煤制气方法的技术现状及工艺研究

煤制气方法的技术现状及工艺研究

关键词：煤制气方法技术现状工艺研究

一、前言

从目前我国煤制气技术的发展及应用来看，煤制气技术可以分成五大类，在具体生产中得到了有效实施。为了保证煤制气技术取得积极的应用效果，我们应对煤制气技术进行深入了解，应认真分析煤制气方法的具体分类以及该技术的发展现状，并对煤制气技术的工艺过程进行深入研究，加深对煤制气技术的理解。基于这一认识，我们应对德士古煤气化技术、壳牌煤气化技术、喷嘴对置式气化技术、

鲁奇气化技术和灰熔聚煤气化技术这五类煤制气技术进行重点

分析。

二、煤制气方法的具体分类和技术发展现状

从目前煤制气技术的具体应用来看，煤制气方法主要可以分为五类，其技术发展现状主要为以下特点：

1.德士古煤气化技术

特点是单台气化炉生产能力较大，气化操作温度高，液态排渣，碳转化率高，煤气质量好，甲烷含量低，不产生焦油、萘、酚等污染物。三废处理简单，易于达到环境保护的要求。

对于煤种要求苛刻：

①煤的内在水分含量要低，否则成浆性差。

②煤中氧含量要低，一般不得高于15%，氧含量越高成浆性越差。

③煤的灰熔点不能高于1350℃，

灰分含量要低，一般不能大于20%，否则经济性差。

④灰渣的粘度要低，流动性要好。

⑤煤粉粒度要小，一般在40～90微米之间。

浆液中煤质含量保持在60%以上，否则气化强度低，经济性差。缺点：

①受气化炉耐火砖的操作条件和使用寿命的限制，气化温度不宜过高。

②气化炉内砌耐火砖冲刷侵蚀严重，更换耐火砖费用大，增加了生产运行成本。

③喷嘴使用周期短，必须每两个月检查更换一次，停炉更换喷嘴对生产连续运行或高负荷运行有影响，一般需要有备用炉，增加了建设投资。

④对管道及设备的材料选择要求严格，一次性工程投资比较高。

⑤对煤种要求有限制。

2.壳牌煤气化技术

特点：

①干煤粉多烧嘴进料，高温高压气化；

②高温高压气化，废热锅炉冷却，回收热能；

③煤气质量好，有效气体成分高；

④炉内无耐火砖衬里和转到设备，维护量小。

缺点：

①气化炉和废热锅炉结构复杂，加工难度大；

②材料选择难度大；

③投资高

④过滤器容易堵塞，运行周期短。

⑤操作难度大，控制系统及其复杂。

3.喷嘴对置式气化技术

喷嘴对置式气化技术是我国自主研发的煤气化技术，

特点：

多喷嘴主要是增加了撞击流，将射流改成了撞击流，改变了流场结构，传质传热加剧，碳转化率从理论上讲有提高，有效气成分适当提高。

缺点：

①氮气消耗量大，对有效气成分影响大

②上部耐火砖易磨蚀损坏。

③设备投资增大，控制系统复杂，维护费用高。

④对煤质要求同ge水煤浆一样苛刻。

4.鲁奇气化技术

鲁奇气化技术具有较长的发展历史，最早由德国鲁奇公司发明并应用。鲁奇炉的生产方式主要有固态排渣与液态排渣两种。

特点：

①可以采用灰熔点较低的煤。

②可以采用粒度较小（一般在5～25毫米）的煤，对煤的机械强

度和热稳定性的要求较低。

③可采用一些水分较高（例如20～30）和灰分较高（例如30%）的劣质煤，并生产出优质的城市煤气，这在其它一些气化方法中是难以实现的。

④耗氧量低，在20公斤/厘米2压力下气化所需的氧气量仅为常压气化时的1/3～2/3，压力更高还可以降低。

⑤可以得到各种有价值的焦油和轻质油副产品，前者产率近于低温干馏（例如以煤的可燃物计算达8～9%），后者的产率甚至比低温干馏还多。

缺点：

①除具有高压工厂所固有的复杂性以外，固态排渣的鲁奇炉中水蒸气的分解率低。常压气化炉中水蒸汽的分解率约50%左右，而在20公斤/厘米2压力下，操作的加压气化炉，水蒸汽分解率仅能达到32～38%。但通过选用灰熔点高的煤种，降低汽氧比操作；或采用二氧化碳做气化剂，甚至可大幅提高蒸汽分解率。近年来，新发展的液态排渣式鲁奇炉，水蒸汽的消耗量大大降低，水蒸汽的分解率为95%。

②在生产运行中，设备的损坏检修较为频繁，因此生产运行开工率比较低，一般在75～85%。

5.灰熔聚煤气化技术

灰熔聚煤气化技术是我国自主研发的煤气化技术之一，在实际应用中取得了积极效果。

特点：

①煤种适应性广；

②操作温度适中，无特殊材质要求。操作稳定，连续运转可靠性高；

③工艺流程简单无特殊材质要求；

④产品中不含焦油和酚类，洗涤水处理容易。

缺点：①提高气化炉操作压力低；