煤气化技术综述

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煤气化技术介绍

煤气化技术介绍

煤气化技术介绍一、起源煤气化技术是指把经过适当处理的煤送入反应器如气化炉内,在一定煤气化技术工艺流程的温度和压力下,通过氧化剂(空气或氧气和蒸气)以一定的流动方式(移动床、硫化床或携带床)转化成气体,得到粗制水煤汽,通过后续脱硫脱碳等工艺可以得到精制一氧化碳气。

1857年,德国的Siemens兄弟最早开发出用块煤生产煤气的炉子称为德士古气化炉。

这项工艺引进中国后在二十世纪九十年代由山东省鲁南化肥厂经过广大工程技术人员的努力,发明了自主知识产权的对置式四喷嘴气化炉,目前已经在国内得到广泛推广应用,特别是兖矿集团煤化工项目在多处使用次技术,取得了显著的经济效益。

还有经过其他许多开发商的开发,到1883年应用于生产氨气。

煤气化技术是清洁利用煤炭资源的重要途径和手段。

二、原理煤干馏过程,主要经历如下变化:当煤料的温度高于100℃时,煤中的水分蒸发出;温度升高到200℃以上时,煤中结合水释出;高达350℃以上时,粘结性煤开始软化,并进一步形成粘稠的胶质体(泥煤、褐煤等不发生此现象);至400~500℃大部分煤气和焦油析出,称一次热分解产物;在450~550℃,热分解继续进行,残留物逐渐变稠并固化形成半焦;高于550℃,半焦继续分解,析出余下的挥发物(主要成分是氢气),半焦失重同时进行收缩,形成裂纹;温度高于800℃,半焦体积缩小变硬形成多孔焦炭。

当干馏在室式干馏炉内进行时,一次热分解产物与赤热焦炭及高温炉壁相接触,发生二次热分解,形成二次热分解产物(焦炉煤气和其他炼焦化学产品)。

煤干馏的产物是煤炭、煤焦油和煤气。

煤干馏产物的产率和组成取决于原料煤质、炉结构和加工条件(主要是温度和时间)。

随着干馏终温的不同,煤干馏产品也不同。

低温干馏固体产物为结构疏松的黑色半焦,煤气产率低,焦油产率高;高温干馏固体产物则为结构致密的银灰色焦炭,煤气产率高而焦油产率低。

中温干馏产物的收率,则介于低温干馏和高温干馏之间。

煤干馏过程中生成的煤气主要成分为氢气和甲烷,可作为燃料或化工原料。

煤气化炉技术介绍

煤气化炉技术介绍
70~76%,气化指标较为先进。由于水煤浆中含有35~40%水分,因而氧气用量较大。 (5) 对环境影响较小 气化过程不产生焦油、萘、酚等污染物,故废水治理简单。高温排出的熔渣,冷却固
化后可用于建筑材料,填埋时对环境也无影响。
几种典型煤气化炉技术
Texaco煤气化炉存在的问题
(1) 水煤浆气化氧耗高 比氧耗一般都在400mn3/1000mn3 (CO+H2)以上,而Shell粉煤气化一般在330 mn3/1000
我国多选用法国砖(沙佛埃耐火材料公司),其寿命为1~1.5年。其中渭河化肥厂开车 一年,三台气化炉向火面砖全改换过,一炉砖需75万美元,而且换一炉砖周期长,影响生 产二个月。目前,我们国内正研制价廉、耐高温侵蚀,而且使用寿命长的耐火材料。 (4) 工艺烧嘴寿命短
烧嘴的稳定运行是操作好气化炉的另一个重要因素。Texaco气化炉烧嘴的寿命短(2个 月左右)而且昂贵(8万美元/个)。 (5) 激冷环寿命短 激冷环使用寿命短,一般只有1年左右。
几种典型煤气化炉技术
3.3三菱吹空气煤气化炉
空气为氧化剂、干法供料 的、两段气化的气流床气 化炉。三菱公司于2005年 开始建设了一个25万千瓦 级的IGCC示范电站,并于 2008年通过满负荷试运。 该项目采用三菱重工燃机、 吹空气气化炉。
几种典型煤气化炉技术
●三菱吹空气煤气化技术工艺流程
几种典型煤气化炉技术
● BGL气化炉 ● GSP气化炉 ●三菱吹空气气化炉 ● Texco气化炉 ● Shell气化炉
Байду номын сангаас
几种典型煤气化炉技术
3.1 BGL煤气化炉
BGL气化炉是由英国煤气 公司与Lurgi联合开发的
● 20-50mm块煤,细粉比 例不能大于35%;

煤气化综述

煤气化综述

目录1.煤气化的意义【1】 (2)2.煤气化的基本原理和过程【1】【2】 (3)2.1 热解过程 (3)2.2气化反应 (3)2.2.1碳氧间的反应 (4)2.2.2碳与水蒸气的反应 (4)2.2.3甲烷生成反应 (4)3.煤炭气化工艺及其设备【1】【3】 (5)3.1煤炭气化工艺的分类 (5)3.1.1按制取煤气的在标准状态下的热值分类: (5)3.1.2按供热方式分类: (5)3.1.3按固体燃料的运动状态分类: (6)3.2煤炭气化工艺的原则流程 (8)4.煤炭的气化工艺设备【3】【4】 (9)4.1固定床气化炉 (10)4.2流化床气化炉 (11)4.3喷流床气化炉 (12)1.煤气化的意义【1】煤气化是指以煤炭为原料生产燃料气,民用煤气和化工原料气。

以煤气化为基础的能源及化工系统已成为世界范围内高效、清洁、经济地利用煤炭资源的热点技术之一。

煤气化应用领域非常广泛,是许多能源高新技术的关键技术和重要环节。

如下图1-1:图1-1煤产业链2.煤气化的基本原理和过程【1】【2】煤气化过程中煤的热解和气化反应。

煤炭的气化过程是一个热化学过程,分为煤的热解和气化反应两部分。

煤在加热是会发生一系列的物理变化和化学变化,这些变化主要取决于煤种,同时也受温度,压力,加热速率和气化炉形式的影响。

而气化反应是指气化剂(空气,水蒸气,富氧空气,工业氧气以及其相应混合物等)与碳质原料之间的反应,以及反应产物和原料,反应产物之间的化学反应。

2.1 热解过程热解过程的化学反应异常复杂,其间反应途径甚多。

媒热解反应主要包括裂解和缩聚两大类反应。

在热解前期以裂解反应为主,热解后期以缩聚反应为主。

一般来说,热解反应可宏观概括为:煤——煤气(CO2,CO,CH4,H2O,H2,NH3,H2S)+焦油(液态)+焦炭注:热解过程详细过程参考《现代煤化工技术手册》2.2气化反应气化反应是指气化剂(空气,水蒸气,富氧空气,工业氧气以及其相应混合物等)与碳质原料之间的反应,以及反应产物和原料,反应产物之间的化学反应。

