煤气化工艺技术的比较
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。
具有自主知识产权的三种煤气化技术对比_王洪营
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表 2 不同气化工艺的优缺点对比
项目 进料方式
优点
缺点
水煤浆进料
进料方便，对泵要求低气化炉压力可以提高至 6． 5 MPa 或 8． 7MPa，降低后工段压缩功； 合成气中水汽 比较高，后序变换工段可以不加蒸汽
由于物料中含水，需要消耗气化热使水变成高温蒸 汽，增加各种消耗
干粉进料 喷嘴个数
气化效率高，反应温度高； 残炭量低； 合成气有效气 成分高
1 技术及业绩简介
1． 1 多喷嘴对置式水煤浆气化技术 多喷嘴对置式水煤浆气化技术是由华东理工大
学和兖矿集团共同开发的新型水煤浆气化技术。其 特点为： 采用水煤浆进料方式，四个对置式喷嘴进 料，气化炉采用耐火砖隔热形式，出气化室合成气体
与渣采用冷激流程与渣水处理工艺［1］。 自山东华鲁恒升多喷嘴气化炉于 2005 年投运
三种气化技术各有其优点，用户及使用业绩也 气化技术。在企业选择气化技术时，一定要根据自
在不断增加。单从气化炉反应反面考虑，粉煤气化 身情况，从产品及规模、原料煤种，自身资源，环境保
具有其优势，但如果考虑原料介质输送所消耗的功， 护，投资等综合多方面情况考虑，选择出适合自己的
第 9 期（ 上）
王洪营等： 具有自主知识产权的三种煤气化技术对比
WANG Hong － ying ，YANG Yue － jing ，YANG Guo － dong ，GU Zhao － hui
（ Henan XLX Fertilizer Co． Ltd ，Xinxiang 453731 ，China）
Abstract： The coal gasification technology that possess independent intellectual property mainly includes
几种常用煤气化技术的优缺点
几种煤气化技术介绍煤气化技术发展迅猛，种类很多，目前在国内应用的主要有：传统的固定床间歇式煤气化、德士古水煤浆气化、多元料浆加压气化、四喷嘴对置式水煤浆气化、壳牌粉煤气化、GSP气化、航天炉煤气化、灰熔聚流化床煤气化、恩德炉煤气化等等，下别分别加以介绍。
一 Texaco水煤浆加压气化技术德士古水煤浆加压气化技术1983年投入商业运行后，发展迅速，目前在山东鲁南、上海三联供、安徽淮南、山西渭河等厂家共计13台设备成功运行，在合成氨和甲醇领域有成功的使用经验。
Texaco水煤浆气化过程包括煤浆制备、煤浆气化、灰水处理等工序：将煤、石灰石（助熔剂）、添加剂和NaOH称量后加入到磨煤机中，与一定量的水混合后磨成一定粒度的水煤浆；煤浆同高压给料泵与空分装置来的氧气一起进入气化炉，在1300～1400℃下送入气化炉工艺喷嘴洗涤器进入碳化塔，冷却除尘后进入CO变换工序，一部分灰水返回碳洗塔作洗涤水，经泵进入气化炉，另一部分灰水作废水处理。
其优点如下：（1）适用于加压下（中、高压）气化，成功的工业化气化压力一般在4.0MPa 和6.5Mpa。
在较高气化压力下，可以降低合成气压缩能耗。
（2）气化炉进料稳定，由于气化炉的进料由可以调速的高压煤浆泵输送，所以煤浆的流量和压力容易得到保证。
便于气化炉的负荷调节，使装置具有较大的操作弹性。
（3）工艺技术成熟可靠，设备国产化率高。
同等生产规模，装置投资少。
该技术的缺点是：（1）由于气化炉采用的是热壁，为延长耐火衬里的使用寿命，煤的灰熔点尽可能的低，通常要求不大于1300℃。
对于灰熔点较高的煤，为了降低煤的灰熔点，必须添加一定量的助熔剂，这样就降低了煤浆的有效浓度，增加了煤耗和氧耗，降低了生产的经济效益。
而且，煤种的选择面也受到了限制，不能实现原料采购本地化。
（2）烧嘴的使用寿命短，停车更换烧嘴频繁（一般45～60天更换一次），为稳定后工序生产必须设置备用炉。
无形中就增加了建设投资。
煤气化工艺技术比较
度要求 较高 时 ，可 采用 富氧气化法 以获得 较高热值 的煤气 ；当富 氧浓 度 大 于 ８ ％时 ，煤 气 中 Ｃ ＋ ０ ＯＨ 含量较 高 ，可用 作中小 型化 肥厂 和化 丁厂生 产合成 氨 、甲醇 的原 料气 。 但 常压流 化床气化 炉有一 个例外 ，即灰熔 聚流
化 床气 化 炉 ， 由于 其 炉 内 高 温 区温 度 高 达 １３ ０ ０
鼍 ＿餮 ｜ ｃ Ｈ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ Ｙ 孽譬 Ｆ Ｉ Ｃ Ｎ ＬＧ Ｔ
