煤气化技术发展与问题探讨
煤气化制氢技术发展面临问题与对策建议
煤气化制氢技术发展面临问题与对策建议煤气化制氢技术是一种将煤炭等碳质资源转化为氢气的高效能途径,对于实现清洁能源转型和减少温室气体排放具有重要意义。
然而,该技术在发展过程中面临着一些问题。
本文将重点探讨这些问题,并提出相关对策建议。
问题一:碳排放由于煤气化过程中碳的氧化生成了二氧化碳,该技术存在一定的碳排放问题。
如何有效减少碳排放,降低对环境的不良影响是当前亟待解决的问题。
对策建议一:碳捕获与储存技术引入碳捕获与储存技术可以有效地降低煤气化制氢过程中的碳排放量。
通过捕获二氧化碳并将其安全储存或利用,可以实现碳的闭环循环利用,减少对大气的排放。
对策建议二:开发新型煤气化反应剂研发新型煤气化反应剂,选择具有高效反应速率和选择性的催化剂,可以在一定程度上提高产氢效率并减少副产物的生成,从而减少碳排放。
问题二:能源消耗煤气化制氢过程需要大量的热能供应,这增加了能源的消耗,对可持续发展带来了一定的挑战。
如何降低能源消耗,提高制氢过程的能源利用效率是当前亟待解决的问题。
对策建议一:能源配置优化通过对能源配置的优化,合理选择能源供应方式和热能利用技术,可以降低能源消耗并提高能源利用效率。
例如,利用余热发电、充分利用内燃机烟气中的热量等方式,实现能源的高效利用。
对策建议二:技术改进与创新开展煤气化制氢技术的改进与创新,设计节能的反应器结构、优化工艺流程,并结合先进的控制技术,实现对制氢过程的精细调控,降低能源消耗。
问题三:产物处理煤气化制氢过程中产生的副产物,如一氧化碳、硫化物等会对环境和设备造成一定程度的污染和腐蚀,给后续的产物处理带来了一定的困难。
如何处理和利用这些副产物是当前亟待解决的问题。
对策建议一:副产物资源化利用优化煤气化制氢过程中的工艺参数以及产品分离纯化技术,实现对副产物的高效分离和回收利用。
例如,利用一氧化碳进行合成气的催化转化,将硫化物转化为有用的化学品等。
对策建议二:改善产物处理技术开发和改进高效、环保的产物处理技术,如将含硫废气进行脱硫处理,减少对设备的腐蚀和对环境的污染。
煤气化技术的研究和应用现状分析
煤气化技术的研究和应用现状分析一、引言煤气化技术是指将煤作为原料,在高温、高压和缺氧的条件下进行化学反应,生成合成气的一种技术。
自20世纪初期开始,煤气化技术就一直受到了人们的关注,成为了产生合成气和一系列化工产品的重要途径之一。
煤气化技术的研究和应用现状分析,对于推动我国能源结构优化升级和经济发展具有重要意义。
二、煤气化技术的研究现状煤气化技术的研究涉及到多个领域,主要包括煤气化反应机理的研究、反应器工程技术的研究、煤气化过程中产生的煤气中的污染物的处理技术等方面。
(一)煤气化反应机理的研究煤气化反应机理是指在化学反应中煤本身所发生的变化,这是研究煤气化技术的重要基础。
目前,关于煤气化反应机理的研究主要包括以下几个方面:煤的结构特征、煤的裂解反应、煤的气化反应以及煤的灰熔化行为等。
(二)反应器工程技术的研究反应器是煤气化技术的核心设备,也是保证煤气化反应能够高效进行的关键。
目前,煤气化反应器主要分为实验室规模反应器和工业规模反应器,其中以工业规模反应器为主。
近年来,随着科技的不断发展,工业规模反应器的使用范围不断扩大,尺寸和反应处理量均有较大增长。
(三)煤气化过程中产生污染物的处理技术煤气化反应中产生大量的废水、废气和固体废弃物,其中含有大量的污染物,严重影响了环境和人类健康。
因此,煤气化后的污染物的处理技术也成为了煤气化技术必须重视的一个方面。
三、煤气化技术的应用现状分析煤气化技术的应用现状主要涉及到煤气化技术在能源、化工、燃料等领域的应用情况。
(一)煤气化技术在能源领域的应用随着能源需求不断增加,煤气化技术在能源领域的应用也日益广泛。
目前,煤气化技术在燃气发电、城市煤气和煤化工领域中得到了广泛应用。
(二)煤气化技术在化工领域的应用煤气化技术是生产合成氨、合成甲醇、合成油、二甲醚、苯乙烯等重要化工产品的重要途径之一。
目前,煤气化技术在化工领域的应用已经取得了很大的成功,且应用领域也在不断扩大。
煤炭地下气化发展趋势探讨与建议
煤炭地下气化发展趋势探讨与建议(晋城煤业集团技术中心郭昭兴山西晋城 048006)内容摘要:介绍了煤炭地下气化技术的由来与发展现状,对近年来我国煤炭地下气化的现状和发展趋势进行了介绍、分析,提出了建议。
关键词:煤炭地下气化探讨建议1 煤炭地下气化技术的由来与发展现状1.1煤炭地下气化技术的由来埋在地下的煤炭,通过井工或露天开采运到地面,又通过破碎、洗选、最后将适合造气工艺的煤炭投入炉内生产出可供取暖烧饭和制化工产品的煤气。
能不能将未经开采的煤直接气化,生产可利用的煤气呢?这一设想最早是德国化学家威廉•西蒙斯在1868年提出来的,后来沙皇俄国的大化学家门捷列夫和英国化学家威廉•拉赛姆也提出了同样的设想并进行过试验。
1912年,英国首先做出了有井式煤炭地下气化的方案,但直到20世纪30年代前苏联才取得了试验的成功。
此后,世界主要产煤国或工业发达国家也纷纷开展煤炭地下气化的试验,这其中主要有英国、美国、捷克、波兰以及日本等国家。
煤炭地下气化的地下现场无人无设备,地面无气化炉,节省了投资保证了安全,当时被誉为“一个技术的伟大革命”、“开采技术上一场巨大的革命”。
国外当时采用的煤炭地下气化方式主要是无井式的,即在一定距离的煤层上方地面打钻孔,一个进气孔,一个排气孔,两孔在煤层内贯通,也可以在两孔中间打一辅助孔与气化通道相接。
其工艺是在进气孔与煤层贯通孔(气化通道)交叉处将煤炭点燃并适量鼓入空气,煤炭经氧化产生二氧化碳并放出热量,随着气化向排气孔方向流动,整个气化通道被加热干馏,二氧化碳与碳发生还原反应生成一氧化碳和少量氢气,最后在排气孔形成含一气氧化碳和少量氢气、甲烷以及氮气等混合组分的煤气(见图1)。