煤气化技术简介

煤气化技术简介

量较高 (>30%) 时,气化炉的经济性会急剧下降。因而要求煤炭灰熔点
FT<1500℃,灰含量在8%~20%之间; (4) Shell气化炉要把煤炭的含水量降低到很小的值 (烟煤的含水量降至2%, 褐煤降至 6%),因此在煤炭处理的时候需要有烘干设备,不宜利用含水量
较高的煤炭;
(5) 干法进料系统的粉尘排放远大于水煤浆进料系统; (6) 气化炉结构过于复杂,加工难度大。
按进料方式分类 按气化介质分类
水煤浆气化
粉煤气化
纯氧或富氧气化
空气气化
Texaco
Shell、GSP、 三菱
Shell、Texaco GSP、BGL
三菱
2. 典型的煤气化技术
2.1 煤气化技术
研发机构 GE 西门子 Shell 英国煤气公司 日本三菱公司 华东理工与兖矿集团 华东理工 西安热工研究院 西北化工研究院 北京航天万源煤化工 气化技术 Texaco水煤浆加压气化技术 GSP干煤粉加压气化技术 Shell干煤粉加压气化技术 BGL气化技术 吹空气煤气化技术 多喷嘴水煤浆气化技术 四喷嘴对置式干煤粉加压气化技术 两段式干煤粉加压气化技术 多元料浆单喷嘴顶置气化技术 航天炉
循环发电。
2. 典型的煤气化技术
2.2 Texaco气化炉
结构组成: 由喷嘴、气化室、激冷室(或 废热锅炉)组成。 水煤浆(58~62wt%)供料 液态排渣炉 内壁衬里有多层耐火砖 水煤浆和氧气从炉顶的燃烧 器高速连续喷入气化室,高 温状态下工作的喷嘴设有冷 却水装置,水煤浆喷入气化 炉内迅速发生反应,数秒钟 内完成气化过程。 气化炉的下部因冷却方式不 同有2种形式,一种激冷型 冷却方式,一种废热锅炉型。
空分装置投资。

Shell煤气化技术综述_宋超

Shell煤气化技术综述_宋超

Shell 煤气化技术综述宋超(江苏中能硅业科技发展有限公司江苏徐州221000)一、概述Shell煤气化技术是在原K-T气流床煤气化技术的基础上改进而来。

将粒度为100目、水分<10%的煤粉,纯度为>99%的氧气和水蒸气在喷嘴处混合进入煤气化炉进行气化反应,炉内的气化压力为2.0~4.0MPa,温度为1400~1600℃,气化生成的有效煤气成分含量为90%~94%,碳的转化率约为99%(飞灰再循环的条件下)。

二、Shell 煤气化反应原理Shell煤气化反应原理与K-T常压粉煤气化相同,是以干煤粉作为原料,氧气和水蒸气作为气化剂在气流床内进行的气-固两相流态化反应。

干煤粉由氮气或二氧化碳吹入气化炉,气化炉内的气化反应温度很高,在有氧存在的条件下,以燃烧反应为主,在氧气反应完成后进入气化反应阶段,物料在炉内的停留时间一般为3~10s,气化反应很快就达到平衡。

气化产生的粗煤气经粗煤气冷却器冷却后,最终形成以CO、H2为主的煤气。

反应中产生的煤灰熔化后以液态的形式排出气化反应炉。

带粗煤气冷却器(废热锅炉)流程的特点如下:1.结构复杂,昂贵。

1台废锅,如2000t/d要多1个亿的投资。

2.若用于化工,则后续的调比过程需要大量蒸汽,废锅产生的蒸汽约60-70%用于调比,真正能量回收的好处不大,用高投资的废锅而取得的效益不大。

三、原料要求Shell煤气化工艺对煤种有广泛的适应性,由于采用粉煤进料和高温、加压气化,故对煤的粘结性、机械强度、水分、灰分、挥发分等要求不是十分严格,但从技术角度考虑仍有一定要求。

水分(收到基水分):褐煤6%~10%,其它1%~6%,灰分干基<24%,灰熔点FT<1350℃,粒度<0.15mm的>90%。

1.煤的灰熔点是加压干粉气化选择原料的主要条件,一般选择灰熔融流动温度FT在1400℃以下的烟煤,FT超过1500℃的煤不宜采用。

2.煤的活性要好,一般以烟煤和褐煤为主。

3.灰渣的粘温特性碱性组分含量高,一般碱/酸应大于0.3。

现代煤气化技术发展趋势及应用综述

现代煤气化技术发展趋势及应用综述

现代煤气化技术发展趋势及应用综述现代煤气化技术是现代煤化工装置中的重要一环,涉及整个煤化工装置的正常运行。

本文分别介绍了中国市场各种现代煤气化工艺应用现状,论述了固定床、流化床、气流床及煤催化气化等煤气化技术的现状及发展趋势,比较了国内外主要的煤气化技术,对当前煤化工技术及产业发展中令人关注的热点,叙述汇总了其工艺特点、应用参数、市场数据等。

标签:煤气化;市场应用;气化特点;参数数据分析一、国内外煤化工现状从世界范围内各种能源的储备量来看,天然气、石油占比12%,而煤炭占比高达79%,由此不难看出,在能源战略中煤炭利用技术的开发和研究占据了何等重要的位置。

世界煤化工的发展经历了漫长的时间,早在二十世纪初,逐渐兴起的煤炭炼焦工业标志着煤炭化工正式进入了发展初期阶段,到了二十世纪中期,有机化学工业一直以煤炭为主要的原材料,随着石油化学工业的逐步兴起,在化工原料的配比中,逐渐强化了天然气和石油的重要性,慢慢降低了煤炭的应用比例,缺乏在实践中的研究、发展和应用,必然会在一定程度上影响世界煤炭化工技术的深入发展和进步。

但是到了二十世纪70年代,大幅度攀升的石油价格,对石油化学工业的健康发展产生了不利的影响,与此同时在煤液化、煤气化等方面煤化工都取得了一定的成绩,尤其是到了二十世纪末,石油价格在世界范围内都始终居高不下,并呈现不断上涨的态势,这就为煤化工技术的发展提供了有力的外部环境,人们也逐渐重视煤化工的重要性。

二、国内常见主要煤气化技术概述2.1固定床加压气化技术(1)常压固定床煤气化技术在常压下,将空气、蒸汽等作为气化剂,将煤转化为煤气的过程就是常压固定床煤气化。

这个技术较为成熟可靠,具有简单的操作流程、较少的投资和较短的建设周期,因此在被广泛应用于国内冶金、机械等行业的燃气制取工作中;同时在中小型合成氨厂、甲醇厂的合成气制取中都有极其广泛的应用。

但是,这种煤气化技术对原料煤有比较高的要求,而且单炉具(2)加压固定床煤气化技术加压固定床气化技术的典型代表是鲁奇加压气化技术。

煤气化综述(95页)ppt课件

煤气化综述(95页)ppt课件

4
煤气化概念
▪ 煤的气化是指煤与气化剂作用,进行各 种化学反应,把煤炭转化为燃料煤气或 合成气的过程。
▪ 煤气化过程是一个热化学过程。它是以 煤或煤焦为原料,以氧气(空气、富氧 或纯氧)、水蒸汽或氢气等作气化剂 (或称气化介质),在高温条件下通过 化学反应将煤或精煤选pp焦t课件2中021 的可燃部分转化 5
煤气化技术简介
精选ppt课件2021
1
主要内容
1、有关煤气化的概念 2、壳牌(shell)气化 3、德士古(texaco)气化 4、多喷嘴气化技术 5、GSP气化技术
精选ppt课件2021
2
煤炭的生成
▪ 煤炭是地球上迄今为止能得到的最丰富 的化石燃料,煤的使用年限估计在几百 年,它将是替代不断下降的石油资源的 可靠能源。因此,煤化学工业的发展将 替代石油化学工业。
年轻煤(褐煤精选)ppt课和件20焦21 炭反应活性高。 10
煤的性质对气化反应的影响
▪ 黏结性 黏结性是指煤被加热到一定温度后,受
热分解并产生胶质体,最后黏结成块状焦炭 的能力。
煤的黏结性不利于气化过程的进行,特 别是移动床气化,对气流床气化影响不大。
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煤的性质对气化反应的影响
移动床气化——鲁奇气化炉
精选ppt课件2021
26
移动床气化工艺介绍
液态排渣鲁奇炉(BGL)
鲁奇公司与英国煤气公司联合开发,操作压力2.5~ 3.0
MPa,气化温度1400~1600 ℃,液态排 渣。
与固态排渣比有以下优点:
气化强度高,生产能力大;
水蒸汽耗量低,水蒸精选汽pp分t课件解2021率提高;
▪ 结渣性 结渣性是指煤中的矿物质在高温和活性

