煤气化技术简介
煤气化技术介绍
煤气化技术介绍一、起源煤气化技术是指把经过适当处理的煤送入反应器如气化炉内,在一定煤气化技术工艺流程的温度和压力下,通过氧化剂(空气或氧气和蒸气)以一定的流动方式(移动床、硫化床或携带床)转化成气体，得到粗制水煤汽，通过后续脱硫脱碳等工艺可以得到精制一氧化碳气。
1857年，德国的Siemens兄弟最早开发出用块煤生产煤气的炉子称为德士古气化炉。
这项工艺引进中国后在二十世纪九十年代由山东省鲁南化肥厂经过广大工程技术人员的努力，发明了自主知识产权的对置式四喷嘴气化炉，目前已经在国内得到广泛推广应用，特别是兖矿集团煤化工项目在多处使用次技术，取得了显著的经济效益。
还有经过其他许多开发商的开发，到1883年应用于生产氨气。
煤气化技术是清洁利用煤炭资源的重要途径和手段。
二、原理煤干馏过程，主要经历如下变化：当煤料的温度高于100℃时，煤中的水分蒸发出；温度升高到200℃以上时，煤中结合水释出；高达350℃以上时,粘结性煤开始软化，并进一步形成粘稠的胶质体（泥煤、褐煤等不发生此现象）；至400～500℃大部分煤气和焦油析出，称一次热分解产物；在450～550℃，热分解继续进行，残留物逐渐变稠并固化形成半焦；高于550℃，半焦继续分解,析出余下的挥发物（主要成分是氢气），半焦失重同时进行收缩，形成裂纹；温度高于800℃,半焦体积缩小变硬形成多孔焦炭。
当干馏在室式干馏炉内进行时，一次热分解产物与赤热焦炭及高温炉壁相接触，发生二次热分解，形成二次热分解产物（焦炉煤气和其他炼焦化学产品）。
煤干馏的产物是煤炭、煤焦油和煤气。
煤干馏产物的产率和组成取决于原料煤质、炉结构和加工条件（主要是温度和时间）。
随着干馏终温的不同，煤干馏产品也不同。
低温干馏固体产物为结构疏松的黑色半焦，煤气产率低，焦油产率高；高温干馏固体产物则为结构致密的银灰色焦炭，煤气产率高而焦油产率低。
中温干馏产物的收率，则介于低温干馏和高温干馏之间。
煤干馏过程中生成的煤气主要成分为氢气和甲烷，可作为燃料或化工原料。
煤气化技术的基本原理
煤气化技术的基本原理煤气化是一种将煤转化为合成气（Syngas）的技术，合成气是由氢气（H2）、一氧化碳（CO）和少量的甲烷（CH4）、二氧化碳（CO2）组成的气体混合物。
煤气化技术的基本原理是通过高温和压力将煤与氧气（或水蒸气）反应转化为可燃气体。
1.干煤气化：干煤气化是指在缺乏水蒸气的条件下，将煤转化为合成气。
在干煤气化过程中，煤被分解成固体炭和气体产物。
首先，煤被加热至高温，煤中的有机物质开始分解。
然后，产生的气体与煤中残留的炭反应，生成合成气。
2.水煤气化：水煤气化是指在存在水蒸气的条件下，将煤转化为合成气。
在水煤气化过程中，水蒸气与煤反应，生成氢气和一氧化碳。
水煤气化通常在高温和高压下进行，以提高反应效率和产气质量。
3.煤热解：煤热解是将煤在缺乏氧气的条件下加热，使其发生裂解反应，产生可燃气体。
煤热解可以通过煤干馏或焦化过程实现。
在煤热解过程中，煤中的有机物质被分解为固体炭、液体烃和气体产物。
液体烃和气体产物可以进一步加工提炼为石油产品或作为燃料使用。
1.碳气化反应：C+H2O->CO+H2煤中的碳与水蒸气反应，生成一氧化碳和氢气。
这个反应是煤气化过程中生成合成气的主要途径之一2.碳气化反应：C+2H2->CH4煤中的碳与氢气反应，生成甲烷。
这个反应也可以在煤气化过程中生成合成气。
3.热解反应：C->C+C煤中的高分子有机物质在高温下发生裂解反应，生成固体炭。
煤气化技术的应用广泛，可用于生产合成气、液体燃料、化学品和氢气等。
合成气可用于发电、制造合成燃料、合成化学品和进行化学反应。
煤气化技术在能源转型和减少对化石燃料的依赖方面具有重要地位。
然而，煤气化技术也面临一些挑战，如高能耗、环境污染和废弃物处理等问题。
因此，在推广和应用煤气化技术时，需要综合考虑技术、经济和环境等方面的因素。
煤气化的基本原理
煤气化的基本原理
1煤气化技术
煤气化技术是利用煤碳气化反应，将煤碳与氧气通过煤气炉加热分解，生成煤气作为资源的一种技术。
煤气化技术是一种“一步到位”、即高效利用煤碳源，一次性获取煤气（CO+H2）的技术。
此外，煤气化技术所得到的煤气可直接用于高效照明、车用燃料、加热烹饪和工业用途。
2煤气化的基本原理
煤气化的基本原理是将煤碳气化反应物（C）和氧气（O2）加入煤气炉中，将煤碳、氧气分解为较小的分子碳氢化物。
这种反应可以生成氢气和二氧化碳，并释放大量的热量。
C+O2=CO2+H2+Heat
煤气化反应的起始温度为750~850℃，当反应温度达到了
1500~1700℃时，大量的氢气和二氧化碳就会生成，就会产生大量的热量，使煤气化反应更加有效率。
3应用
煤气化的应用范围广泛，开发了许多应用方案，被广泛应用于房屋建筑、化工行业、煤炭电厂等领域。