1.2煤炭地下气化技术发展现状1.2.1国外煤炭地下气化技术发展现状煤炭地下气化做为一项特殊的采煤方法和技术,在曾提出、研究和实验的一些国家是成功的,但利用这项技术形成产业化规模的实例不多,目前国外多数国家这项技术的水平仍处于几十年前的状态。
煤气化研究报告
煤气化研究报告随着能源需求的不断增长,煤作为一种重要的能源资源,受到了越来越广泛的关注。
煤气化作为一种高效利用煤资源的技术,也逐渐成为了人们关注的焦点之一。
本文旨在对煤气化技术进行深入的研究,探讨其发展现状和未来发展方向。
一、煤气化技术概述煤气化是指将煤转化为一种可燃气体的过程。
该过程通常包括以下几个步骤:煤的粉碎和干燥、煤的气化反应、气体的净化和加氢、气体的利用。
根据不同的气化剂和反应条件,煤气化可以分为多种类型,如水煤气、干燥煤气、半水煤气等。
煤气化技术具有以下几个显著的优点:1.高效利用煤资源,可以将煤转化为多种高附加值产品,如合成气、甲醇、二甲醚等。
2.可减少煤炭的使用量,降低对环境的影响,减少二氧化碳等有害气体的排放。
3.具有较高的灵活性和适应性,可以根据不同的气化剂和反应条件制备不同种类的气体。
4.煤气化技术具有较高的自主创新能力,可以为国家的能源安全提供保障。
二、煤气化技术的发展现状我国煤气化技术已经有了较长的历史,早在上世纪五六十年代,国内就开始了煤气化的研究和实践。
随着技术的不断发展,我国的煤气化技术已经取得了很大的进展,成为了全球煤气化技术的领先者之一。
目前,我国主要的煤气化技术有两种:一种是以水蒸气为气化剂的水煤气技术,另一种是以空气和氧气为气化剂的干燥煤气技术。
其中,水煤气技术已经成为了我国的主导技术,其优点在于气化反应相对稳定,产物气体质量高,适用于制备高附加值的化学品和燃料气。
除此之外,我国还在煤气化技术方面进行了多项创新,如采用床层气化技术、流化床气化技术等,进一步提高了气化效率和产物气体质量。
三、煤气化技术的未来发展方向未来的煤气化技术发展方向主要有以下几个方面:1.提高气化效率和产物气体质量,降低能耗和环境污染。
2.开发新型气化剂和反应条件,制备更多种类的气体和高附加值产品。
3.开展煤气化与化工、电力等领域的深度融合,实现煤气化产业的协同发展。
4.加强煤气化技术的国际合作和交流,推动我国煤气化技术的国际化进程。
大型煤气化技术的研究与发展
大型煤气化技术的研究与发展一、本文概述随着全球能源需求的不断增长和环境保护压力的日益加大,煤气化技术作为一种高效、清洁的能源转换方式,正逐渐受到广泛关注。
大型煤气化技术作为煤气化领域的重要分支,其在提高能源利用效率、降低污染物排放以及推动煤炭行业可持续发展等方面具有显著优势。
本文旨在对大型煤气化技术的研究与发展进行全面综述,探讨其技术原理、发展历程、应用领域以及未来发展趋势。
文章将简要介绍煤气化技术的基本原理及其发展历程,阐述大型煤气化技术相较于传统煤气化技术的优势。
文章将重点分析大型煤气化技术的关键技术,包括气化炉设计、气化剂选择、气化过程优化等方面,以及这些技术在提高煤气化效率和降低污染物排放方面的作用。
接着,文章将探讨大型煤气化技术在不同领域的应用情况,如化工、电力、城市燃气等,并分析其在实际应用中的优缺点。
文章将展望大型煤气化技术的未来发展趋势,包括技术创新、产业升级以及环境友好型煤气化技术的研发等方面,以期为推动大型煤气化技术的进一步发展和应用提供参考。
二、大型煤气化技术的分类和原理大型煤气化技术是一种重要的能源转换技术,能够将煤炭、生物质等固体燃料转化为气体燃料,如合成气、煤气等。
这种技术广泛应用于化工、电力、钢铁等领域,是实现煤炭清洁高效利用的关键手段。
大型煤气化技术主要可以分为固定床气化、流化床气化、气流床气化以及熔融床气化等几类。
固定床气化是最早开发的气化技术,其主要原理是将煤块或焦炭置于气化炉内,由上至下逐步气化。
此过程中,煤块与气化剂(如氧气、水蒸气、二氧化碳等)发生反应,生成煤气。
固定床气化技术的主要优点是设备简单、操作稳定,但气化效率相对较低,且对于煤质要求较高。
流化床气化技术则通过引入气化剂使床层中的固体燃料呈流态化,从而增加气化反应的接触面积,提高气化效率。
流化床气化炉内温度分布均匀,对煤质要求较低,且能适应较大的煤粒度范围。
然而,流化床气化技术存在设备磨损严重、灰渣含碳量高等问题。
煤气化技术研究及应用前景展望
煤气化技术研究及应用前景展望煤气化技术是一种将煤炭转化为合成气的过程,通过高温和压力下的化学反应,将煤炭中的碳氢化合物转化为一种混合气体,其中主要成分是一氧化碳和氢气。
这种合成气可以用于发电、制造化学品、液体燃料等多个领域。
随着能源需求的增长和环境污染问题的日益突出,煤气化技术在能源转型和环境保护方面具有重要的应用前景。
煤气化技术的研究和发展已经有数十年的历史,目前已经取得了一系列重要的成果。
研究人员通过改进反应器设计、优化催化剂配方等手段,提高了煤气化过程的效率和产气质量。
同时,煤气化技术也逐渐与其他领域的技术相结合,如燃料电池、合成氨等,进一步提高了煤气化的综合利用效率。
煤气化技术的应用前景非常广阔。
首先,煤气化技术可以为煤炭资源的高效利用提供途径。
煤气化可以将煤炭中的有机物转化为气体,使得煤炭的能源价值得到充分发挥。
与传统的燃煤发电相比,煤气化发电可以减少大气污染物的排放,降低对环境的影响。
其次,煤气化技术还可以为化学工业提供原料。
合成气中的一氧化碳和氢气可以用于合成液体燃料、合成氨等化学品,为化工行业的发展提供了新的选择。
此外,煤气化技术还可以与其他技术相结合,如燃料电池技术,实现煤气的高效利用和能源的清洁转化。