表 ３ Ｓ ｅＩ 化 工 艺 典 型 主要 消耗 指 标 ｈＩ 气
表 ４ 国 内外 加 压 固定 床 气 化 炉 操 作 条件
原 料 煤 （ 分 ＜ ％ ）ｋ／ 水 ２ （ｇ） ｔ 氧 气 （９６ （ ／ ９ ％）ｍ３） ｔ
鲁 奇 加 压气 化炉 由于 可 采 用较 小粒 度 的块 煤 （ 低黏结 性 ）气 化 ，制气 成本 较 水煤 气炉 低 。而 且 由 于采 用氧 气 和 水蒸 汽 加 压 气 化 ，煤 气 中 Ｃ ＋ ＯＨ
表 ２ 灰 熔 聚 流 化床 气 化 炉 工 艺主 要 消 耗指 标
较高 ，单 台炉产 气量较大 ，可用 于大 中 化 肥厂 及
４ 工 艺 比 较
（） 固定 床技 术 由于主气 化层 建立在灰 熔融 的 １
高 温 区附近 ，煤 在炉 内停 留时间长 ，气化剂 在炉 内
表 １ 国 内外 加 压 固 定床 气 化 炉 工艺 主 要 消耗 指标
燃烧速度 较快 、华 白指 数高 ，燃 烧效果 不是很好 。
（） 鲁奇加 压 气化 炉 ３
－
Ｂ￣Ｅ 薯
。
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毒
ｊ
第
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质 一起从 喷嘴 中喷出 ，因速度较 大 ，能 很快穿过 炉
三种煤气化工艺详述
三种煤气化炉技术介绍一、概述煤气化技术的开发与应用大约经历了200年的发展历史。
煤气化技术按固体和气体的接触方式可分为固定床、流化床、气流床和熔融床4种，其中熔融床技术还没有实际应用开发，各种煤气化炉的模式见图1。
图1 各种煤气化炉模式图1.固定床。
固定床气化炉是最早开发出的气化炉，如图1（a）所示，炉子下部为炉排，用以支撑上面的煤层。
通常，煤从气化炉的顶部加入，而气化剂（氧或空气和水蒸气）则从炉子的下部供入，因而气固间是逆向流动的。
特点是单位容积的煤处理量小，大型化困难。
目前，运转中的固定床气化炉主要有鲁奇气化炉和BGC-鲁奇炉两种。
2.流化床。
流化床气化炉如图1（b）所示，在分散板上供给粉煤，在分散板下送入气化剂（氧、水蒸气），使煤在悬浮状下进行气化。
流化床气化炉不能用灰分融点低的煤，副产焦油少，碳利用率低。
3.气流床。
气流床气化炉如图1（c）所示，粉煤与气化剂（O2、水蒸气）一起从喷嘴高速吹入炉内，快速气化。
特点是不副产焦油，生成气中甲烷含量少。
气流床气化是目前煤气化技术的主流，代表着今后煤气化技术的发展方向。
气流床按照进料方式又可分为湿法进料（水煤浆）气流床和干法进料（煤粉）气流床。
前者以德士古气化炉为代表，还有国内开发的多元料浆加压气化炉、多喷嘴（四烧嘴）水煤浆加压气化炉；后者以壳牌气化炉为代表，还有GSP炉以及国内开发的航天炉、两段炉、清华炉、四喷嘴干粉煤炉。
二、三种先进的煤气化工艺我国引进并被广泛采用的三种先进煤气化工艺——鲁奇气化炉、壳牌气化炉、德士古气化炉。
1.鲁奇气化炉（结构见图2）属于固定床气化炉的一种。
鲁奇气化炉是1939年由德国鲁奇公司设计，经不断的研究改进已推出了第五代炉型，目前在各种气化炉中实绩最好。
德国SVZ Schwarze Pumpe公司已将这种炉型应用于各种废弃物气化的商业化装置。
我国在20世纪60年代就引进了捷克制造的早期鲁奇炉并在云南投产。
1987年建成投产的天脊煤化工集团公司从德国引进的4台直径3800mm的Ⅳ型鲁奇炉，先后采用阳泉煤、晋城煤和西山官地煤等煤种进行试验，经过10多年的探索，基本掌握了鲁奇炉气化贫瘦煤生产合成氨的技术，现建成的第五台鲁奇炉已投产，形成了年产45万吨合成氨的能力。
关于煤制烯烃项目的煤气化技术对比分析
关于煤制烯烃项目的煤气化技术对比分析摘要：本文重点针对我国现代煤化工产业当中，煤制烯烃项目的开展进行了分析，通过对国内外先进的煤气化技术的应用进行了深度的分析和探索，以我国已建成的煤制烯烃项目作为研究对象，应用了不同煤气化技术对整个生产装置的规模、生产技术路线以及生产过程当中的经济性影响因素进行了研究。
通过研究结果可以看出，针对本地区三高煤种（高硫、高灰、高灰熔点），煤炭资源在具有良好的成浆性能的状态下，使用水煤浆气化的生产方案相对比较合理。
关键词：煤制烯烃；煤气化技术；对比分析随着我国社会经济的发展，不断推动着我国化工产业朝着更高层次上前进，因此这也对我国产业结构，尤其是化工产业来讲提出了更高的要求。
我国是以煤炭为主要能源资源的国家，富煤贫油少气是我国能源的特点。
整体上看，我国的能源需求量大，但供给不足，尤其是石油对外依赖程度逐年加深，这在一定程度上成为制约我国经济发展的瓶颈。
