国内主要煤气化技术一览
国内最全的煤气化技术简介
国内最全的煤气化技术简介(最新整理)本文收集、整理、并汇总了国内当前大多数煤气化工艺(包括水煤浆、干煤粉、碎煤等加压气化工艺;固定床、流化床、气流床气化工艺;激冷流程、废锅流程;水冷壁、耐火砖等冷壁炉和热壁炉型),可作为煤化工、煤气化专业技术人员参考资料,是目前网络上公开交流的较为全面的一篇资料。
1、“神宁炉”粉煤加压气化技术(宁夏神耀科技有限责任公司)以高旋流单喷嘴大通量粉煤加压气化炉为目标载体,以多煤种理化特性数据为基础,构建了气化炉流场、传热分析等模型;基于燃烧器强动量传导机制,揭示了顶置式旋流气化场湍流燃烧的动力学机理;揭示了氧气和煤粉的强化反应规律,独创了高效无相变水冷壁反应室与“沉降-破泡式”激冷室相耦合的气化炉。
“神宁炉”干粉煤气化技术能源转化效率高,有效气成分≥91%,碳转化率≥98.5%。
固体灰渣好处理,灰渣中不含苯、酚、焦油等大分子有机物废物。
气化系统吨煤污水排放量控制在0.4—0.5t,废水处理后可完全回用。
高效、中空、高能点火系统,实现高压、惰性环境下点火成功率98%以上。
采用组合式燃烧器通道结构,控制火焰形成,确保气化炉内壁挂渣均匀。
2、“科林炉”CCG粉煤加压气化技术(德国科林工业技术有限责任公司)技术特点:(1)煤种适应性广:适用于各种烟煤、无烟煤、褐煤及石油焦等,对强度、热稳定性、结渣性、粘结性等没有具体要求。
对高灰分、高灰熔点、高硫含量的“三高”煤等低品质的煤种拥有很好的工业化业绩。
(2)技术指标高:因燃烧器采用多烧嘴顶置下喷的配置方式,原料在气化炉内碰撞混合更加充分,气化炉炉膛及顶部挂渣均匀,可实现较高的气化温度(1400~1700℃),碳转化率高达到99%以上,合成气中不含重烃、焦油等物质,有效合成气成分90~93%,冷煤气效率80~83%。
(3)投资低:根据项目规模不同,可提供日投煤量750吨/天至3000吨/天的不同气化炉炉型设计,主要设备制造已完全实现国产化,整个装置的投资建设成本低,建设周期短。
七种煤气化工艺介绍
七种煤气化工艺介绍煤气化是一种将固体煤转化为气体燃料的工艺,通常通过加热煤,使其在缺氧或氧气含量有限的条件下发生化学反应,生成焦炭、煤油和煤气等产物。
以下是七种常见的煤气化工艺的介绍。
1.固定床煤气化工艺:该工艺中,煤通过加热填充在固定的反应器中,在缺氧条件下进行气化。
在高温下,煤发生热解反应,生成固体残渣和一氧化碳、氢气等气体。
这些气体通常用于制造合成气或其他化学品。
2.流化床煤气化工艺:流化床煤气化工艺中,煤通过气化剂和促进剂的喷射,在气化炉内形成流体化床。
在床内,煤被高速的气流悬浮并在其表面上发生化学反应。
这种工艺适用于不同种类的煤,并能高效地产生合成气。
3.乌煤煤气化工艺:乌煤煤气化工艺是在低温和低压下对乌煤进行气化的一种方法。
乌煤是一种硬煤的变种,其含煤量高且易于破碎。
这种工艺能够产生较高浓度的一氧化碳和氢气,适用于燃料气和合成气的生产。
4. Lurgi煤气化工艺:Lurgi煤气化工艺采用干煤粉在喷射炉内与氧气和蒸汽进行气化。
这种工艺具有高效和灵活的特点,适用于各种煤种和煤粉尺寸。
其产气效率高,并且可以在高温下对产生的煤气进行分离和净化。
5. Koppers-Totzek煤气化工艺:Koppers-Totzek煤气化工艺是一种由德国公司开发的工艺。
该工艺利用煤在高温下与氧气和水蒸气进行反应,生成一氧化碳和氢气等气体。
这种工艺有助于减少硫化物和氨等有害物质的生成,并通过循环冷却来提高能源利用率。
6. Shell煤气化工艺:Shell煤气化工艺是一种高效的二代气化工艺,采用了先进的氧气冷喷射技术。
它将煤分解为焦炭和煤气,并将煤气用于合成气和其他化学品的生产。