然而,煤气化技术在应用中还面临一些挑战。
首先,煤气化过程需要高温和高压的条件,能源消耗较大。
因此,在提高煤气化效率的同时,也需要寻找更加节能环保的工艺和设备。
其次,煤气化过程中会产生大量的副产物,如焦炭和灰渣,对环境造成一定的影响。
因此,需要开发高效的副产物处理技术,实现煤气化过程的资源综合利用。
此外,煤气化技术的应用还需要解决一些经济和政策上的问题,如投资成本高、市场需求不确定等。
尽管面临一些挑战,但煤气化技术在能源转型和环境保护方面的潜力巨大。
随着能源需求的增长和环境污染问题的加剧,煤气化技术将成为解决能源和环境问题的重要手段之一。
未来,我们可以预见,煤气化技术将进一步发展,实现更高效、更清洁的能源转化。
煤气化技术的应用与发展前景
煤气化技术的应用与发展前景煤气化技术是一种将固体煤转化为可燃气体的过程,通过这种技术可以将煤炭资源转化为更清洁、高效的能源形式。
煤气化技术的应用和发展前景备受关注,本文将探讨其在能源领域的应用以及未来的发展前景。
一、煤气化技术的应用1.1 煤气化在化工行业中的应用煤气化技术在化工行业中有广泛的应用。
通过煤气化,煤炭可以转化为合成气,再通过合成气制取合成氨、合成甲醇等重要化工原料。
这种方法不仅可以减少对石油等化石能源的依赖,还可以有效利用煤炭资源,提高资源利用率。
同时,合成氨和合成甲醇等产品也具有广泛的用途,可以用于制造肥料、塑料、涂料等。
1.2 煤气化在能源领域中的应用煤气化技术在能源领域中也有重要的应用。
通过煤气化,煤炭可以转化为合成气,再通过合成气发电、合成气制取液化石油气等方式,将其转化为电力和清洁燃料。
相比传统的燃煤发电,煤气化发电能够大幅减少污染物的排放,提高能源利用效率。
此外,煤气化技术还可以用于生产煤制天然气,实现煤炭资源的高效利用。
二、煤气化技术的发展前景2.1 煤气化技术在环保方面的优势随着人们对环境保护的重视程度不断提高,煤气化技术的环保优势逐渐凸显。
相比传统的燃煤发电,煤气化发电可以大幅减少二氧化硫、氮氧化物等有害气体的排放,减少大气污染。
此外,煤气化技术还可以实现二氧化碳的捕集和储存,减少温室气体的排放,对于应对气候变化具有积极意义。
2.2 煤气化技术在能源转型中的作用随着全球对可再生能源的需求不断增长,煤气化技术在能源转型中扮演着重要角色。
煤气化技术可以将煤炭等化石能源转化为可再生能源的替代品,为能源转型提供了一种可行的途径。
同时,煤气化技术还可以与可再生能源相结合,实现煤炭与太阳能、风能等能源的互补利用,提高能源的可持续性。
2.3 煤气化技术在能源供应安全中的重要性煤气化技术在能源供应安全中也具有重要的地位。
煤炭作为世界上最丰富的化石能源之一,其资源储量丰富、分布广泛,可以为国家提供稳定的能源供应。
现代煤气化技术存在问题以及发展趋势
相同, 都 是制造 出煤与气化 剂反应 的条件 , 使其进 行氧 化还原 反 很多低水平重复研究。2 ) 技术宣传上 , 过分夸大产品的实际价值。 应, 然后利用 其产生 的一氧化碳 ( c o) 和氢气 ( H : ) , 但其 工作条 件 煤气化 技术按炉 型分类 , 仍 然是上述 的 3种 技术类 型 , 技术 指标
差别很 大。地下 煤气 化的方式 , 通 常是通过坑道 或者钻孔进入 煤 作为与煤种操作温度 相关 的变量 ,根本 不能静态 的在碳转化率 、 层。 前者称 为有井式气化法 , 后者称为无井式气化法 。 前者需要 预 氧耗量 、 煤耗量等作 比较 。 3 ) 技 术选 择上 缺乏谨慎 。 我 国早期利用 先掘井 筒和平 巷作准备 , 后 者直接用 钻孔代替 坑道 , 并使 用特 殊 边角煤对煤气化技术进行 研究 的现象非 常具有示 范作用 , 但后期 的方法将这些钻孔连接起来 , 构成气流通道 。 前者 的缺点是前期 准 出现了领导决定 , 缺乏技术系 统的研究和 比选 。忽视 了技术 的成 备工作量大 , 成本高 , 坑道不易密闭 , 漏 风量大 , 气化过程不稳 定 , 熟性。导致很多技术产 品并 没有经过从 实验室到 工业 示范 , 解决 难于控制等Ⅲ 。 俄 国化学家门捷列夫最早提出地下气化 的概念目 , 但 问题后再到工程中推广。给企业 造成 了很 大的经济 损失 。
实践 ・ 思考
民营 科技2 0 1 7 年第7 期
现代煤 气化 技术存在 问题 以及发展 趋势
赵 子 浩
( 山 东科 技 大 学 矿 业 与安 全 工程 学 院 , 山东 青岛 2 6 6 5 9 0 )
摘
要: 煤 气化 也 称 煤 的 完全 气化 , 其 目的主 要 是 获 得 煤 气 。探 讨 现代 煤 气 化技 术 的发 展 趋 势 。对 煤 气 化技 术进 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 了 阐述 , 分另 q 对
煤炭气化技术的发展与应用前景
煤炭气化技术的发展与应用前景煤炭作为我国主要的能源资源之一,在我国的能源结构中占据着重要地位。
然而,煤炭的高污染排放和能源利用效率低下等问题也日益凸显。
为了解决这些问题,煤炭气化技术应运而生,并且在近年来取得了长足的发展。
本文将探讨煤炭气化技术的发展与应用前景。
首先,煤炭气化技术是一种将固体煤转化为气体燃料的技术。
通过高温和高压的条件下,煤炭中的碳和氢等元素与水蒸气或空气反应,生成合成气。
合成气中主要含有一氧化碳、氢气和二氧化碳等成分,可以用于发电、制造化学品和燃料等方面。
相比于传统的燃煤发电方式,煤炭气化技术能够大幅减少污染物的排放,提高能源利用效率,对于改善环境污染和节约能源具有重要意义。
其次,煤炭气化技术的发展已经取得了显著的成果。