煤气化技术

煤气化技术

煤气化技术煤气化技术是将固体煤转化为气态或液态燃料的一种技术,其主要目的是提高煤的利用率,减少对传统燃料的依赖,达到节能、环保的目标。

本文将从煤气化技术的基本原理、应用领域以及优缺点等方面进行详细阐述。

一、煤气化技术的基本原理所谓煤气化技术,就是将煤通过高温、高压、无氧条件下的气化反应,将煤中的碳、氢、氧等元素与水蒸气或其他工业气体反应,生成一种能源燃气和化工原料的技术。

基本反应式为:C + H2O → CO + H2C + CO2 → 2COH2O + CO → H2 + CO2以上反应产生的气体主要包括一氧化碳(CO)、氢气(H2)和二氧化碳(CO2),其中一氧化碳和氢气是煤气化的两种主要产物,也是煤气化的主要目的。

二、煤气化技术的应用领域煤气化技术可以应用在多个领域,包括:1. 燃料领域:将煤气用作机械动力、燃料燃烧等用途。

2. 化工领域:将煤气用作化工原料,制取烯烃、乙烯、合成氨等。

3. 能源领域:将煤气用作化学燃料,如用合成气生产合成烃等。

4. 环保领域:将煤气用作城市燃气,以代替传统的煤炭、石油等燃料。

5. 冶金领域:将煤气用作高炉燃料,以代替传统的焦炭。

6. 电力领域:利用燃气发电、燃气轮机等,将煤气转化为电能。

三、煤气化技术的优缺点1. 优点:(1)提高煤的利用率:通过煤气化技术,可以将煤中的碳、氢等元素都充分利用,大幅提高煤的利用率。

(2)节约能源:煤气化技术可以将煤转化成可替代传统能源的煤气,实现节能减排。

(3)环保:煤气化技术可以减少尘埃、烟气等污染物的排放,达到环保的目的。

2. 缺点:(1)设备配置复杂:煤气化设备、反应器、气体清洗装置等的设计和制造较为复杂,需要高技术水平的研发和生产。

(2)能源成本高:虽然煤气化技术可以提高煤的利用率,但其能源成本相对较高,需要大量的电力和气体,从而影响了其应用范围和经济效益。

(3)反应过程精确控制难度大:煤气化是一个复杂的反应过程,其反应速度、温度、压力等参数均需要精确控制,一旦发生偏差,就可能影响到产物的质量和产量。

煤气化技术综述

煤气化技术综述

煤气化技术综述1 恩德粉煤气化技术1.1 技术开发恩德粉煤气化技术是在常压温克勒气化技术基础上,经过多次技术改造而逐步发展起来的。

20世纪50年代,朝鲜咸竞北道恩德郡“七·七”化工厂,从前苏联引进两台温克勒气化炉。

60年代末,便对其存在的问题进行了一系列的改造:(1)取消了炉算,改为布风喷嘴向炉内送风,使煤粉得以充分流化,并解决了炉底结渣的问题;(2)在发生炉出口增设了旋风除尘返料装置,减少了气体带出物,提高了碳转化率;(3)将废热锅炉改设在旋风除尘器后面,减轻尘粒对锅炉炉管的磨损,大大延长了废热锅炉的使用寿命和检修期。

经过一系列的革新改造后,运转率可达90%以上,单炉生产能力也逐渐扩大,形成了独具特性的恩德粉煤气化技术。

1.2 技术特点(1)对煤种适应性较宽,可适用于褐煤、长焰煤、不粘或弱粘煤。

对煤的活性和灰熔点有一定要求,对灰分、粒度等要求不高,同固定层炉相比,原料煤种已明显拓宽。

(2)碳转化率高。

炉出口的旋风分离器,可将煤气夹带和含碳颗粒分离出来,并返回气化炉再次气化,从而提高了碳的转化率,可达92%。

(3)气化强度大。

单炉产气量可达4×l04m3/h。

(4)自产蒸汽量大,每10 m3煤气可产5.5t蒸汽(P=0.6MPa),80%自用,20%外送。

(5)极少产生焦油,煤气中焦油油渣等含量很低,净化系统简单,污染少。

1.3 技术指标(1)操作温度:要低于灰熔点80~120℃,一般为~950℃。

(2)操作压力:炉内压力~14kPa。

(3)气化剂,采用不同气化剂可产生不同组成的煤气。

表1—1 典型煤气组成(4)主要工艺参数①以褐煤为原料,4×10 m3/(h·台)气化炉,生产水煤气,其主要工艺数据见表1—2。

表1—2 主要工艺数据②以河南义马长焰煤为原料,生产的煤气,其主要工艺数据见表1—3。

表1—3 主要工艺数据1.4 技术经济(1)投资:以生产能力4 X 104m3/h炉型为例①气化部分约2 400万元②制氧部分(包括两套4 000m3/h变压吸附装置)约3 600万元,合计:6 000万元(2)煤气成本:以河南义马煤生产半水煤气,按现行价格估算约0.12~0.13元/m3。

煤气化综述

煤气化综述

煤气化综述(大型煤气化技术的研究与发展)已工业化的煤气化技术可分为3 类:〃以Lurgi技术为代表的固定床气化技术〃以HTW 技术为代表的流化床气化技术〃以Texaco、Shell、多喷嘴对臵气化技术为代表的气流床气化技术。

气流床气化炉气化温度与压力高、负荷大,煤种适应范围广,是目前煤气化技术发展的主流。

国外已工业化的煤气化气流床煤气化技术主要有以水煤浆为原料的GE(Texaco)气化技术、Global E-Gas 气化技术,以干粉煤为原料的Shell 气化技术、Prenflo气化技术、GSP 气化技术等。

1.1 GE(Texaco)气化技术Texaco 气流床气化技术的开发始于20 世纪40年代,1950 年首先在天然气非催化部分氧化上取得成功,1956 年又应用于渣油气化。

在50 年代Texaco公司就有将其技术应用于煤气化的计划,并进行了部分研究工作。

70 年代的石油危机促使Texcao 公司将目光再一次投向煤气化技术。

70 年代末建设了2 套示范装臵,分别为德国的RAG 和美国加州的Cool Water,1983~1985 年分别在日本的UBE 公司和美国的Eastman 公司建设了3 套商业化装臵。