中国要立足国内丰富的煤炭资源优势，因地制宜地适宜发展现代煤化工高新技术产业，以煤化工产品替代石油化工产品，提高煤炭附加值，有助于优化能源结构，保障国民经济的可持续健康发展。
1.煤制烯烃的气化技术简绍以煤炭资源作为反应原材料来生产各种不同牌号的聚烯烃产品。
该工艺流程中的核心技术包括煤气化、合成气净化、甲醇合成及甲醇制烯烃，甲醇制烯烃的产品气通过烯烃分离工艺将乙烯、丙烯分离后，分别送至聚乙烯和聚丙烯装置，同时还包含了空分、硫磺回收、锅炉、污水处理等辅助工艺过程。
工艺流程如图1所示。
在所有装置单元中，煤气化是龙头和基础。
在生产过程当中选择不同的煤气化技术，直接关系到下游工艺技术的选择、工艺装置的生产规模以及项目的整体技术路线。
由于各种不同类型的煤气化生产方式对煤炭资源的类型有着不同要求，需要根据当地煤炭资源的煤质情况选择相应的煤气化技术和气化炉设备。
因此，在探究项目煤气化技术方案的选择上，要根据项目当地的煤炭资源情况和下游工艺路线，选择适宜煤质情况、满足装置规模的煤气化技术和气化炉规模。
几种煤气化工艺的优缺点
浅谈几种煤气化工艺的优缺点我国石油、天然气资源欠缺，煤炭资源相对丰硕。
进展煤化工产业，有利于推动石油替代战略的实施，知足经济社会进展的需要，煤化工产业的进展关于减缓我国石油、天然气等优质能源供求矛盾，增进钢铁、化工、轻工和农业的进展，发挥了重要的作用。
因此，加速煤化工产业进展是必要的。
1．各类气化技术现状和气化特点煤化工要进展，一个重要的工艺环节确实是煤气化技术要进展。
我国自上世纪80年代就开始引进国外的煤气化技术，包括初期引进的Lurgi固定床气化、U-gas流化床气化、Texaco水煤浆气流床气化，Shell气流床粉煤气化、和近期拟引进的BGL碎煤熔渣气化、GSP气流床粉煤气化等等，世界上所有的气化技术在我国几乎都是有应用，正因为我国是一个以煤为要紧燃料的国家，世界上也只有我国利用如此众多种类的煤气化技术。
随着煤气化联合循环发电(IGCC)、煤制油(CTL)、煤基甲醇制烯烃(MTP&MTO)等煤化工技术的进展，用煤生产合成气和燃气的加压气化工艺最近几年来有了较快的进展。
Lurgi固定床气化、Texaco 水煤浆气化、Shell干粉加压气化、GSP干粉加压气化、BGL碎煤熔渣气化、和我国自有知识产权的多喷嘴水煤浆气化、加压两段干煤粉气流床气化、多元料浆气化等等技术在我国的煤化工领域展开了猛烈的竞争，对增进煤化工的进展做出了奉献。
Lurgi固定床气化工艺在我国有哈气化、义马、天脊、云南解肥、兰州煤气厂等6个厂；Texaco水煤浆气化工艺已在我国鲁南、上海焦化、渭化、淮化、浩良河、金陵石化、南化等9个厂投入生产，情形良好；Shell干粉加压气化技术在我国已经有双环、洞氮、枝江、安庆、柳化等5个厂投产，还有10余个项目正在安装，将于尔后几年陆续投产；多喷嘴水煤浆气化已在山东华鲁恒升、兖矿国泰2个厂投运，还有7个厂家正在安装，最晚在2020年投产；GSP干煤粉气化技术在神华宁夏煤业集团和山西兰花煤化工有限责任公司的煤化工厂也将投入建设；加压两段干煤粉气流床气化技术已通过中实验收，华能集团“绿色煤电”项目2000t/d级和内蒙古世林化工1000t/d 级的气扮装置正在设计安装中。
Texaco-Shell-GSP煤气化技术比较
730 2200 小试厂
商业化装 压力 4.0MPa 1986 年 6
置，生产 温度 1500℃ 月建成，投
H2 和羰
资 2.2 亿马
基合成气
克
联合发电 压力 2.8-3.0 96 年 7 月 MPa，温度 投用，投资
1200-1500℃ 5.1 亿美元
小试装置 气化压力 1.4 小 试 厂 79
气化装 Φ2×10ft，二段反应
发电
年投运。 示 范 厂 83 年 7 月投运
1430 1832
商业化生 压力 2.1MPa 87 年 4 月 产装置， 一段温度 投运 联合循环 1316-1427 发电 ℃，二段
1038℃
中国水煤浆气化装置概况一览表
序 气化装 气化炉台数和形式
号置
煤浆制备
单炉干煤 用途
量（t/d）
主要工 艺条件
2、国内外水煤浆气化装置
到目前为止，国内外已建、在建和拟建德士古水煤浆加压气化装置，加上技 术上相似的道化学气化装置，已达 20 多座，如下表所示：
国外水煤浆气装置概况一览表
序 气化 气化炉台数和形式
号 装置
煤浆制备
单炉干煤 用途
量（t/d）
主要工 艺条件
备注
1 美国蒙 3 台，第 l 台为废锅 棒磨机，试烧评 15～20 中试装 第 1 台设计 3 台分别于
⑦、单台气化炉的投煤量选择范围大。根据气化压力等级及炉径的不同，单 炉投煤量一般在 400～1000t/d（干煤）左右，在美国 Tampa 气化装置最大气化能 力达到 2200t/d（干煤）。