我国在煤炭气化技术方面投入了大量的研发和应用工作,并取得了一系列重要的突破。
例如,我国成功开发了多种煤炭气化技术,包括固定床气化、流化床气化和煤浆气化等。
这些技术在实际应用中已经取得了良好的效果,为我国的能源结构调整和环境保护提供了有力支撑。
此外,煤炭气化技术的应用前景也非常广阔。
首先,煤炭气化技术可以用于发电。
合成气可以直接燃烧,也可以通过气轮机和蒸汽轮机等设备转化为电能。
这种发电方式不仅能够提高能源利用效率,还能够减少大气污染物的排放。
其次,煤炭气化技术可以用于制造化学品。
合成气可以用于合成氨、甲醇、乙烯等化学品,为化工行业提供了新的原料来源。
此外,煤炭气化技术还可以用于制造燃料。
合成气可以通过化学反应转化为液体燃料,如合成柴油和合成天然气等,为交通运输和工业生产提供了新的能源选择。
然而,煤炭气化技术的发展也面临一些挑战和问题。
首先,煤炭气化技术的建设成本较高。
由于煤炭气化技术需要高温和高压的条件,设备的制造和维护成本较高,需要大量的投资。
其次,煤炭气化技术的环境影响也需要引起关注。
尽管煤炭气化技术可以减少大气污染物的排放,但在气化过程中仍会产生一定量的二氧化碳和其他有害气体。
煤气化技术的发展现状及对策分析
煤气化技术的发展现状及对策分析摘要:煤气化是煤炭洁净利用技术的重要组成部分,在我国能源战略中具有举足轻重的作用。
而作为能源消费大国,无论从实际需要还是从战略高度考虑,如何将我国丰富的煤炭资源进行洁净、高效利用是当前需要解决的紧迫问题。
本文主要探讨了煤气化技术的发展现状及对策,首先简要介绍了煤气化技术的分类,然后重点分析了我国煤气化技术的发展现状及存在的问题,最后提出了发展推广我国煤气化技术的对策。
关键词:煤气化技术发展现状问题对策一、前言长期以来由于相关先进技术被国外少数公司所垄断,我国国内企业在引进煤气化技术时不得不向这些公司支付高额的专利费用。
同时,由于引进的技术大多并不完善,造成设备运行中出现了许多问题,付出了很大代价。
因此,开发具有自主知识产权,适合中国国情的、可以降低项目投资、提高煤炭利用率、提升装置稳定性、扩大气化煤种的先进煤气化技术是当务之急。
二、煤气化技术的分类煤气化工艺可按压力、气化剂、气化过程、供热方式等进行分类,常用的是按气化炉内煤料与气化剂的接触方式分类,目前技术相对成熟而且已被广泛采用的煤气化工艺主要有固定床、流化床和气流床3种。
1.固定床煤由气化炉顶部加入,气化剂由气化炉底部加入,煤与气化剂逆流接触,相对于气体的上升速度而言,煤的下降速度很慢,甚至可视为固定不动,故称之为固定床。
但实际上,煤在气化过程中是以很慢的速度向下移动的,故称其为移动床气化。
2.流化床以粒度为0-10 mm的小颗粒煤为气化原料,煤与气化剂并、逆流接触,煤粒在气化炉内悬浮分散在上升的气流中,在沸腾状态进行气化反应,煤料层内温度均一、易于控制。
3.气流床煤料与气化剂并流接触,可用气化剂将粒度100 m以下的煤粉带人气化炉内,也可将煤粉先制成水煤浆然后用泵打人气化炉内,煤料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。
三、我国煤气化技术的发展现状1.国外技术进入中国市场在国外有工业化应用业绩的11种煤气化技术中,除其中的Preflo、CCP和E-Gas外。
煤炭气化技术的发展与应用前景
煤炭气化技术的发展与应用前景煤炭气化技术作为一种重要的能源转化技术,近年来得到了广泛的关注和研究。
它通过将煤炭转化为合成气,进一步提取出煤气、煤油和煤焦油等有价值的产品,既能有效利用煤炭资源,又能减少环境污染。
本文将探讨煤炭气化技术的发展历程,分析其应用前景,并展望未来的发展方向。
煤炭气化技术的发展可以追溯到19世纪末的工业革命时期。
当时,人们开始意识到煤炭资源的重要性,但传统的燃煤方式存在着煤烟污染、低效能等问题。
煤炭气化技术的出现为解决这些问题提供了新的途径。
最早的煤炭气化技术是通过加热煤炭,使其产生可燃气体,然后将其用于照明和供热等方面。
随着科技的进步,煤炭气化技术逐渐得到改进和完善,新型的气化炉和气化工艺相继问世。
在20世纪,煤炭气化技术迎来了快速发展的时期。
特别是在第二次世界大战期间,由于石油资源的短缺,煤炭气化技术被广泛应用于合成燃料的生产。
在那个时候,煤炭气化技术不仅仅是一种能源转化技术,更是国家安全和经济发展的重要支撑。
然而,随着石油资源的重新供应,煤炭气化技术逐渐被淡忘,研究和应用的热情也有所降低。
然而,近年来,随着环境污染和能源安全问题的日益突出,煤炭气化技术再次成为研究和应用的热点。
煤炭气化技术可以将煤炭中的有机物质转化为合成气,这种气体可以用于发电、制造化学品和合成燃料等方面。
相比于传统的燃煤方式,煤炭气化技术可以大幅度减少二氧化碳和其他有害气体的排放,对环境保护具有重要意义。
而且,煤炭气化技术还能够提取出其他有价值的产品,如煤气、煤油和煤焦油等,进一步提高煤炭资源的利用效率。
尽管煤炭气化技术在环保和能源利用方面具有巨大的潜力,但仍面临着一些挑战和困难。
首先,煤炭气化技术的成本较高,需要大量的投资和专业技术支持。
其次,煤炭气化过程中产生的废水和废气处理也是一个难题,需要寻找有效的处理方法。
此外,煤炭气化技术的应用也受到煤炭资源的地域限制,只能在煤炭资源丰富的地区推广应用。
煤气化技术应用现状及发展趋势
煤气化技术应用现状及发展趋势摘要:煤气化是目前煤化工产业对煤炭资源进行清洁和高效利用的主要方式之一,技术优势比较突出。
该技术是其他一些产业比如合成天然气、煤基化学品等的基础技术形式,对于煤炭产业的发展有积极作用。
对此,文章主要是分析了当前时代对于煤气化技术的应用现状,并探讨该技术的未来发展趋势,以期为煤炭行业的发展提供一定参考。