例如，它被广泛应用于汽车行业，生产汽油类燃料；用于工业烧窑中，分解成气体，生产低温灰光火；用于电厂，生产热水用于温度控制；在医院用于消毒，清洗等等。
4发展
煤气化技术作为一种可再生资源，具有资源可持续利用的特点，可有效降低利用化石能源的负担，以及降低对环境的污染。
煤气化技术的使用也可以减少很多二氧化碳的排放、改善空气环境，促进人类可持续发展。
由于这些特性，煤气化技术的发展受到越来越重视，大量的科研如今正在付诸实施，有朝一日，它将发挥出更大的行业影响力。
煤气化技术简介
量较高 (>30%) 时，气化炉的经济性会急剧下降。因而要求煤炭灰熔点
FT<1500℃，灰含量在8%~20%之间； (4) Shell气化炉要把煤炭的含水量降低到很小的值 (烟煤的含水量降至2%， 褐煤降至 6%)，因此在煤炭处理的时候需要有烘干设备，不宜利用含水量
较高的煤炭；
(5) 干法进料系统的粉尘排放远大于水煤浆进料系统； (6) 气化炉结构过于复杂，加工难度大。
按进料方式分类 按气化介质分类
水煤浆气化
粉煤气化
纯氧或富氧气化
空气气化
Texaco
Shell、GSP、 三菱
Shell、Texaco GSP、BGL
三菱
2. 典型的煤气化技术
2.1 煤气化技术
研发机构 GE 西门子 Shell 英国煤气公司 日本三菱公司 华东理工与兖矿集团 华东理工 西安热工研究院 西北化工研究院 北京航天万源煤化工 气化技术 Texaco水煤浆加压气化技术 GSP干煤粉加压气化技术 Shell干煤粉加压气化技术 BGL气化技术 吹空气煤气化技术 多喷嘴水煤浆气化技术 四喷嘴对置式干煤粉加压气化技术 两段式干煤粉加压气化技术 多元料浆单喷嘴顶置气化技术 航天炉
循环发电。
2. 典型的煤气化技术
2.2 Texaco气化炉
结构组成： 由喷嘴、气化室、激冷室（或 废热锅炉）组成。 水煤浆（58~62wt%）供料 液态排渣炉 内壁衬里有多层耐火砖 水煤浆和氧气从炉顶的燃烧 器高速连续喷入气化室，高 温状态下工作的喷嘴设有冷 却水装置，水煤浆喷入气化 炉内迅速发生反应，数秒钟 内完成气化过程。 气化炉的下部因冷却方式不 同有2种形式，一种激冷型 冷却方式，一种废热锅炉型。
空分装置投资。
煤气化技术简介
煤气化技术煤气化已有100多年的发展历史，先后开发了200多种气化工艺或气化炉型，有工业化应用前景的十余种。
煤气化可分为完全气化和不完全气化两大类：完全气化是指煤及其它固体原料与气化剂进行一步法化学反应，生成可燃气或合成气；不完全气化是指固体原料进行热加工时，除生成可燃气外还有含碳固体产物（如煤炼焦过程）。
这些产物又可进行加工利用。
国外为了提高燃煤电厂热效率，减少环境污染，对煤气化联合循环发电技术作了大量工作，促进了煤气化技术的开发。
目前已成功开发出了对煤种适应性广、气化压力高、生产能力大、气化效率高、污染少的新一代煤气化工艺，主要有荷兰壳牌（Shell）的粉煤气化工艺、德国克鲁伯—考柏斯（Krupp—Koppers）的Prenflo工艺，美国德士古（Texaco）和Destec 的水煤浆气化工艺以及德国黑水泵的GSP工艺等。
本章着重介绍我厂油改煤改造工程所引进的Shell粉煤气化工艺技术。
第一节煤气化技术分类及其发展一、煤气化技术分类最常用的气化分类方法是按煤和气化剂在气化炉内的相对运动来划分，大体可分成三种：逆流：固定床、移动床。
煤（焦）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（两者合称气化层）。
代表炉型为常压UGI炉和加压Lurgi炉，主要用于制取城市煤气。
固定床气化的局限性是对床层均匀性和透气性要求较高，入炉煤要有一定的粒(块)度及均匀性。
煤的机械强度、热稳定性、粘结性和结渣性等指标都与透气性有关，因此，固定床气化炉对入炉原料有很多限制。
并逆流或返混流：流化床、沸腾床。
气化剂由炉底部吹入，使细粒煤（＜6mm）在炉内呈并逆流反应，通常称为流态化或沸腾床气化。
煤粒( 粉煤)和气化剂在炉底锥形部分呈并流运动，在炉上筒体部分呈并流和逆流运动。
为了维持炉内的“沸腾”状态并保证不结疤，气化温度应控制在灰软化温度（ST）以下。
煤的气化技术
煤的气化技术煤的气化技术是一种将煤转化为气体的过程，通过高温和高压的条件下，将煤转化为一种可燃性气体，这种气体可以用于发电、燃料和化学品生产等领域。
煤的气化技术已经被广泛应用于世界各地，特别是在中国，由于煤资源丰富，煤的气化技术已经成为中国能源领域的重要组成部分。
煤的气化技术的优点在于它可以将煤转化为一种更清洁的能源形式。
相比于直接燃烧煤，煤的气化技术可以减少大量的污染物的排放，例如二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等。
此外，煤的气化技术还可以提高煤的利用率，因为煤的气化技术可以将煤中的大部分能量转化为气体，而直接燃烧煤只能利用煤中的一部分能量。