90年代Texaco 煤气化技术共有9 套装臵投入运转,其中5 套在中国,4 套在美国。

目前,在建和运转的Texaco 气化炉约有80 多台。

1.2 Global E-Gas 气化技术E-Gas 气化技术最早由Destec 公司开发,采用水煤浆原料,两段气化,后被Dow 公司收购。

E-Gas气化技术的开发始于1978 年,在美国路易斯安娜州的Plaguemine 建立了日处理15 t 煤的中试装臵,其后于1983 年建立了单炉550 t/d 煤的示范装臵,于1987 年建设了单炉1600 d/t 煤气化装臵,配套165MW IGCC 电站,这两套装臵均位于Plaguemine。

基于这两套装臵的经验,在路易斯安娜州的 TerraHaute 建立了单炉2500 t/d 的气化装臵,配套WabashRiver 的260 MW 的IGCC 电站,该电站于1996 年投入运行,发电效率40%。

现代煤气化技术发展趋势及应用综述

现代煤气化技术发展趋势及应用综述

2016年第35卷第3期CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·653·化工进展现代煤气化技术发展趋势及应用综述汪寿建(中国化学工程集团公司,北京 100007)摘要:现代煤气化技术是现代煤化工装置中的重要一环,涉及整个煤化工装置的正常运行。

本文分别介绍了中国市场各种现代煤气化工艺应用现状,叙述汇总了其工艺特点、应用参数、市场数据等。

包括第一类气流床加压气化工艺,又可分为干法煤粉加压气化工艺和湿法水煤浆加压气化工艺。

干法气化代表性工艺包括Shell炉干煤粉气化、GSP炉干煤粉气化、HT-LZ航天炉干煤粉气化、五环炉(宁煤炉)干煤粉气化、二段加压气流床粉煤气化、科林炉(CCG)干煤粉气化、东方炉干煤粉气化。

湿法气化代表性工艺包括 GE水煤浆加压气化、四喷嘴水煤浆加压气化、多元料浆加压气化、熔渣-非熔渣分级加压气化(改进型为清华炉)、E-gas(Destec)水煤浆气化。

第二类流化床粉煤加压气化工艺,主要有代表性工艺包括U-gas灰熔聚流化床粉煤气化、SES褐煤流化床气化、灰熔聚常压气化(CAGG)。

第三类固定床碎煤加压气化,主要有代表性工艺包括鲁奇褐煤加压气化、碎煤移动床加压气化和BGL碎煤加压气化等。

文章指出应认识到煤气化技术的重要性,把引进国外先进煤气化技术理念与具有自主知识产权的现代煤化工气化技术有机结合起来。

关键词:煤气化;市场应用;气化特点;参数数据分析中图分类号:TQ 536.1 文献标志码:A 文章编号:1000–6613(2016)03–0653–12DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2016.03.001Development and applicatin of modern coal gasification technologyWANG Shoujian(China National Chemical Engineering Group Corporation,Beijing100007,China)Abstract:Modern coal gasification technology is an important part of modern coal chemical industrial plants,involving stable operation of the entire coal plant. This paper introduces application of modern coal gasification technologies in China,summarizes characteristics of gasification processes,application parameters,market data,etc. The first class gasification technology is entrained-bed gasification process,which can be divided into dry pulverized coal pressurized gasification and wet coal-water slurry pressurized gasification. The typical dry pulverized coal pressurized gasification technologies include Shell Gasifier,GSP Gasifier,HT-LZ Gasifier,WHG (Ning Mei) Gasifier,Two-stage Gasifier,CHOREN CCG Gasifier,SE Gasifier. The typical wet coal-water slurry pressurized gasification technologies include GE (Texaco) Gasifier,coal-water slurry gasifier with opposed multi-burners,Multi-component Slurry Gasifier,Non-slag/slag Gasifier (modified as Tsinghua Gasifier),E-gas (Destec) Gasifier. The second class gasification technology is fluidized-bed coal gasification process. The typical fluidized-bed coal gasification technologies include U-gas Gasifier,SES Lignite Gasifier,CAGG Gasifier. The third class gasification technology is fixed-bed coal gasification process. The typical fixed-bed coal gasification technologies include Lurgi Lignite收稿日期:2015-09-14;修改稿日期:2015-12-17。

现代煤气化技术发展趋势及应用综述

现代煤气化技术发展趋势及应用综述

现代煤气化技术发展趋势及应用综述现代煤气化技术发展趋势及应用综述随着能源需求的不断增长和对可再生能源的追求,现代煤气化技术在能源行业中扮演着重要角色。

煤气化技术是将煤作为原料,在高温、高压和有限氧气条件下进行化学反应,产生合成气的过程。

合成气是由一氧化碳和氢气组成的混合气体,可以用于发电、制造合成化学品和液体燃料。

本文将综述现代煤气化技术的发展趋势及应用。

首先,现代煤气化技术的发展呈现出以下几个趋势。

第一,提高煤气化效率。

传统煤气化技术的煤转化率相对较低,存在能源浪费的问题。

现代煤气化技术通过优化反应条件、改进催化剂和提高反应器设计,能有效提高煤气化效率。

第二,减少环境污染。

煤气化过程会产生大量的二氧化碳、氮氧化物和硫化物等有害气体。

现代煤气化技术致力于减少这些有害气体的排放,通过煤气洁净化技术和二氧化碳捕获与储存技术,实现煤气化过程的清洁和环保。

第三,提高产品多样性。

传统煤气化技术主要生产一氧化碳和氢气,而现代煤气化技术能够生产更多种类的化学品和液体燃料,如甲醇、乙醇和丙烷等。

这种多样性使煤气化在化工、化纤、石化等行业中具有更广泛的应用前景。

其次,现代煤气化技术在能源行业中有着广泛的应用。

首先是电力行业。

煤气化技术可以将煤直接转化为合成气,再通过燃烧发电,可以实现高效能量转换,减少传统燃煤电厂的污染物排放。

其次是化工行业。

合成气是化工原料的重要来源之一,可以用于生产化学原料、合成润滑油和塑料等。

此外,煤气化技术还可以用于制造合成液体燃料,如甲醇和丙烷,以替代石油燃料,减少对化石燃料的依赖。

同时,煤气化技术也可以用于煤炭资源的综合利用,提高煤炭资源的利用效率和降低对进口能源的依赖。

然而,现代煤气化技术仍面临一定的挑战。

首先是技术成本。

煤气化技术的投资和运营成本相对较高,这是由于高温、高压和特殊反应条件的要求以及后处理设备的需求。

其次是对水资源的需求。

煤气化过程需要大量的水来作为催化剂和冷却剂,但水资源的有限性使得煤气化技术的可持续性受到一定限制。

煤气化技术综述

煤气化技术综述

煤气化技术综述一、引言二、煤气化技术概述:四、其它煤气化技术2.1 固定层制气工艺(移动床) 4.1 第三代煤气化技术2.2 流化床气化工艺 4.2 组合气化炉煤气化法2.3 气流床气化工艺五、国内外煤气化的技术现状和发展趋势2.4 其他煤气化技术 5.1 国外技术现状和发展趋势三、国内主流煤气化技术详解 5.2 国内的技术现状和发展趋势3.1 Lurgi(鲁奇)煤气化技术 5.3 国内工业化煤气化装置技术最新成果3.2 Texaco(德士古)煤气化技术3.3 Shell煤气化技术工艺3.4 GSP煤气化技术3.5 Dow煤气化工艺3.6 Texaco、Shell、GSP三种气化技术对比一、引言我国石油资源相对短缺,仅占化石能源探明储量的51.3%,开采量仅为世界开采量的21.4%,石油供需矛盾日益突出。