关键词:煤气化技术;应用现状;发展趋势引言煤气化技术是工业上的重点技术,是将预处理好的煤炭,送入到反应器中,在特定温度和压力的作用下,借助氧化剂转变成气体,并且产物经过加工和精细化处理后最终得到一氧化碳气。
该技术是煤化工行业的基础,所以应用很普遍,而该技术的投资也很大,对于设备可靠性的要求很高,对于煤炭相关产业的发展也有很大影响。
所以研究该技术的应用现状,评估其发展趋势,对于煤化工等行业的发展有一定参考价值。
1煤气化技术应用现状煤炭资源是全世界范围内的主要能源之一,在所有能源中的占比很高。
因此对于煤炭的开发和利用也是能源战略发展的重点。
过去煤化工行业一直是很多国家的重点工业领域,包括我国,但随着社会发展对于绿色环保理念的重视,煤炭行业的发展也因此受到很大的冲击。
过去的煤炭发展模式存在较大的环境污染问题,还会排放很多废弃物,资源利用率不高,这都是搭建新能源格局需要改善的问题。
具体来说,国内常用的技术包括以下几种:1.1 固定床气化技术这是该技术最先出现的类型之一,应用在过去的煤炭行业发展中很普遍。
此技术的原料一般是块煤、焦煤,从气化炉顶部投入,然后经过一定程序气化,固体废物排出设备之外。
此技术需要用到气化剂,使用路径与原料一致,,所以可以直接与原料发生反应。
此技术要求设备有较高的均匀性和透气性,所以对于原料的限制较大,需要事先进行预处理,而且预处理的标准要求较高。
此技术的类型具体包括Lurgi气化技术、BGL气化技术和YM气化技术等。
1.2 流化床气化技术此技术是继上述技术之后发展出来的,其原理是从气化炉的底部吹入气化剂,然后让加入的细粒煤(粒度<6mm)出现逆流反应,固体直接排放出去。
关于我国煤气化技术进展和升级发展方向的思考(上)
其气化效率高 、 煤种适应性广 , 已经成 为
当 今煤 气化 技 术 发 展 的 主 流 。
目前在我国煤化 工领域广泛 应用的
粗煤气除尘净化流程复杂 , 除尘 系统运 行不稳定 时易对后续 单元产生影响
受煤的莰熔点限制 , 灰熔 点高于 1 3 5 0  ̄ C 的煤种需要添棚勘熔剂
千粉煤 加压气流床气化 技术 ( 以下
简称 “ 粉煤气 化” ) 近年来发展很快 , 由 于
采用废锅流程 , 约有 1 5 % 采用激冷流程 , 结构简 采用激冷流程 , 结构 简单, 利用二次进料使煤气降
1 ) 。 1 . 2 S h e l l 煤 气 化 技 术 壳牌 煤 气 化 技 术 是 世 界 领 先 的煤 气
自身缺 点 废锅流程复杂 , 气化炉燕 无废锅流程 , 不适用于 大炉型工程 经验还有待验 体投资高 I GC C等领域 证
烧嘴设置
气化压力
侧置 4 -6 个烧嘴
关 于我 国煤 气 化 技 术进 展 和 升
级发展 方 向的思考 ( )
刘 思 明
石 油和 化学 工业规 划 院
北京
1 0 0 0 1 3
中图分类号 T E 6 8 2
文献标 识码 B
文章编号 1 6 7 2 - 9 3 2 3 ( 2 0 1 3 ) 0 5 — 0 0 2 4 — 0 5
,
气化技术 ,为我 国实现煤炭高效 清洁利 用提供 了坚实的技术保障 。
内部水冷壁结构 , 采用 以渣抗渣技术 , 单炉连续运行时间长 受煤粉密相 输送限制 。 操作压力较水煤浆气化低
煤成气化技术发展现状及未来展望
煤成气化技术发展现状及未来展望随着工业化进程的不断加速,能源的需求越来越大。
传统的化石能源短缺,新型能源就成为了人们关注的焦点。
其中,煤成气化技术成为了备受瞩目的领域。
在这个领域里,煤可以被转化成为可再生的气体资源,从而为解决能源短缺问题提供了一种可行的途径。
本文将探讨煤成气化技术的发展现状以及未来展望。
一、煤成气化技术的概念和发展历程煤成气化技术是指将煤转化为气体燃料的技术。
对于煤的转化技术,可以采用多种不同的方法,包括煤气化、煤液化和煤热解等。
其中,煤气化技术是最为主流的一种,并且也是煤成气化技术的代表。
在煤气化技术中,煤先被加热到高温下,与水蒸气或者其他的气体一起反应,产生一种混合气体。
这种混合气体可以通过净化和分离等步骤,得到市场上所需要的合成气,包括甲烷、乙烷、工业原料气和燃料气等。
煤成气化技术的发展历程可以追溯到上世纪30年代。
当时,在德国,一家煤矿厂开始使用煤气化技术,将煤转化为煤气,并将煤气作为能源用于生产和生活中。
接着,在上世纪40年代,美国的一家煤矿厂也开始使用煤气化技术。
到了上世纪60年代,日本和中国也相继开始煤气化技术的研究和应用。
在上世纪70年代,煤气化技术得到了广泛的使用,此后,煤成气化技术一直得到了各国的重视,并取得了重大进展。
二、煤成气化技术的发展现状随着科学技术的发展和比较煤资源的不断增加,煤成气化技术得到了迅猛的发展。
在煤成气化技术的应用中,三个国家比较典型,分别是中国、美国和俄罗斯。
2.1 中国中国地大物博,煤炭资源得天独厚,因此煤气化技术在中国有着广泛的应用。
如今,中国成为煤化工全球最大的生产国。
其在煤成气化技术的研究方面也取得了很大的成果。
例如,借助规模化的煤气化技术,中国已经成功建成了世界上最大的气化工厂。
在国家的支持下,相关企业已经积极投入到煤成气化技术的发展中,不断创新和提升技术,意在满足国家能源需求的大局。
2.2 美国美国在此领域也有着广泛应用,其煤气化技术的研究主要集中在煤成气化技术上,实现了煤的转化。
我国煤气化技术发展现状与趋势
我国煤气化技术发展现状与趋势煤是我国重要的能源之一,煤气化技术的发展对我国经济和能源事业的发展具有重要意义。
随着国家能源战略的改变,煤气化技术也正在逐步升级与完善。
本文将对我国煤气化技术的发展现状与未来趋势进行探讨。