煤的气化技术的应用领域非常广泛，其中最重要的应用领域之一是发电。
煤的气化技术可以将煤转化为一种可燃性气体，这种气体可以用于发电。
相比于直接燃烧煤，煤的气化技术可以提高发电效率，并减少大量的污染物的排放。
此外，煤的气化技术还可以将煤转化为一种更适合于燃料电池的氢气，这种氢气可以用于发电。
除了发电之外，煤的气化技术还可以用于燃料生产。
煤的气化技术可以将煤转化为一种可燃性气体，这种气体可以用于生产合成气、合成油和合成烃等燃料。
这些燃料可以用于汽车、飞机和船舶等交通工具的燃料，也可以用于工业生产中的燃料。
此外，煤的气化技术还可以用于化学品生产。
煤的气化技术可以将煤转化为一种可燃性气体，这种气体可以用于生产合成氨、合成甲醇和合成乙烯等化学品。
这些化学品可以用于肥料、塑料和化纤等领域。
总之，煤的气化技术是一种非常重要的能源转化技术，它可以将煤转化为一种更清洁、更高效的能源形式。
煤的气化技术已经被广泛应用于世界各地，特别是在中国，由于煤资源丰富，煤的气化技术已经成为中国能源领域的重要组成部分。
未来，随着环保意识的不断提高和能源需求的不断增长，煤的气化技术将会得到更广泛的应用。
煤气化
2. 1煤气化技术概述2.1.1煤气化的含义煤的气化过程是热化学过程，煤或煤焦与气化剂(如空气、氧气、水蒸汽、氢气等)在高温下发生化学反应，将煤或煤焦中的有机物转变为煤气地过程(煤气是煤与气化剂在一定条件下反应得倒的混合气体，即气化剂奖每种的碳转化成可燃性气体。
煤气的有效组成成分为一氧化碳、氢气和甲烷。
)。
煤气化过程是进行的一个复杂的多相物理及物理化学过程，反应产生碳的氧化物、氢气、甲烷。
主要是固体燃料中的碳与气相中的氧气、水蒸汽、二氧化碳、氢气之间相互作用。
通过煤气化方法，几乎可以利用煤中所含的全部有机物质，因此，煤气化生产时或得基本有机化学工业原料的重要途径，也可以说，煤气化是将煤中无用固体脱除，转化为洁净煤气的过程，用于工业燃料、城市煤气和化工原料。
2.1.2煤气化技术的含义煤气化技术即煤气化过程所采用的设备、方法。
煤气化是煤化工最重要的方法之一。
煤气化己经有150多年的历史，气化方法有7080种。
开发、选定新型煤气化技术，不仅是经济、合理、有效地利用煤炭资源的重要途径，也是发展煤化工的基础。
中国目前采用的煤气化技术除常压固定床煤气发生炉和水煤气发生炉外，开发和引进了水煤气两段炉、鲁奇加压气化炉和Texaco水煤浆气化技术、Shell气化技术。
目前，新建厂多采用效率较高、制取煤气成分较好的加压Texaco水煤浆气化工艺、加压干粉煤Shell气化工艺和具有自主知识产权的多喷嘴技术。
(2)煤气化过程的主要工艺指标煤气化技术的工艺指标是评价煤气化技术好坏的一个重要方面，只有指标优良的煤气化技术才能给企业带来良好的经济效益，并且节能环保。
通常选择合适的煤气化技术依据的工艺指标有煤气质量、有效气体含量及组成、碳转化率、冷煤气效率等。
1)煤气质量:煤气质量由煤气热值和煤气组成构成。
a.煤气热值:指一标准立方米的煤气在完全燃烧是所放出的热量。
相同所作条件下，煤气热值与气化炉炉型、气化剂类型、操作压力以及煤的挥发分有关。
煤气化技术
煤气化技术煤气化技术是将固体煤转化为气态或液态燃料的一种技术，其主要目的是提高煤的利用率，减少对传统燃料的依赖，达到节能、环保的目标。
本文将从煤气化技术的基本原理、应用领域以及优缺点等方面进行详细阐述。
一、煤气化技术的基本原理所谓煤气化技术，就是将煤通过高温、高压、无氧条件下的气化反应，将煤中的碳、氢、氧等元素与水蒸气或其他工业气体反应，生成一种能源燃气和化工原料的技术。
基本反应式为：C + H2O → CO + H2C + CO2 → 2COH2O + CO → H2 + CO2以上反应产生的气体主要包括一氧化碳（CO）、氢气（H2）和二氧化碳（CO2），其中一氧化碳和氢气是煤气化的两种主要产物，也是煤气化的主要目的。
二、煤气化技术的应用领域煤气化技术可以应用在多个领域，包括：1. 燃料领域：将煤气用作机械动力、燃料燃烧等用途。
2. 化工领域：将煤气用作化工原料，制取烯烃、乙烯、合成氨等。
3. 能源领域：将煤气用作化学燃料，如用合成气生产合成烃等。
4. 环保领域：将煤气用作城市燃气，以代替传统的煤炭、石油等燃料。
5. 冶金领域：将煤气用作高炉燃料，以代替传统的焦炭。
6. 电力领域：利用燃气发电、燃气轮机等，将煤气转化为电能。
三、煤气化技术的优缺点1. 优点：（1）提高煤的利用率：通过煤气化技术，可以将煤中的碳、氢等元素都充分利用，大幅提高煤的利用率。
（2）节约能源：煤气化技术可以将煤转化成可替代传统能源的煤气，实现节能减排。
（3）环保：煤气化技术可以减少尘埃、烟气等污染物的排放，达到环保的目的。
2. 缺点：（1）设备配置复杂：煤气化设备、反应器、气体清洗装置等的设计和制造较为复杂，需要高技术水平的研发和生产。
