最新国内外先进煤气化技术比选-章荣林
现代煤化工气化方法选择意见
现代煤化工气化方法选择意见
张鸿林
【期刊名称】《化肥工业》
【年(卷),期】2008(35)1
【摘要】叙述了煤气化工艺技术的发展及特性,比较了几种较先进的气化工艺的运行情况及应关注的问题.
【总页数】5页(P14-18)
【作者】张鸿林
【作者单位】水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心,滕州,277527
【正文语种】中文
【中图分类】TQ44
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1.深度研讨气化与煤质的适应性为现代煤化工科学发展提供智力支持——“新型煤气化与煤质专题技术研讨会”侧记 [J], 康淑云
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《煤气化灰渣热处理资源化利用》札记
《煤气化灰渣热处理资源化利用》阅读随笔目录一、内容简述 (3)1. 煤气化技术的发展与应用 (3)2. 灰渣处理的现状与挑战 (5)3. 资源化利用的重要性与意义 (6)二、煤气化灰渣的基本特性 (7)1. 灰渣的成分分析 (9)2. 灰渣的物理性质 (10)3. 灰渣的化学性质 (11)三、煤气化灰渣热处理技术 (12)1. 热处理原理及方法 (13)a. 灰渣焚烧 (15)b. 灰渣热解 (16)c. 灰渣气化 (17)2. 热处理工艺流程 (18)a. 预处理工艺 (19)b. 热处理工艺 (21)c. 后处理工艺 (22)四、煤气化灰渣资源化利用途径 (23)1. 建筑材料 (24)a. 灰渣混凝土 (25)b. 灰渣砖 (27)2. 陶瓷与耐火材料 (28)3. 化肥工业原料 (29)4. 路面基础材料 (31)5. 膨胀蛭石与硅酸钙绝热材料 (32)五、煤气化灰渣热处理资源化利用的挑战与对策 (34)1. 技术难题与瓶颈 (35)2. 成本控制与经济效益 (37)3. 政策支持与标准规范 (38)六、案例分析 (39)1. 国内外煤气化灰渣热处理资源化利用的成功案例 (40)2. 案例分析与经验借鉴 (40)七、展望与建议 (42)1. 技术创新与研发方向 (43)2. 政策引导与产业升级 (44)3. 企业合作与市场化运作 (45)八、结语 (47)1. 煤气化灰渣热处理资源化利用的前景展望 (48)2. 对未来研究的展望 (49)一、内容简述《煤气化灰渣热处理资源化利用》主要围绕煤气化过程中产生的灰渣的处理与资源化利用进行阐述。
此书内容深入剖析了煤气化灰渣的性质、成分及其处理现状，详细探讨了如何通过热处理技术实现灰渣的资源化利用。
书中不仅介绍了相关理论知识，还结合实践案例，展示了灰渣资源化利用的实际操作与效果。
通过对此书的阅读，我深感其在能源利用与环境保护之间的平衡中发挥了重要作用。
国内外煤炭地下气化技术现状及新奥攻关进展_张明
收稿日期:2010-09-10 基金项目:国际合作项目(2009D F R 60180) 作者简介:张明(1962-),男(汉族),河北人,新奥气化采煤有限公司副总机械师、教授级高级工程师,探矿工程专业,博士后,从事气化采煤技术研究工作,河北省廊坊开发区。
国内外煤炭地下气化技术现状及新奥攻关进展张 明1,2,王世鹏1,2(1.煤基低碳能源国家重点实验室,河北廊坊065001;2.新奥气化采煤有限公司,河北廊坊065001)摘要:介绍了国内外煤层地下气化的发展状况及最新进展,阐明了煤炭地下气化的优越性及技术发展过程中的坎坷历程,指出煤炭地下气化(U C G )是解决传统煤炭开采方法存在的一系列技术和环境问题的重要途径。
介绍了新奥无井式煤炭地下气化技术攻关成果,展望了地下气化采煤的前景。
关键词:煤炭开采;煤炭地下气化;无井式煤炭地下气化;新奥集团中图分类号:T D 84 文献标识码:A 文章编号:1672-7428(2010)10-0014-03T e c h n i c a l S i t u a t i o no fU n d e r g r o u n dC o a l G a s i f i c a t i o ni n C h i n aa n dA b r o a da n dt h eS t u d yP r o g r e s s o f E N N/Z H A N GM i n g 1,2,W A N GS h i -p e n g 1,2(1.S t a t e K e y L a b o r a t o r yo f C o a l -b a s e dL o wC a r b o n E n e r g y ,E N NG r o u pC o .,L t d .,L a n g f a n g H e b e i 065001,C h i n a ;2.E N NC o a l G a s i f i c a t i o nM i n i n gC o .,L t d ,L a n g f a n g H e b e i 065001,C h i n a )A b s t r a c t :T h e p a p e r i n t r o d u c e d t h e d e v e l o p m e n t s i t u a t i o na n dt h en e w e s t p r o g r e s s o f c o a l b e du n d e r g r o u n dg a s i f i c a t i o n i n C h i n a a n da b r o a d ,i l l u s t r a t e dt h e a d v a n t a g e s o f u n d e r g r o u n dc o a l g a s i f i c a t i o na n dt h et o u g hc o u r s eo f t e c h n o l o g y d e v e l o p -m e n t .U n d e r g r o u n d c o a l g a s i f i c a t i o n(U C G )i s a n i m p o r t a n t w a y t o i s s u e a s e r i e s o f t e c h n i c a l a n de n v i r o n m e n t a l p r o b l e m s i n t h e t r a d i t i o n a l m e t h o do f c o a l m i n i n g .T h ei n t r o d u c t i o nw a sm a d eo nt h ei m p r o v e m e n t r e s u l t so f n o n -w e l l t y p eu n d e r -g r o u n d c o a l g a s i f i c a t i o ni nE N NG r o u pa n d t h e p r o s p e c t o f u n d e r g r o u n dg a s i f i c a t i o nc o a l m i n i n g w a s f o r e c a s t e d .K e yw o r d s :c o a l m i n i n g ;u n d e r g r o u n dc o a l g a s i f i c a t i o n ;n o n -w e l l t y p e u n d e r g r o u n dc o a l g a s i f i c a t i o n ;E N N0 前言1888年,伟大的俄国科学家门捷列夫说:“我有一个梦想,那就是让煤直接在地下燃烧而变成可燃气体”。
日本双塔鼓泡流化床煤气化工艺将推向商业化
［ ］ 於子方 ， ４ 郑伟中． 氮肥行业煤 气化技术经济评述 ［ ］ 化肥工 Ｊ．
业 ，０ ８３ （ ） １１． ２０ ，５ １ ： ３
［ 章荣林 ． 于煤气化工艺技术的选择与述评 ［ ］ 化肥设 计 ， ５］ 基 Ｊ．
４ 结 语
煤气 化技 术 是 洁净 煤 技 术 的 重 要 组 成 部 分 ， 各种 煤气 化炉 型和气 化技 术都 有各 自的优 点 和缺
第３ ７卷
第 ４期
化 肥工 业
２１ ０ ０年 ８月
冷 流程 ） 已在 内蒙 古 世 林 化工 有 限 公 司 ３ ０ｋ／ ０ ｔａ
甲醇 项 目、 山西 河 曲某 煤炭 化工 有 限公 司 ２ ０ｋ／ ０ ｔａ
点， 选择合适的煤气化技术对煤化工项 目至关重 要 。 目前 已投产 运 行 的 大 型 煤 气 化装 置 中 ， 用 采
２０ ４ （ ）：４． ０ ８，６ ２ ３
［ 孙铭绪 ． ６］ 多喷嘴对置式 水煤浆 气化技术 工程设计 ［ ］ 化 工 Ｊ．
设 计 ，０ ７ １ （ ） ３７，７ ２ ０ ，５ １ －３２ ） ０ ００ －５
日本双塔鼓泡流 化床煤气 化工 艺将推 向商
范装 置 ， 受 商 业 化 运 行 的考 验 。这 些 煤 气 化 接
煤粉 （ 氮气携带） 水蒸气＋ 氧气
技术 将 为 目前 和未 来 大 型煤 制合 成 气项 目提供 技
术 支撑 。 参 考 文献