由于世界资源日趋减少,中东地区战乱不止,石油价格动荡不稳因此大量依赖石油进口将严重威胁我国国民经济的运行安全。

同时,我国煤炭资源丰富,探明可采储量2040亿t(2002年)。

煤炭在一次能源消费结构中占有主导地位,20世纪80年代以来一直在70%上下。

专家研究认为,在未来相当长时期内,一次能源消费结构中煤炭仍将居主导地位,到2050年将维持在50%以上。

目前国内发展煤气化合成化工产品的势头很旺特别是在产地,一批新的煤化工项目开始起步,老企业正以现代新技术改造传统落后的生产装置,以油为原料的大、中型合成氨厂开始进行煤代油的技术改造。

通过改造可以达到降低生产成本,改善环境状况之目的。

本文针对这一情况综合介绍国内煤气化技术现状,并对目前主流煤气化技术作一横向对比。

煤炭气化,即在一定温度、压力条件下利用气化剂(O2、H2O或CO2)与煤炭反应生成洁净合成气(CO、H2的混合物),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。

煤炭气化技术,尤其是高压、大容量气流床气化技术,显示了良好的经济和社会效益,代表着发展趋势,是现在最清洁的煤利用技术,是洁净煤技术的龙头和关键。

煤的气化技术

煤的气化技术

煤的气化技术1. 介绍煤是一种常见的化石燃料,在世界范围内广泛使用。

然而,煤的燃烧产生大量的二氧化碳等温室气体,对环境造成严重影响。

为了减少对环境的污染并提高能源利用效率,煤的气化技术应运而生。

煤的气化技术是将煤转化为合成气(syngas)的过程,合成气主要由一氧化碳(CO)、氢气(H2)和少量的二氧化碳(CO2)、氮气(N2)等组成。

合成气可以用作燃料,也可以作为化学原料,用于制造化学品、肥料和液体燃料等。

2. 煤的气化过程煤的气化主要通过以下两个步骤完成:2.1. 干燥和预气化在气化反应器中,煤被加热至高温。

在这个过程中,煤中的水分被蒸发出来,并与空气中的氧气反应生成二氧化碳和水蒸气。

这一步骤主要起到预热作用,为下一步的反应做准备。

2.2. 煤的部分氧化在气化反应器中,预热的煤与氧气反应,生成一氧化碳和水蒸气。

主要的反应方程式如下所示:C + O2 -> CO2 C + CO2 -> 2CO通过控制反应温度和氧气供应量,可以调节合成气中一氧化碳和氢气的比例。

高温和富氧条件下可以生成较多的一氧化碳,而低温和贫氧条件下可以生成较多的氢气。

3. 煤的气化技术分类煤的气化技术可以分为以下几种类型:3.1. 固定床气化固定床气化是最早开发的气化技术之一,也是最常用的气化技术之一。

在这种气化方式下,煤被放置在气化反应器中的固定床上,并通过气化剂(如空气或蒸汽)流过床层。

随着气化反应的进行,煤逐渐转化为合成气,反应产物从顶部排出。

固定床气化适用于各种类型的煤,具有反应稳定、设备简单的优点,但存在反应温度不均匀、产物中存在固体颗粒等问题。

3.2. 流化床气化流化床气化是一种将煤颗粒悬浮在气化剂中进行气化的技术。

在气化反应器中,通过气化剂(通常为空气或蒸汽)的上升流动,使煤颗粒保持悬浮状态。

在高温和富氧条件下,煤颗粒发生气化反应,生成合成气。

流化床气化技术具有高反应效率、适应多种煤种和煤质的优点,但也存在气固分离和热传递问题。

现代煤化工技术应用及发展综述

现代煤化工技术应用及发展综述

现代煤化工技术应用及发展综述随着能源需求不断增加,煤炭作为一种重要的化石能源,一直受到人们的广泛关注。

煤炭资源丰富,但传统的煤炭开采和利用方式对环境造成了很大的危害,因此发展现代煤化工技术成为必然选择。

本文将对现代煤化工技术的应用及发展进行综述。

一、现代煤化工技术的应用1. 煤炭气化技术煤炭气化技术是将煤炭在高温、高压和缺氧条件下转化为可燃性气体的一种技术。

煤炭气化技术可以生产合成气、合成甲醇、合成油等多种产品,其中合成气可以作为化工原料、燃料和发电燃料使用。

煤炭气化技术可以有效利用煤炭资源,减少煤炭对环境的污染,具有广泛的应用前景。

2. 煤直接液化技术煤直接液化技术是将煤炭转化为液态燃料的一种技术。

煤直接液化技术可以生产出煤油、柴油、液化石油气等燃料,这些燃料与传统石油燃料具有相同的性能,并且可以直接应用于现有的燃油设备中。

煤直接液化技术可以有效提高煤炭利用率,减少对石油的依赖,具有很高的经济价值和社会意义。

3. 煤间接液化技术煤间接液化技术是将煤炭转化为合成气,再将合成气通过催化反应转化为液态燃料的一种技术。

煤间接液化技术可以生产出合成油、合成柴油等燃料,这些燃料与传统石油燃料具有相同的性能,并且可以直接应用于现有的燃油设备中。

煤间接液化技术可以有效提高煤炭利用率,减少对石油的依赖,具有很高的经济价值和社会意义。

二、现代煤化工技术的发展1. 技术水平不断提高现代煤化工技术的发展离不开技术的不断进步。

随着科技水平的提高,煤炭气化技术、煤直接液化技术、煤间接液化技术等煤化工技术不断得到改进和发展,产品的质量和效率也得到了极大的提高。

2. 煤化工产品多样化现代煤化工技术的发展,使得煤化工产品的种类越来越多。

除了传统的合成气、合成油、合成甲醇等产品,现代煤化工技术还可以生产出煤基化学品、煤基材料、煤基新能源等产品,多样化的产品使得煤炭的利用更加广泛,为国家的经济发展做出了更大的贡献。