该工艺具有高效能和较低的二氧化碳排放量。
7. Entrained Flow煤气化工艺:Entrained Flow煤气化工艺中,煤和氧气以高速混合,并通过特殊设计的喷射式燃烧器进行燃烧和气化。
这种工艺能够在高温下快速气化煤并生成高浓度的合成气。
国内外煤气化技术介绍--重点学习--
Lurgi 氧气鼓风气化炉的典型操作结果
泥 煤 煤种来源 粒径(mm) 工业分析(wt%) 挥发份 固定炭 水分 灰分 高热值 kJ/kg 灰熔点 /℃ 操作压力 /MPa 煤气组成,(vol%) CO H2 CH4 CnHm H2S CO2 N2 煤气热值 /kJ/m3 17.0 34.1 13.6 0.6 0.1 33.8 0.8 11614 19.1 37.2 11.8 0.4 0.2 30.7 0.5 11446 15.9 39.2 10.8 1.2 0.4 32.2 0.3 11409 20.2 38.9 11.7 0.4 0.3 28.1 0.4 11748 21.4 38.4 9.6 0.5 0.2 28.9 1.0 11096 24.2 39.7 9.4 1.0 0.8 24.4 0.5 11811 24.8 38.3 9.3 0.6 0.5 25.8 0.7 11438 20.3 45.3 4.7 0.3 0.1 27.5 1.3 9836 57.3 25.2 15.5 2.0 22865 -2.03 36.8 32.6 26.5 4.1 26168 1204 2.52 29.1 30.4 34.3 6.2 27935 1249 3.03 30.5 38.7 16.5 14.3 31168 1427 3.03 19.7 38.3 5.4 36.3 300098 1421 2.86 28.9 43.0 15.7 12.4 32122 1399 2.45 29.1 47.6 5.1 18.2 33332 1382 2.24 5.7 87.3 2.0 5.0 35193 1499 2.86 Ireland 15.2-40.6 Germany 1.0-10.1 褐 煤 North Dakota 1.4-30.5 次 烟 Riotolbio 5.1-30.5 煤 Sasoll 5.1-30.5 烟 Westerfield 5.1-30.5 煤 Charle-ston 5.1-30.5 无烟煤 Vietnam 5.1-30.5
(最新)煤气化工艺简介
煤气化工艺简介煤气化大体可分为干粉煤加压气化路线和水煤浆气化路线。
一般情况下,凡是煤质符合水煤浆技术要求的应尽可能采用成熟的水煤浆技术,保证后续工艺的运行;在煤质不能满足水煤浆技术要求时可以考虑粉煤气化技术。
一、目前国内外先进的干粉煤加压气流床煤气化工艺技术主要是Shell公司的SCGP粉煤加压气化工艺、德国未来能源公司的GSP粉煤加压气化工艺、航天粉煤加压气化工艺和西安热工所两段式煤气化技术。
1.1壳牌公司的SCGP粉煤加压气化技术原料为干煤粉,采用气流床加压气化、液态排渣,利用废热锅炉产高压饱和或高压过热蒸汽;其主要技术特点如下:①用加压氮气输送干煤粉,煤种适应性广,对煤的灰熔点适应范围比Texaco水煤浆气化技术更宽、②气化温度约1400~1600℃,碳转化率高达99%以上,产品气体洁净,不含重烃,甲烷含量极低,煤气中有效气体(CO+H2)达到90%左右、③氧耗低,与水煤浆气化相比,氧耗低15~25%,因而配套之空分装置投资可减少。
④单炉生产能力大,日处理煤量可达2000吨以上。
⑤冷煤气效率可达到78~83%。
⑥气化炉采用水冷壁结构,无耐火砖衬里,维护量较少,气化炉内无传动部件,运转周期长,无需备用炉。
⑦气化炉烧嘴及控制系统安全可靠。