［ ］ 盛新． ｈｌ煤气化技术及其 在大化肥装置 的应用 ［ ］ 大氮 １ Ｓｅ ｌ Ｊ．
水 煤 浆 气化 的装 置运 转 率 普 遍 较 高 ， 煤 浆 气 化 水 的可 靠性 已无 可 争 议 ， Ｇ 德 士 古 ） 煤 浆 气 以 Ｅ（ 水 化 技 术 为代 表 的 单 喷 嘴水 煤 浆 气 化 得 到 了 广 泛 认 同 ｊ 。近 年来 研 发 成 功 的多 元 料 浆 加 压 气 化
国内外典型气流床煤气化技术概述
烧室下部侧壁对置，可快速快速调节负荷范围（40%~ 100%）。但是烧 嘴隔焰罩和开工烧嘴容易产生过氧腐蚀损坏。激冷气压缩机主要是将冷 煤气送到气化炉顶部进行换热。
SHell 技术已在国内的湖北双环、神华集团、中原大化、河南永煤等 单位实现应用，全国共有 19 个项目，27 台气化炉用于合成氨、甲醇生产。
关键词：气流床 煤气化
所谓气流床煤气化是将气化剂夹带的煤粉或煤浆，通过特殊喷嘴送 入气化炉内，在高温下，煤氧等混合物迅速分解、燃烧、气化反应，产 生 CO 和 H2 为主的煤气化技术。国外 TCGP、SCGP、GSP 技术均发展成 熟，国内的多喷嘴、两段技术、HT-L、非熔渣 - 熔渣分级技术、多元料 浆技术正快速发展应用。煤气化作为煤化工的龙头，它的好坏决定着后 续工艺以及长远的经济效益。
两段技术已在内蒙古世林化工项目、华能满洲里煤化工项目、华能 绿色煤电 IGCC 项目等 5 家单位开建，部分已投产，主要用于生产甲醇、 发电等。
2.3 航天炉气化技术（HT-L）[6-7] 航天炉煤气化技术与 GSP 技术相似均采用下喷式气流床激冷流程， 但是知识产权独立。该技术对煤种要求低，热效率和碳转化率高。采用 激冷流程及灰渣水循环技术，对环境保护好。 HT-L 气化炉、烧嘴、破渣机、热风炉、激冷水循环泵等是此技术 的 核 心 设 备。 气 化 炉 采 用 盘 管 式 水 冷 壁， 四 组 管 绕 制 而 成， 盘 管 外 径 89mm，壁厚 8mm 径向热膨胀 6mm。自上而下单喷嘴喷射与 GSP 炉相同，
1.3 加压气流床（GSP）技术 [3] 合格煤粉经干燥后通过 N2 输送系统送至烧嘴，煤粉与其他气化剂（氧 气、水蒸气）经烧嘴同时喷入气化炉内的反应室，然后在高温、高压下 发生裂解、燃烧、气化反应，生成粗煤气。气化产生的熔渣以及粗煤气 一起进入气化炉下部的激冷室。冷却后的粗煤气去洗涤系统，熔渣通过 锁斗系统排出，激冷水送至污水处理系统。GSP 技术适用煤种广泛，输 送安全性高，运行周期长不需备炉，碳转化率高，合成气质量好。采用 激冷流程，工艺紧凑，流程简单，环境效益好。气化炉操作弹性大，负 荷调节灵活。点火升温迅速，设备及运行费用较低。开、停车操作方便， 时间短，从冷态达到满负荷仅需 1H。但是 GSP 技术存在工业化业绩少， 操作经验缺乏，加料计量过程复杂、投资较高，无独立灰水处理技术等 问题。 该技术设备主要包括磨煤机、给料锁斗、加料器、组合喷嘴、气化 炉、渣锁斗、破渣机、捞渣机、文丘里洗涤器、沉降槽、激冷水泵等。 气化炉上部为冷壁气化室，由水冷壁，水夹套组成。水冷壁是由特殊耐 热材料碳化硅为屏蔽涂层的盘管和翅片焊接组成的圆筒形内腔，采用以 渣抗渣的技术防止高温溶渣腐蚀及开停车产生应力对耐火材料的破坏。 下部为激冷室，内有激冷喷头和内衬筒，内衬筒与承压外壳环隙有激冷 水自下向上流动，在顶端环隙间径向流出，激冷室承压壳体的壁温不超 过 200℃。喷嘴由配有火焰检测器的点火喷嘴和生产喷嘴所组成，中心向 外环隙依次为燃料气、冷却水、氧 / 蒸汽、冷却水、煤粉通道、冷却水 6 个通道。 GSP 技术虽然进入国内较晚，但是凭借其自身优势已经在我国的山 西兰花煤化工有限责任公司醇、氨（300/100kt/a）项目、神华宁煤集团有 限责任公司（1670Kt/a）甲醇项目、贵州开阳化工有限公司（500Kt/a） 合成氨项目、淮南集团合成氨项目开始应用实施。 2 国内气流床煤气化技术 2.1 多喷嘴对置式水煤浆气化技术（OMB）[4] 多喷嘴对置式水煤浆气化技术是在 TexaCO 技术的基础上发展起来 的，其反应机理与 TexaCO 技术相同，流程相似。该技术采用多喷嘴对置 技术，雾化效果好。负荷可调节范围大，速度快，装置适应能力强，气 化效率高。洗涤冷却室采用喷淋鼓泡复合床，热质传递效果好，液位稳。 气体初步净化系统采用分级净化，系统压降低，高效节能，合成气中灰 含量低。采用蒸发热水塔的渣水处理系统，热传递效率高，水循环流程 简单，耐结垢。但是也存在炉体拱顶处耐火材料烧损快的技术问题。 OMB 技术的关键设备有：磨煤机、高压煤浆泵、气化炉、工艺喷嘴、 煤气初步净化设备、蒸发热水塔、滚筒筛、渣锁斗、捞渣机、激冷水泵。 气化炉上部为气化室，内衬耐火砖，气化室中上部布置工艺喷嘴，喷嘴 在同一水平面。气化炉下部为激冷室，采用复合床结构形式消除了带水、 带灰问题。工艺喷嘴采用外混式、新型预膜式喷嘴，喷嘴流道介质由内 向外依次为氧气、煤浆、氧气。喷嘴头部（向火面）采用盘管冷却来防 止喷嘴损坏，由 1 套单独的系统向喷嘴供应冷却水，该系统设置了复杂 的安全联锁。一般使用 3 个月后需更换喷嘴头部或在喷嘴头部堆焊的耐
浅析煤气化技术选择依据
浅析煤气化技术选择依据作者：高玲玲来源：《科技资讯》2017年第06期摘要：长期以来我国一直处于富煤、缺油、少气的资源供应状态，并且如今油和气的价格不断上涨，这就严重制约了我国相关行业的发展进步，在这种情况下如何基于丰富的煤炭资源发展煤制油、煤气化技术，进行煤炭的综合类型就成为我国非常重视的一个问题。
该文简单介绍了现在常用的几种煤气化技术的应用现状，并对煤气化技术的选择依据进行了细致研究，为相关行业进行煤气化技术选择提供依据。
关键词：煤气化技术煤化工选择依据中图分类号：TQ54 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）02（c）-0100-02中国是世界上公认的产煤和用煤大国，中国一年煤的产量在10亿 t左右，其中大部分用于电力行业和私人使用，使用过程较为简单，一般为直接燃烧，通过煤化工进行产气的比较少。
但是随着近年来国际油价不断攀升，天然气供应欠缺，我国的煤化工产业亟待发展。
1 煤气化技术概述煤气化技术就是以煤作为原材料，采用各种化学反应和化学技术，在CO加H2合成各种化工产品，从而达到减少天然气、石油等稀缺资源消耗的目的，优化我国能源结构。
现代煤气化技术中最为活跃的就是气流床反应器。
气流床反应器是20世纪80年代以后随着洁净煤气化工艺的开发研究而发展起来的，它以干粉煤或者水泥浆作为反应原材料，进行单系列的大规模加压气化，从而大大促进了合成气产业化、规模化的进程，并且气流床反应器生产的合成气气化指标较好，是现代煤气化的主流技术之一。
现代煤气化过程一般分为3个步骤层次。
第一层：煤合成气。
将干粉煤和水泥浆等原材料经过部分氧化方法加工成为CO和H2的合成气；第二层：合成气加工；第三层：深加工。
煤气化中的深加工以加工甲醇和烯烃的下游产品为主，产量较大，同时也是我国目前整个化工行业的支柱。
2 煤气化技术种类目前，煤气化技术种类有几十种，该文采用按照煤气化炉分类的方式对煤气化技术进行研究，按照这种分类方式煤气化技术主要有3种，分别为固定床气化工艺、流化床气化工艺、气流床气化工艺。
国内外煤气化技术新进展
国内外煤气化技术新进展华陆工程科技有限责任公司刘艳军一、煤炭的综合利用我国具有丰富的煤炭资源，煤炭保有储量高达1万亿吨以上，全国煤炭产量2002年近14亿吨，2003年为16亿吨，2009年为29.6亿吨，平均每年以大于5%的速度递增。
目前，我国已经成为世界上最大的煤炭生产国和消费国。
我国是富煤少油国家，当前每年进口的原油和石油制品已达到国内需求的30%以上，全球范围内新一轮的石油竞争将会愈演愈烈，大力发展煤化工作为保证国家能源安全的战略已凸显重要而紧迫。
未来，我国能源以煤为主的状况，在相当长的一段时间内不会有大的改变，预测2010年将占60％左右，2050年不会低于50％，煤炭在我国的能源消费中仍然占有基础性地位。
随着科学技术的发展和人民生活水平的提高，对煤和以煤为原料的相关产品的技术要求也越来越高。
然而，由于煤的结构和组成的复杂性，给人们利用煤带来诸多环境问题。
例如，煤中含有硫、氯、氮、灰等有害物质在煤炭直接燃烧后被排放到环境中，引起严重的环境污染问题。
有关调查统计结果表明：目前我国能源消费总量中约68%为煤炭，其中有85%采用效率低、污染严重的直接燃烧技术。
燃煤产生的二氧化硫排放量占全国总排放量的74％，氮氧化物排放量占总排放量的60％，总悬浮颗粒（TSP）排放量占总排放量的70％，二氧化碳排放量占总排放量的85％。
目前，我国已成为世界上环境污染严重的国家之一，这不仅严重地威胁到生态环境和人类健康，而且每年由于燃煤而引发的SO2污染和酸雨造成的经济损失已超过1000亿元。
因此大量直接燃烧煤炭将受到国家政策限制。
从发展的长远观点来看，我国以煤为主的能源消费结构正面临着严峻挑战，如何解决燃煤引起的环境污染问题已迫在眉睫。
我国政府对此高度重视，对环境保护的政策越来越严格，并把煤炭的清洁转化和高效利用列入《中国21世纪议程》，实行“节能优先、结构优化、环境友好”的可持续能源发展战略。
二、煤气化技术煤气化技术是煤利用技术中的关键技术，而气化炉又是煤气化技术的核心。
世界先进煤气化技术引进宁夏
世界先进煤气化技术引进宁夏
佚名