一、Texaco 水煤浆纯氧加压气化技术
1、发展历史 鉴于在加压下连续输送粉煤的难度较大，1948 年美国德士古发展公司 （Texaco Development Corporation）受重油气化的启发，首先创建了水煤浆气化 工 艺 (Texaco coal gasification process) ， 并 在 加 利 福 尼 亚 州 洛 杉 矶 近 郊 的 Montebello 建设第一套投煤量 15t/d 的中试装置。当时水煤浆制备采用干磨湿配 工艺，即先将原煤磨成定细度的粉状物，再与水等添加物混合一起制成水煤浆， 其水煤浆浓度只能达到 50%左右。为了避免过多不必要的水分进入气化炉，采取 了将人炉前的水煤浆进行预热、蒸发和分离的方法。由于水煤浆加热汽化分离的 技术路线在实际操作中遇到一些结垢堵塞和磨损的麻烦，1958 年中断了试验。 早期的德士古气化工艺存在以下明显的缺点。如①、配置煤浆不会应用水煤 浆添加剂和未掌握粒级配比技术，煤浆浓度较低；②、水煤浆制备采用干磨湿配， 操作复杂，环境较差；③、煤浆在蒸发过程中易结垢和磨损；④、分离出的部分 蒸汽（约 50%）夹带少量煤粉无法利用，且在放空时造成污染。 由于在 20 世纪 50～60 年代油价较低，水煤浆气化无法发挥资源优势，再加 上工程技术上的问题，水煤浆气化技术的发展停顿了 10 多年，直到 20 世纪 70 年代初期发生了第一次世界性石油危机才出现了新的转机。德士古发展公司重新 恢复了 Montebello 试验装置，于 1975 年建设一台压力为 2.5MPa 的低压气化炉， 采用激冷和废锅流程可互相切换的工艺，由于水煤浆制备技术得到长足的进步， 水煤浆不再经过其他环节而直接喷人炉内。1978 年和 1981 年再建两台压力为 8.5MPa 的高压气化炉，这两台气化炉均为激冷流程，用于煤种评价和其他研究。 1973 年德士古发展公司与联邦德国鲁尔公司开始合作，于 1978 年在联邦德 国建成了一套德士古水煤浆气化工业试验装置(RCH/RAG 装置)，该装置是将德 士古发展公司中试成果推向工业化的关键性一步，通过实验获得了全套工程放大 技术，并为以后各套工业化装置的建设奠定了良好的基础。
Texaco、Shell、GSP三种气化技术对比
Texaco、Shell、GSP三种气化技术对比
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 壹
贰 叁 肆
反应原理
工艺流程
工艺技术对比
主要工艺指标对比
一、反应原理 1、德士古水煤浆气化反应原理
德士古水煤浆加压气化炉是两相并流型气化炉，氧 气和煤浆通过特制的工艺喷嘴混合后喷入气化炉，在炉 内水煤浆和氧气发生不完全氧化原反应产生水煤气，其 反应释放的能量可维持气化炉在煤灰熔点温度以上反应 以满足液态排渣的需要。
3、GSP气化炉工艺流程 将预处理好的原料煤在磨煤机内磨碎到适于气化的粒度（对不同煤种有不同 的要求）并进行干燥用输气（N2 或CO2）从加料斗中将干煤粉送到气化炉 的组合喷嘴中。 加压干煤粉，氧气及少量蒸汽通过组合喷嘴进入到气化炉中。气化炉的操作 压力为2.5~4.0MP，根据煤粉的灰熔特性，气化操作温度控制在1350~1750 ℃。高温气体与液态渣一起离开气化室向下流动直接进入激冷室，被喷射的 高压激冷水冷却，液态渣在激冷室底部水浴中成为颗粒状，定期的从排渣锁 斗中排入渣池，并通过捞渣机装车运出。从激冷室出来的达到饱和的粗合成 气经两级文氏管洗涤后，使含尘量达到要求后送出界区。 激冷室和文氏管排出的黑水经减压后送入两级闪蒸罐去除黑水中的气体成分 ，闪蒸罐内的黑水则送入沉降槽，加入少量絮凝剂以加速灰水中细渣的絮凝 沉降。沉降槽下部沉降物经过滤机滤出并压制成渣饼装车外送。沉降槽上部 的灰水与滤液一起送回激冷室作激冷水使用，为控制回水中的总盐含量，需 将少量污水送界区外的全厂污水处理系统。
二、工艺流程
1、德士古水煤浆气化炉工艺流程 将原料煤水及添加剂等送入磨机磨成水煤浆（出磨机水煤浆浓度为 65%），由高压煤浆泵送入气化炉喷嘴来自空分的氧气经氧气缓冲罐稳压后 进入烧嘴送入炉内的水煤浆和氧气在高温加压后发生部分氧化反应，气化炉 膛内温度1350~1450℃离开气化炉的粗合成气和熔渣进入激冷室，粗合成气 经第一次洗涤并被水淬冷后，温度降低被水蒸汽饱和后出气化炉。 气化炉反应中生成的熔渣进入激冷室水浴后被分离出来，在渣收集阶段 排入渣斗，定时排入渣池，由捞渣机捞出后装车外运。 渣收集阶段渣斗上部的黑水一部分用锁斗循环泵抽出循环回气化炉，用于 冲气化炉激冷室的渣。 来自黑水处理工段的黑水进入碳洗塔， 碳洗塔中部排出的较清洁的黑水 用黑水循环泵加压后分别送文丘里洗涤器及气化炉激冷环，用于洗 涤粗合成气气化炉碳洗塔等排出的黑水经四级闪蒸后送往澄清槽进行处理。
