主流煤气化技术对比一览表

激冷流程、全废锅（对流加辐 射）流程、半废锅（辐射）流程
由混合器、旋风分离器、 合成气初步净化 由文丘里洗涤器和洗涤塔组 水洗塔组成，高效、节能 方式 成。 、洗涤效果好。
喷嘴洗涤器、碳洗塔
粉煤输送载气 气化介质
不需要 氧气
不需要 氧气
高压煤浆泵 氧气
应用情况
已大规模工业应用。推广 35家企业104台气化炉， 已大规模工业应用。签订技 14家企业35台气化炉商 术许可合同13家，首套2011 运，运行炉最大处理能力 年8月在阳煤丰喜投用。 2500t/d，设计炉最大处 理能力3000t/d 江苏灵谷化工大化肥2台 2000吨级，装置年运行超 过350天；江苏索普集团 醋酸装置3台1500吨级， 装置连续运行最长511天
干煤粉和氧气及少量水蒸气 （视煤质情况需要）通过组 合式烧嘴同步进入气化炉
干煤粉进料，一般煤粉水 分＜2%，粒度＜100μ m； 褐煤煤粉水分＜8%，粒度 ＜200μ m 顶部
干煤粉进料
干煤粉进料
从气化炉顶部向下喷射
顶部
下部进料（相对于顶部进 料），四个对置式烧嘴。
多层同心圆组合式烧嘴（开 工点火烧嘴与正常投煤烧嘴 组合在一起）
运行周期
多家气化炉运行周期超过 90天，工艺烧嘴使用周期 最长连续A级运行140天，喷 超过100天，最长运行152 嘴使用寿命＞120天。 天 粒度无要求。水分＜ 13%，灰分＜18%，灰熔点 粒度无要求。因经济性原因 ＜1350℃，成浆浓度＞ 灰分＜25%，成浆浓度＞50% 55%，灰渣在操作温度下 。 具有良好的流动性
3
操作压力:4.2MPa；操作温度 操作压力2.5～4.4MPaG操 1350～1750℃（与煤质有 作温度1400～1700℃ 关） 压力2.4～4.0MPaG，温度 205～210℃，水气比0.9～ 1.0，有效气成分(CO+H2) 90～93%，固含量＜ 1mg/Nm3，其他成分CO2、 CH4、H2S、N2 氧耗:＜340Nm3O2
国内6.5MPa高压气化装置连续稳 定运行周期最长达481天。
原料煤要求
原煤粒度不限，入炉煤浆中煤粉 颗粒44～2380微米。灰熔点＜ 1350℃，成浆浓度＞56～58%。
操作条件
操作压力;常压～8.7MPa，操 操作压力1.5～8.7MPa， 作温度高于原料煤灰熔点50 操作压力:4.0～8.7MPa； 操作温度高于原料煤灰熔 ℃,水冷壁炉操作温度1600℃ 负荷范围60～110%。 点(FT)50～80℃ 或者更高。 CO:～46%(v) H2:～36%(v) CO2:17～20%(v) CH4:＜1000ppm
CO:～70%；H2:～22%； CO2:～5%；CH4:＜0.1％ （其余为N2、H2S等，与煤质 有关）
比氧耗:～310Nm3O2
/1000Nm3(CO+H2) 3 /KNm (CO+H2)(与煤质有关) 煤耗:＜580kg 3 /1000Nm3(CO+H2) 单炉煤气产量:～130000Nm 碳转化率:≥99% (CO+H2)/h(与煤质有关) 蒸汽消耗:0～4t/h·台炉(与 冷煤气效率:80～83% 灰渣 比：粗渣60～70%细渣30～ 煤质有关) 40% 废水排放＜ 碳转化率:98～99% 280kg/KNm3(CO+H2) (无)烟煤、褐煤、长焰煤、 废油、废水、市政污泥、生 物质等60种不同物料 煤化工生产用合成气、IGCC 发电等燃料气 褐煤、烟煤、石油焦、无 烟煤、灰分灰熔点含硫三 高煤 制氢、合成氨、甲醇、合 成油、乙二醇、IGCC
煤、掺烧石油焦。 甲醇（烯烃）、合成油、天然气 、乙二醇、氢气、多联产、IGCC
适合领域
西门子GSP气化技术
科林CCG气化技术
航天粉煤加压气化技术HT-L
壳牌煤气化技术（废锅、上 行水激冷、下行水激冷）
德国西门子燃料气化技术有 限公司、北京杰斯菲克气化 德国科林工业技术有限责 技术有限公司(技术转让所有 任公司 权） 干煤粉气流床 干煤粉气流床 从化工生产的连续性考虑， 不推荐单一气化炉方式。较 大规模项目，气化炉较多 时，可以实现不单独设置备 用炉