一、我国煤气化技术的发展历程煤气化技术在我国的发展历程可追溯至20世纪50年代,当时煤气化作为生产合成氨、合成烟煤油等化工原料的中间步骤而广泛应用。
随着我国石油资源的逐渐减少,煤气化技术从化工领域扩展到了化肥、造纸、食品等领域,成为一种重要的能源转化技术。
在80年代末,我国开始大力发展煤制油技术,煤气化技术也迎来了一个新的发展时期,成为我国能源战略的重要组成部分。
随着社会对环保的要求越来越高,传统煤气化技术面临着许多挑战。
为了适应新的发展需求,我国开始着手进行煤气化技术的升级改造。
二、我国煤气化技术的发展现状目前,我国的煤气化技术主要分为两种:一种是固定床煤气化技术,另一种是流化床煤气化技术。
固定床煤气化技术适用于生产天然气、合成气和化工原料等产品,其优点是原料适应性强,但产品稳定性较差。
流化床煤气化技术适用于生产合成烷、合成油和合成甲醇等产品,其优点是产品稳定性好,但是对原料粒度、灰分和硫分要求较高。
此外,随着新能源技术的不断发展,我国的煤气化技术也开始与可再生能源进行融合。
例如,通过太阳能或风能发电,将电能转化为热能,再用热能进行煤气化等过程,以此来降低能源消耗和环境污染。
三、煤气化技术的未来发展趋势未来,我国的煤气化技术发展将呈现以下趋势:1. 逐步降低生产成本。
随着煤气化技术的进步和原材料的成本下降,煤气化产品的成本将逐步降低,使得产品更具市场竞争力。
2. 逐步制定严格的环保标准。
随着环保意识的逐渐提高,未来煤气化技术的发展将更加注重环保问题,并且逐步制定更为严格的环保标准。
3. 创新煤气化技术。
未来,煤气化技术将趋向于高效、绿色和智能化方向,例如采用新型催化剂、透析膜技术和智能控制技术等,以提高效率、降低污染和保证运行安全。
煤气化技术的发展和应用研究
煤气化技术的发展和应用研究一、煤气化技术的概述煤气化技术是将煤炭通过高温高压等条件下进行化学反应,将其转化为燃气和化学原料的一种技术手段。
该技术的发展可以追溯到19世纪末期,但是其发展受到了多种因素的制约,如炉渣处理、环境污染等问题。
随着科技的进步,现代煤气化技术已经得到了广泛的应用,成为了当今重要能源利用的手段之一。
二、煤气化技术的历史和发展1、早期煤气化技术早在19世纪末期,工业化进程刚刚开始,煤气化技术就开始了其发展过程。
当时的煤气化设备主要以固定床式反应器和流化床式反应器为主,但是由于设备受到温度、质量和维护等诸多因素的制约,技术发展缓慢,且存在热损失、低利用率和产品排放问题等困扰。
2、现代煤气化技术随着时间的推移,煤气化技术得到了快速发展。
现代煤气化技术主要包括:生物质气化技术、流化床气化技术和齐夫气化技术等。
其中,低质煤、煤矸石等煤炭资源得到了有效的利用,使得煤炭资源得到了更好的环保利用。
三、煤气化技术的应用研究1、煤气化技术在生产中的应用现代煤气化技术得到了广泛的应用,可以用于生产燃气和化工原料,并可以用于制造氨、甲醇、有机化合物等。
煤气化技术可以将煤炭转化为气体,使其更方便运输。
同时,化学原料等诸多产品的制造也会带动市场经济的发展。
2、煤气化技术与化工产业的整合煤气化技术的发展对于化工产业整体的发展来说,是相当有利的。
化工产业可以利用煤气化技术直接生产所需要的气体,而不必通过消耗更多的能源来进行革命工艺。
同时,由于原料的来源可以控制,价格也相对的稳定,因此生产成本也更加可控。
3、清洁煤气的生产技术现代煤气化技术也在研究清洁煤气的生产相关技术方案。
清洁煤气的生产,在能源短缺的今天,具有广泛的应用前景。
通过提高煤气化技术的效率,可以改善煤气生产的质量,减少清洗的需要,实现污染的减少。
四、煤气化技术的未来发展趋势1、环保与低成本的平衡在未来的煤气化技术发展中,环保与低成本是两个方向上的平衡。
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。
钢铁工业中的煤气化技术研究
钢铁工业中的煤气化技术研究一、引言钢铁工业是世界经济发展中不可或缺的重要产业之一。
然而,传统的钢铁生产过程中对能源的依赖性非常高,对环境的影响也较大。
煤气化技术的研究和应用,能够为钢铁工业提供更清洁和高效的能源解决方案。
本文将围绕钢铁工业中的煤气化技术展开研究。
二、煤气化技术的概述煤气化是将固态煤炭转化为气体燃料的过程。
煤气化技术在钢铁工业中得到广泛应用,主要是因为煤气化气体中含有高浓度的一氧化碳和氢气,这些气体可以充分利用,并替代传统的能源供应。
目前常用的煤气化技术包括煤气化发生器、气化反应、气体净化和气体转换等环节。
三、煤气化技术在钢铁工业中的应用1. 煤气替代焦炭传统炼铁过程中,焦炭是必不可少的原料之一。
然而,焦炭的生产对环境造成了很大的压力。
煤气化技术可以通过将煤气作为替代燃料,减少或甚至完全替代焦炭的使用量。
这不仅能够降低对环境的影响,还能提高钢铁生产的效率。
2. 煤气供应链的优化传统的钢铁厂通常依赖于远距离输送煤炭,这会带来资源浪费和能源损失。
而煤气化技术可以将煤炭转化为气体,在炼铁过程中直接供应煤气,避免煤炭输送的问题。
这能够优化煤炭供应链,提高资源利用效率。
3. 碳捕集和利用煤气化过程中产生的二氧化碳可以通过碳捕集和利用技术进行处理。
这样不仅可以减少二氧化碳排放,还可以利用已捕集的二氧化碳进行其他化学反应,如合成甲醇等化学品。
这种煤气化技术可以使钢铁工业实现低碳发展。
四、煤气化技术研究的挑战与展望虽然煤气化技术在钢铁工业中有广泛应用的前景,但也面临一些挑战。
首先,煤气化技术的设备和工艺复杂,增加了工程实施的难度和成本。
其次,煤气化过程中产生的高温和高压对设备和材料的耐受性提出了更高的要求。
此外,煤气化过程中的废物处理和二氧化碳排放的治理也是需要解决的问题。