【期刊名称】《宁夏石油化工》
【年(卷),期】2005(24)1
【摘要】宁夏煤业集团与瑞士可持续技术公司在银川举行签字仪式。
就双方在宁夏共同投资组建合资合营公司及引进GSP煤气化技术项目达成协议。
【总页数】1页(P76-76)
【关键词】宁夏;技术公司;世界;合资;集团;煤气化技术;投资;瑞士;GSP;组建
【正文语种】中文
【中图分类】TQ546;F426
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1.林德：把世界上最先进的技术引进到中国来 [J], ;
2.浅析我国煤气化技术引进、研发及自主创新中存在的问题和鼓励措施 [J], 马会华;王凤敏
3.GSP粉煤气化技术引进方案的优化 [J], 谭成敏;曹召军
4.中共宁夏回族自治区纪律检查委员会宁夏回族自治区监察厅宁夏回族自治区人事厅关于表彰全区纪检监察系统先进集体和先进工作者的决定 [J], 无
5.谱写数控切割领域新篇章——访梅塞尔切割焊接有限公司（昆山）总经理高龙军先生梅塞尔切割焊接有限公司（昆山）将德国先进6t切割焊接技术引进中国，凭借其技术上的先进性，在用户中树立起了自己的品牌。
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普莱克斯华东理工携手开发煤气化技术
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佚名
【期刊名称】《当代化工》
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【摘要】总部设在上海的普莱克斯中国与华东理工大学签署联合开发协议,双方将携手开展煤气化技术研发项目。
该项目将利用普莱克斯先进的燃烧技术以优化华东理工大学的煤气化技术。
华东理工大学拥有的煤气化专利技术在全世界已应用推广五十多项。
【总页数】1页(P291-291)
【关键词】华东理工大学;煤气化技术;开发;研发项目;燃烧技术;专利技术
【正文语种】中文
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1.煤气化技术:我们就是能比国外做得更好!——专访华东理工大学洁净煤技术专家于遵宏教授 [J], 李耘春
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两种煤气化技术用于合成氨的能耗分析
两种煤气化技术用于合成氨的能耗分析马连强1)摘 要 使用流程模拟的方法计算了两种煤气化技术用于合成氨的能耗并分析了能耗产生差 异的原因 ,提出比较和选择煤气化技术要基于具体的应用场合并确定合理的比较范围 ,从能耗角度 为选择煤气化技术提供依据 . 计算结果表明 ,在水蒸气含量高的反应气氛下 ,氧煤比由灰熔点控制 , 反之 ,由碳转化率控制 ; GE GP 气化技术单位 H 2 煤耗和氧耗均较高 ,多消耗的煤和氧转化成了煤 气中的水蒸气 , GE GP 气化炉内发生了部分变换反应 ,降低了变换装置的负荷 ; GE GP 气化技术单 位 H 2 的能耗低于 SC GP 气化技术 .关键词 SC GP 气化 , GE GP 气化 ,合成氨 ,能耗 ,流程模拟 中图分类号 TQ 546料方式和废热锅炉降温流程 , GE GP 气化技术采用 水煤浆进料方式和水激冷降温流程 ,由于进料方式 和降温流程的不同 ,两种气化技术生产的煤气的组 成 是 不 同的 ( 见 表 1 ) . 由于 煤气 组 成不 同 , 能耗 的表 1 两种气化技术生产的煤气的规格比较Ta b le 1 Co al ga s co m po s itio n s co m p a r e oft w o ga s if i catio n t e c h n o lo g ie s0 引 言煤气化技术是发展煤基化学品 、煤基液体燃料 、I GCC 发电 、多联产系统 、制氢等工艺过程的共性技术和关键技术. 当前 ,主流的煤气化技术是以气流床 为代表的第二代煤气化技术 ,其中技术比较成熟 、工艺指标比较先进 、业绩比较多的气流床煤气化技术 主要有 SC GP 粉煤气化技术和 GE GP 水煤浆气化 技术. 比较和选择煤气化技术要基于具体的应用场 合 ,同一种煤气化技术在不同的应用场合可能会有 不同的表现 ,用于城市煤气 、工业燃气或发电 ,衡量 指标是煤气的热值 ,用于化工合成 ,衡量指标是有效 气 ( CO + H 2 ) 的含量. 本文使用流程模拟的方法计算 了 SC GP 粉煤气化技术和 GE GP 水煤浆气化技术用 于合成氨的能耗 ,分析了能耗产生差异的原因 ,从能 耗的角度为煤气化技术的选择提供依据和参考.Coal ga s co mpo sitio n sG a s if i catio n t e chnolo gie s Co nt ent of efficient ga s ( CO + H 2 )Ratio ofCO/ H 2 Co n t ent of st ea m SC GP Hi ghHi gh Lo wGE G P Hi g he rLo w Hi g h分析比较没有相同的基准 ,煤气组成的不同 ,尤其是 煤气中水蒸气含量和 CO/ H 2 比 例的 差 异 , 还会 引 起下游变换装置蒸汽消耗很大的差异 ,因此 ,分析比 较煤气化技术用于合成氨的能耗应将变换装置包括 在计算范围内 .计算基准 :50 t / h 湿煤 ,采用的煤种数据见表 2 和表 3 .表 2 煤种的工业分析和元素分析( %3 )Tab le 2 Ultimate analysis and p r o ximate analysis of sample ( %3)1 能耗计算1 . 1 流程模拟基于 A s p e n Pl u s 工业系统流程模拟软件 ,采用A s p e n Pl u s 中 的 物 性 数 据 库 和 单 元 模 块 , 运 用 G i bb s 自由能最小化方法对两种气流床煤气化装置 和下游变换装置进行了流程模拟 .1 .2 计算范围和基准计算范围 :磨煤干燥工段 (或煤浆制备工段) 、气化工段和变换工段 . SC GP 气化技术采用干煤粉进Pro xi mat e a nal y s i s Ul t i mat e a nal y s i s M A V FC C H N S O 12 . 29 11 . 49 25 . 95 50 . 27 59 . 84 3 . 03 0 . 54 0 . 59 12 . 223 Percent of wei ght .表 3 煤种的灰熔点和低位热值Ta b le 3 As h f u s i b ilit y a n d L H V o f sa m p leA sh f u si b ilit y/ ℃L HV/ ( kJ ·k g- 1 )D TS TF T1 090 1 130 1 16023 1401) 硕士 ,中国寰球工程公司 ,100029 北京 收稿日期 :2008209226 ;修回日期 :200821022926煤 炭 转 化 2009 年1 . 3 主要的输入参数结合实际工业操作数据和文献数据 ,确定如表4 所示的主要输入参数.表 4 两种气化技术的主要输入参数Ta b le 4 Main inp u t p a r a m et er s of t h e t w oga s if i catio nt e ch n olo g ie s碳元素发生水煤气反应 ,加快了碳元素的转化 ,当气 化温度达到表 4 规定的参数时 ,氧煤比为0 . 78 ,碳转 化率 98 . 3 % ,高于表 4 规定的最低碳转化率 . 水煤 浆进料的 GE GP 气化技术氧耗高出干煤粉进料的SC GP 气化技术约 10 % ,原因是水煤浆中含有大量的水 ,水的升温和气化需要大量的热量 ,较多的碳元素发生完全燃烧反应来提供热量 ,因而氧耗较高.2 .3 煤气组成和有效气气量分析计算出的煤气及对应变换气的组成及气量等参G asificatio n Content of Ratio of carbo n co nversi o n 2) / % Ratio o f stea m H eat lo ss/ G asificatio ntemperat u re 3) / ℃ technologies water/ %1)to coal/ % %24) 365) SC GP GE G P 99 980. 5 3. 1 1 2000. 5 1 300 1) Percent of wei ght ;2) Requi red lo w est co nver s io n rat io of ca r 2 bo n ; 3 ) Requi red lo we st ga s if icat io n t emperat ure , depended f u s i bilit y ;4) Wat er co nt ent of dr y p ul v erized coal ; 5) Wat er of coal sl ur r y .2 结果与讨论2 . 1 气化炉内的主要反应通过分析计算结果 ,气化炉内主要发生如下四 个化学反应 :2H 2CO CO 2 N 2 Ot her(wet) H 2+ C O H 2 + CO H 2SCGP 23. 54 68. 02 0. 