（2）能源成本高：虽然煤气化技术可以提高煤的利用率，但其能源成本相对较高，需要大量的电力和气体，从而影响了其应用范围和经济效益。
（3）反应过程精确控制难度大：煤气化是一个复杂的反应过程，其反应速度、温度、压力等参数均需要精确控制，一旦发生偏差，就可能影响到产物的质量和产量。
煤气化技术及其应用前景
煤气化技术及其应用前景煤气化技术是一种将煤炭转化为合成气的过程，该合成气可以用作燃料或化学原料。
煤气化技术在能源领域具有重要的意义，它可以提高煤炭资源的利用效率，减少对传统能源的依赖，并减少环境污染。
本文将探讨煤气化技术的原理、应用领域以及未来的发展前景。
煤气化技术的原理是通过高温和压力条件下，将煤炭与氧气或蒸汽反应，产生合成气。
合成气主要由一氧化碳（CO）、氢气（H2）和少量的甲烷（CH4）组成。
这些气体可以通过合成气的净化和转化，得到燃料气、石化产品、化学品等。
煤气化技术有多种方法，包括固定床煤气化、流化床煤气化和床内煤气化等。
每种方法都有其特点和适用范围，根据煤种和需要的产品，选择适合的煤气化技术是至关重要的。
煤气化技术的应用领域广泛。
首先，煤气化技术可以用于发电。
合成气可以作为燃料，直接供给燃气轮机或内燃机发电。
与传统燃煤发电相比，煤气化发电可以减少大气污染物的排放，提高发电效率。
其次，煤气化技术可以用于石化行业。
合成气可以用作合成油、合成烃和合成醇的原料，用于生产汽油、柴油、乙烯等产品。
此外，煤气化技术还可以用于化学工业。
合成气可以用于合成氨、甲醇、二甲醚等化学品，广泛应用于农药、塑料、合成纤维等领域。
煤气化技术的应用前景看好。
一方面，煤气化技术可以提高煤炭资源的利用率。
煤炭是我国主要的能源资源之一，但传统的燃煤方式存在能源浪费和环境污染的问题。
通过煤气化技术，可以将煤炭转化为合成气，提高能源利用效率。
另一方面，煤气化技术可以减少对传统能源的依赖。
传统能源如石油和天然气资源有限，而煤炭资源丰富。
通过煤气化技术，可以将煤炭转化为替代燃料，减少对进口能源的依赖。
此外，煤气化技术还可以减少环境污染。
煤炭燃烧会产生大量的二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等有害气体，而煤气化技术可以通过净化和转化，减少这些污染物的排放。
然而，煤气化技术也面临一些挑战。
首先，煤气化技术的投资成本较高。
煤气化设施的建设需要大量的资金和技术支持，这对于一些发展中国家来说可能是一个难题。
第七章 煤的气化技术
图7-3 热载体供热方式
第一节
概述
（2）按气化炉内煤料与气化剂接触方式分类 目前最常用的还是按气化炉内煤料与气化剂接触 方式进行区分。主要有： ① 固定床气化：该方法原料煤是块煤，在气化过程 中，煤由气化炉顶部加入，气化剂由气化炉底部 加入，煤料与气化剂逆流接触，相对于气体的上 升速度而言，不足以将煤料床层吹起，因此称为 固定床气化，也称移动床气化。 优点：气固是逆流接触，煤在炉内停留时间较长， 约1~1.5h，反应温度较低，碳的转化率和气化效 率较高。 缺点：煤气的生产能力较小；如使用黏结性煤时， 在炉内还需加搅拌装臵。
第一节
概述
（2）按气化炉内煤料与气化剂接触方式分类 ② 流化床气化： 它是以粒度在<10mm的粒煤为气化原料，在气化 炉内使其悬浮分散在垂直上升的气流中，煤粒在 沸腾状态下进行气化反应，从而使得煤料层内温 度均一，易于控制，提高气化效率。 优点：煤与气化剂的接触面大，反应速度快，使 得单炉生产能力得到提高，煤在炉内停留时间相 对短一些。 缺点：流化床气化中的灰渣和飞灰含碳量均较高， 其飞灰的回收和循环仍在一定的技术问题。
第一节
概述
（1）按供热方式分类 ③ 加氢气化方式： 加氢气化反应方程为：
C H 2 CH 4 74 .9 MJ / k mol CaO CO 2 CaCO3 56 .5 MJ / k mol
煤 气体分离技术
替代天然气
H2
800~1800º C 1~10Mpa
800~1800º C 0.1~0.4Mpa
第一节
概述
（3）气化与干馏的区别 对于气化和干馏还有一种理解：即将煤的 气化分为完全气化和部分气化。其中部分 气化就是指干馏技术。 根据干馏温度的高低，又可以分高温干馏 和低温干馏。高温干馏俗称高温炼焦，即 冶金工业中炼焦；低温干馏又称温和气化， 其工艺简单、条件温和，可同时获得煤气、 焦油和半焦，因而是一项重要的洁净煤技 术。
煤气化技术介绍
现代电力和能源化工对煤气化的要求
➢ 大规模、高生产能力 单台处理量达 500~2000 ton/day
➢ 过程高效 操作压力、操作温度合理 能耗低 设备投资低
➢ 环境友好，净化成本低 粗煤气、水、灰渣净化处理容易，无环境二次污染
➢ 煤种适应性高 可适用于高灰、高灰熔点煤
用途 能源 燃烧发电 （10～35MJ/kg）