煤气化净化的目的和工艺有什么不同
煤气化、煤炼焦气体净化目的和工艺的不同姓名：范莉莉学号：12011130486专业：化学工程一、煤炼焦气体净化1、煤炼焦气体净化目的：煤炼焦气体中主要含有焦油、NH3、H2S、HCN、苯、萘等杂质煤气的脱硫脱氰洗氨主要是基于环境保护的需要。
此外在冶金工厂，高质量钢材的轧制，对其使用的燃气含硫也有较高的要求，并且煤气中氨的存在，不仅会腐蚀粗苯系统的设备，而目还会使吸收粗苯的洗油和水形成乳化物，影响油水的分离。
因此脱除硫化氢、氰化氢和氨对减轻大气和水质的污染、加强环境保护以及减轻设备腐蚀均具有重要的意义，焦炉煤气作为化工原料使用时，这些杂质会对后续化工工艺过程中的催化剂造成毒害，导致催化剂部分或完全失活。
尤其是现代高效合成催化剂，要求合成气中硫含量低于0.1*10-6，而焦炉煤气在进入蒸汽转化催化剂之前也要求烯烃等杂质总含量尽可能低于50x10-6。
因此，无论作为工业原料还是民用燃料，高效脱除焦炉煤气中的硫、烯烃、焦油、茶、氰化氢、氨、苯等杂质，是焦炉煤气资源化利用的关键。
2、工艺流程(1)冷凝鼓风工段：荒煤气带着焦油和氨水沿吸煤气管道至气液分离器，气液分离后荒煤气进入横管初冷器，在此分两段冷却，冷却后的煤气进入煤气鼓风机加压后进入电捕焦油器，除掉其中夹带的焦油雾后煤气被送至脱硫工段。
初冷器中段和下段排出的冷凝液进入冷凝液循环槽，由冷凝液循环泵送入初冷器下端循环喷洒，如此循环使用，多余部分送机械化氨水澄清槽。
从气液分离器出来的焦油、氨水进入机械化焦油氨水澄清槽，经澄清分离后，上部氨水送至循环氨水槽，由循环氨水泵及高压氨水泵送往炼焦工段供冷却荒煤气和集气管吹扫及无烟装煤使用。
剩余氨水则由剩余氨水泵送至硫铵工段蒸氨。
分离出的焦油至焦油中间槽贮存，当达到一定液位时，用焦油泵将其送至焦油槽。
焦油需外售时，有焦油泵送往装车台装车外售。
(2)脱硫工段：鼓风机后的煤气进入脱硫塔，与塔顶喷淋下来的脱硫液逆流接触，穿过轻瓷填料及塔顶的除沫网由顶部出来，以吸收煤气中的硫化氢、HCN。
浅谈煤气化工艺的优缺点
浅谈煤气化工艺的优缺点摘要：本文主要介绍了Texaco、Shell、GSP三个主要的煤气化工艺的原理及优缺点。
关键词：Texaco Shell GSP 原理优缺点一、引言我国煤炭资源相对丰富，而煤化工属“两高一资”产业，其发展必然受到资源、环境和产业政策等制约，因此煤化工发展必须采用新技术，开发新产品。
煤气化技术成熟，只需确定气化技术路线与气化炉配置。
本文主要介绍了Texaco、Shell、GSP三个主要的煤气化工艺。
二、反应原理Texaco气化工艺：采用两相并流型气化炉，氧气和煤浆通过特制的喷嘴混合喷入气化炉，在炉内水煤浆和氧气发生不完全反应产生水煤气，其反应释放的能量可维持气化炉在煤灰熔点温度以上，以满足液态排渣的需要。
Shell气化工艺：煤气化在高温加压条件下进行，煤粉、氧气及蒸汽并流进入气化炉，在极为短暂的时间内完成升温、挥发分脱除、裂解、燃烧及转化等一系列物理化学过程。
由于气化炉内温度很高，在有氧存在的条件下，以燃烧反应为主，在氧化反应完后进入到气化反应阶段，最终形成以CO和H2为主的煤气离开气化炉。
GSP气化工艺：GSP连续气化炉是在高温加压条件下进行，几根煤粉输送管均匀分布进入最外环隙，并在通道内盘旋，使粉煤旋转喷出。
给煤管末端与喷嘴顶端相切，在喷嘴外形成一个相当均匀的粉煤层，与气化介质混合后在气化室中进行气化，反应完后最终形成CO和H2为主的煤气进入激冷室。
三、主要工艺指标对比四、工艺技术优缺点4.1优点Texaco气化工艺：可用于气化的原料范围比较宽；工艺技术成熟，流程简单，过程控制安全可靠，运转效率高，操作性好，可靠程度高；碳转化率高，可达95%以上；合成气质量好，用途广；可供选择的气化压力范围宽（2.6-8.5Mpa），为满足多种下游工艺提供条件，即节省了中间压缩工序，也降低了能耗；单台炉投煤量选择范围大，根据气化压力等级及炉径的不同，单炉投煤量一般在400-2200t/d左右；气化过程污染少，环保性能好。
三种煤气化工艺的比较
煤气化技术视炉内气－固状态和运动形式，主要分为三大类∶以块煤（10～50ｍｍ）为原料的固定床；以碎煤（小于6ｍｍ）为原料的流化床；以粉煤（小于0.1ｍｍ）为原料的气流床。
为提高单炉能力和降低能耗，现代气化炉均在适当的压力（1.5～4.5MPa）下运行，相应地出现了增压固定床、增压流化床和增压气流床技术。
我国绝大多数正在运行的气化炉仍为水煤气或半水煤气固定床。