Shell公司气化烧嘴设计寿命为8000小时,Demkolec电厂使用烧嘴4年中未出现问题.⑧炉渣可用作水泥渗合剂或道路建造材料。
气化炉高温排出的熔渣经激冷后成玻璃状颗粒,性质稳定,对环境几乎没有影响。
气化污水中含氰化物少,容易处理。
虽然Shell干煤粉气化技术具有许多优点,但是但shell系统庞大,流程长,设备投资大,锅炉系统存在积灰、堵渣现象。
关键设备基本依赖进口,尤其是特殊阀门、气化炉内件和燃烧器,由于必须依赖进口,每年的备品备件费用较高,开车运行的成本费用也相对较高。
目前此项技术在商业运营中仅仅用于发电,在化工领域的运用还存在不少问题。
国内已运行和在建的装置有19套,总体上柳化、湖北双环、安庆石化运行的相对较好,壳牌公司的Shell粉煤加压气化技术应用部分企业1.2德国未来能源公司的GSP是单喷嘴下喷式干煤粉加压气流床气化技术,据煤气用途不同可用直接水激冷,也可用废锅回收热量。
煤气化技术列举
1.常压固定床间歇式无烟煤(或焦炭)气化技术目前我国氮肥产业主要采用的煤气化技术之一,其特点是采用常压固定床空气、蒸汽间歇制气,要求原料为准25~75mm的块状无烟煤或焦炭,进厂原料利用率低,单耗高、操作繁杂、单炉发气量低、吹风放空气对大气污染严重,属于将逐步淘汰的工艺。
2.常压固定床无烟煤(或焦炭)富氧连续气化技术其特点是采用富氧为气化剂、连续气化、原料可采用?准8~10mm 粒度的无烟煤或焦炭,提高了进厂原料利用率,对大气无污染、设备维修工作量小、维修费用低,适合用于有无烟煤的地方,对已有常压固定层间歇式气化技术进行改进。
3.鲁奇固定床煤加压气化技术主要用于气化褐煤、不粘结性或弱粘结性的煤,要求原料煤热稳定性高、化学活性好、灰熔点高、机械强度高、不粘结性或弱粘结性,适用于生产城市煤气和燃料气。
其产生的煤气中焦油、碳氢化合物含量约1%左右,甲烷含量约10%左右。
焦油分离、含酚污水处理复杂,不推荐用以生产合成气。
4.灰熔聚煤气化技术中国科学院山西煤炭化学研究所技术。
其特点是煤种适应性宽,属流化床气化炉,煤灰不发生熔融,而只是使灰渣熔聚成球状或块状灰渣排出。
可以气化褐煤、低化学活性的烟煤和无烟煤、石油焦,投资比较少,生产成本低。
缺点是操作压力偏低,对环境污染及飞灰堆存和综合利用问题有待进一步解决。
此技术适合于中小型氮肥厂利用就地或就近的煤炭资源改变原料路线。
5.恩德粉煤气化技术属于改进后的温克勒沸腾床煤气化炉,适用于气化褐煤和长焰煤,要求原料煤不粘结或弱粘结性,灰分<25%~30%,灰熔点高、低温化学活性好。
在国内已建和在建的装置共有13套22台气化炉,已投产的有16台。
属流化床气化炉,床层中部温度1000~1050℃。
目前最大的气化炉产气量为4万m3/h半水煤气。
缺点是气化压力为常压,单炉气化能力低,产品气中CH4含量高达1.5%~2.0%,飞灰量大、对环境污染及飞灰堆存和综合利用问题有待解决。
国内外煤气化技术概况
(1) 国外煤气化技术概况以煤为原料的气化方法主要有移动床、流化床和气流床等。
a、移动床气化技术移动床气化技术较为先进的有鲁奇(Lurgi)气化技术。
该技术虽然能连续加压气化,但由于气化温度低,生成气中甲烷含量大,同时生成气中含苯、酚、焦油等一系列难处理的物质,净化流程长;尤其是该技术只能用块煤不能用粉煤,因而原料利用率低,大量筛分下来的粉煤要配燃煤锅炉进行处理。
此技术经过英国煤气公司和鲁奇公司于二十世纪七十年代联合开发,开发出一种新炉型(BGL气化炉),将鲁奇炉固态排渣改为熔融排渣,同时提高了气化反应温度,提高了块煤中粉煤的利用率,气化效率和气体成分有了很大改进,废水排放量及组分减少,污染问题也有所改善。