能源
制合成气 CO+H2，H2 制燃料气CH4,CO,H2 制还原剂（冶金焦，铁合金焦）
制吸附剂（活性炭，活性焦）
煤气化：
CnHmOxNySz=C+CO+CO2+H2+NH3+HCN+H2S+COS+••••
Coal Oxygen Steam
C + 1/2 O2
国内外煤气化工艺
已商业化和正商业化的工艺：
● 气流床气化
GE-Texaco,Shell,GSP,E-Gas,K-T
● 流化床气化
HTW，Winkler， AFB,
● 固定床气化
Lurgi
典型的气化技术
● 移动床 ● 流化床 ● 气流床
Lurgi
HTW KRW AFB
Texaco E-Gas Shell GSP
煤气化技术介绍
介绍内容
❖ 煤炭的特性
❖ 煤气化原理 ❖ 现代煤气化技术发展
一. 煤炭的组成和用途
煤炭：复杂的有机含碳矿物（从褐煤到无烟煤），以碳为主，
主要成份为C，H，O，N，S；高度芳香化；多少不等的 无机矿物， Ash ： 1～50%，
Water: X～60%， Volatile：3～45%
煤的气化技术
煤的气化技术1. 介绍煤是一种常见的化石燃料，在世界范围内广泛使用。
然而，煤的燃烧产生大量的二氧化碳等温室气体，对环境造成严重影响。
为了减少对环境的污染并提高能源利用效率，煤的气化技术应运而生。
煤的气化技术是将煤转化为合成气（syngas）的过程，合成气主要由一氧化碳（CO）、氢气（H2）和少量的二氧化碳（CO2）、氮气（N2）等组成。
合成气可以用作燃料，也可以作为化学原料，用于制造化学品、肥料和液体燃料等。
2. 煤的气化过程煤的气化主要通过以下两个步骤完成：2.1. 干燥和预气化在气化反应器中，煤被加热至高温。
在这个过程中，煤中的水分被蒸发出来，并与空气中的氧气反应生成二氧化碳和水蒸气。
这一步骤主要起到预热作用，为下一步的反应做准备。
2.2. 煤的部分氧化在气化反应器中，预热的煤与氧气反应，生成一氧化碳和水蒸气。
主要的反应方程式如下所示：C + O2 -> CO2 C + CO2 -> 2CO通过控制反应温度和氧气供应量，可以调节合成气中一氧化碳和氢气的比例。
高温和富氧条件下可以生成较多的一氧化碳，而低温和贫氧条件下可以生成较多的氢气。
3. 煤的气化技术分类煤的气化技术可以分为以下几种类型：3.1. 固定床气化固定床气化是最早开发的气化技术之一，也是最常用的气化技术之一。
在这种气化方式下，煤被放置在气化反应器中的固定床上，并通过气化剂（如空气或蒸汽）流过床层。
随着气化反应的进行，煤逐渐转化为合成气，反应产物从顶部排出。
固定床气化适用于各种类型的煤，具有反应稳定、设备简单的优点，但存在反应温度不均匀、产物中存在固体颗粒等问题。
3.2. 流化床气化流化床气化是一种将煤颗粒悬浮在气化剂中进行气化的技术。
在气化反应器中，通过气化剂（通常为空气或蒸汽）的上升流动，使煤颗粒保持悬浮状态。
在高温和富氧条件下，煤颗粒发生气化反应，生成合成气。
流化床气化技术具有高反应效率、适应多种煤种和煤质的优点，但也存在气固分离和热传递问题。
煤气化技术
煤气化技术简介煤气化技术是将煤炭转化为可燃气体的过程。
它可以将煤炭中的有机物质转化为气体燃料，如合成气（一种碳氢混合气体）或甲烷。
煤气化技术在能源转型和环境保护方面具有重要意义。
煤气化原理煤气化是通过加热煤炭，在缺少氧气的条件下进行的化学反应。
这个过程通常在高温（约1000℃）和高压（2-5 MPa）下进行。
在煤气化过程中，煤炭中的碳氢化合物被分解为可燃气体。
由于煤气化是在缺氧条件下进行的，因此产生的气体中几乎不含硫和氮。
这使得煤气化技术相对于传统的燃煤发电技术具有更低的环境污染。
此外，煤气化产生的燃气可以直接用于发电、供热、制氢等多种应用。
煤气化工艺煤气化工艺主要分为干燥气化和水煤浆气化两种。
干燥气化是将煤炭在高温下与热气体接触，使煤炭中的水分蒸发，然后进行气化反应。
水煤浆气化是将煤炭与水形成的浆料喷入气化炉中，在气化过程中煤炭与水蒸汽产生反应。
两种煤气化工艺各有优势。
干燥气化可以直接利用煤炭的热值，不需要额外的供热设备。
而水煤浆气化可以利用水蒸汽的催化作用，提高气化效率。
根据实际需求和条件，选择适合的煤气化工艺非常重要。
应用领域煤气化技术在能源转型和环境保护方面具有广泛的应用。
以下是煤气化技术在几个重要应用领域的应用示例：1.发电：煤气化产生的燃气可以用于燃气轮机或内燃机发电。
与传统的燃煤发电相比，煤气化发电具有更高的效率和更低的污染排放。
2.供热：煤气化产生的燃气可用于供热，替代传统的燃煤供热系统。
煤气化供热系统具有更高的热效率和更少的污染排放。
3.制氢：煤气化可以产生合成气体，其中主要成分为氢气和一氧化碳。
这些气体可用于制氢，用于石油炼制、化学工业等领域。
4.乙二醇生产：煤气化产生的合成气可以用于乙二醇的生产。