27 7. 74 0. 43 17. 37 91. 5673 887Co al g as GE GP33 . 23 54 . 42 14 . 32 0 . 73 0 . 30 58 . 50 84 . 65 70 155碳的完全燃烧反应 : C + O 2 = CO 2 + Q 碳的不完全燃烧反应 : C + 0 . 5O 2 = CO + Q (1) (2)(3) (4)SCGP 53. 84 1. 50 39. 73 4. 68 0. 25 0. 22 55. 3471 885 Shifted g asGE GP 55 . 29 1 . 50 42 . 53 0 . 49 0 . 19 0 . 22 56 . 7968 303水煤气反应 : C + H 2 O = CO + H 2 - Q 1) Percent of vol ume .GE GP 气化技术生产的煤气 CO 含量较低 , CO 2 和 H 2 含量较高 ,CO/ H 2 比例低 ,煤气中有效气含量较 低 ,有效气气量较低 ,原因如下 :1) 相对于 SC GP 气化技术 , GE GP 煤气化技术需要较多的碳元素发生完全燃烧反应放出热量 ,一部 分热量用于水煤浆中水分的气化 ;另一部分热量用于 水煤浆中的水气化而成的水蒸气和碳元素发生水煤 气反应 ,剩余较少的碳元素发生不完全燃烧反应生成.2) 由于气化炉内水蒸气含量较高 ,部分 CO 和水蒸气发生了变换反应 ,生成 CO 2 和 H 2 .3) 由于需要蒸发水煤浆中的大量水分 ,发生完全燃烧反应的碳元素大大多于发生水煤气反应的碳 元素.在应用于合成氨的场合 , 干煤粉进料的 SC GP 气化技术使用 N 2 作为煤粉吹送气 ,故煤气中 N 2 的 含量较高 . GE GP 气化技术采用水煤浆进料和激冷 流程 ,煤 气 中 水 蒸 气 含 量 远 高 于 废 热 锅 炉 流 程 的 SC GP 煤气化技术 . 两种气化技术生产的煤气经过 变换装置后组成基本相同 ,所以分析比较煤气化技 术用于合成氨的能耗将变换装置包括在比较范围内 是合理且科学的. 2 . 4 能耗分析两种气化技术计算出的能耗见第 27 页表 7 . 在 磨 煤干燥工段和煤浆制备工段 , S C GP 气化技术能变换反应 : C O + H 2 O = CO 2 + H 2 + Q可以看出 ,最理想的情况是尽可能多发生反应(3) ,该反应消耗 1 mol 碳原子生成 2 mol 有效气 , 其需要的热量由反应 ( 2) 提供 ,反应 ( 2) 提供热量的 同时还生成 1 mol 有效气. 由于受到反应平衡的限 制 ,不可避免地发生反应 (1) 和反应 (4) ,前者不生成 有效气 ,但是可以放出热量保持气化炉内的高温环 境 ;后者不引起有效气量的变化 ,但是可以放出热量 并完成部分变换反应从而降低变换装置的负荷 . 除以 上 主 要 反 应 外 , 还 有 生 成 C H 4 , H C N , N H 3 , H 2 S 和 CO S 的副反应 ,因反应量极小 ,不影响 能耗分析 ,本文不予讨论 . 2 . 2 氧煤比和气化温度分析计算出的氧煤比和气化温度数据见表 5 . 通过 分 析发现 , S C GP 气化技术的氧煤比由碳转化率控表 5 两种气化技术的氧煤比和气化温度Ta b le 5 Calculat ed o x ygen 2co al ratio a n dga s if i catio nt e mp e r at u reOxygen 2coal rat io/( kg ·k g - 1 )G a sif i catio nt echnolo gie s G a s if i catio nt e m p e rat ure/ ℃SC GP 0 . 711 495GE GP 0 . 771 200制 ,当碳转化率达到表 4 规定的参数时 ,氧煤比分别 为 0 . 71 ,气化温度分别为 1 495 ℃,高于表 4 规定的最低温度 ; GE GP 气化技术的氧煤比由气化温度控 制 ,原因是水煤浆中的水气化而成的水蒸气促进了第 1 期马连强等 两种煤气化技术用于合成氨的能耗分析27表 7 两种气化技术的能量消耗Ta b le 7 Ener g y co n sump t io n of t w o ga s if icat io n t ech no lo g ie sG ri ndi ng a n d dr yi ng sect io n o r coal sl ur r y p rep aratio n sectio nG a sif i catio n sectio nIt e m2)Fl u e ga s/ ( MJ ·h - 1 ) Ni t ro g en/ ( m 3 ·h - 1 ) Oxygen/( m 3 ·h - 1 )Nit ro gen /( m 3 ·h - 1 ) Mi ddl e p ressurest ea m/ ( t ·h - 1 )3)Po wer/ k WPo wer/ k W Ot her SC G P 3 500 29 600 7 100 22 25416 600 - 58 . 6 1 36026 849 Ener gy co n sump tio nGE GP2 500 24 448 2 60014 852 St a nda r d ener gyco nsu mp tio n/ ( MJ ·h ) ) GE GP 29 600 153 553 30 784 14 852SC G P 41 400 29 600 44 588 139 755 104 248- 215 88216 102 26 849r gy co n sump tio n/( MJ ·h - 1 )Shif t sectio nof unit hydro g en/ ( MJ ·m - 3 hydro gen )Ot her 3)/( MJ ·h - 1 ) Mi ddl e p ressure st ea m/ ( t ·h - 1 )Lo w p re s surest e a m/ ( t ·h - 1 )Lo w t emperat ure heat 4) / ( MJ ·h - 1 )46- 30169 464 - 110 520- 30 - 36- 93 942 - 99 468- 114 700 26 849 14 852 28 203 27 031- 63 085227 34045 812 3 . 16 0 . 671) St a ndar d ener gy co n sump t io n cal cul at ed acco r di ng t o Ref e rence 8 ;2) The ni t ro gen ent ered t he c oal ga s excl uded , w h ich ca n be react 2 ant , should not be c onsumption of gasif ication unit ;3) Convert ed st andard energy c onsumption , which i s caused by de oxygenized wat er , sof t wat er , cooli ng wat er , wa st e wat e r ;4) Lo w 2grade heat bet ween 60 ℃2170 ℃.耗远高于 GE GP 气化技术 ,干法磨煤的电耗也高于 湿法磨煤 ,煤粉干燥还消耗了燃料气和氮气. 在气化 工段 , SC GP 气化技术能耗远低于 GE GP 气化技术 , 只有后者 的 36 % , 能 耗 低 的 原 因 是 副 产 了 中 压 蒸 汽 . 在不考虑前者副产蒸汽的情况下 ,能耗反而要比 后者高出 44 % ,主要原因是前者氮气消耗高 . 在变 换工段 , SC GP 气化技术消耗能量 4 . 1 万 MJ / h ,而 GE GP 气化技术副产能量 18 . 3 MJ / h ,主要原因是 前者消耗了中压蒸汽 ,而后者副产了中压蒸汽.SC GP 气化技术副产的中压蒸汽主要用于变换装置 ,在能耗分析时有必要将气化装置和变换装置 作为一个整体进行分析. 当气化装置和变换装置作为一个整体分析时 ,分析结果如下 :1) SC GP 气化技术副产 的 中压 蒸汽 用于 变 换 装置后 ,剩余 12 . 6 t / h , GE GP 气化技术不副产中压 蒸汽 ,但产品气富含水蒸气 ,变换装置不消耗中压蒸 汽 ,反而副产中压蒸汽 30 t / h .2) 由于 SC GP 气化技术采用干煤粉进料 ,氮气消耗高.3) GE GP 气化技术由于采用水煤浆进料方式和激冷降温流程 ,氧耗和电耗较大.4) GEGP 气化技术激冷循环水热能浪费较大 ,变换的低温热用于预热激冷循环水 ,而 SCGP 气化技术 的变换装置的低温热可以对外输出用于预热脱盐水.经计算 ,总能耗 SC GP 气化技术高于 GE GP 气 化 技 术 , 单 位 H 2 的 能 耗 SC GP 气 化 技 术 高 于 GE GP 气化技术 .3 结 论1) 比较和选择煤气化技术要基于具体的应用场合并确定合理的比较范围 ,应用于合成氨时 ,应将 变换装置包括在比较范围之内.2) 氧气消耗由气化温度决定 ,而气化温度取决 于灰熔点和碳元素转化率 . 