现有一台工业示范炉在德国黑水泵厂运行,用于处理城市垃圾,所用原料为各种城市垃圾、废塑料和烟煤。
BGL气化炉气化压力为2.0~4.0MPa,气化温度约为550℃。
我国云南解放军化肥厂于2004年引进了一台BGL气化炉,气化炉直径约为φ2800mm。
b、流化床气化技术流化床气化技术主要有德国温克勒(Winkler)流化床粉煤气化技术。
该技术压力较低,建有生产燃料气的装置,目前没有生产合成气的装置。
c、气流床气化技术气流床气化技术有美国GE公司水煤浆加压气化(GEGP)技术、荷兰壳牌谢尔(Shell)粉煤加压气化技术、德国未来能源公司GSP粉煤气化技术。
(2) 国内气化工艺技术概况a、固定床气化固定层间歇气化技术,该工艺以无烟煤为原料,采用空气和蒸汽作为气化剂;投资低,技术成熟,目前我国小氮肥、小甲醇厂90%以上采用该工艺生产。
该技术气化效率低,单炉产气量少,常压间歇气化,吹风过程中放空气对环境污染严重,每吨合成氨的吹风放空气量达2800~3100立方米。
该技术在国外已被淘汰。
国内固定床气化还有富氧连续气化技术,虽然该技术连续气化无吹风气排放,污染较少,但只能采用焦炭或无烟煤作原料,原料价格高;且生成气中氮气含量高,不适合作合成甲醇的原料气。
煤气化技术简介1
2.1 德士古(Texaco)水煤浆加压气化技术
德士古气化法是一种以水煤浆为进料的加压气流床气化工艺。其煤种适应性广,包括气 煤、烟煤、次烟煤、无烟煤、高水份、高硫份、高粘结性的煤,但要求原料煤的灰熔点不超 过 1350℃,原因是受气化炉内耐火材料承受耐高温限制。
Texaco气化工艺采用连续进料、液态排渣,在排渣时不影响气化炉运行,克服了固定床 气化方法间歇性排渣的缺点。气化压力根据后工序生产压力的不同,一般为2~8.5MPag,省 去了后工序气体压缩所需的大量功耗。气化温度在1300~1400℃,目前已建成投产装置最终 产品有合成氨、甲醇、醋酸、醋酐、氢气、CO、燃料气、联合循环发电。
主要设备:磨煤机、气化炉、文丘里洗涤器、煤气洗涤塔、高压煤浆泵等。 优点: 1)加压(中高压)下气化(2.5、4.0、6.5、8.5MPag皆有工业性生产装置),可降低合 成气压缩能耗。 2)气化炉进料稳定(由可以调速的高压煤浆输送,能够保证煤浆的流量和压力) 3)工艺技术成熟可靠,装置国产化率90%以上,有备用气化炉的水煤浆加压气化与不 设备用气化炉的干煤粉加压气化装置建设费用比例:Shell法:GSP法:多喷嘴水煤浆加压气 化法:GE水煤浆法=(2-2.5):(1.4-1.6):1.2:1。 4)气化炉热量利用,激冷工艺(合成氨等化学品)制得含蒸汽量高的合成气,变换工 序不需要外加蒸汽;废锅流程(产品气用作燃气透平联合循环发电)回收热量副产高压蒸汽。 5)有效气成分高(CO+H2≥80%),甲烷含量低(≤0.1%),无焦油,适于制氨、甲醇、 醋酸等产品。 缺点:(检修费用高) 1)耐火砖寿命短(1-2年),价格昂贵(一套耐火衬里的价格与气化炉受压壳体的造价 相近),为延长耐火衬里寿命,适宜选低灰熔点煤。 2)气化炉烧嘴使用寿命短,一般2个月需停车检查、维修或更换。 3)耗氧量大,有效气产率不够高。
7种煤气化工艺介绍
7种煤气化工艺介绍目前国内可供选择的成熟或相对成熟的煤加压气化工艺很多,各种煤气化工艺的综合比较也有较多的文献、资料可供查阅,这里只简要叙述几种主要煤气化工艺的特点及现阶段存在的主要问题。
1、TEXACO水煤浆气化TEXACO水煤浆气化采用水煤浆进料、液态排渣、在气流床中加压气化,水煤浆与纯氧在高温高压下反应生成煤气。
气化炉主要结构是水煤浆单喷嘴下喷式,大部分是采用水激冷工艺流程,单炉容量目前最大可达日投煤量3000吨,操作压力大多采4MPa、6.5MPa,少数项目也已达到8.4MPa。