3. 煤化工技术与环保的结合现代煤化工技术的发展,注重环保和可持续性发展。

煤气化技术

煤气化技术

煤气化技术简介煤气化技术是将煤炭转化为可燃气体的过程。

它可以将煤炭中的有机物质转化为气体燃料,如合成气(一种碳氢混合气体)或甲烷。

煤气化技术在能源转型和环境保护方面具有重要意义。

煤气化原理煤气化是通过加热煤炭,在缺少氧气的条件下进行的化学反应。

这个过程通常在高温(约1000℃)和高压(2-5 MPa)下进行。

在煤气化过程中,煤炭中的碳氢化合物被分解为可燃气体。

由于煤气化是在缺氧条件下进行的,因此产生的气体中几乎不含硫和氮。

这使得煤气化技术相对于传统的燃煤发电技术具有更低的环境污染。

此外,煤气化产生的燃气可以直接用于发电、供热、制氢等多种应用。

煤气化工艺煤气化工艺主要分为干燥气化和水煤浆气化两种。

干燥气化是将煤炭在高温下与热气体接触,使煤炭中的水分蒸发,然后进行气化反应。

水煤浆气化是将煤炭与水形成的浆料喷入气化炉中,在气化过程中煤炭与水蒸汽产生反应。

两种煤气化工艺各有优势。

干燥气化可以直接利用煤炭的热值,不需要额外的供热设备。

而水煤浆气化可以利用水蒸汽的催化作用,提高气化效率。

根据实际需求和条件,选择适合的煤气化工艺非常重要。

应用领域煤气化技术在能源转型和环境保护方面具有广泛的应用。

以下是煤气化技术在几个重要应用领域的应用示例:1.发电:煤气化产生的燃气可以用于燃气轮机或内燃机发电。

与传统的燃煤发电相比,煤气化发电具有更高的效率和更低的污染排放。

2.供热:煤气化产生的燃气可用于供热,替代传统的燃煤供热系统。

煤气化供热系统具有更高的热效率和更少的污染排放。

3.制氢:煤气化可以产生合成气体,其中主要成分为氢气和一氧化碳。

这些气体可用于制氢,用于石油炼制、化学工业等领域。

4.乙二醇生产:煤气化产生的合成气可以用于乙二醇的生产。

乙二醇是一种重要的工业化学品,广泛应用于塑料、涂料、纺织等行业。

煤气化技术的优势和挑战煤气化技术具有多种优势,但也面临一些挑战。

优势: - 较低的污染排放:煤气化产生的燃气几乎不含硫和氮,具有较低的污染排放。

煤的气化技术

煤的气化技术

煤的气化技术煤的气化技术是一种将煤转化为可用气体燃料的过程。

这项技术已经存在了很长时间,并在过去几十年中得到了广泛的应用和研究。

煤气化可以将煤中的碳转化为一种称为合成气的混合气体,该混合气体可用于发电、制造化学品和液体燃料等多个领域。

煤气化技术的基本原理是将煤与氧气和水蒸气反应,产生一种气体混合物。

这个过程发生在高温和高压下,通常在1000摄氏度以上进行。

在这个过程中,煤中的碳会与氧气反应,产生一氧化碳和氢气。

一氧化碳和氢气的比例取决于气化过程的条件和煤的性质。

这种合成气可以用作燃料或作为其他化学反应的原料。

煤气化技术有几种不同的变体,包括固定床气化、流化床气化和喷射流气化。

在固定床气化中,煤被放置在一个固定的反应器中,气体通过煤床流过,使煤发生气化反应。

在流化床气化中,煤粒被气体流体化,形成一个流化床,其中煤气化反应发生。

喷射流气化是一种较新的技术,其中煤被喷射到燃烧器中,并与气体混合,形成合成气。

煤的气化技术具有多种优点。

首先,煤气化可以将煤中的碳转化为气体,从而减少对煤的直接燃烧,降低了污染物的排放。

其次,合成气可以用作燃料,替代传统的石油和天然气,从而减少对有限资源的依赖。

此外,合成气还可以用于制造化学品和液体燃料,提供了多样化的能源来源。

然而,煤气化技术也面临一些挑战。

首先,气化过程需要高温和高压条件,这对设备和能源消耗提出了要求。

此外,气化过程还会产生大量的废水和废气,需要适当的处理和排放措施。

此外,煤气化技术的经济性也是一个问题,需要考虑投资成本和气化产物的利用价值。

为了克服这些挑战,研究人员一直在努力改进煤气化技术。

他们致力于开发更高效、节能的气化反应器,以减少能源消耗和排放。

他们还在研究如何更好地利用气化产物,例如开发新的化学品和液体燃料制造技术。

此外,研究人员还在探索将可再生能源与煤气化技术相结合,以进一步降低碳排放。

总的来说,煤的气化技术是一种重要的能源转化技术,可以将煤转化为合成气,为多个领域提供能源和原料。

各种煤气化技术介绍

各种煤气化技术介绍

各种煤气化技术介绍煤气化技术是将煤转化为合成气的一种技术,合成气主要由一氧化碳(CO)和氢气(H2)组成。

煤气化技术可以实现煤炭资源的高效利用,并且合成气还可以作为化工原料、能源供应和替代燃料等多个领域的重要能源。

下面将介绍几种常见的煤气化技术。

亚煮煤气化技术主要是通过在水中煮沸煤炭来实现煤气化过程。

这种技术具有操作稳定性好、产气质量高、煤耗低等特点。

亚煮煤气化技术可以适用于各种不同性质的煤炭,并可以通过调节操作参数来获得不同产气组成和质量。

2. 固定床煤气化(Fixed Bed Gasification,FBG)固定床煤气化技术是将煤炭放置在固定床上,通过通过煤床中的氧气进行燃烧,从而实现煤的气化。

这种技术具有气化效率高、产气质量稳定、操作灵活等特点。

固定床煤气化技术主要适用于高炉煤气和干、湿煤气的生产。

3. 流化床煤气化(Fluidized Bed Gasification,FBG)流化床煤气化技术是将煤炭与气化剂一起放置在气化反应器中,通过气体的上升速度和反应器中的床层来实现气化过程。

这种技术具有反应温度均匀、气化效率高、适用于多种煤种等特点。

流化床煤气化技术主要适用于高硫煤和高灰煤的气化过程。

4. 上升管煤气化(Entrained Flow Gasification上升管煤气化技术是将煤炭和气化剂一起注入到气化反应器中,通过气化剂的速度和反应器中的温度来实现气化过程。