一般情况下 ,在水蒸气含 量较高的反应气氛下 ,气化温度由灰熔点确定 ;在水 蒸气含量较低的反应气氛下 ,气化温度由碳元素转 化率确定 .3) GE GP 气化技术单位 H 2 煤耗和 氧 耗均 较高 ,多消耗的煤和氧转化成了煤气中的水蒸气 ,降低 了变换装置的蒸汽消耗 .4) GE GP 气化技术的气化室水蒸气浓度高 ,发生了部分变换反应 ,降低了变换装置的负荷 . 5) 在 应 用 于 合 成 氨 时 , SC GP 气 化 技 术 单 位 H 2 的能耗高于 GE GP 气化技术 .参 考 文 献[ 1 ][ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ][ 9 ] 贺永德. 现代煤化工技术手册[ M ] . 北京 :化学工业出版社 ,2004 :4822572 .彭爱华 ,李新春. S H ELL 粉煤气化技术在合成氨生产上的应用[J ] . 化肥工业 ,2006 ,33 ( 4) :41243 .彭爱华. S H ELL 煤气化技术在合成氨生产中的应用[J ] . 化肥工业 ,2004 ,31 ( 4) :45248 .项爱娟. 煤成分对 Shell 煤气化工艺的影响[ J ] . 化肥工业 ,2006 ,33 ( 6) : 628 . 汪 洋 ,代正华 ,于广锁等. 运用 G i bb s 自由能最小化方法模拟气流床煤气化炉[J ] . 煤炭转化 ,2004 ,27 ( 4) :27233 . 汪 洋 ,于广锁. 气流床煤气化系统的热力学分析[J ] . 化学工程 ,2007 ,35 ( 2) :75278 .陈银生 ,应于舟. 采用 A s p e n Pl us 软件对德士古煤气合成甲醇工艺中 CO 变换工段的模拟[J ] . 皮革化工 ,2005 ,22 ( 6) :34237 . S H/ T 311022001 . 石油化工设计能量消耗计算方法[ S ] .(下转第 90 页) 步学朋 ,彭万旺 ,徐振刚等. 煤炭气化气流床气化炉的数学模拟[J ] . 煤炭转化 ,2001 ,24 ( 4) :7212 .90 煤炭转化2009 年P R O G RESS OF RESEA R C H O N COA L2BASED ENERGYSYSTEM WITH CO2ZERO EM ISSIO N BASEDO N COA L GASIFICATIO NT ang Z higuo1 , 2 L i Yongl i ng1T ang Chaojun1Xing Xianjun1 an d L i n Q izhao1 ( 1.D e p a r t m e n t o f T he r m a l S ci e n ce a n d E ne r g y E n g i nee ri n g,U n i v e rs i t y o f S ci e ncea n d T e c h n ol o g y o f C h i n a , 230009 H e f ei ; 2 .S c h ool o f M ec h a n i c a l a n dA u t o m obi l e E n g i nee ri n g , H e f ei U ni v e rs i t y o fT e c h n ol o g y , 230026 H e f ei)ABSTRACT Gree n ho u s e eff e ct mo s t l y re s ult s f r o m CO2 e m i s sio n by coal co m bu s tio n , so co al2ba s e d e ne r g y syst e m i s t he mai n f iel ds to realize nea r ze ro e mi s sio n s. The i nt e r nati o n al sit u a2 tio n of coal2ba se d e ne r gy syst e m s wit h nea r ze ro e mi s sio n s cur re nt l y wa s a nal yzed , a n d co n cl u de d t hat t here a re t hree app roac he s to r ealize CO2 nea r zero e mi s sio n of coal2ba se d e ner g y syst e m s :e xp loit st udy of I GCC , i ncl udi ng reco ver y a n d sep a ratio n af t e r co mbu stio n , di spo sal a n d reco v e r yof synt he s i s ga s befo re co mbu stio n , a nd co al2ba sed pol y2ge neratio n syst e m fo r po wer a n d c h e m i2 cal p ro duct s ba s ed o n I GCC ; coal2ba se d e ne r gy syst e m ba se d o n CO2 accep to r ga s ificatio n a n d t h at o n c h e m ical2loopi n g ga s ificatio n.KE Y WO RDS ze r o e mi s sio n s , c o a l ga s ificatio n , I GCC , CO2 accep t o r ga s ificatio n , c he mical2 loopi n g ga s ificatio n(上接第27 页)ENERGY CO NS UP TIO N OF TWO KI N DS OF GASIFICATIO NTEC HNOLO GIES I N SY NTHERTIC AMMO NIA I N D USTRYMa L i an qiang( C hi n a H u a n qi u Co nt r act i n g a n d E n g i nee ri n g Co r p o r at i o n ,100029 B ei j i n g)ABSTRACT Ba s e d o n p r oce s s si m ulatio n , calc u lat e d a n d a n alyzed t h e e n er g y co n s ump t io n of t wo ki nds of ga s ificatio n t ec h nolo gie s w he n t hey a re u s ed i n synt hetic a mmo nia i ndu s t r y , a n di ndicat e d t hat choice a nd co mp a re of ga sificatio n t ech nolo g ie s s ho ul d be i n a sp ecified app l i cati o nsit uatio n a nd p rop e r co mp a re scop e . The calculat e d re s ult s sho w t hat w he n st ea m i s e xce s sive i n reactio n co nditio n t he o xyge n2coal ratio i s co nt rolled by a sh f u si bilit y , o r by ca r bo n co nve r s i o n ra2 tio . GE GP t ech nolo gy co n s ume s mo re coal a nd o xyge n p e r unit hydro ge n , a nd t he m o r e co n2 sumed coal a nd o xyge n co nve r t to st ea m i n coal ga s. Mo re s hif t reactio n occ ur s i n GE GP ga s i fi era nd re duce s t he lo a d of s hif t unit . GE GP t ech nolo gy co n s u me s le s s e ne r gy p er unit hydro g e n rela2tive to SC GP t e ch n olo g y.KE Y WO RDS SC GP ga s ificatio n , GE GP ga s ificatio n , synt h etic a mmo n ia , e n e r g y co n s ump2 tio n , p r oce s s si m ulatio n。
国内外煤气化技术比较
国内外煤气化技术比较随着煤炭资源的日益短缺，煤的高效利用已成为世界各国关注的重点。
煤气化技术，将煤转化为可燃气体并用于热能、电力和化学前驱体等领域，是当前实现煤高效清洁利用的重要技术之一。
本文将比较国内外煤气化技术的发展现状、技术路线和应用前景。
