各种煤气化工艺的比较与选择

《各种煤气化工艺的比较与选择》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、各种煤气化工艺的比较与选择煤化工中不同类型的煤气化技术是在技术发展的不同阶段，为适应不同的工艺要求而发展起来的。离开煤种、煤气化配套的下游转化装置等具体问题，泛泛而谈不同煤气化技术的优劣，是没有意思的。Simbeck等人曾对不同气化工艺的特点做了比较，见表1-17.表1-17不同气化工艺的特点比较项目固定（移动床）流化床气流床灰渣形态干灰熔渣干灰灰团聚熔渣气化工艺LurgiBGLWinkler，HTWICC,U-GasK-T,TexacoCFBKRWShell，E-Gas，GSP原料特点煤颗粒/mm6~506~506~106~10<0.1细

2、灰循环有限制最好是干灰可以较好无限制粘结性煤加搅拌可以基本可以可以可以适宜煤阶任意高煤阶低煤阶任意任意操作特点出口温度/℃425~650425~650900~1050900~10501250~1600氧气耗量低低中中高蒸汽耗量高低中中低碳转化率低低低低高焦油等有有无无无本书将从不同煤气化工艺的固有技术特征出发，从煤种适应性、合成气产物处理的难易程度、原料消耗、生产强度等几个方面对不同的气化技术作进一步的比较。1.1煤种适应性固定床气化炉煤炭网早期的固定床气化炉一般采用活性高、灰熔点高、黏结性低的无烟煤或焦炭，Lurgi加压固定床气化技术的成

3、功，拓展了固定床对煤种的适应性，一些褐煤也可用于固定床加压气化，BGL技术的煤种适应性与干法排灰的Lurgi加压气化炉相比又进了一步。1.2流化床气化炉与固定床气化炉类似，早期一般的流化床气化炉为了提高碳转化率，多采用褐煤、长焰煤等活性比较好的煤种。灰熔聚气化技术的发展拓展了流化床气化技术对煤种的适应性，特别是对一些高灰、高灰熔点的劣质煤油其独特的优势。1.3气流床气化炉气流床气化炉对煤的活性没有任何要求，从原理上讲几乎可以适应所有的煤种。但是受制于诸多的工程问题，不同的气流床气化炉对煤种还是有所要求的。以水煤浆为原料的耐火砖衬里气化炉，一

4、是要求煤的成浆性要好，制浆浓度一般不低于59%；二是灰熔点要低，一般要低于操作温度50℃，所以灰熔点高于1400℃的煤一般不适合于采用水煤浆为原料的耐火砖衬里气化炉。褐煤一般灰熔点比较低，但其水含量高，成浆浓度比较低（一般在50%），如果用于气流床水煤浆气化，氧耗、煤耗相对较高，因此绝大多数褐煤同样不适合于水煤浆为原料的耐火砖衬里气化炉。尽管从理论上讲，在煤中加入石灰石可以降低灰熔点，但带来后系统，特别是灰水系统堵塞等难以解决的工程问题。对于采用干法进料的水冷壁气化炉，由于其操作温度高，对煤的成浆性没有要求，对煤种的适应性无疑优于水煤浆气化

5、炉。但Shell技术在国内的运行实践表明，那种认为干粉进料的水冷壁式气流床技术可以适应所有煤种的观点，是站不住脚的。1.4合成气的处理从合成气组成来看，固定床气化炉由于其床层温度分布的固有特点，出气化炉的粗煤气中含有大量的焦油和酚类，给煤气的初步净化带来了很多困难。而流化床和气流床则没有这一问题。从气体中携带的灰渣来看，固定床相对要低于流化床和气流床，但无论何种气化技术从高温气体中分离细灰都是非常复杂的。从热量回收来看，固定床和流化床出口粗合成气温度都在1000℃以下，可以直接采用废锅回收合成气的热量。而气流床气化炉出口粗合成气温度一般都在

6、1300℃以上，无法直接进入对流式废热锅炉，必须进行降温，或用完全激冷，或用循环合成气激冷，降低温度后再进入废锅。1.5原料消耗氧耗量对于采用纯氧气化的工艺，氧耗是一个重要的工艺指标。一般氧耗与气化温度成正比，气化温度越高，氧耗越高，就这一点而言，生产单位体积合成气，气流床气化炉的氧耗无疑要高于固定床和流化床。水煤浆原料的气流床气化炉，由于进料中含有35%以上的水，这些水在气化炉内蒸发需要的大量的热量，由燃烧反应来提供，因此水煤浆原料的气化炉氧耗一般要比干煤粉原料的气化炉高15%~20%。1.6蒸汽耗量除了水煤浆为原料的气流床气化炉外，其他

7、形式的气化炉咋气化过程中都需加入蒸汽，一方面蒸汽式气化介质，另一方面蒸汽是一种温度调节剂，通过蒸汽量与氧气量的匹配，可以调节气化温度。蒸汽耗量与煤种、气化温度等相关，不同的工艺蒸汽耗量没有什么可比性。1.7碳转化率碳转化率的高低是原料煤消耗的一个重要指标。气流床气化炉的碳转化率远远高于固定床和流化床。气流床气化炉的碳装化率既与操作温度和气化炉平均停留时间有关，也与喷嘴的雾化或弥散混合性能密切相关。其中单喷嘴进料的水煤浆气化炉碳转化率一般在95%左右，多喷嘴水煤浆气化炉碳转化率大于98%。而干煤粉进料的气化炉转化率据报道在99%以上。1.8生

8、产强度生产强度（或气化炉单炉的最大处理能力）是衡量气化炉优劣的重要指标之一，现代过程工业一个重要的发展趋势是单系列、大型化。因此尽可能提高单炉能力也是作为龙头的煤气化技术发展的必