恩德粉煤气化技术1．1技术开发恩德粉煤气化技术是在常压温克勒气化技术基础上，经过多次技术改造而逐步发展起来的。20世纪50年代，朝鲜咸竞北道恩德郡“七·七”化工厂，从前苏联引进两台温克勒气化炉。60年代末，便对其存在的问题进行了一系列的改造：(1)取消了炉算，改为布风喷嘴向炉内送风，使煤粉得以充分流化，并解决了炉底结渣的问题；(2)在发生炉出口增设了旋风除尘返料装置，减少了气体带出物，提高了碳转化率；(3)将废热锅炉改设在旋风除尘器后面，减轻尘粒对锅炉炉管的磨损，大大延长了废热锅炉的使用寿命和检修期。经过一系列的革新改造后，运转率可达90％以上，单炉生产能力

2、也逐渐扩大，形成了独具特性的恩德粉煤气化技术。1．2技术特点(1)对煤种适应性较宽，可适用于褐煤、长焰煤、不粘或弱粘煤。对煤的活性和灰熔点有一定要求，对灰分、粒度等要求不高，同固定层炉相比，原料煤种已明显拓宽。(2)碳转化率高。炉出口的旋风分离器，可将煤气夹带和含碳颗粒分离出来，并返回气化炉再次气化，从而提高了碳的转化率，可达92％。(3)气化强度大。单炉产气量可达4×l04m3／h。(4)自产蒸汽量大，每10m3煤气可产5．5t蒸汽(P=0．6MPa)，80％自用，20％外送。(5)极少产生焦油，煤气中焦油油渣等含量很低，净化系统简单，污染少。1．3技术指标(1)操作温度

3、：要低于灰熔点80～120℃，一般为～950℃。(2)操作压力：炉内压力～14kPa。(3)气化剂，采用不同气化剂可产生不同组成的煤气。表1—1典型煤气组成(4)主要工艺参数①以褐煤为原料，4×10m3／(h·台)气化炉，生产水煤气，其主要工艺数据见表1—2。表1—2主要工艺数据14②以河南义马长焰煤为原料，生产的煤气，其主要工艺数据见表1—3。表1—3主要工艺数据1．4技术经济(1)投资：以生产能力4X104m3／h炉型为例①气化部分约2400万元②制氧部分(包括两套4000m3／h变压吸附装置)约3600万元，合计：6000万元(2)煤气成本：以河南义马煤生产半水煤气，

4、按现行价格估算约0．12～0．13元／m3。142德士古水煤浆气化技术2．1技术开发德士古(TEXACO)水煤浆气化技术是20世纪50年代由美国德士古公司开发的。当时曾进行过投煤量70t／d的中间试验。由于技术问题于1958年中断试验。1973年世界出现石油危机后，该公司又恢复了试验，并获得迅速进展。1973年在德国建立了一套投煤量为144t／d的示范装置，于1978年投入运行。试验确定了水煤浆浓度(重量比)为60％～70％，操作压力4．01VlPa；测得碳转化率达97％。在此基础上，经过多年的开发与改进，逐步实现了工业化。2．2技术特点(1)气化炉结构简单。德士古水煤浆气

5、化属加压单段气流床气化技术，湿法进料，液态排渣。气化炉结构简单，无机械传动装置。(2)对原料适应性较强。烟煤、褐煤、劣质煤、焦炭、石油焦等均能用于气化，甚至可掺烧垃圾(如废塑料和废轮胎等)，并且可使用几乎所有的气态或液态碳氢化合物，如天然气、液化石油气、原油、重油等。(3)气化生成气有效组份高[(CO+H2)≥80％]，而且H2／CO的比值具有较宽幅度的可调性，适用于制合成氨、甲醇、醋酸、合成汽油等多种化工产品和城市煤气。(4)气化生成气纯度高，不含焦油、酚类等污染物，气体净化简便。几乎无废气排出，废水排放也少，处理后完全达到国家有关排放标准。(5)碳转化率高，一般可达94

6、％～98％。(6)单炉产气能力大。由于德士古炉操作压力较高(3．0～6．5MPa)，又无机械传动装置，便于大型化。目前单炉气化煤量可达2000t／d，按原料煤的消耗指标计，可产合成氨约40X104t／a。2．3技术指标(1)操作温度：1300～1500℃(高于T'80～100℃)。(2)操作压力：3．0～6．5MPa。(3)煤浆浓度(含固百分比)：60％～70％。(4)气化剂：氧气(0296．0％～99．6％)。(5)主要工艺参数：以鲁南化肥厂8X104t／a合成氨装置为例，主要工艺数据见表2—1。表2—1主要工艺数据142．4技术经济(1)投资：以8X10t／a合成氨装置

7、计：气化装置投资5200万元(包括煤运输破碎系统；空分装置投资9240万元。(2)煤气成本：按资料[引，工期工程合成氨成本推算，半水煤气成本约0．26元／m33鲁奇(Lurgi)碎煤加压气化技术3．1技术开发鲁奇碎煤加压气化技术是20世纪40年代由西德鲁奇公司开发，属第一代煤气化工艺，技术成熟可靠，是目前世界上建厂数量最多的煤气化技术。正在运行中的气化炉达数百台，主要用于生产城市煤气和合成原料气。3．2技术特点(1)鲁奇碎煤气化技术系固定床层气化，固体排渣，适应弱粘结性碎煤(5～50ram)。(2)生产能力大。自工