乙二醇是一种重要的工业化学品，广泛应用于塑料、涂料、纺织等行业。
煤气化技术的优势和挑战煤气化技术具有多种优势，但也面临一些挑战。
优势： - 较低的污染排放：煤气化产生的燃气几乎不含硫和氮，具有较低的污染排放。
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。
煤的气化技术
煤的气化技术煤的气化技术是一种将煤转化为可用气体燃料的过程。
这项技术已经存在了很长时间，并在过去几十年中得到了广泛的应用和研究。
煤气化可以将煤中的碳转化为一种称为合成气的混合气体，该混合气体可用于发电、制造化学品和液体燃料等多个领域。
煤气化技术的基本原理是将煤与氧气和水蒸气反应，产生一种气体混合物。
这个过程发生在高温和高压下，通常在1000摄氏度以上进行。
在这个过程中，煤中的碳会与氧气反应，产生一氧化碳和氢气。
一氧化碳和氢气的比例取决于气化过程的条件和煤的性质。
这种合成气可以用作燃料或作为其他化学反应的原料。
煤气化技术有几种不同的变体，包括固定床气化、流化床气化和喷射流气化。
在固定床气化中，煤被放置在一个固定的反应器中，气体通过煤床流过，使煤发生气化反应。
在流化床气化中，煤粒被气体流体化，形成一个流化床，其中煤气化反应发生。
喷射流气化是一种较新的技术，其中煤被喷射到燃烧器中，并与气体混合，形成合成气。
煤的气化技术具有多种优点。
首先，煤气化可以将煤中的碳转化为气体，从而减少对煤的直接燃烧，降低了污染物的排放。
其次，合成气可以用作燃料，替代传统的石油和天然气，从而减少对有限资源的依赖。
此外，合成气还可以用于制造化学品和液体燃料，提供了多样化的能源来源。
然而，煤气化技术也面临一些挑战。
首先，气化过程需要高温和高压条件，这对设备和能源消耗提出了要求。
此外，气化过程还会产生大量的废水和废气，需要适当的处理和排放措施。
此外，煤气化技术的经济性也是一个问题，需要考虑投资成本和气化产物的利用价值。
为了克服这些挑战，研究人员一直在努力改进煤气化技术。
他们致力于开发更高效、节能的气化反应器，以减少能源消耗和排放。
他们还在研究如何更好地利用气化产物，例如开发新的化学品和液体燃料制造技术。
此外，研究人员还在探索将可再生能源与煤气化技术相结合，以进一步降低碳排放。
总的来说，煤的气化技术是一种重要的能源转化技术，可以将煤转化为合成气，为多个领域提供能源和原料。
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。
煤气化技术
煤气化技术煤气化技术是一种将煤炭转化为合成气的方法，这种合成气可以用作燃料或作为化学原料。
煤气化技术在能源转型和降低碳排放方面具有重要意义。
本文将详细介绍煤气化技术的原理、应用以及优缺点。
煤气化技术的原理是利用高温和压力，将煤炭与氧气反应，生成一种含有氢气和一氧化碳的混合气体，即合成气。
这种合成气可以通过调整反应条件得到不同的气体比例，例如可以得到富含氢气的合成气，也可以得到富含一氧化碳的合成气。
煤气化技术的关键步骤包括煤的干馏、气化反应以及气体的净化和分离。
煤气化技术具有广泛的应用领域。
首先，合成气可以用作燃料，替代传统的石油和天然气。
它可以用来发电、供热以及工业生产过程中的燃料需求。
其次，合成气还可以用作化学原料，用于合成有机化学品，如甲醇、乙醇和丁烯等。
这种化学原料的生产可以减少对石油和天然气的依赖，降低碳排放。
此外，煤气化技术还可以与其他能源转化技术相结合，如煤炭液化和煤炭气化联产等，进一步提高能源资源的利用效率。
然而，煤气化技术也存在一些缺点。
首先，煤气化过程需要高温和压力，能耗较高。
其次，煤气化过程中会产生大量的副产物，如焦炭和灰渣，对环境造成一定的污染。
此外，煤气化技术的建设和运营成本相对较高。
针对煤气化技术的优缺点，一些研究机构和企业正在努力改进和推广相关技术。
例如，通过改进反应条件和催化剂的使用，可以提高合成气的产率和质量，并减少能耗。
此外，通过煤气化废气的尾气治理和资源化利用，可以减少对环境的不良影响。
综上所述，煤气化技术是一种重要的能源转型和碳排放降低的手段，可以将煤炭转化为合成气，用作燃料或化学原料。
尽管该技术存在一些缺点，但通过不断改进和创新，可以进一步提高其效率和环保性。
煤气化技术的发展将有助于实现能源的可持续利用和环境的可持续发展。
（本文总字数：307字）。
煤炭气化技术介绍课件
冶金工业：煤炭气化技 术可以用于冶金工业， 提高生产效率
4
煤炭气化反应过程
01
02
03
04
煤炭气化反应： 将煤炭转化为可 燃性气体的过程
反应条件：高温、 高压、催化剂等
反应产物：一氧 化碳、氢气、甲 烷等可燃性气体
应用领域：发电、 化工、冶金等工
业领域
煤炭气化反应条件
温度：通常在700-1200摄氏度之间
03 投资成本高：煤炭气化技术需要较高的投资成 本，包括设备、技术研发等。