1.固定床气化工艺先进的固定床气化工艺以鲁奇移动床加压气化为代表，其主要优点包括：可以使用劣质煤气化；加压气化生产能力高；氧耗量低，是目前三类气化方法中氧耗量最低的方法；鲁奇炉是逆向气化，煤在炉内停留时间长达1ｈ，反应炉的操作温度和炉出口煤气温度低，碳效率高、气化效率高。
虽然鲁苛气化工艺优点很多，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，粗煤气中含酚类、焦油等较多，使净化流程加长，增加了投资和成本。
2.气流床气化工艺德士古炉、K-T炉、壳脾炉，以粉煤为原料的气流床在极高温度下运符（1300-1500℃），气化强度极高，单炉能力己达2500.煤／日，我国进口的德士古炉也达400~700煤／日，气体中不含焦油、酚类，非常适合化工生产和先进发电系统的要求。
气流床气化工艺的优点包括.煤种适应范围较宽，水煤浆气化炉一般情况下不宜气化褐煤（成浆困难），工艺灵活，合成气质量高，产品气可适用于化工合成，制氢和联合循环发电等.气化压力高，生产能力高.不污染环境，三废处理较方便。
该工艺缺点是，高温气化为使灰渣易于排出，要求所用煤灰熔点低（小于1300℃），含灰量低（低于10％-15％），否则需加人助熔剂（CaO或Fe2O3）并增加运行成本。
这一点特别不利于我国煤种的使用。
此外，高温气化炉耐火材料和喷嘴均在高温下工作，寿命短、价格昂贵、投资高，气化炉在高温运行，氧耗高，也提高了煤气生产成本。
3.流化床气化工艺鉴于以上原因，使用碎煤为原料的流化床技术一直受到国内外的关注。
不同煤气化技术优劣性分析
不同煤气化技术优劣性分析如果要问最近我国煤气化技术领域最受关注的事件是什么，那世界第一台水煤浆气化的水冷壁气化炉在山西建成并成功连续运行了几个月当仁不让。
而由此，水煤浆热壁炉和水冷壁炉优缺点的比较再次成为业界的热点话题，继而又引起了关于煤气化技术孰优孰劣的争议。
事实上，目前国内煤气化技术种类众多，近几年围绕各种技术之间的优缺点比较、评判就一直就没有停止过。
国内煤化工企业也想通过选择与比较，寻求最好的技术。
哪种煤气化技术好？什么样的企业适用什么样的技术？企业在选取煤气化技术时应注意什么问题？气化技术各有优劣煤气化技术是煤化工项目的龙头。
目前在国内推广的煤气化技术，包括我国自主开发技术和国外技术10多种。
煤气化技术若按炉型分，主要有固定床、流化床、气流床三种。
具体来讲，固定床气化炉有UGI炉和鲁奇炉，目前我国氮肥产业就主要采用UGI炉，有几千台炉子在运行；流化床常用气化炉有温克勒炉、循环流化床炉、灰熔聚流化床炉、恩德炉、U-Gas气化炉等；气流床按进料形式不同，分为干煤粉进料和水煤浆进料两大类，而以气化炉内是否衬有耐火保温材料分类，又有热壁炉和水冷壁炉两种。
所谓水冷壁，就是由水管、石英砂、煤渣组成的内腔。
一直以来，水冷壁都用于粉煤气化炉，水煤浆气化炉则多用耐火砖结构的热壁炉。
但是，山西阳煤丰喜肥业（集团）有限责任公司临猗分公司与清华大学、北京达力科公司共同合作，把水煤浆气化炉的内衬革新改造为了水冷壁，可谓一项重大创新。
江苏索普集团有限责任公司副总经理邵守言向记者介绍，耐火砖结构的水煤浆气化炉，其耐火温度为1350℃。
如果煤的灰熔点超过1350℃，耐火砖会受不了。
水冷壁气化炉最大的优势，就是对灰熔点超过1350℃的煤也能气化。
尽管他认为水冷壁气化炉还要经过几年的工程运行考验，还要解决水带走的热量、结垢后怎么处理等工程问题，但这是个技术发展方向，从技术方案上来说具有可行性。
毕竟目前适合热壁炉的煤种在国内只在河南义马、甘肃华亭、陕西榆林等地有，适合的煤种不多，水冷壁气化炉拓宽了煤种的使用范围。
GSP与两段炉煤气化技术比较
GSP煤气化技术与两段式煤气化技术比较一 . 气化技术概况1. 技术研发★ GSP煤气化技术是由德国西门子集团拥有的，由前民主德国燃料研究所（DBI）于20世纪70年代末开发并投入商业化运行的大型粉煤气化技术，是世界先进的大型粉煤进料气流床加压技术之一。
★两段式干煤粉加压气化技术是西安热工研究院有限公司历经10余年的研究，并与2004年，建成了日处理煤量36～40t/d（10MWth）的干煤粉加压气化中试装置；2006年，开发成功1000～2000t/d级的干煤粉加压气化工业装置的大型粉煤气化技术。
2.技术应用〈中国〉★ 07年1月17日北京索斯泰克煤气化技术有限公司与中国神华宁夏煤业集团有限责任公司签订了83万吨/年二甲醚一期工程GSP气化技术专有设备采购合同以及52万吨煤基烯烃项目GSP技术合作谅解备忘录。
★具有自主知识产权的两段式干煤粉加压气化技术，其干煤粉加压气化的核心技术和整体工艺获得国家发明专利，所制造的水冷壁式干煤粉加压气化装置属于我国第一套，填补了国内空白。