我国引进该技术最早的是山东鲁南化肥厂,于1993年投产,后来又有若干厂使用。
由于国内已经完全掌握了TEXACO气化工艺,积累了大量的经验,因此设备制造、安装和工程实施周期短,开车运行经验丰富,达标达产时间也相对较短,主要问题是对使用煤质有一定的选择性,同时存在气化效率相对较低、氧耗相对较高及耐火砖寿命短等问题,但随着在国内投运时间的延长部分问题已得到有效解决。
2、多喷嘴对置水煤浆气化本项技术是“九五”期间由华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂、中国天辰化学工程公司合作开发的。
2000年10月通过原国家石油和化学工业局组织的鉴定和验收。
示范装置为兖矿国泰化工有限公司,建成两套日投煤1150吨的气化炉,操作压力4.0MPa,生产24万吨/年甲醇,联产71.8MW发电,装置已于2005年10月投入运行。
该工艺仍属于水煤浆气化的范畴,与TEXACO的主要区别是由TEXACO单喷嘴改为对置式多喷嘴,强化了热质传递,气化效果较好,但多喷嘴需要设置多路控制系统,增加了设备投资和维修工作量。
由于是国内技术,工艺包及专有技术使用费较引进技术有较大幅度的降低。
3、SHELL粉煤气化气化炉主要结构是干煤粉多喷嘴上行废锅气化并采用冷炉壁,冷煤气回炉激冷热煤气,煤气冷却采用废锅流程。
由于壳牌气化技术上具有突出的优点,吸引了国内一些企业纷纷引进。
本工艺的最大缺点是投资高,设备造价过高;合成气换热采用废锅形式增加了投资,对需要水蒸汽成分的化工生产来看直接用水激冷更合理;干燥、磨煤、高压氮气及回炉激冷用合成气的加压所需的功耗较大等。
主要煤气化技术简介
主要煤气化技术概述摘要介绍了包括Texaco水煤浆气化、Shell煤气化、GSP煤气化、Lurgi煤气化在内的四种主要煤气化技术,分别介绍其工艺流程,以及在应用后对其的评价。
关键词煤气化技术Texaco水煤浆气化Shell煤气化GSP煤气化Lurgi煤气化煤气化是煤转化技术中最主要的方面,它的历史非常悠久,甚至早于发电。
通常,煤的气化泛指各种煤(焦)与载氧的氧化剂(O2、H2O、CO2)之间的一种不完全反应,最终生成由CO、H2、CO2、CH4、N2、H2S、COS等组成的煤气。
煤的气化反应一般可人为简化成氧化(放热)反应(如C+O2),还原(吸热)反应(如C+H2O、C+CO2),甲烷生成(裂解)反应和水煤气平衡反应(CO+H2O)等。
国内外先后开发了100多种气化工艺(炉型),但是最有发展前途的也只有几种[1]。
在这里简要的介绍几种应用广泛的几中煤气化技术,主要包括:Texaco 水煤浆气化、Shell煤气化、GSP煤气化、Lurgi煤气化。
1.Texaco水煤浆气化Texaco(德士古)水煤浆加压气化工艺简称TCGP,是美国德士古石油公司在重油气化基础上发展起来的[2,3]。
TCGP技术包括煤浆制备、灰渣排除、水煤浆气化等技术,其核心和关键设备是气化炉。
它的主要优点是流程简单、压力较高、技术成熟、投资低。
1.1 气化炉内的反应水煤浆和99.6%的纯氧经TCGP烧嘴呈射流状态进入气化炉,在高温、高压下进行气化反应,生成以CO+H2为主要成分的粗合成气。
在气化炉内进行的反应相当复杂,一般认为气化分三步进行:(1)煤的裂解和挥发分的燃烧。
水煤浆和氧气进入高温气化炉后,水迅速蒸发为水蒸气。
煤粉发生热裂解并释放出挥发分。
裂解产物及挥发分在高温、高氧浓度下迅速完全燃烧,同时煤粉变成煤焦,放出大量的反应热。
因此,在合成气中不含有焦油、酚类和高分子烃类。
这个过程相当短促。
(2)燃烧及气化反应。