04 安全隐患：煤炭气化过程中存在一定的安全隐 患，如爆炸、火灾等。
煤炭气化技术的改进方向
提高气化效率：通过优化气化反应条件，提高煤炭气 化效率，降低能耗和成本。
减少环境污染：采用环保技术，减少煤炭气化过程中 产生的废气、废水和固体废物，降低对环境的影响。
提高气化产物品质：通过优化气化反应条件，提高气 化产物的品质，满足不同用途的需求。
降低投资和运行成本：通过优化气化工艺和设备，降 低投资和运行成本，提高经济效益。
煤炭气化技术在发电领域的应用
煤炭气化技术可以 提高发电效率，降 低发电成本。
煤炭气化技术可以 减少环境污染，降 低碳排放。
煤炭气化技术可以 提高发电系统的稳 定性和可靠性。
氢气（H2）：可作为燃料或 合成气原料
甲烷（CH4）：可作为燃料 或合成气原料
焦油：可作为化工原料或燃 料
灰分：可作为建筑材料或土 壤改良剂
水（H2O）：可作为冷却剂 或合成气原料
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
煤炭气化技术的优点
高效利用：煤炭气化技 术可以将煤炭转化为清 洁高效的气体燃料，提 高煤炭资源的利用率。
节能环保：煤炭气化技 术可以降低能源消耗， 减少二氧化碳排放，有 利于环境保护。
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煤气化是一个热化学过程。以煤或煤焦为原料，以氧气（空气、富氧或纯氧）、水蒸气或氢气等作气化剂,在高温条件下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为气体燃料的过程.c:\iknow\docshare\data\cur_work\http：\\Coal—gasification-information\煤气化是煤化工的“龙头"，也是煤化工的基础。煤气化工艺是生产合成气产品的主要途径之一，通过气化过程将固态的煤转化成气态的合成气，同时副产蒸汽、焦油、灰渣等副产品。
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
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
煤气化技术简介
我国是富煤炭、缺油气、可再生能源总量有限的国家，在我国的煤炭储量中劣质煤占总储量的80％以上。近些年，煤化工在全球范围内得到了迅速发展;生产合成气的原料主要有煤、石油焦、石油和天然气，但石油焦、石油和天然气在当地无资源,相比较而言，煤炭资源丰富,对于我国这样一个煤炭资源相对丰富的国家,煤化工在我国化学工业中将占有越来越重要的地位。煤气化生产的合成气，是制备合成氨、甲醇、液体燃料、天然气等多种产品的原料,煤气化工艺技术的进步带动着煤化工技术的整体发展,可以保证以煤为原料生产合成气制作下游产品的可靠性和稳定性.
1、UGI炉
固定床气化炉常压UGI炉以块状无烟煤或焦炭为原料,以空气和水蒸气为气化剂，在常压下生产合成原料气或燃料气。该技术是20世纪30年代开发成功的,设备容易制造、操作简单、投资少。但是，这种常压煤气化技术设备能力低、三废量大以及必须使用无烟块煤等缺点变得日益突出。①UGI炉单炉生产能力小。即使是最大的3.6m炉，单炉的产气量也只有12000m3/h（标）左右，使得气化炉数量增多，布局十分困难。②UGI炉生产现场操作环境恶劣。一层潮湿,二层闷热，三层升腾的蒸汽让人难以忍受。③一个制气循环分为吹风、上吹、下吹、二次上吹、空气吹净5个阶段。气化过程中大约有1/3的时间用于吹风和倒换阀门，有效制气时间少,气化强度低。另外,需要经常维护气化区的适当位置，加上阀门开启频繁，部件容易损坏,因而操作与管理比较繁琐。④来自洗气箱和洗气塔的大量含氰废水和吹风气,对河流和空气造成严重污染。⑤UGI炉对煤质的要求极为严格，原料必须是25~80mm的无烟块煤，入炉煤必须经过筛选，筛选下来的粉煤和碎煤只能低价卖出或烧锅炉.⑥UGI炉碳转化率低,渣中含碳量高达22％以上，造成煤的大量浪费.⑦UGI炉出炉煤气中CO+H2只有70％左右，而且炉出口温度低，气体含有相当量的煤焦油，给气体净化带来困难。
与UGI炉相比，Lurgi炉有效的解决了UGI炉单炉生产能力小的问题。同时由于在生产中是用了碎煤，也使煤的利用率得到相应提高。
3、液态排渣鲁奇（BGL）炉
1984年鲁奇公司和英国煤气公司联合开发了BGL液态排渣鲁奇炉，该炉操作压力2。5~3.0MPa，气化反应温度1400～1600℃。炉结构比传统Lurgi炉简单，取消了转动炉箅。与固态排渣法相比较,液态排渣加压气化法的主要特点是:①气化强度高，上产能力大;②水蒸气耗量低，水蒸气分解率高;③煤气中可燃组分增加，热值提高;④煤种适应性增强；⑤碳转化率、气化效率和热效率均有提高；⑥对环境污染减少.