未来,煤气化技术的研究可以从以下几个方面进行展望。
一是继续改进煤气化技术,提高设备和工艺的稳定性和可靠性,降低成本。
二是加强废物处理和二氧化碳排放的技术研究,寻找更高效的二氧化碳捕集和利用方法。
煤气化技术及发展趋势探究
煤气化技术及发展趋势探究本文作者结合我国煤气化工业的实际情况,从煤气化的概念和发展入手,简要介绍了煤气化技术的原理及过程,分析了GSP干煤粉加压气化技术和TPRI 两段干煤粉气化技术两种煤气化生产技术的不同特点,并从煤气化设施装置的大型化、煤气化产品的回收利用提高能源转化率、不同技术优势集成和煤气化原料适应性拓宽方面对煤气化技术的发展趋势进行了展望。
标签:煤气化;GSP干煤粉加压气化;TPRI两段干煤粉气化;发展趋势随着我国经济的不断进步和现代化的工业模式的快速发展,各个领域对于能源的需求都越来越明显。
结合实践经验,总结我国工业快速发展这些年来,我国的传统能源应用呈现金字塔式的结构,在我国整体的能源消费结构中,煤炭占据着能源消费结构的一半以上,如何将煤炭资源进行科学合理的转化,是解决能源危机的良好途径和方式。
而煤气化技术,是煤炭资源得以清洁利用和转化的重要方式和手段,在能源的深加工和生态环境保护方面发挥着越来越重要的作用。
1煤气化技术概述1.1煤气化技术的概念及发展通常意义上所说的煤气化技术是指满足一定的温度和压力条件下,将处理过的煤做为原料,投入反应器(一般采用气化炉)内,以空气或氧气为催化剂,通过一定的流动方式,将其转化为粗制的水煤气。
后期还可以运用脱硫脱碳技术,将水煤气精制成为一氧化碳等气体。
煤气化技术起源于十九世纪五十年代的德国,最初仅仅是用通过德士古气化炉将块煤进行转化生成煤气。
煤气化技术引进我国后在二十世纪九十年代,经过山东鲁南化肥厂的广大生产技术人员的努力,终于将具有自主知识产权的对知识四喷嘴汽化炉投入生产和使用。
目前,经过了近三十年的发展,煤气化技术已经在我国得到了广泛的发展和应用。
1.2煤气化技术的原理及过程简单来说,煤炭气化过程中,通过设定特定的设备和环境,使煤中有机质与空气或氧气等气化剂发生一系列化学反应,产生新的反应物质和生成物,将固态的型煤转化为气体的过程。
这一过程产生的过程气体包括可燃气体和非可燃气体。
对我国煤气化技术发展方向的思考
对我国煤气化技术发展方向的思考煤气化是一种将煤炭转化为气体的过程,通常是将煤炭在高温、高压下分解成气体。
这种技术可以将煤炭转化为液态或气态燃料,如天然气、液化石油气和合成气等,用于燃料、化学、肥料等领域。
我国自上世纪六十年代开始发展煤气化技术,经过多年的努力,取得了一定的成绩。
但是,在全球范围内,煤气化技术发展趋势正在发生变化,我国也需要根据国内外形势和需求,对煤气化技术进行调整和升级,以适应未来的发展需要。
一、加强煤气化技术的研究和开发煤气化技术的研究和开发是煤炭工业发展的基础。
我国煤炭储量丰富,但煤质不太优良,因此还需要通过改进煤气化工艺,提高煤的转化效率,降低环境污染,才能更好地利用煤炭资源。
未来需要加强煤气化技术的研究和开发,开发新的煤气化工艺,提高煤气化效率,同时降低能耗和环境污染。
二、推广煤气化技术的应用煤气化技术可以应用于燃料、化学、肥料等领域,为我国的经济发展作出重要贡献。
未来需要推广煤气化技术的应用,扩大应用范围,促进煤炭资源的可持续利用。
同时,还需要加强煤气化技术的国际合作,提高我国在煤气化领域的地位。
三、发展煤气化技术的多元化未来煤气化技术需要实现多元化发展,包括多种煤气化技术的并行研究和开发。
同时,还需要将煤气化技术和其他能源技术相结合,如太阳能、风能等,实现煤气化技术的可持续发展。
此外,还需要将煤气化技术与信息技术相结合,实现煤气化产业的数字化、智能化和绿色化。
四、优化煤气化产业布局未来还需要优化煤气化产业的布局,加强区域协同发展。
一方面,需要将煤气化产业布局在煤炭资源丰富的地区,另一方面,需要将煤气化产业与其他产业相结合,实现资源共享、优势互补。
未来还需要将煤气化产业布局在环境条件较好的地区,减少环境污染,提高生产效率。
未来我国煤气化技术的发展方向包括加强研究和开发、推广应用、实现多元化发展和优化产业布局。
这些方向将有助于推动我国煤气化技术的发展,提高煤炭资源的利用率,促进经济的可持续发展。
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煤气化技术发展与问题探讨
作者姓名,作者姓名
(作者单位,省城市邮编)
[摘要]:随着经济的高速发展,对能源的需求日益增长,我国以煤为主的能源消费结构在相当长的时期内将不会改变。
开发先进的煤气化技术,提高煤炭利用效率、减少煤直接燃烧带来的环境污染的主要途径之一是研制和推广应用煤气化技术,发展基于煤气化的能源转化技术已成为能源领域科技界和企业界的共识。
基于此本文对煤气化技术发展与问题进行了初步的探讨与分析。
[关键词]:煤气化;问题;发展
1.引言
能源是社会和经济持续发展的动力,煤炭作为地球上最丰富的化石能源为人类的文明发展起到了举足轻重的作用。
但是随着社会和经济的发展,环境污染问题已成为世界各国政府关注的焦点,煤是目前我国最重要的污染源之一,因此不得不努力寻找煤炭的清洁转化利用方式。
根据国际能源工业发展趋势分析,煤的优化利用技术包括煤的燃烧和转化利用技术,能够很好的实现最少的污染物排放,提高煤的利用效率,达到煤的高效、清洁利用的目的。
发展洁净煤技术,提高我国煤利用效率的主要途径之一是研制和推广应用煤炭气化技术。
本文对煤气化技术发展与问题进行了初步的探讨。
2煤气化技术发展分析
2.1煤气化技术原理
煤气化是指用煤炭作原料来生产工业燃料气、民用煤气和化工原料气,它是洁净、高效利用煤炭的主要途径之一。