这种技术具有高气化效率、适用于多种煤种等特点。

上升管煤气化技术主要适用于低灰、低硫和低磷的煤气化过程。

5. 行动床煤气化(Moving Bed Gasification,MBG)行动床煤气化技术是将煤炭放置在一个倾斜的床上,通过流化床的气流来实现气化过程。

这种技术具有气化效率高、产气质量好等特点。

行动床煤气化技术主要适用于低灰和低硫煤的气化过程。

总体来说,煤气化技术具有可替代性化石燃料、高效能源利用和多种资源转化等优势,对于能源的可持续发展具有重要意义。

煤气化技术

煤气化技术

煤气化技术煤气化技术是一种将煤炭转化为合成气的方法,这种合成气可以用作燃料或作为化学原料。

煤气化技术在能源转型和降低碳排放方面具有重要意义。

本文将详细介绍煤气化技术的原理、应用以及优缺点。

煤气化技术的原理是利用高温和压力,将煤炭与氧气反应,生成一种含有氢气和一氧化碳的混合气体,即合成气。

这种合成气可以通过调整反应条件得到不同的气体比例,例如可以得到富含氢气的合成气,也可以得到富含一氧化碳的合成气。

煤气化技术的关键步骤包括煤的干馏、气化反应以及气体的净化和分离。

煤气化技术具有广泛的应用领域。

首先,合成气可以用作燃料,替代传统的石油和天然气。

它可以用来发电、供热以及工业生产过程中的燃料需求。

其次,合成气还可以用作化学原料,用于合成有机化学品,如甲醇、乙醇和丁烯等。

这种化学原料的生产可以减少对石油和天然气的依赖,降低碳排放。

此外,煤气化技术还可以与其他能源转化技术相结合,如煤炭液化和煤炭气化联产等,进一步提高能源资源的利用效率。

然而,煤气化技术也存在一些缺点。

首先,煤气化过程需要高温和压力,能耗较高。

其次,煤气化过程中会产生大量的副产物,如焦炭和灰渣,对环境造成一定的污染。

此外,煤气化技术的建设和运营成本相对较高。

针对煤气化技术的优缺点,一些研究机构和企业正在努力改进和推广相关技术。

例如,通过改进反应条件和催化剂的使用,可以提高合成气的产率和质量,并减少能耗。

此外,通过煤气化废气的尾气治理和资源化利用,可以减少对环境的不良影响。

综上所述,煤气化技术是一种重要的能源转型和碳排放降低的手段,可以将煤炭转化为合成气,用作燃料或化学原料。

尽管该技术存在一些缺点,但通过不断改进和创新,可以进一步提高其效率和环保性。

煤气化技术的发展将有助于实现能源的可持续利用和环境的可持续发展。

(本文总字数:307字)。

煤的气化技术研究与应用

煤的气化技术研究与应用

煤的气化技术研究与应用煤是中国最主要的能源之一,但是从环保、能源利用效率等方面考虑,传统热力发电方式并不科学和可持续。

因此,煤的气化技术应运而生,可以将煤转化为一种更清洁、更高效的能源。

本文将对煤的气化技术进行详细论述。

一、煤的气化技术概述煤的气化技术是一种将煤转化为气体燃料的过程。

通过高温高压条件下的热化学反应,煤中的有机物质发生分解,生成可燃性气体,如一氧化碳、氢气等。

煤的气化技术可以说是目前最先进的煤化工技术之一,不仅可以提高能源利用率,降低污染排放,还可以减少对进口石油资源的依赖。

二、煤的气化技术分类根据气化过程中使用的反应剂的不同,可以将煤的气化技术分为两种:水蒸气气化和氧气气化。

1. 水蒸气气化水蒸气气化技术是煤化工领域应用最为广泛的技术之一。

水蒸气作为反应剂,与煤发生反应,生成可燃气体,主要是一氧化碳和氢气。

同时,氮气和二氧化碳等非常规气体也会随着可燃气体一起生成。

水蒸气气化技术优点在于过程不需要额外的氧气,煤的化学反应过程可以产生足够的热量,可以更加高效地利用煤炭资源。

2. 氧气气化氧气气化技术在煤化工领域中的应用比较新,是一种高温气化技术。

与水蒸气气化不同的是,氧气气化过程中只使用氧气作为反应剂,生成气体主要是氨、氮气和一氧化碳等。

氧气气化技术与水蒸气气化技术的不同之处在于其过程更加高温高压,输出的燃料气体构成也不同于水蒸气气化技术生成的气体组成。

三、煤的气化技术应用煤的气化技术源于早期煤炭的化学应用,随着科技的进步,煤的气化技术逐渐广泛应用于各个领域。

下面将介绍几个典型的应用案例。

1. 能源生产煤的气化技术可将煤转化为气态燃料,广泛应用于发电、燃料等领域。

例如,在我国许多地区的城市燃气中,主要燃料是煤气,而煤气就是通过煤的气化技术生成的。

此外,在我国东北地区的很多发电厂也都使用了煤的气化技术。

2. 化工生产煤的气化技术也可以应用于化工生产领域。

根据气态燃料生成的不同,煤气可分为城市煤气和工业煤气两种。

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煤气化技术综述1 恩德粉煤气化技术1.1 技术开发恩德粉煤气化技术是在常压温克勒气化技术基础上,经过多次技术改造而逐步发展起来的。

20世纪50年代,朝鲜咸竞北道恩德郡“七·七”化工厂,从前苏联引进两台温克勒气化炉。

60年代末,便对其存在的问题进行了一系列的改造:(1)取消了炉算,改为布风喷嘴向炉内送风,使煤粉得以充分流化,并解决了炉底结渣的问题;(2)在发生炉出口增设了旋风除尘返料装置,减少了气体带出物,提高了碳转化率;(3)将废热锅炉改设在旋风除尘器后面,减轻尘粒对锅炉炉管的磨损,大大延长了废热锅炉的使用寿命和检修期。

经过一系列的革新改造后,运转率可达90%以上,单炉生产能力也逐渐扩大,形成了独具特性的恩德粉煤气化技术。

1.2 技术特点(1)对煤种适应性较宽,可适用于褐煤、长焰煤、不粘或弱粘煤。

对煤的活性和灰熔点有一定要求,对灰分、粒度等要求不高,同固定层炉相比,原料煤种已明显拓宽。

(2)碳转化率高。

炉出口的旋风分离器,可将煤气夹带和含碳颗粒分离出来,并返回气化炉再次气化,从而提高了碳的转化率,可达92%。

(3)气化强度大。

单炉产气量可达4×l04m3/h。

(4)自产蒸汽量大,每10 m3煤气可产5.5t蒸汽(P=0.6MPa),80%自用,20%外送。

(5)极少产生焦油,煤气中焦油油渣等含量很低,净化系统简单,污染少。

1.3 技术指标(1)操作温度:要低于灰熔点80~120℃,一般为~950℃。

(2)操作压力:炉内压力~14kPa。

(3)气化剂,采用不同气化剂可产生不同组成的煤气。

表1—1 典型煤气组成(4)主要工艺参数①以褐煤为原料,4×10 m3/(h·台)气化炉,生产水煤气,其主要工艺数据见表1—2。

表1—2 主要工艺数据②以河南义马长焰煤为原料,生产的煤气,其主要工艺数据见表1—3。

表1—3 主要工艺数据1.4 技术经济(1)投资:以生产能力4 X 104m3/h炉型为例①气化部分约2 400万元②制氧部分(包括两套4 000m3/h变压吸附装置)约3 600万元,合计:6 000万元(2)煤气成本:以河南义马煤生产半水煤气,按现行价格估算约0.12~0.13元/m3。

2 德士古水煤浆气化技术2.1 技术开发德士古(TEXACO)水煤浆气化技术是20世纪50年代由美国德士古公司开发的。

当时曾进行过投煤量70t/d的中间试验。

由于技术问题于1958年中断试验。

1973年世界出现石油危机后,该公司又恢复了试验,并获得迅速进展。

1973年在德国建立了一套投煤量为144t/d的示范装置,于1978年投入运行。

试验确定了水煤浆浓度(重量比)为60%~70%,操作压力4.01VlPa;测得碳转化率达97%。

在此基础上,经过多年的开发与改进,逐步实现了工业化。

2.2 技术特点(1)气化炉结构简单。

德士古水煤浆气化属加压单段气流床气化技术,湿法进料,液态排渣。

气化炉结构简单,无机械传动装置。

(2)对原料适应性较强。

烟煤、褐煤、劣质煤、焦炭、石油焦等均能用于气化,甚至可掺烧垃圾(如废塑料和废轮胎等),并且可使用几乎所有的气态或液态碳氢化合物,如天然气、液化石油气、原油、重油等。

(3)气化生成气有效组份高[(CO+H2)≥80%],而且H2/CO的比值具有较宽幅度的可调性,适用于制合成氨、甲醇、醋酸、合成汽油等多种化工产品和城市煤气。

(4)气化生成气纯度高,不含焦油、酚类等污染物,气体净化简便。

几乎无废气排出,废水排放也少,处理后完全达到国家有关排放标准。

(5)碳转化率高,一般可达94%~98%。

(6)单炉产气能力大。

由于德士古炉操作压力较高(3.0~6.5MPa),又无机械传动装置,便于大型化。

目前单炉气化煤量可达2000t/d,按原料煤的消耗指标计,可产合成氨约40 X 104t/a。

2.3 技术指标(1)操作温度:1 300~1 500℃ (高于T'80~100℃ )。

(2)操作压力:3.0~6.5MPa。

(3)煤浆浓度(含固百分比):60%~70%。

(4)气化剂:氧气(0296.0%~99.6%)。

(5)主要工艺参数:以鲁南化肥厂8 X 104t/a合成氨装置为例,主要工艺数据见表2—1。

表2—1 主要工艺数据2.4 技术经济(1)投资:以8 X 10 t/a合成氨装置计:气化装置投资5 200万元(包括煤运输破碎系统;空分装置投资9 240万元。