07年1月13～14日，由中国华能集团公司西安热工院主持完成的国家“十五”863计划项目“两段式干煤粉加压气化技术中试研究”分别通过了由科技部委托中国电机工程学会组织进行的项目验收和成果鉴定，这标志着“两段式干煤粉加压气化技术”的发展全面进入工业化阶段。
2000吨/天级两段式干煤粉加压气化炉（废锅流程）将应用于华能集团“绿色煤电”项目；1000吨/天级两段式干煤粉加压气化炉（激冷流程）将应用于内蒙古世林化工有限公司年产30万吨甲醇项目。
二 . 煤气化工艺〈激冷流程〉1.相同1.1 两种煤气化技术均采用干粉进料、纯氧气流床气化、液态排渣。
1.2 煤种适应性强：两种煤气化技术均采用干煤粉作气化原料，不受成浆性的影响；由于气化温度高，可以气化高灰熔点的煤，故对煤种的适应性更为广泛，从较差的褐煤、次烟煤、烟煤、无烟煤均可使用。
1.3 工艺技术条件优越两种煤气化炉气化温度均可达到1400℃以上，气化反应压力可达到4.0 MPa，碳转化率达99%以上，有效气体成份（CO+H2）达90%以上。
13种煤气化工艺比较
13种煤气化工艺比较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。
(直接使用空气中氧气）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、原料可采用标准15～35mm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。
（氧气纯度30%-50%）。
3.常压固定床纯氧连续气化技术其特点是采用纯氧与蒸汽、或纯氧与二氧化碳为气化剂、连续气化、原料可采用标准8～25mm粒度的无烟煤、焦炭、半焦、型煤、型焦等，进厂原料利用率高，无废气排放，无涨库冷却水，对大气环境无污染、气化效率高、灰渣残炭0~3%。
煤气质量高，水煤气CO+H2=82~85%，CO2制CO粗气中CO=70~72%。
设备流程简化，维修工作量小、大修周期长，维修费用低，适合用于化工、化肥、制氢、燃气等装置配置使用。
（氧气纯度≥99.6%、气化强度:生产水煤气时1400~1600m3/m2/h）。
4.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。
5.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。
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。
SHELL煤气化工艺与TEXACO水煤浆气化工艺的比较
SHELL煤气化工艺与TEXACO水煤浆气化工艺的比较shell煤气化工艺与texaco水煤浆气化工艺，是当前先而又成熟的两种煤气化技术，已成功地在工业规模上应用多年。
现将两种气化工艺对比分析如下：（1）原料的适应性shell煤气化就是洁净的煤气化工艺，可以采用褐煤、次烟煤、烟煤、无烟煤等煤种以及石油焦为原料，也可以采用两种煤坦耶尔米的混煤。
猿晒太阳φ亟高灰分（5.7～24.5%，最低35%）、低水分（4.5～30.7%）和低硫分的劣质煤种行气化。
对于原料煤和燃料煤价高很大地区有可能并使其两者合一，既精简耐旱性系统可以又降低生产成本。
对shell煤粉气化工艺，煤种挑选已经不是气化技术的制约因素，而是经济因素。
可知该工艺在煤种挑选上极具灵活性。
在texaco水煤浆气化工艺中也能使用很多煤种：如烟煤、次烟煤、石油焦和煤液化残渣，因而对原料适应性同样是很广的。
但是在煤种选择上需考虑以下两点：1应选用含水低，尤其是内水含量低的煤种，以满足制取高浓度水煤浆的需要；2选用灰融点低和灰粘度适宜的煤种。
灰融点ft（t3）最好低于1300℃，以利于控制合适的气化温度，延长炉内耐火砖的使用寿命，达到降低消耗减轻成本的目的。
（2）浸出煤的准备工作原料用煤通常是粉、粒混杂不均，需筛选和研磨破碎使其达到一定粒度，以满足输送和气化操作要求。
在shell煤气化工艺中，将煤研磨至气化最合适粒度的同时，用惰性气体的热风行潮湿。
出来磨机时煤粉的粒度90%wt<100μ，对本项目煤种，煤粉含水量掌控在5%（wt）左右，以满足用户气相运送干活粉料的建议。
在texaco水煤浆气化工艺中，通常采用一段湿磨工艺，小于10毫米粉煤与水、添加剂同时加至磨煤机，过筛后制得高浓度水煤浆。
制浆要求煤粉的“粗”“细”颗粒要有合理比例：一般通过420μ煤粉占90～95%，通过44μ占25～35%较为适宜。
研磨操作中加入稳定剂后，可使煤浆浓度提高1～2%，使煤浆浓度达到60～67%工业应用的水平。
煤气化技术比较