气化炉内为喷射、旋转气流
煤粉流和气化剂流在烧嘴 外混合，使大体积反应室 内煤粉分布均匀。
独有的对置多烧嘴设计，保 证合理的反应流场，使煤氧 混合均匀，相对停留时间更 长，碳转化率更高。
水冷壁
水冷壁盘管+渣钉+SiC耐火 水冷壁向火侧焊接渣钉固定 竖管水冷壁，使用寿命保证 层 耐火材料（SiC） 25年。 合成气经激冷环进入激冷 室，在激冷室内经过降温 、增湿、除尘、洗涤后被 水饱和
空腔式多喷头喷水激冷
高温气和液态渣经激冷环、 激冷后通过合成气冷却器回 下降管进入激冷室水浴，合 收热量。 成气被激冷并被水饱和
由沉降管式洗涤器加文丘里 洗涤器和高压聚集除尘器以 及洗涤塔组成。
由文丘里洗涤器、旋风分 离器和洗涤塔组成。
由文丘里洗涤器和洗涤塔组 由文丘里洗涤器和洗涤塔组 成。 成。
二氧化碳或氮气 氧气、水蒸气
单炉连续运行＞150天
单炉连续运行110天
粒度无要求。因经济性原因 灰分＜25%
粒度无要求。因经济性原 因灰分＜35%。
粒度无要求，入炉煤粉5～ 一般要求5～90微米分布在 90μ m。灰分6～30%，灰熔 90%以内，褐煤粒度有所放 点1100～1500℃，煤干燥后 宽。 热值＞5000Kcal/Kg 操作压力：2.0～4.3MPaG 操作压力4.0～6.5MPa，操 操作温度：1400～1700℃ 作温度高于原料煤灰熔点 根据灰分的粘温特性考虑， (FT)50～80℃ 至少需要100℃以上的操作 窗口 CO2输煤时：CO:56～68%， H2:22～30%，CO2:6～10% 典型组分（随煤质变化）： CO～68%，H2～22%，CO2～ N2输煤时：CO:53～65%， H2:25～32%，CO2:3～6% ， 9%，CH4＜100pm N2:6～10% 氧耗:230～340Nm3O2
已大规模工业应用。授权58个项 目169台气化炉，运行项目45个 99台。
最佳案例
阳煤丰喜肥业，日处理煤量 600吨，运行压力4.0MPa的世 齐鲁二化6.5MPa气化炉，气化装 界首台水煤浆水冷壁气化 置运行481天；金陵石化4.5MPa 炉，建设工期23个月，项目 气化炉，气化装置运行479天。 总投资9000余万元。
二氧化碳或氮气 氧气+水蒸气
二氧化碳或氮气 氧气+少量水蒸气
二氧化碳或氮气 氧气+少量水蒸气
已大规模工业应用。神华宁 煤烯烃5台SFG500(2000吨 级)；山西兰花2台SFG500； 中电投伊南8台SFG500；宁煤 制油24台SFG500。设计炉最 大处理能力3000t/d(SFG850)
已工业应用。首台720吨级 1984年在德国投用。国内 签约2个项目，运行1个项 目。3000吨级已完成开发 。
受限空间内的射流流动，受 到二次氧气射流反扩散火焰 的卷吸，使部分煤粉和氧气 进入气化室顶部进行反应， 同时二次氧气射流强化气化 室物料混合 垂直悬挂膜式水冷壁
水煤浆和纯氧经德士古烧嘴呈射 流状进入气化炉。
耐火砖衬砌
与洗涤冷却水沿下降管并 流向下，在液位以下以鼓 合成气在激冷室 泡形式进一步洗涤和冷却 下降管（激冷环）上有激冷 内的冷却方式 （喷淋床与鼓泡床组合的 水喷头。 复合床），可有效防止煤 气带灰、带水
气化技术名称 技术拥有单位 气化技术类型
多喷嘴对置式煤气化技术 兖矿集团、华东理工大学 水煤浆气流床
“清华炉”煤气化技术 清华大学、北京盈德清大科 技有限公司 水煤浆气流床
GE水煤浆气化技术（GEGP） 通用电气（General Electric） 水煤浆气流床
由于水煤浆水冷壁连续运行 时间长、检修时间短、启动 从装置连续运行需求考 快，对于较大规模项目可以 气化炉组合方式 虑，气化炉一般均设有备 考虑不设置备用炉。当一台 用系统便于交替检修 气化炉检修时，其他气化炉 提负荷，保证装置负荷 水煤浆和氧气通过四个对 水煤浆和氧气通过组合烧嘴 称布置在同一水平面的工 一起进入气化炉，侧壁设置 艺烧嘴同轴射流进入气化 二次氧气 炉 气化炉燃烧室筒体中上部 侧置，四个工艺烧嘴在同 一水平面上，相邻烧嘴轴 线夹角为90° 水煤浆和氧气从气化炉顶部 下喷，二次氧气从气化炉燃 烧室侧壁横向射流进入气化 炉