煤裂解后生成的煤焦一方面和剩作的氧化发生燃烧反应,生成CO、CO2等气体,放出反应热;另一方面,煤焦又和水蒸气、CO2等发生化学反应,生成CO、H2。
煤气化技术简介
关于气化技术、煤质分析的建议一、关于气化技术以煤为原料采用洁净煤气化技术,生产粗合成气已商业化的主要有:1.水煤浆气化技术该技术为美国德士古公司开发后转为美国GE公司所有,它是根据油气化技术的思路开发成功的。
在煤中加入添加剂、助熔剂和水,用磨煤机磨成水煤浆,加压后和氧气一同喷入气化炉进行部分氧化燃烧反应,气化温度1300-1450℃,高温的热气体,用水激冷,除尘后送出。
气化压力4.0-8.7Mpa,液态渣激冷破碎后排出。
它的主要特点是:简单,可靠,投资低,在有备用炉的情况下,年开工率可达95-98%,有效气(CO+H2)≈80-82%,缺点是氧耗较高。
由于它的可靠性,国内大多数煤气化装置均采用此法生产合成气,特别是煤制烯烃的装置大多采用此法生产合成气取得成功的先例,如神华煤制烯烃装置。
2.荷兰壳牌(SHELL)气化技术气化炉为立式圆筒形,炉膛周围安装有沸水冷却管组成的膜式水冷壁,内壁衬有耐热涂层。
气化熔渣在水冷壁涂层上形成液膜,沿壁顺流而下进行分离采用以渣抗渣的防腐办法。
炉体内设有四组粉煤烧嘴,使用寿命一年以上。
气化温度1400-1560℃,碳转化率高达99%,CO+H2可达90%。
该气化技术是干粉和氧,蒸汽在气化炉内进行部分燃烧反应,由于采用干粉气化,氧耗较少,但干粉加压输送用高压N2气或CO2气流输送。
气化后的粗合成气,含尘量大,要用50%冷气激冷,特殊的过滤器过滤灰尘,再用水洗涤。
流程复杂,特别是开车时用特殊的开工烧嘴。
采用对流和辐射废锅回收热量产生蒸汽,因而设备特别复杂,国产化率低,生产过程比较难于掌握。
国内已建的20几台气化炉运行状况不理想,开工率低,比如大唐多伦180万吨甲醇/60万吨MTP装置,建成两年,开车极不顺利,经济效益差。
3.德国未来能源GSP气化技术该技术同SHELL气化技术一样是干粉气化,氧和蒸汽煤粉加压用载气(N2、CO2)送入炉内进行部分氧化反应。
炉体为水冷壁,内壁衬有耐热涂层,使用寿命较长。
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。
三种煤气化炉技术介绍
三种煤气化炉技术介绍煤气化是一种利用化学反应将固体煤转化为可燃气体的技术过程,可以将煤转化为煤气、合成气和合成油等能源。
煤气化可以通过不同的煤气化炉技术实现,下面将介绍三种常见的煤气化炉技术。
1.固定床煤气化炉:固定床煤气化炉是最早应用的煤气化技术之一、在固定床煤气化炉中,煤炭被填充在炉膛中,煤气化反应通过从煤床底部通入的氧气或氧气与蒸汽的混合物进行。
煤床通过由炉膛底部从下而上通过的气流进行流化,从而促进反应的进行。
在固定床煤气化炉中,煤气化反应主要发生在煤床下部的炉膛区域,温度通常在900°C至1400°C之间。
固定床煤气化炉的优点是操作稳定、适应性强,但由于床层热阻较大,炉温难以控制并且煤气质量较低。
2.流化床煤气化炉:流化床煤气化炉是一种采用流化床技术进行的煤气化工艺,该技术首次在20世纪60年代得到应用。
在流化床煤气化炉中,煤炭经过细磨和干燥后与气化剂(如氧气和水蒸汽的混合物)一起输入炉膛。
煤炭在流化床内扬起并形成流化状态,反应通过高速气流中的煤颗粒与气体热交换实现。
在流化床煤气化炉中,温度通常在800°C至1000°C之间。
流化床煤气化炉具有热传递效率高、反应速度快的优点,产生的煤气质量较高,但操作复杂,需要高流速和高压力的气流。
3.级联煤气化炉:级联煤气化炉是一种将两个或多个煤气化反应装置相连接以提高反应效率和煤气品质的技术。