一、发展现状国内煤气化技术大多起步较晚，主要集中在购买国外设备和技术转化方面。
目前，中国已拥有天然气化工、华能大庆气化、山东诸城气化等多家成熟的煤炭气化企业。
其中，天然气化工主要生产合成气、氢气、苯乙烯等高附加值产物，煤气化率可达到92%以上。
华能大庆气化项目，煤气化率达到了80%以上，年生产合成气、苯乙烯、丙烯、氢气等150万吨。
山东诸城气化项目可生产甲醇、甲醛、乙醇、合成天然气和合成油等。
同时，国内目前正在进行的煤气化项目还有多个，如鄂尔多斯兴隆煤气化、华电集团新能源与煤制氢等。
而国外煤气化技术研究与应用较早，煤气化率和产物种类也较为丰富。
美国、德国、日本、澳大利亚等国家的煤气化技术都十分成熟，其中美国的煤气化产业发展历史最久，技术和产业规模也最大。
美国能源部现有10多个煤气化项目，年产能均在100万吨以上，产物种类包括合成天然气、液体燃料、合成酒精、硫酸、氮肥、尿素、润滑油和化肥等。
二、技术路线国内煤气化技术路线主要有三种：固定床煤气化技术、流化床煤气化技术和煤浆气化技术。
其中，固定床煤气化技术为中国比较成熟的技术路线，常用于生产油制气。
流化床煤气化技术则常用于生产合成气和聚烯烃等化工产品，煤浆气化技术则更适用于城市垃圾热解和冶金煤气化等领域。
目前，煤浆气化技术在国内尚处于探索阶段，需要进一步进行实验研究和工程应用。
而国外煤气化技术路线更为多样化，包括了上文提到的固定床、流化床、煤浆气化以及自动旋转床、堆积流化床、内循环流化床、熔融盘煤气化等。
三、应用前景煤气化技术的应用前景广阔。
其一是消费后果，煤气化技术生产的氢气、合成气、甲醇等化学中间体和化学品可以替代天然气和石油制品，进而推进煤的多元化消费。
基于煤气化工艺技术的选择与评述_章荣林
第46卷 第2期2008年4月化肥设计Chem ical Fertilizer DesignAp r.2008专题综论基于煤气化工艺技术的选择与评述章荣林(中国天辰化学工程公司,天津 300400)摘 要:针对煤化工、煤制油、煤制烯烃等工程项目如何选择煤气化技术方案和原料煤种的问题,阐述了当今世界范围内各种煤气化工艺的技术特性和优缺点;根据各类煤气化技术的应用效果对气化炉适用范围进行了分类;提出了原料煤种选择时应考虑的问题。
关键词:煤气化工艺技术;煤化工;煤制油;煤制烯烃;选择中图分类号:T Q541 文献标识码:A 文章编号:1004-8901(2008)02-0003-06Selecti on and Comm en t Ba sed on Coa l Ga si f i ca ti on Process TechnologyZHANG RongΟlin(China Tian Chen Che m ical Engineering Corporation,Tianjin 300400 China)Abstract:I n allusi on t o the p r oble m s how t o select the technical sche me for coal gasificati on and ra w coal kinds used for the p r ojects of coal chem ical engineering,oil making by coal and olefin hydr ocarbon making by coal and s o on,author has described the technical characteristics and their advantages and shortages f or the vari ous coal gasificati on p r ocesses within the whole world at p resent;classificati on was made f or the suitable scope of the gasifiers based on the app licati on effect of vari ous coal gasificati on technol ogies;author has als o p resented the p r oblem s t o be considered during selecting the kinds of ra w coals.Key words:coal gasificati on pr ocess technol ogy;coal che m ical engineering;oil making by coal;olefin hydr ocarbon making by coal;selecti on 我国缺油、少气,煤炭资源相对比较丰富。
煤气化技术对能源结构的影响考核试卷
B.促进清洁能源发展
C.提高能源利用效率
D.降低碳排放强度
14.以下哪些技术可以与煤气化技术相结合？
A.碳捕捉与封存
B.氢能源
C.聚合太阳能
D.智能电网
15.煤气化技术在不同行业的应用具有哪些特点？
A.电力行业的规模应用
B.化工行业的原料供应
C.钢铁行业的直接还原
D.建材行业的燃料替代
9.煤气化技术的一个主要挑战是________成本较高，这限制了其大规模应用。
10.煤气化技术的发展可以促进我国能源结构的________调整。
四、判断题（本题共10小题，每题1分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）
1.煤气化技术只能生产合成气一种产品。（）
2.煤气化技术相比直接燃烧煤炭，能显著提高能源利用效率。（√）
16.以下哪些是煤气化技术的挑战和限制因素？
A.技术复杂性
B.高额投资成本
C.环境法规严格
D.煤炭资源枯竭
17.煤气化技术对未来能源发展的影响可能包括哪些？
A.推动能源技术创新
B.促进能源结构优化
C.增加能源市场竞争力
D.改变能源政策方向
18.以下哪些地区更适合发展煤气化技术？
A.煤炭资源丰富的地区
3.煤气化过程中不产生任何污染物。（×）
4.煤气化技术可以完全替代石油和天然气等化石能源。（×）
5.煤气化技术的投资成本低于传统的煤炭燃烧技术。（×）
6.煤气化技术有助于实现能源的多元化和可持续发展。（√）
7.煤气化技术只能在大型火力发电厂中使用。（×）
8.煤气化过程中产生的固体废物可以直接用作建筑材料。（×）
C.无关地位
国内外先进煤气化工艺技术的评述
国内外先进煤气化工艺技术的评述国内外先进煤气化工艺技术的评述作者/来源：章荣林（中国天辰工程有限公司，天津300400）日期：2009-04-05我国是一个缺油、少气、煤炭资源相对而言比较丰富的国家，如何利用我国煤炭资源相对比较丰富的优势发展煤化工已成为大家关心的问题。
近年来，我国掀起了煤制甲醇热、煤制油热、煤制烯烃热、煤制二甲醚热、煤制天然气热。
有煤炭资源的地方都在规划以煤炭为原料的建设项目，这些项目都碰到亟待解决原料选择问题和煤气化制合成气工艺技术方案的选择问题。
现就适合于大型煤化工的比较成熟的几种煤加压气化技术作评述，供大家参考。
1 几种煤加压气化工艺技术的现状及优缺点1.1 壳牌（Shell）干煤粉加压气化工艺技术壳牌干煤粉加压气化工艺技术，属于气流床加压气化技术。
可气化褐煤、烟煤、无烟煤、石油焦及高灰熔点的煤。
入炉原料煤为经过干燥、磨细后的干煤粉。
如需添加助熔剂，原料煤可以与助熔剂在磨煤机中混磨。
干燥后的粉煤用氮气气动输送至加料斗中，再用高压氮气输送到气化炉，从气化炉下部的喷嘴进入气化炉。
属多烧嘴上行制气。
目前国外最大的气化炉日处理煤2000 t，气化压力为3.0 MPa，国外这一套是用于商业化联合循环发电，尚无更高气化压力和用于煤化工生产的业绩。
这种气化炉是采用水冷壁，无耐火砖衬里。
熔融灰渣沿水冷壁而下，排入炉底水槽。
水冷壁内壁涂有一层SiC耐火材料，熔渣在水冷壁上结成固体熔渣层，达到以渣抗渣的目的。
为便于检修，水冷壁与气化炉壳体间留有800 mm 环隙。
环隙间充有250～300 ℃的有压合成气。
为调节炉温，需向气化炉内输入中压过热蒸汽。
采用废热锅炉冷却回收煤气的显热，副产蒸汽。
气化温度可以达到1400～1600 ℃，气化压力可达3.0～4.0 MPa，可以气化高灰熔点的煤，但需在原料煤中添加石灰石作助熔剂。
该种炉型原设计是用于联合循环发电的，国内从本世纪初至今已签订技术引进合同16套20台气化炉，其最终产品有合成氨、H2、甲醇，气化压力3.0～4.0 MPa。
国内外煤化工产业技术进展情况
国内外煤化工产业发展情况刘纳新目录1 国际煤气化技术 (2)1.1 煤炭气化技术 (2)1.2 煤炭液化技术 (6)1.3 整体煤气化联合循环(IGCC) (7)2 国际煤化工产品开发进展情况 (8)2.1 大型煤气化成为煤炭利用的技术热点 (9)2.2 车用替代燃料成为煤基替代能源产品开发的重点 (9)2.3 碳一化学品及其衍生物行业发展势头强劲 (11)2.4 煤基多联产成为煤炭综合利用的重要方式 (12)2.5 南非煤化工发展情况 (13)2.6 美国煤化工发展情况 (15)2.7 日本煤化工发展情况 (16)2.8 欧盟煤化工发展情况 (17)3 国内煤气化技术应用情况 (18)3.1 多种煤气化技术并存 (18)3.2 煤炭气化多联产技术 (19)3.3 山西天脊煤化工集团有限公司煤气化技术的应用与发展 (19)4 国内煤化工产品开发及项目建设情况 (20)4.1 国内煤化工产品开发和建设 (20)4.2 煤制甲醇项目 (21)4.3 煤制二甲醚项目 (21)4.4 煤制合成氨项目 (22)4.5 煤制天然气和煤制烯烃 (22)5 国内煤化工产业发展趋势 (24)1 国际煤气化技术国际煤气化技术主要包括：煤气化、煤液化和整体煤气化联合循环(IGCC)技术。