最大单炉投煤量3000t/d，最高 气化压力等级8.7MPa，、RSC辐 射废锅
进料方式
水煤浆湿法进料，全球唯一能提 供气（天然气）、固（煤、石油 焦）、液（渣油）三相分别进料 和同时混合进料的气化技术。
进料位置
顶部
喷嘴类型
三通道预膜式烧嘴，内、 外侧为氧气通道，中间为 带点火功能的组合式烧嘴 煤浆通道 三股物流射出烧嘴，煤浆 的内外侧为高速流动的氧 流股，且与煤浆呈一定交 汇角；氧流股通过撞击、 振动等方式使煤浆雾化； 煤浆与氧气在烧嘴外混 合，对烧嘴磨损少，烧嘴 寿命长
粗煤气组成
CO:～45%；H2:～35%； CO2:～19%；CH4:～0.1％
生产含CO、H2、CO2、CH4、S等 组分的合成气。
比氧耗:～360Nm3O2 /1000Nm3(CO+H2) 比煤耗:～570kg /1000Nm3(CO+H2) 蒸汽消耗:无 碳转化率:≥99% 冷煤气效率:～75%
多煤粉烧嘴顶置下喷+中间 带点火功能的组合式烧嘴 点火烧嘴（长明灯）
烧嘴由两个同心圆通道组成
Байду номын сангаас
中心为点火烧嘴，外围是主 烧嘴氧气夹层和粉煤夹层， 蒸汽与氧气在进入之前混合
炉顶120度角三个煤粉烧 嘴，独立煤粉管道。中央 内通道输送粉煤，外通道输 集点火烧嘴、开工烧嘴、煤 点火烧嘴一直处于运行状 送氧化剂。设计寿命8000小 烧嘴于一体的组合式单烧 态，不需要任何CO2作保护 时，最长累计使用寿命可达 嘴，两极点火功能 20000小时。 气。开车时用燃料气点火 。 煤粉热解区、火焰燃烧区、 烟气射流区、烟气回流区及 二次反应区分布合理，能够 实现全炉膛均匀挂渣、粉煤 颗粒中的碳元素充分转化
已工业应用。签约32个项目 75台气化炉，750吨级28 台，1500～2000吨级47台； 总包项目5个；褐煤原料项 目3个；运行项目9个18台。
20多年的国内外大规模工业 应用。许可22个项目29台气 化炉，19个项目23台气化炉 投入生产运行，许可最大处 理能力3200t/d废锅流程炉
康奈尔化学一期30万吨乙 晋煤中能(原安徽临化)750 神华宁煤烯烃5台SFG500，单 二醇2台1200吨级计划15年 吨级单炉连续运行215天。 贵州天福化工掺混石油焦进 炉连续最长109天，气化连续 9月建成；贵州开阳化工50 晋开化工4台1500～2000吨 料满负荷年累计运行328天 最长183天。 万吨合成氨2台1000吨级， 级￠3200/￠3800气化炉单 。 13年1月投用 炉连续运行112天。 单炉年累计运行330天，烧 嘴头部寿命180天，水冷壁 寿命10年，激冷环连续使用 寿命1年。 多家煤烧嘴设计寿命达到 8000小时，多个烧嘴超过 10000小时，滤芯最长记录4 年没有损坏和更换
航天长征化学工程股份有限 壳牌全球解决方案国际私有 公司 有限公司 干煤粉气流床 干煤粉气流床
不建议设置备炉
对小型化工项目，单炉可以 日投煤量750吨、2000吨， 满足8000小时的设计时间。 压力4.0MPa，单烧嘴、干粉 对于大型项目，多台气化炉 进料、水激冷 通过优化，以及负荷调整实 现满负荷运行。
三流道外混式高效单喷嘴
喷嘴特点
点火、投料程序一体化完 成，气化炉启动时间缩短 在烧嘴中煤浆被高速氧气流充分 90%，烧嘴采用整体夹套式水 雾化，以利于气化反应 冷却，延长烧嘴使用寿命
气化炉内为射流与撞击结 合流场，强化物料混合， 提高物料转化率，流场结 燃烧室流场结构 构由射流区、撞击区、撞 击流股、回流区、折返流 区和管流区组成 耐火衬里 耐火砖
比氧耗:～360Nm3O2/KNm3 (CO+H2)(与煤质有关) 比煤耗:～570kg/kNm3 (CO+H2)(与煤质有关) 蒸汽消耗:无 碳转化率:≥98% 消耗煤、氧等介质。
工艺指标
煤种适应性
多数烟煤及部分褐煤 合成氨、甲醇、油品、 天然气
高灰份、高灰熔点、高硫煤 煤化工生产用合成气、IGCC 发电等燃料气