(2)煤气成本:按资料[引,工期工程合成氨成本推算,半水煤气成本约0.26元/m33 鲁奇(Lurgi)碎煤加压气化技术3.1 技术开发鲁奇碎煤加压气化技术是20世纪40年代由西德鲁奇公司开发,属第一代煤气化工艺,技术成熟可靠,是目前世界上建厂数量最多的煤气化技术。

正在运行中的气化炉达数百台,主要用于生产城市煤气和合成原料气。

3.2 技术特点(1)鲁奇碎煤气化技术系固定床层气化,固体排渣,适应弱粘结性碎煤(5~50ram)。

(2)生产能力大。

自工业化以来,单炉生产能力持续增长。

例如,1954年在南非沙索尔建立的10台内径为3.72m的气化炉,其产气能力为1.53×10 m3/(h·台);而1966年建设的3台,产气能力为2.36×10am3/(h·台);到1977年所建这13台气化炉,平均产气能力则达2.8×10m3/(h·台)。

这种持续增长,主要是靠操作的不断改进。

(3)该工艺操作压力为3.1MPa,粗煤气出气化炉温度为285~600℃(取决于煤种),与低压、高温气化所产生的粗煤气相比,含有较高的甲烷(达11%以上),且含焦油、酚类物质,需设置甲烷转化(或分离)及废水处理等装置,生产流程长,投资较大。

因此,单纯生产合成气的厂家,较少采用鲁奇气化技术。

3.3 技术指标(1)操作温度:1 200~C-5 J(取决于煤种)。

(2)操作压力:3.1MPa。

(3)碎煤粒径:5~50mm。

(4)主要工艺参数:见表3—1。

表3—1 主要工艺参数3.4 技术经济(1)投资:以4×10am3/h合成气(折合成氨约9×10at/a)的气化炉为例,其投资约4 500万元(不含空分)。

(2)粗煤气成本:每标准米约0.185元4 谢尔(SHELL)气流床气化技术4.1 技术开发谢尔(SHELL)气流床气化技术是谢尔公司在K—T炉的基础上所开发的加压K—T气化炉,原名叫SHLL—K—T气化炉。

该技术组合了谢尔国际石油公司在高压下油气化的经验和柯柏斯公司在煤气化方面的经验。

后来,谢尔公司独家进行开发,于1972年开始进行煤气化的研究。

1976年建立了一套处理原煤能力6t/d的小试装置。

1978年又在西德汉堡的谢尔炼油厂建立了处理原煤能力165t/d的中试装置。

在此成功的基础上,又在美国得克萨斯州休斯敦的谢尔炼油厂建立了一套能处理褐煤400t/d的工业示范装置,并定名为SCGP一1。

1998年1月,荷兰Demkolec商业化煤气化联合发电装置(IGCC)投入运行,负荷变动范围为50%~105%,处理原煤能力2 000t/d,工艺操作时间约15 000h。

4.2 技术特点(1)该技术为气流床气化工艺,其基本特点是:①夹带物流;②纯氧/蒸汽气化;③夹套水冷壁;④液态排渣;⑤对称切向进料喷嘴;⑥于粉进料。

(2)煤种适应性宽,能使用褐煤、烟煤和沥青砂。

对煤的一些性质要求不严,例如,煤的粒度、水分、硫、氧、灰分及粘结性等差异,均无显著影响。

(3)碳转化率高,一般在98%以上,甚至可达99.5%。

4.3 技术指标(1)操作压力:3.0~4.0MPa。

(2)操作温度:1 400~1 700℃。

(3)用氮气输送煤粉浓度:400kg/m3。

(4)主要工艺参数见表4一l。

表4—1 主要工艺参数4.4 技术经济(1)投资:情况不详。

(2)粗煤气成本估算:原料煤价格按160元/t计,氧气价格按0.3元/m 计,蒸汽价格按80元/t计,氮气价格按0.3元/m 计,则每1 000m 粗煤气成本约为:160×0.5l6 8 +0.3 × 304.6+ 80 ×0.014 1+0.3×29.7=184.106元.即0.18元/m3。

5 循环流化床(CFB)气化技术5.1 技术开发循环流化床(CFB)气化技术是70年代由鲁奇公司开发,相继经小试、中试和工业示范装置,进行了大量的试验研究,现已得到了工业应用,主要用于燃气和联合循环发电。

目前单炉最大日处理煤量已达500t。

5.2 技术特点(1)循环流化床(CFB)是指出炉气体夹带的固体物料,经旋风分离器分离后又返回炉膛的流化燃烧(气化)方式。

除这种外部循环,还有炉膛内的内部循环。

循环流化床内物料的速度大大低于气体的速度,气体与固体之间的滑动速度很高,气化剂与新鲜燃料及返回的物料在炉内处于沸腾状态,使气、固相得以充分混合(处于鼓泡流化床和气流输送床之间),这样对传质、传热都极为有利。

由于夹带固体的多重循环,使循环物和新燃料之比高达40倍以上,导致碳粒反复气化,因而碳转化率很高,可达95%~98%。

(2)对原料煤种的适应性较广,可使用褐煤、烟煤、焦炭、石油焦以及废木材等,而且可使用<5mm以下的粉煤。

(3)CFB技术是在0.15MPa以下操作,在此压力下,可使用转鼓喂料器或其他加料机连续加料。

常压气化也有利于小氮肥厂的改造。

(4)用不同的气化剂,可以生产不同要求的煤气:用空气作气化剂可生产低热值燃料气;用富气作气化剂可生产中热值燃料气;用氧气和蒸汽作气化剂可生产城市煤气或合成气;用氧和二氧化碳作气化剂可生产一氧化碳。

(5)单炉生产能力较大。

单炉最大日处理煤量可达500t,按1 000m (CO+H2)耗煤量折算,约相当10×10 t/a合成氨的能力。

5.3 技术指标(1)操作压力:0.15~0.4MPa。

(2)操作温度:1 000~1 100oC(3)原料粒度:≤6mm。

(4)气体在炉膛内的流速:5~7m/s。

(5)气体在炉膛内的停留时间:4~6s。

(6)主要工艺参数见表5—1。

表5—1 主要工艺参数5.4 技术经济(1)投资:以投煤量500t/d(相当于合成氨10×10 t/a)的气化炉为例,全套装置(包括制氧)投资约1.5亿元,接近同样规模的德士古气化装置。

(2)粗煤气成本:每标准rn3粗煤气成本约为0.25元。

6 温克勒(Winkler)流化床气化技术6.1 技术开发温克勒(Winkler)流化床气化技术是20世纪20年代,前西德戴维电力煤气公司为了使用当地褐煤而开发的。

温克勒气化炉属第一代气化炉,也是世界最早的流化床气化方法。

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