在级联煤气化炉中,通常使用高温煤气化反应器作为第一级反应器,将煤炭和气化剂进行气化反应;然后,将第一级反应器的产物气流引入低温煤气化反应器中进行进一步的气化和合成反应。
级联煤气化炉可通过优化不同反应器之间的温度和气体组成来实现高效率的煤气化过程。
级联煤气化炉的优点是可以提高煤气化效率和产气量,并可根据需要调整煤气的组成。
综上所述,固定床煤气化炉、流化床煤气化炉和级联煤气化炉是三种常见的煤气化炉技术。
每种技术都有其特点和适用范围,可以根据具体需求选择合适的煤气化炉技术。
国内煤气化炉技术介绍资料
国内煤气化炉技术介绍资料煤气化炉是一种将煤炭转化为合成气的设备,它是利用高温热解和催化反应将固态煤转化为气体燃料的过程。
它在能源转化和资源利用方面具有重要意义,并且在化工、能源、冶金等领域有广泛应用。
以下是国内煤气化炉技术的介绍资料。
热耗制气是指利用高温热解的方法将煤转化为气体燃料。
这种方法主要通过加热煤炭,在高温(800-1400°C)下进行热解,产生一系列气体产品,包括合成气、焦炉气、煤气等。
这种方法具有高效、节能的特点。
压耗制气是指利用高压和高温条件下,通过煤气化反应将煤转化为气体燃料。
这种方法主要通过在高压(2-5MPa)和高温(700-1000°C)下进行煤气化反应,使煤产生一系列气体产品,包括合成气、合成油、合成醇等。
这种方法具有高效、多产、多品种的特点。
在煤气化炉技术的发展过程中,国内出现了一些具有自主知识产权的核心技术。
首先是煤气化剂的开发与应用。
煤气化剂是煤气化过程中不可或缺的一种催化剂,它能够加快煤气化反应速度和提高产物的选择性。
国内煤气化剂技术已取得了重要突破,研发出了一系列高活性、高稳定性的煤气化剂,为煤气化炉的高效运行提供了技术支撑。
其次是煤气化炉的优化设计与改进。
煤气化炉是煤气化过程中的核心设备,其结构和运行方式直接影响煤气化效果。
国内一些公司和科研机构在煤气化炉的设计和改进方面进行了大量的研究工作,通过优化反应器结构、改善煤气化过程中的传质和传热条件,提高了煤气化炉的效率和稳定性。
再次是煤气化炉的自动化控制技术。
自动化控制技术是煤气化炉运行中不可或缺的一部分,它能够实时监测和调节煤气化过程中的各项参数,提高煤气化炉的安全性和稳定性。
国内一些煤气化炉制造商在自动化控制技术方面积极探索,开发了一系列智能化、自主化的煤气化炉控制系统,提高了煤气化炉的运行效率和安全性。
总的来说,国内煤气化炉技术在近年来取得了显著的进展,不断创新和完善。
各项技术的发展和应用为国内煤气化炉的高效运行提供了保障,同时也为我国的能源转化和资源利用做出了重要贡献。
煤气化技术简介
煤种基本无限制
鲁西化工
10
非熔渣—熔渣分级气化
气流床
清华大学
煤种基本无限制
阳煤丰喜
11
WHG(五环炉)煤气化
气流床
五环工程公司
煤种基本无限制
尚未投运
12
水煤浆水冷壁煤气化
气流床
清华大学
煤种基本无限制
阳煤丰喜
13
BGL熔渣煤气化
固定床
英国燃气公司
褐煤、不粘结性或弱粘结性的煤
云天化金新
14
CCG干煤粉气化
1、流化床煤气化技术迅速发展的原因
1)生产强度比固定床大;
2)以小颗粒碎煤为原料,适应采煤技术发展;
3)对煤种煤质适应性强,可利用如褐煤等高灰劣质煤为原料,以实现原料本地化。
一般流化床煤气化炉不能从床层中排出低碳灰渣,这是因为要保持床层中高的煤灰比和维持稳定的不结渣操作,流化床内必须混合良好。因此,排出的灰渣组分与炉内混合物料组分基本相同,故排出的灰渣含碳量较高(15%~20%)。针对上述问题提出了灰粘聚(灰融聚、灰熔聚、灰团聚)的排灰方式,即提高流化床局部区域温度,使煤中的灰分在软化(ST)而未熔融的状态下,相互碰撞粘结成含碳量较低的灰渣球,有选择地排出炉外。它与传统的固态和液态方式不同。与固态排渣相比,降低了灰渣中的含碳量;与液态排渣相比,减少了灰渣带走的显热损失;从而提高了气化过程的碳的利用率,它是煤气化排渣技术的重大发展。
