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:ThedevelopmentorientationofcoalgasificationinChinaissuggest

2、edbasedonthedo—mesticresearchanddevelopmentofthecoalgasificationtechnologyoverthepast40years，i．e．forlarger(1000t／d)gasifiers，theShelltechnologywithdryfeedisrecommendedwhileforsmallerones(100t／d)，theashagglomerationtechnologyispreferred．Keywords:coalgasification，Shellgasifi

3、er，ashagglomerationgasifier，proces一、引言煤气化工艺是煤化工、IGCC、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

4、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、Shell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

5、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

6、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(m

7、l600mm-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

8、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