煤炭气化多联产现状及技术原理

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1、煤气化多联产技术现状及系统构建的原理武欣(中国矿业人学(北京)化学与环境工程学院，北京100083)摘要：文章介绍了多联产系统的基本定义、主要产品和构成形式。对煤气化生产过程中多联产技术研究进展进行了评述，主要包括以煤制天然气为基础、以煤气化联合循环(IGCC)为基础、以合成氨基础的联产过程。并指出多联产发展中的有关问题。关键词：煤气化多联产；研究进展；系统组成；原理TheDevelopmentandConstructionPrincipleofCoalGasificationPolygenerati

2、onSystemWUXin(TheSchoolofChemistry&EnvironmentalEngineering，ChinaUniversityofMining&Technology,Beijing100083,China)Abstract:Thedefinition,mainproductsandformofpoly-generationwasexplainedinthepaper.Researchprogressofco-productionduringcoal-chemicalindust

3、rywerereviewed，includingco-productionbasedonammoniasynthesis,integratedgasificationcombinedcycles(IGCC),coaltosyntheticnaturegas.Someproblemsthatoughttobesolvedarepointedout.Keywords:coalgasificationpolygeneration;researchprogress;systemcomposition我国的能源

4、结构以煤为主，其中以煤气化为核心的多联产系统是解决我国未来可持续发展的方h'd之一llj。煤气化技术是以煤炭为原料，采用空气、氧气和水蒸气为气化剂，在气化炉内进行煤的气化反应，以生产出不同组分及不冋热值的煤气，是实现煤炭综合利川和洁净煤技术的重要手段，足发展现代煤化工、煤造汕、燃料煤气和发电等東要工业化生产的龙头。多联产系统奋多种集成方式,仴都以气化技术作为核心f2],并在气化时进行硫元素、鉍元素等脱除，以期实现环境污染物的近零排放；同时根裾市场的需求变化，在气化下游集成不M的生产工艺技术路线来合理地

5、使用合成原料气。一方面甘省装置投资，另一方面通过各环节的申联或并联以期实现史加合理有效地利用能源资源，并最终实现资源、经济、环境等多方而井赢的只而［3］。1煤气化多联产国内外研究现状1.1多联产系统含义所谓多联产系统是指利用从单一的煤气化装置中产生的合成气（co+H2），来进行跨行业、跨部门的联合生产，以得到多种具有高附加值的化工产品（如甲醇、醋酸、醋酸乙烯等）、液体和气体燃料（如F-T合成燃料、城市煤气、人丄天然气等）、其他丄业气体（如C02、H2、CO等），以及充分利用工艺过程的热并进行发电的能源

6、系统［4］。多联产足一个非常复杂的系统工程，其实质足通过以煤气化技术为龙头的多种煤災转化技术的优化集成，不仅可以实现煤炭资源价值的梯级利川，而且能够达到煤炭资源价值提升、利川效卒和经济效益的最人化，同吋还能做到煤炭利川过程对环境最友好。图1煤基多联产系统示意图Figure1Goal-basedCo-productionSystemDiagram化工产品液体燃抖气体燃料1.2以SNG为基础的多联产技术现状煤制天然气技术，是将低阶煤气化制造合成气，然后合成气转化为甲烷，用作替代传统天然气的气体燃料的过程。

7、国家先后在内象、新疆等地规划市批了数个SNG项目。但是，SNG项目生产的甲烷成本价格较高，技术经济性是影响该技术开肢的重耍W素，另外，SNG属于气态产物，不利于储存，Ifu国内城市燃气的用气季节性、时段性非常不均衡，天然气调峰难题亟待解决。在发展储气库、天然气发电等凋峰技术的M吋，采用煤制天然气工厂生产过程调峰也逐渐受到关注。通过优化建设方案，在天然气需求淡季，将过剩产能用于联产液体燃料、化工品等，能够同吋解SNG项目技术经济性和城帘天然气调峰两个方面的叫题［5］。0前，国内提出了众多研究方案［w］,

8、包括多联产催化剂开发、新工艺设计等，但是仍然处于概念设计阶段或实验室研究阶段，未奋应川报道。随着国内SNG产、Ik的发展，SNG多联产技术将受到更大重视，属于未来煤化工技术的重点发展方向之一。1.3以IGCC为基础的多联产技术现状TGCC技术是超清洁、高效发电技术，K•发电效率可达43%-45%,在国内首先在石化行业获得成功，具奋污染物排放低、节能节水等优势［8］,但是存在投资费用高、操作不够灵活的缺点。采川1GCC与煤化工联产，实现物料、能量的总体优化