目前新一代煤气化技术的开发和工业化进程中，总的方向是气化压力由常压向中高压(8.5 MPa)提高，温度向高温(1500-1600℃)发展，气化原料多样化，固态排渣向液态排渣发展。
1.1 煤炭气化技术煤炭气化是在适宜的条件下将煤炭转化为气体燃(原)料的技术，旨在生产民用、工业用燃料气和合成气，并使煤中的硫、灰分等在气化过程中或之后得到脱除，使污染物排放得到控制。
煤炭气化近年来在国外得到较大发展，目的是为煤的液化、煤气化联合循环及多联产提供理想的气源，扩大气化煤种，提高处理能力和转换效率，减少污染物排放。
在100多年的研究开发于商业化应用中，相继开发出多种气化技术和工艺，按技术特点可粗略地划分为固定床、流化床和气流床气化技术。
对GSP干法粉煤加压气化工艺技术的评述
对GSP干法粉煤加压气化工艺技术的评述作者/来源：章荣林（中国天辰化学工程公司，天津 300400) 日期：2007-3-6近来我国继Shell煤气化热以后，又掀起了一阵GSP煤气化热，主要是由甲醇热和煤化工热引起的，化工界都在致力于寻找一种十全十美的洁净煤气化新工艺技术，国外煤气化的专利商也都来中国寻求商机，来华推销各自的煤气化技术。
GSP干法粉煤加压气化工艺技术是1979年发展起来的，1979年前民主德国燃料研究所在弗来堡建立了一套热负荷为3MW的煤气化中试装置，气化炉内有耐火材料衬里。
1996年又建了一套热负荷为5MW的煤气化中试装置，气化炉采用水冷壁。
曾试烧过各种不同原料和煤种。
1984年在黑水泵市建立了一套热负荷为130MW的气化装置，气化炉内有水冷壁内件，每天投煤量为720t褐煤，产气量为50000 m3/h，是一套商业性示范装置，用以生产燃料气，气化操作压力为2.8MPa，操作温度为1400℃。
1984~1990年采用褐煤为原料气化，约有6年气化褐煤的经验。
1990~1992年气化天然气，1992~1994年气化煤油，后来又气化过城市垃圾、工业废物、焦油等物料，主要是气化焦油。
从1998年开始气化焦油，生产出来的煤气与固定层气化炉生产出来的煤气联网，用以生产甲醇和联合循环发电（IGCC）。
这套装置至今尚在正常运行。
2001年在英国建成了一套GSP气化装置，用以处理化工厂排出的含氯废水，液态供料，气化炉热负荷为30MW，气化压力为2.9MPa，气化温度为1400℃，激冷型。
2004年在捷克建成了一套GSP气化装置，进料为焦油，气化炉热负荷为140MW，气化操作压力为2.8MPa，操作温度为1400℃，用于联合循环发电。
GSP气化工艺技术有气化褐煤、焦油、天然气、煤油、城市垃圾等用以处理废料、生产燃料气、发电、生产甲醇的经验。
1 特点⑴原料煤经备煤、破碎后，用燃煤粉的烟道气加热干燥磨粉，干燥至煤粉中含水分＜2%（褐煤为8%~10%），经球磨机磨成粒径＜0.2mm 占80%以上的粉煤。
对水煤浆加压气化工艺技术的评述
对水煤浆加压气化工艺技术的评述章荣林（中国天辰化学工程公司，天津 300400） 2006-11-171 水煤浆加压气化工艺技术的现状水煤浆加压气化是美国德士古公司开发并应用于工业化生产的。
国外已建成投产的装置有6套，15台气化炉。
国内已建成投产的装置有7套，21台气化炉；正在建设、设计的装置还有4套，13台气化炉。
这些已建成投产的装置最终产品有合成氨、甲醇、醋酸、醋酐、氢气、一氧化碳、燃料气、联合循环发电，各装置自建成投产后，一直连续稳定、长周期运行。
该工艺技术的专利许可证费已有大幅度降低，装备国产化率已达90%以上，由于国产化率高，装置投资相应降低。
一套投煤量500 t/d，气化压力为4.0MPa的气化炉系统投资约7000万元。
一套投煤量1000t/d，气化压力为4.0MPa的气化炉系统投资约11000万元。
一套投煤量750t/d，气化压力为6.5MPa的气化炉系统投资约9000万元。
近年来国内有关大专院校和科研单位还开发了具有自主知识产权的水煤浆气化工艺技术。
华东理工大学开发的多喷嘴对置式水煤浆加压气化技术，西北化工研究院开发的多元料浆加压气化技术，都各有其特点。
2 特点及优点（1）水煤浆气化对煤质的适应性较广。
烟煤、次烟煤、无烟煤、高硫煤及低灰熔点劣质煤、石油焦等均能用作气化原料。
气化温度一般比在还原性气氛下的灰熔点T4高50～100℃，由于耐火砖衬里承受高温抗渣的限制，一般要求煤的灰熔点在还原性气氛下T4＜1300℃。
气化温度下的煤灰粘度要求在25~40Pa.s之间，且变化平稳。
对较高灰熔点的煤，也可以采用高灰熔点煤与低灰熔点煤混配煤或加石灰石作助熔剂以降低灰熔点的办法来解决。
原料煤中含氯、氟等卤素低一些比较好，否则在气化及后续系统的设备、管道选材上需要特别注意。
原料煤的成浆性必须作实验室试验，成浆性好的煤，其煤浆流动性能好，气化用的氧气消耗少。
要求制成水煤浆的煤浆浓度在60%以上。
影响制成高浓度水煤浆的一个重要因素是原料煤的内在水分，要求内在水分低于10%，否则制不成高浓度的水煤浆。
国内外先进煤气化技术比选-章荣林
国内外先进煤气化技术比选章荣林（设计大师中国天辰化学工程公司原副总工程师）我国是一个缺油、少气、煤炭资源相对而言比较丰富的国家，如何利用我国煤炭资源相对丰富的优势发展煤化工已成为大家关心的问题。
发展煤化工离不开合成气的制备，煤气化就是制备合成气的必要手段。
近年来，我国掀起了一股煤制甲醇热、煤制油热、煤制天然气热、煤制烯烃热。
有煤炭资源的地方都在规划以煤炭为原料的建设项目，以期籍煤炭资源的优势，发展煤化工、煤制油、煤制烯烃。
这些项目都碰到亟待解决原料选择问题和煤炭气化工艺技术方案的选择问题。
1．各种煤气化工艺的优缺点我国已经工业化的、已建立示范装置的和已经中试装置考验的、从国外引进技术的、属于国内具有自主知识产权的煤气化装置和技术，有常压固定层间歇式无烟煤（或焦炭）气化技术、常压固定层无烟煤（或焦炭）富氧连续气化技术、鲁奇固定层煤加压气化技术、灰熔聚流化床粉煤气化技术、恩德沸腾层（温克勒）粉煤气化技术、GE德士古（Texaco）水煤浆加压气化技术、多元料浆加压气化技术、多喷嘴（四烧嘴）水煤浆加压气化技术、壳牌（Shell）干煤粉加压气化技术、GSP干煤粉加压气化技术、两段式干煤粉加压气化技术、四喷嘴对置式干粉煤加压气化技术，几乎是国外有的煤气化技术我国都有，国外没有的煤气化技术我国也有。
煤气化工艺技术很多，使选择煤气化工艺技术无从着手。
首先我们不能只轻信专利商的宣传，现在世界上还没有万能气化炉，各种气化工艺技术都有其特点和优缺点，有其适应范围。
对专利商的宣传要去粗取精、去伪存真，只有通过生产实践长期稳产高产考验过的，经济上合理、环境上符合国家和当地环保规定和要求的，才是最可靠的。
下面分别介绍这些技术的优缺点。
（1）常压固定层间歇式无烟煤（或焦炭）气化技术这是目前我国生产氮肥的主力军之一，其特点是采用常压固定层空气、蒸汽间歇制气，要求原料为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。
煤炭地下气化技术通过鉴定
煤炭地下气化技术通过鉴定
佚名
【期刊名称】《《中国石油和化工》》
【年(卷),期】2009(000)003
【摘要】采煤一不打井、二不剥离地表土，只往地底下插几根管子即可。
这是新奥集团与中国矿业大学在内蒙古乌兰察布市进行无井式煤炭地下气化试验。
1月13日，由两院院士及国内著名煤炭专家参加的鉴定会认为，这项技术成果达到国际领先水平，对保障我国能源供应安全具有战略意义。
【总页数】1页(P66)
【正文语种】中文
【中图分类】TQ546
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国内外先进煤气化技术比选-章荣林国内外先进煤气化技术比选章荣林（设计大师中国天辰化学工程公司原副总工程师）我国是一个缺油、少气、煤炭资源相对而言比较丰富的国家，如何利用我国煤炭资源相对丰富的优势发展煤化工已成为大家关心的问题。
发展煤化工离不开合成气的制备，煤气化就是制备合成气的必要手段。
近年来，我国掀起了一股煤制甲醇热、煤制油热、煤制天然气热、煤制烯烃热。
有煤炭资源的地方都在规划以煤炭为原料的建设项目，以期籍煤炭资源的优势，发展煤化工、煤制油、煤制烯烃。
这些项目都碰到亟待解决原料选择问题和煤炭气化工艺技术方案的选择问题。
1．各种煤气化工艺的优缺点我国已经工业化的、已建立示范装置的和已经中试装置考验的、从国外引进技术的、属于国内具有自主知识产权的煤气化装置和技术，有常压固定层间歇式无烟煤（或焦炭）气化技术、常压固定层无烟煤（或焦炭）富氧连续气化技术、鲁奇固定层煤加压气化技术、灰熔聚流化床粉煤气化技术、恩德沸腾层（温克勒）粉煤气化技术、GE德士古（Texaco）水煤浆加压气化技术、多元料浆加压气化技术、多喷嘴（四烧嘴）水煤浆加压气化技术、壳牌（Shell）干煤粉加压气化技术、GSP干煤粉加压气化技术、两段式干煤粉加压气化技术、四喷嘴对置式干粉煤加压气化技术，几乎是国外有的煤气化技术我国都有，国外没有的煤气化技术我国也有。