其基本原理就是在参与反应的气体的环境中将煤转化为可燃气体、焦油和固体产物。
煤气化是一个热化学过程,气化过程中煤经历一系列复杂的物理和化学变化,其变化程度和速率取决于煤种、温度、压力,也受到由气化炉型决定的停留时间、传质传热条件和温度历程的影响。
煤气化是一个强吸热反应过程,从气化热力学和动力学角度分析,高温有利于气化反应的进行。
气化反应是增体积反应,因此增加压力使平衡向相反的方向进行,但增加压力可以提高气化反应速率,增加气化炉生产能力。
此外,减小颗粒粒径,增加气、固停留时间都有利于提高碳转化率和气化反应器的气化能力。
2.2煤气化技术发展
从煤气化技术的发展进程来看,早期的煤气化大都使用块煤和小粒煤为原料制合成气,如各种常压移动床气化炉、温克勒气化炉和K-T炉气化炉等气化方法,通称为第一代煤气化工艺。
进入20世纪80年代后,煤气化技术取得了重大成果并进行了商业化运行。
采用先进的气流床反应器,以干粉煤或水煤浆为原料,加压气化,如Texaco法、Shell法和液态排渣鲁奇炉气化等,通称为第二代煤气化工艺。
目前成熟工业化的气化技术三个,首先是固定床煤气化技术。
可分为常压与加压两种。
通常燃料与煤气的流动方向呈逆流,煤由气化炉顶部加入,自上而下经过干燥层、干馏层、还原层和氧化层,最后形成灰渣排出炉外。
气化剂自下而上经灰渣层预热后进入氧化层和还原层,为保证气化过程的正常进行,必须保证床层的均匀性和透气性,但由于固定床气化只能以不粘块煤为原料,不仅原料昂贵,气化强度低,而且气-固逆流换热,增加了投资和成本。
固定床气化典型工艺有常压UGI炉,加压Lurgi炉等几种。
Lurgi 加压煤气化技术成熟可靠,适合处理灰分高、水分高的块状褐煤,主要用于城市煤气的生产。
其次是流化床气化技术。
气化过程中,燃料与气化剂逆流接触,当气流速度达到一定程度时,床层膨胀,颗粒被气流悬浮起来。
这种床层内的颗粒全部悬浮起来而又不被带出气化炉的气化方法即为流化床气化工艺。
与固定床相比,流化床气化技术具有入炉煤加工要求低、气化原料粒度小,床内混合剧烈,炉内脱硫,气化效率和气化强度高等优点。
流化床煤气化可以直接利用碎粉煤,不用加工成形,备煤加工费最
低,正符合煤炭机械化开采水平提高后粉煤率增加的特点。
流化床内物料、温度均匀,便于操作控制,炉内存在的大量可燃物可保证生产的安全性,并且炉内温度足以裂解煤热解中产生的高烃类物质,简化了煤气净化及污水处理工艺,对煤的灰含量敏感性不大,适合于高灰劣质煤的利用。
最后是气流床气化技术。
气流床是指在固体燃料气化过程中,气化剂将煤粉夹带进入气化炉,进行并流式燃烧和气化反应。
受反应区空间的限制,气化反应必须在数秒完成。
煤和气化剂的相对速度很低,气化反应朝着反应物浓度降低的方向进行。
气流床气化采用粉煤气化使煤的比表面积比大大增加,对提高热、质传递速率,气化压力为数十大气压,床内煤粉体积仅占2%左右,煤粒各自被气流隔开,在固定床、流化床中有重要影响的自由膨胀系数等煤的物理性质差异对气化过程已没有影响。
已工业化的气流床炉型有:常压气流床粉煤气化;粉煤加压气化(Shell煤气化)等,并且煤粉进料的Shell气化炉则占工业化装置的20%左右。
3 Shell气流床煤气化技术问题探讨
第二代煤气化技术主要包括荷兰壳牌公司Shell粉煤加压气化工艺、美国德士古公司的水煤浆加压气化工艺气化工艺。
其中,Shell粉煤加压气化工艺生产以CO与H2为主的粗合成气,该技术是在高温高压下进行的,粉煤、氧气及水蒸汽在加压条件下并流进入气化炉,在极为短暂的时间内,完成升温、挥发分脱除、燃烧及转化等一系列过程,从技术上讲对煤种适应性较广,可以使用无烟煤、烟煤等原料,对于水分、灰分和含硫量较高的煤种也同样适应,对煤的灰熔融温度范围要求比其他气化技术宽。
Shell气化炉由内筒和外筒两部分组成,包括膜式水冷壁、环形空间和高压容器外壳。
内筒采用水冷壁结构。
Shell煤气化技术的核心是多喷嘴对置射流和水冷壁,粒度小于100μm的粉煤用高压油输送,与纯氧和少量水蒸气经置于炉体下部的4个对置喷嘴射流进人炉膛,在约1400℃下进行部分氧化反应,炉渣以熔融态从炉底排出,高温气体(CO+H2>93%)在炉顶与回收热量后的循环气混合,降温至约900℃后进人废热炉。
目前Shell煤气化在工业运行时存在以下几个问题,一个是灰渣粘温特性差带来的排渣困难和堵塞问题,气化炉操作温度过高带来的氧耗增大,熔渣不仅会因流动速度过快而失去对水冷壁的保护作用,导致气化炉和相关设备的磨蚀和腐蚀严重,还有就是干煤粉气化飞灰带出量多,易造成合成气冷却器发生玷污和沉积和堵塞陶瓷过滤器,灰含量较高,反应性差的煤会导致飞灰含碳量增高,飞灰循环系统和磨粉系统负荷加大。
所以从技术和经济角度考虑,煤灰熔融温度和粘-温特性是决定煤样能否适应于Shell先进煤气化工艺的重要因素,我国煤种灰平均含量较高,所有改善煤灰熔融特性的研究将来也是一个研究重点。
近年来国内外大力发展先进煤气化技术,煤气化将来发展的总方向是气化压力由常压向中高压、气化温度由中高温向超高温、气化原料煤种向多样化、固态排渣向液态排渣发展,大型化、高温高压煤气化技术也将成为洁净煤技术的发展趋势。
4.结语
经过长期的开发、引进、消化和吸收,我国煤气化技术的研究开发也取得了重要进展,然而由于诸多主客观因素的限制,国际上先进的煤气化技术多为国外公司所垄断,为了提高行业竞争力和保障国家的能源安全,急需开发高效率的煤气化技术,以满足国民经济发展对煤炭清洁利用的迫切需求,本文对煤气化技术发展与问题进行了初步的探讨。
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作者简介:
姓名(出生年-),性别,具体籍贯,学位,职称。