煤气化技术比较（1）Shell干煤粉气化技术Shell干煤粉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；Shell干粉加压气化技术在我国已经有双环、洞氮、枝江、安庆、柳化等5个厂投产，还有10余个项目正在安装，将于今后几年陆续投产；其主要技术特点如下：(a) 采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。
(b) 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。
(c) 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。
(d) 单炉生产能力大，日处理煤量可达2000吨以上。
(e) 冷煤气效率可达到78～83%。
(f) 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。
(g) 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。
(h) 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。
（2）GSP干煤粉气化工艺GSP气化技术是单喷嘴下喷式干煤粉加压气流床气化技术，国外现在没有用户，根据煤气用途不同可用直接水激冷，也可用废锅回收热量。
该技术由我国神华宁煤集团与德国西门子合资组建的北京杰斯菲克公司负责在我国推广这项技术。
GSP干煤粉气化技术在神华宁夏煤业集团和山西兰花煤化工有限责任公司煤化工厂已经签定技术转让合同，即将投入建设。
GSP工艺具有以下特点：(a) 干煤粉进料，加压二氧化碳输送，连续性好，煤种适应性广，可以处理各种含灰燃料1～35%，短期45%也没影响。
(b) 气化温度约1400～1600℃，气化压力～3.0MPa，负荷调节范围为75～110％，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)～90%。
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煤气 化装 置在 整个煤 化工 项 目中 占有 的投资 比
统 ，费托 合成 塔 尺寸加 大 ， 效 率 降低 ， 循 环量 增 大 ， 而且 费托 合成 循环 气和 尾气 中 甲烷 含量 ２ ０ ％～ ３ ０ ％，
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例及 公用 Ｔ程 消耗均 较 大 ，因此选 择合 适 的煤气 化
Ｔ艺 ，对 于整 个煤化 工项 目而 言具 有举 足轻 重 的意 义 。通 常煤气 化工 艺选择 的主要原 则包 括 ：
化 ，产生的转化气返回费托合成 当原料气使用。该
Ｂ Ｇ Ｌ 气化 炉煤 焦 油 的收率 只有 １ ％～ ３ ％，焦 炉煤 气
关 键 词 ：煤制油 ；煤气化技术 ；比较 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ １ ～ ０ ４ ６ ０（ ２ ０ １ ３） ０ ５ ～ ０ ６ ８ ７ — ０ ２ 中图分类号 ：Ｔ Ｑ ５ ４ １
Ｃｏ ｍ ｐａ ｒ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｃｏ ａ ｌ Ｖａ ｐｏ ｕｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ
（ 中国寰 球工 程公 司辽 宁分 公 司 ，辽 宁 抚 顺 Ｉ １ ３ ０ ０ ６ ）
摘
要 ：中国是一个富煤 、贫油 的国家 ，石油资源稀缺 ，每年进 口大量原 油以满 足国家经济增长的需求 。
因此 ，寻找替代能源是一项国家战略性的课题。根据我 国煤炭较 为丰富的资源禀赋 ，发展 煤制油化工产业 ，对
于缓解石油供需矛盾 ，实现煤炭清洁利用具 有重要意义 ，煤制油化工产业具有广 阔的发展前景。选择合适 的煤 气化Ｔ艺 ，对于整个煤化工项 目而言具有举 足轻重的意义。对 Ｂ Ｇ Ｌ、Ｇ Ｓ Ｐ、Ｋ Ｂ Ｒ和粉煤气化炉从单 台能力 、操 作条件 、寿命 、公用工程消耗 、投资等方面进行 了比较 。
第４ ２卷 第 ５期 ２ ０ １ ３年 ５月
当
代
化
工
Ｃ Ｏ ｎ ｔ ｅ ｍｐ ０ ｒ ａ ｒ ｙ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ
Ｖ Ｏ ］ ． ４ ２． Ｎ ｏ ． ５ Ｍ ａ ｙ， ２ ０ １ ３
煤气化工艺技术 的 比较
闫 秀 婷