煤气化工艺技术很多，使选择煤气化工艺技术无从着手。
首先我们不能只轻信专利商的宣传，现在世界上还没有万能气化炉，各种气化工艺技术都有其特点和优缺点，有其适应范围。
对专利商的宣传要去粗取精、去伪存真，只有通过生产实践长期稳产高产考验过的，经济上合理、环境上符合国家和当地环保规定和要求的，才是最可靠的。
下面分别介绍这些技术的优缺点。
（1）常压固定层间歇式无烟煤（或焦炭）气化技术这是目前我国生产氮肥的主力军之一，其特点是采用常压固定层空气、蒸汽间歇制气，要求原料为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。
从发展看，属于将逐步淘汰的工艺。
（2）常压固定层无烟煤（或焦炭）富氧连续气化技术这是从间歇式气化技术发展过来的，其特点是采用富氧为气化剂、连续气化、原料可采用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、适合于有无烟煤的地方，对已有常压固定层间歇式气化技术的改进。
（3）鲁奇固定层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。
因为其产生的煤气中含有焦油、高碳氢化合物含量约1%左右，甲烷含量约10%左右，同时，焦油分离、含酚污水处理都比较复杂，所以不推荐用以生产合成气。
（4）灰熔聚流化床粉煤气化技术中国科学院山西煤炭化学研究所在上世纪80年代，就开始研究这项技术，2001年单炉配套20Kt合成氨/a工业性示范装置成功运行，实现了工业化，其特点是煤种适应性宽，可以用＜6-8mm碎煤，属流化床气化炉，床层温度达11000C左右，中心射流形成床内局部高温区温度达到1200-13000C，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。
床层温度比恩德气化炉高100-2000C，可以气化褐煤、低化学活性的烟煤和无烟煤，以及石油焦，投资比较少，生产成本低。
缺点是气化压力为常压和低压、2007年12月完成了1.0MPa压力下的长周期运行试验，积累了运行经验，Φ2400气化炉，投煤量500-600t/d。
操作压力尚偏低，有待进一步做提高气化压力的试验。
现在单炉气化能力较低、产品气中CH4含量较高（1.5-2%），虽然采取了飞灰循环入炉气化措施，但第二旋风分离器排出细灰量还是比较大，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）恩德粉煤气化技术恩德炉实际上属于改进后的温克勒沸腾层煤气化炉，适用于气化褐煤和长焰煤，要求原料煤属不粘结或弱粘结性、灰分小于25-30%，灰熔点高（ST大于12500C）、低温化学活性好（在9500C时，应＞85%，10000C时，应＞95%）。
至今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，床层中部温度在1000-10500C左右。
目前最大的气化炉，用富氧气化，产气量为40000M3/h半水煤气。
缺点是气化压力为常压，单炉气化能力还比较低，产品气中CH4含量高达1.5-2%，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。
希望不要走吉林化肥厂和兰州化肥厂污染环境的老路，此技术适合于就近有褐煤的中小型氮肥厂改变原料路线。
（6）GE德士古（Texaco）水煤浆加压气化技术GE德士古（Texaco）水煤浆加压气化技术，属气流床加压气化技术，原料煤经磨制成水煤浆后泵送进气化炉顶部单烧嘴下行制气，原料煤运输、制浆、泵送入炉系统比Shell和GSP等干粉煤加压气化要简单得多，安全可靠、投资省。
单炉生产能力大，目前国际上最大的气化炉日投煤量为2000t，国内已投产的气化炉能力最大为1000t/d。
设计中的气化炉能力最大为1600t/d。
对原料煤适应性较广，气煤、烟煤、次烟煤、无烟煤、高硫煤及低灰熔点的劣质煤、石油焦等均能用作气化原料。
但要求原料煤含灰量较低、还原性气氛下的灰熔点低于13000C，灰渣粘温特性好。
气化压力从2.5、4.0、6.5到8.5MPa皆有工业性生产装置在稳定长周期运行，装置建成投产后即可正常稳定生产。
气化系统的热利用有两种形式，一种是废热锅炉型，可回收煤气中的显热副产高压蒸汽，适用于联合循环发电；另一种是水激冷型，制得的合成气的水气比高达1.4，适用于制氢、制合成氨、制甲醇等化工产品。
气化系统不需要外供过热蒸汽及输送气化用原料煤的N2或CO2。
气化系统总热效率高达94-96%，高于Shell干粉煤气化（为91-93%）和GSP干粉煤气化（为88-92%）。
气化炉结构简单，为耐火砖衬里。
气化炉内无转动装置或复杂的膜式水冷壁内件，所以制造方便、造价低，在开停车和正常生产时无需连续燃烧一部分液化气或燃料气（合成气）。
煤气除尘比较简单，无需价格昂贵的高温高压飞灰过滤器，投资省。
碳转化率达96-98%；有效气成分（CO+H2）约为（80-83%）；有效气（CO+H2）比氧耗为336-410M3/ Km3，有效气（CO+H2）比煤耗为550-620Kg/Km3。
国外已建成投产的装置有6套，15台气化炉，国内已建成投产的装置有7套，21台气化炉，正在建设、设计的装置还有4套，13台气化炉，已建成投产的装置最终产品有合成氨、甲醇、醋酸、醋酐、氢气、一氧化碳、燃料气、联合循环发电，各装置建成投产后，一直连续稳定，长周期运行。
装备国产化率已达90%以上，由于国产化率高、装置投资较其他加压气化装置都低，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的比例大致为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。
国内已掌握了丰富的工程技术经验，已培养出一大批掌握该技术的设计、设备制造、建筑安装、煤种评价、试烧和工程总承包的单位及工程技术人员，所以建设、建成投产到正常连续运行的周期比较短，这是业主所期望的。
缺点是气化用原料煤受气化炉耐火砖衬里的限制，适宜于气化低灰熔点的煤。
碳转化率较低。
比氧耗和比煤耗较高。
气化炉耐火砖使用寿命较短，一般为1-2年，国产砖寿命为一年左右，有待改进。
气化炉烧嘴使用寿命较短，一般使用2个月后，需停车进行检查、维修或更换喷嘴头部，有待改进提高。
（7）多元料浆加压气化技术多元料浆加压气化技术是西北化工研究院提出的，具有自主知识产权。
其基本生产装置与水煤浆加压气化技术相仿，属气流床单烧嘴下行制气。
典型的多元料浆组成为含煤60-65%，油料10-15%，水20-30%。
但是作者认为在制备多元料浆时掺入油类的办法与当前我国氮肥工业以煤代油改变原料路线的方针不符合，是不可取的，有待改进。
（8）多喷嘴（四烧嘴）水煤浆加压气化技术在“九五”期间华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂、中国天辰化学工程公司承担了国家重点科技攻关课题“新型（多喷嘴对置）水煤浆气化炉开发”。
属气流床多烧嘴下行制气，气化炉内用耐火砖衬里。
开发成功后，相继在山东德州华鲁恒生化工股份有限公司建设了一套气化压力为6.5MPa，日处理煤750t的气化炉系统，于2005年6月正式投入运行，至今运转良好。
在山东滕州兖矿国泰化工有限公司建设了两套气化压力为4.0MPa，日处理煤1150t的气化炉系统，于2005年7月21日一次投料成功，运行至今。
经考核验收，结论是同样以北宿洗精煤为原料气化，多喷嘴水煤浆加压气化与单烧嘴加压气化相比，气化技术指标见表1表1 多喷嘴气化与单烧嘴气化结果对比表项目有效气成分碳转化率有效气比煤耗有效气比氧耗（CO+H2）% % Kg/Km3 m3/Km3多喷嘴气化 84.9 98.8 535 314单烧嘴气化 82-83 96-98 ～547 ～336(Texaco)注：气化用煤种分析见表2表2 气化用煤质分析表工业分析：水分（Mad） 2.18%灰分(Ad) 7.32%挥发分(Vdaf) 45.44%固定碳(FC) 49.46%元素分析：全硫(Stad) 2.84%碳(Cad) 74.73%氢(Had) 5.13%氧(Oad) 8.77%氮(Nad) 1.20%灰熔点：DT 10900CST 11000CHT 11200CFT 11300C多喷嘴气化炉与单烧嘴气化炉相比，比煤耗可降低约2.2%，比氧耗可降低6.6%，这是很有吸引力的。
同时调节负荷比单烧嘴气化炉灵活。
适宜于气化低灰熔点的煤。
已建成及在建项目共11家，30台气化炉。
已顺利投产的有3家，4台气化炉。
在建最大的气化炉投煤量为2000t/d，6.5MPa。
但目前暴露出来的问题是气化炉顶部耐火砖磨蚀较快的问题；以及同样直径同生产能力的气化炉，其高度比GE德士古单烧嘴气化炉高，又多了三套烧嘴和其相应的高压煤浆泵、煤浆阀、氧气阀、止回阀、切断阀及连锁控制仪表，一套投煤量1000t/d的气化炉投资比单烧嘴气化炉系统的投资约多2000-3000万元。
以一个有3套投煤量1000t/d气化炉，日处理原料煤2000t的煤气化装置比较，约增加投资6000-9000万元，每年要多增加维护检修费用，且增加了单位产品的固定成本。
但该技术属我国独有的自主知识产权技术，在技术转让费方面比引进GE水煤浆气化技术要少得多，还是很有竞争力的。