一、煤气化技术分类及概况
目前以煤为原料生产合成气的煤气化技术按照气化炉内物料流动方式来划分,主要有三大类:固定床(或称为移动床)、流化床和气流床.其中具有代表性的煤气化技术如下:
各种气化技术已经发展多年,但在目前的情况下,并没有一种气化技术可以适用于所有的工程项目。气化技术的选择要综合从原料煤种、装置规模、产品方案、业主的详细要求,从整个工厂的角度具体分析确定气化方法。
国内外煤气化技术现状
国内外煤气化技术现状按煤在气化炉内的运动方式,气化方法可划分为三类,即固定床气化法、流化床气化法和气流床气化法。
(1)固定床气化:在气化过程中,煤由气化炉顶部加入,气化剂从气化炉底部加入,煤与气化剂逆流接触,相对于气体的上升速度而言,煤下降速度很慢,甚至可视为固定不动,因此称之为固定床气化;而实际上,煤在气化过程中是以很慢的速度向下移动的,比较准确的应称其为移动床气化。
(2)流化床气化:它是以粒度为0~10 mm的小颗粒煤为气化原料,在气化炉内使其悬浮分散在垂直上升的气流中,煤粒在沸腾状态进行气化反应,从而使得煤层内温度均一,易于控制,提高气化效率。
(3)气流床气化:它是一种并流气化,用气化剂将粒度为100 um以下的煤粉带入气化炉内,也可将煤粉先制成水煤浆,然后用泵打入气化炉内。
煤在高于其灰熔点的温度下与气化剂发生燃烧反应和气化反应,灰渣以液态形式排出气化炉。
煤气化技术包括备煤技术、气化炉技术、气化后工艺技术三部分,核心是气化炉。
1.2目前国内外主要气化炉(1)德士古气化炉美国德士古2002年初成为雪佛龙公司一部分,2004年5月被通用电气公司收购开发的水煤浆气化工艺是将煤加水磨成浓度为60%-65%的水煤浆,用纯氧作气化剂,在高温高压下进行气化反应,气化压力在3.0~8.5 MPa之间,气化温度1 400℃,液态排渣,煤气成份CO+H2为80%左右,不含焦油、酚等有机物质,对环境无污染,碳转化率96%-99%,气化强度大,炉子结构简单,能耗低,运转率高,且煤适应范围较宽。
目前雪佛龙德士古最大商业装置是Tampa电站,属于DOE 的CCT-3,1989年立项,1996年7月投运,12月宣布进入验证运行。
该装置为单炉,日处理煤2 000-2 400 t,气化压力为2.8 MPa,氧纯度为95%,煤浆浓度68%,冷煤气效率76%,净功率250 MW。
德士古气化炉由喷嘴、气化室、激冷室(或废热锅炉)组成。
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国内主要煤气化技术一览
序气化技术类型技术适应煤种代表企业号拥有方
1鲁奇碎煤气化固定床德国鲁奇公司褐煤、不粘结性或弱粘结性的煤天脊煤化工2水煤浆气化气流床美国GE公司低灰熔点的煤渭河化工3多元料浆气化气流床西北化工研究院低灰熔点的煤安徽淮化4多喷嘴对置水煤浆气化气流床华东理工大学低灰熔点的煤江苏灵谷5Shell干煤粉气化气流床英荷壳牌煤种基本无限制安庆石化6GSP干煤粉气化气流床德国西门子煤种基本无限制神华宁煤7两段式干煤粉气化气流床西安热工研究院煤种基本无限制华能天津8多喷嘴对置干粉煤气化气流床华东理工大学煤种基本无限制尚未投运9HT-L粉煤加压气化气流床航天长征公司煤种基本无限制鲁西化工10非熔渣-熔渣分级气化气流床清华大学煤种基本无限制阳煤丰喜11WHG(五环炉)煤气化气流床五环工程公司煤种基本无限制尚未投运12水煤浆水冷壁煤气化气流床清华大学煤种基本无限制阳煤丰喜13BGL熔渣煤气化固定床英国燃气公司褐煤、不粘结性或弱粘结性的煤云天化金新。