煤炭的高效清洁利用_煤气化技术

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1、第30卷第11期Vol.30No.112007年11月Nov.2007煤炭的高效清洁利用——煤气化技术张晓慧（西北化工研究院，陕西西安710600）[摘要]阐述了煤气化技术是当今煤炭高效洁净利用的关键技术之一。通过对目前几种工业化的煤气化技术的分析比较，指出了煤气化技术的发展方向，并针对陕北能源基地的建设和煤化工的发展提出了一些建议。[关键词]煤气化技术；高效洁净；发展方向[中图分类号]TQ54[文献标识码]A[文章编号]1003-5095(2007）11-0023-03煤炭是地球上储量最丰富、分布最广泛的化石燃表1气化技术的主要特性料，

2、中国富煤贫油少气，加之油价的上涨，能源消费更气化技术固定床流化床气流床排灰形式干灰熔渣干灰灰团聚熔渣依赖煤炭。陕西省是煤炭资源储藏量较大的主要省原料煤特性块煤块煤粉煤粉煤粉煤/水煤浆份，而陕北煤炭探明贮量超过2000亿t，占陕西省粒度/mm13－505－500－80－80.2煤炭资源的99%，储量大、易开采、质优价廉，可供开灰含量/%＜20＜15不限不限＜13采几百年。为此，国家和陕西省政府决定在陕北地区灰熔点/℃＞1250＜1300不限不限≦1350建设大型煤炭能源重化工基地，充分利用陕北的煤炭操作压力/MPa2.242.241.00.

3、03－2.52.5－6.5操作温度/℃400－1200400－1200900－1000950－11001350－1700资源优势带动陕西经济的发展。煤气温度低低中中高从能源供应现状看，合成氨、甲醇和未来的煤直氧气消耗低低中中高接液化及醇醚燃料大都以煤气化制合成气为基础，在蒸汽消耗高低中中高全国范围内，目前仅氨合成和甲醇合成的气化煤量已代表技术LurgilurgiBGL恩德粉灰团聚Shell/Texaco达4000万t/a以上；预计今后煤制油所需气化煤量固定床加压气化（Lurgi）热效率（或冷煤气效率）每年将达到亿吨；工业直接燃煤4亿t/a

4、以上，为解高，氧耗量低，但适用于弱粘或不粘块煤，且煤气中含决污染问题，其中相当部分须采用先进的煤气化方焦油、酚等物质，净化处理流程长、投资高，新建气化案，需气化煤量上千万吨每年；炼油工业为提高油品项目较少采用。质量每年需耗氢100－200亿m3，煤气化是经济可靠流化床气化以碎煤为原料(小于6mm)，煤气中的制氢方案，油品加氢需气化煤量1000万t/a；在几乎不含焦油、酚和烃类，传统流化床为防止床内物未来20年内，煤制油产量将达数千万吨，需增加1亿料因灰含量高而烧结，必须控制在较低的操作温度kW以上的装机容量，拟采用先进的煤气化技术为基(低

5、于950℃)，因而只适用于高活性的褐煤或次烟础的联合循环发电系统，需气化煤量总计约1－2煤。我国开发的灰熔聚流化床气化技术，借选择性排亿t/a。因此，煤的气化是实现煤炭综合利用和洁净灰提高了床内碳浓度，降低了结渣风险，提高了操作煤技术的重要技术单元和主要手段，是发展现代煤化温度（达1100℃），适用煤种已拓宽到烟煤甚至无工、煤造油、燃料煤气等重要工业化生产的龙头。烟煤。流化床操作温度适中，投资低，原料适应性宽，1煤气化技术发展现状因此愈来愈受到重视。其不足之处在于目前的技术操1.1煤气化技术的分类和特点作压力低、单台处理能力与气流床相比较

6、小，同时由按煤在气化炉内移动方式分成固定床（移动床）、于细粉的带出，碳转化率还有待提高。流化床、气流床，表1列出了各类气化技术的主要特气流床气化以粒径＜0.2mm的细粉煤为原料，点。煤粉可以干态（Shell）或浆态（水煤浆，Texaco）进料，[收稿日期]2007-09-15操作温度高,几乎适用任何煤种，煤气中不含焦油、[作者简介]张晓慧（1973-），女，工程师，主要从事煤气化工酚和烃类，气化强度高。但同时投资高,氧耗量高。艺研究工作。针对不同原料煤的煤质情况与工艺特性，可选用·24·河北化工第11期不同的气化工艺。气。气化温度一般为9

7、50℃左右，常压气化，煤气中1.2煤气化技术现状（CO+H2）为80%。技术特点：气体中不产生焦油，操作1.2.1多元料浆气化技术弹性大；单台气化炉的生产能力相对偏小，不适应大多元料浆气化方法是西北化工研究院的专利技规模的高压合成气体的生产。景德镇焦化煤气总厂设术，该气化方法的原料可以是石油焦、石油沥青、煤、计的工业燃气选用了该项技术。石油加工过程的各种固体残渣及残液等，采用合适的1.2.5循环流化床气化技术添加剂，通过一步法制浆技术，制备出合格的气化料循环流化床（CFB）气化技术是20世纪70年代由浆，然后在高温、高压条件下和氧气反应生

8、成CO、H2鲁奇公司开发，主要用于制取燃料气和联合循环发为主成分的合成气。多元料浆气化方法技术先进、成电，适用于为水泥窑提供低热值燃料气。目前单炉最熟、可靠，环境达标，能耗低。在浙江丰登化工有