【精品】煤气化技术的现状和发展趋势

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1、煤气化技术的现状和发展趋势唐燕（攀枝花学院四川摘要：本文介绍了煤炭气化技术的概况，并详细地介绍了固定床、流化床和气流床等各种煤炭气化技术。最后本文概要地阐述了国内外煤气化技术的现状和发展趋势。关键词：煤气化技术现状发展趋势煤化工是指以煤为原料，经化学加工使煤转化为气体、液体和固体燃料以及化学品的过程。主要包括煤的气化、液化、干馅，以及焦油加工和电石乙烘化工等多个领域，以冶金焦生产、合成氨造气和城市燃气工程为主要行业特征。煤炭气化，即在一定温度、压力条件下利用气化剂（02、H20或C02）与煤炭反应生成洁净合成气（CO、H2的混合物

2、），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。煤的气化在煤化工中占有重要地位，用于生产各种燃料，是干净的能源，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等多种产品的原料。一、煤炭气化技术概况传统的气化技术是利用炼焦炉、发生炉和水煤气炉气化。进入20世纪以后针对不同煤种和气体用途发展了几百种气化方法，其中以鲁奇碎煤加压气化炉、常压K—T炉、温克勒气化炉等应用最广。20世纪70年代以来围绕提高燃煤电厂热效率、减少对环境的污染技术同题，促使了新一代气化工艺诞生。美国45个洁净煤技术示范项目中有7

3、个煤炭气化联合循环发电项目，配套有6种煤炭气化技术，它们是德士古水煤浆气化技术、CE两段式气流床气化技术、Destec两段加压气流床气化技术、KRW气化技术、U-Gas气化（灰熔聚）技术及BG/L固定床熔渣气化技术等。国内目前采用的煤炭气化技术主要以常压固定床煤气发生炉和水煤气发生炉为多，开发和引进了水煤气两段炉、鲁奇加压气化炉和德士古水煤浆气化技术。二、煤气化技术煤气化技术总的分为地面气化技术和地下气化技术。地面气化技术是将煤从地下挖掘出来后再经过各种气化技术获得煤气的方法；地下气化就是将埋藏在地下的煤炭进行有控制的燃烧，通过对

4、煤的热作用及化学反应而产生可燃气体的过程，其过程集建井、采煤、气化工艺合二为一，将传统的物理采煤方法转变为无人无设备的化学采煤方法，省去了传统的采煤机械设备和地面气化炉笨重复杂设施，具有安全性好、投资少、见效快、污染少、效益高等显著优点。1、地面气化技术地面煤气化技术可按压力、气化剂、气化过程供热方式等分类，常用的是按气化炉内煤料与气化剂的接触方式区分，主要有固定床气化技术、流化床气化技术和气流床气化技术。1.1固定床气化技术固定床一般以块煤或焦煤为原料。在气化过程中，煤由气化炉顶部加入，气化剂rti气化炉底部加入，煤料与气化剂逆

5、流接触，相对于气体的上升速度而言，煤料下降速度很慢，甚至可视为固定不动，因此称Z为固定床气化；而实际上，从宏观角度看，由于煤从炉顶加入,含有残炭的炉渣自炉底排出，气化过程中，煤粒在气化炉内逐渐并缓慢往下移动，因而又称为移动床气化。固定床气化的特性是简单、可靠。同时由于气化剂于煤逆流接触，气化过程进行得比较完全，且使热量得到合理利用，因而具有较高的热效率【2】。1.1.1常压固定床间歇煤气化技术常压固定床间歇式煤气化是以块状无烟煤或焦炭为原料，以空气、蒸汽、氧气为气化剂在常压下将煤转化成煤气的过程。该技术是30年代开发成功的，具有成

6、熟可靠、操作简单、投资少、建设期短的优点，在国内冶金、建材、机械等行业广泛用于制取燃气；在中小型合成氨厂、甲醇厂用于制取合成气；在用气量较少的小型化工装置中用于制取CO和H2。冃前已属落后的技术，其气化率低、原料单一、能耗高，间歇制气过程中，大量吹风气排空，每吨合成氨吹风气放空多达5000m3,放空气体中含CO、C02、H2、H2S、S02、NOx及粉灰;煤气冷却洗涤塔排出的污水含有焦油、酚类及氧化物，造成环境污染。这种煤气化技术的缺点是原料煤要求较高，且单炉生产能力小、渣中残碳较高、气化为常压煤气的压缩功耗高。随着能源政策和环境

7、的要来越来越高以及煤气化技术的不断发展，国家对煤化工准入生产规模要求的提高，在新建的大型煤化工装置中一般不采用此技术。我国中小化肥厂有900余家，多数厂仍采用该技术生产合成原料气，不久的将来，会逐步为新的煤气化技术所取代【3】。代表炉型有美国的U.G.I与前苏联的U.G.II,虽然这两种炉型历史悠久、技术成熟、设备简单、投资省、生产经验丰富，但是存在技术落后、原料动力消耗高、碳转化率低、产品生产成本高、生产强度低、程控阀门多、维修工作量大，废水废气排放多、污染严重的缺点。因此这两种炉型面临着淘汰。1.1.2加压固定床煤气化技术加压

8、固定床气化技术的代表是鲁奇加压气化Lurgi技术，该技术在20世纪30年代已实现工业化，是比较成熟的气化模式。20世纪80年代以来，我国已引进4套现代化的Lurgi气化装置，其中3套用于生产城市煤气，1套用于生产合成氨，在设计安装和运行方面均已取得