气流床
德国科林工业集团
煤种基本无限制
兖矿贵州开阳
（一)固定床气化技术
移动床气化又称固定床气化，属于逆流操作。分为常压与加压两种。常压法比较简单,但要求用块煤，低灰熔点的煤难以使用。加压法是常压法的改进和提高,常用O2与水蒸气为气化剂,对煤种适应性大大提高。属于这类炉型的气化炉有UGI炉、鲁奇(Lurgi）炉和液态排渣鲁奇（BGL)炉等。
流化床气化首次工业化大规模应用是温克勒用于粉煤气化,该技术在1922年获得专利之后,就广泛应用于化工合成、冶金、干燥、燃烧、换热等工业过程中。流化床气化的优点是床层温度均匀，传质传热效率高，煤的适用性广，产品煤气中基本不含有焦油和酚类物质。缺点是对煤的颗粒度要求较高，且气体中带出细粉过多,影响了碳转化率。目前，流化床技术在中小型煤化工项目中有所应用，对于大型煤化工项目,正在进一步开发。粉煤流化床加压气化又称之为沸腾床气化,这是一种成熟的气化工艺，在国外应用较多，该工艺可直接使用0～6mm碎煤作为原料,备煤工艺简单，气化剂同时作为流化介质，炉内气化温度均匀,典型的代表有德国温克勒气化技术,山西煤化所的ICC灰融聚气化技术和恩德粉煤气化技术。
①鲁奇碎煤气化技术对煤种和煤质的要求较高，只能使用弱黏结烟煤和褐煤，灰熔点大于1500℃。对强黏结性、热稳定性差、灰熔点低以及粉状煤则难以使用。②生产能力大，自工业化以来，单炉生产能力持续增长。③气化炉结构复杂,炉内设有破黏结煤分布器、炉箅等转动设备,制造和维修费用大.④进料用灰锁上、下阀的使用寿命最长仅为5~6个月，而且长期依赖进口。⑤出炉煤气中含有焦油、酚等，煤气净化和污水处理工艺复杂、流程长、设备多,炉渣含碳5％左右.
灰粘聚流化床气化技术早在20世纪50年代法国南希大学就进行过小型实验,证明灰粘聚流化床技术是可行的。在此基础上美国开发了U—gas和KRW两种工艺，取得了大量数据和成功经验，为商业化奠定了良好的基础条件。
2、流化床技术的原理
气化剂从气化炉底部以一定的速度进入气化炉内，使床层内的煤粒沸腾流化起来,气、固两相充分混合接触反应，使碳的氧化更完全。从气化炉上部带出的飞灰经旋风分离器分离出的细灰煤粉返回炉内进行循环，从而提高过程的总效率.气化炉内设有中心管且在气化炉底部设置灰粘聚分离装置，在炉内上部形成局部高温区，使灰渣粘聚成球，借助灰渣与煤粉的质量差异对灰渣选择性控制排出，降低灰渣中的含碳量。灰粘聚循环流化床技术不同于早期的流化床技术就在于：早期流化床技术带出物损失的碳和灰渣中损失的碳均比较高，且它仅适用于高化学反应活性的低灰褐煤等煤种，而灰粘聚循环流化床技术不仅解决了带出物损失的碳和灰渣中损失的碳均比较高的技术问题,而且煤种扩大到褐煤、烟煤、无烟煤、焦煤等。
虽然近年来流化床气化技术已有较大发展，相继开发了如高温温柯勒（HTW）、U-Gas等加压流化床气化新工艺以及循环流化床工艺(CFB），在一定程度上解决了常压流化床气化存在的带出物过多等问题，但仍化率偏低、煤气中有效成分低,而且要求煤高活性、高灰熔点等多方面问题。
气流床
华东理工大学
低灰熔点的煤
江苏灵谷
5
Shell干煤粉气化
气流床
荷兰壳牌
煤种基本无限制
安庆石化
6
GSP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
9
HT—L粉煤加压气化
气流床
气流床气化技术主要分为c:\iknow\docshare\data\cur_work\http：\www。cnmhg。com\Technology\gasification\水煤浆气化技术和粉煤气化技术，c:\iknow\docshare\data\cur_work\http：\www。cnmhg。com\Technology\gasification\水煤浆气化技术的典型代表有：GE水煤浆加压气化技术、华东理工大学的多喷嘴对置式水煤浆气化技术、清华大学非熔渣—熔渣氧气分级气化技术以及西北化工研究院的多元料浆气化技术。粉煤气化技术典型代表有Shell的SCGP粉煤气化技术、西门子公司的GSP粉煤气化技术、科林干粉煤加压气化技术、西安热工研究院的两段式干粉煤加压气化技术和北京航天动力研究所的HT—L气化技术等。
二、各种气化技术简介
目前已在国内应用的煤气化技术多达10余种，具体情况如下：
序号
气化技术
类型
技术拥有方
适应煤种
代表企业
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
GE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c:\iknow\docshare\data\cur_work\http：\www。cnmhg。com\Technology\gasification\水煤浆气化
固定床气化的煤质适应范围较广，除黏结性较强的烟煤、热稳定性差的煤以及灰熔点很低的煤外，从褐煤到无烟煤均可气化。固定床气化的缺点是单炉产气量略小，反应温度较低,蒸汽的分解率低,气化装置需要大量的蒸汽.气化装置所产生的废水中还含有大量的酚、氨、焦油，污水处理工序流程长,投资高大。由于出气化炉的煤气中的甲烷含量较高，对于煤制城市煤气或天然气项目，有较高的优势.碎煤固定层加压气化采用的原料煤粒度为6～50mm，气化剂采用水蒸汽与纯氧作为气化剂。该技术氧耗量较低，原料适应性广,可以气化变质程度较低的煤种（如褐煤、泥煤等），得到各种有价值的焦油、轻质油及粗酚等多种副产品。该技术的典型代表是鲁奇加压气化技术和BGL碎煤熔渣气化技术.