碎煤加压气化技术

碎煤加压气化工艺的设计优化

碎煤加压气化工艺的设计优化碎煤加压气化是一种常见的煤气化工艺，能够将煤通过高温高压气化为合成气，供应给化工生产和发电等领域。

在工艺设计和运行中，存在着诸多的技术难题和经济性问题，因此对碎煤加压气化工艺进行设计优化显得尤为重要。

本文从技术和经济两个方面，对碎煤加压气化工艺的设计进行优化，以提高工艺的效率和降低成本，为煤气化工业的可持续发展提供理论支持和实践指导。

碎煤气化是将煤通过机械破碎后，加入氧气、水蒸气等气体，再经高温高压条件下催化剂作用，使煤发生气化反应，生成一氧化碳、氢气等气体，即合成气。

碎煤加压气化工艺是在常压气化的基础上进行增压操作，以提高气化效率和合成气质量。

碎煤加压气化工艺的优化设计是为了充分利用原料，提高合成气收率，减少能源消耗以及排放量，提高装置的生产能力和稳定性，降低生产成本，提高经济效益。

1. 设备参数的优化在设计碎煤加压气化工艺时，首先要考虑的是加压气化设备的选择和参数优化。

加压气化炉的设计要考虑气化反应的温度、压力和催化剂的类型和用量等，以确保气化反应能够在最佳条件下进行，提高气化效率和合成气的品质。

2. 流程操作的优化在碎煤加压气化工艺的设计中，还需要对气化工艺流程进行优化，包括气化炉的进料、出料系统、废气处理系统等，以实现最佳的物料流动和能量转化，提高气化效率和生产能力。

3. 系统控制的优化除了设备和流程的优化外，还需要考虑碎煤加压气化系统的控制策略和调节方法，以确保气化反应的稳定性和可控性，减少气化炉的停机和维护，提高气化系统的运行稳定性和可靠性。

1. 提高气化反应温度气化反应温度是影响碎煤加压气化效率和合成气品质的重要因素之一。

一般而言，提高气化温度可以促进气化反应的进行，提高气化效率和合成气的产率。

但过高的气化温度也会导致催化剂的失活和煤气化产物的残留，因此需要在设备设计中合理选择气化温度。

2. 优化气化压力气化压力是碎煤加压气化的另一个重要参数，影响气化反应速率和产物构成。

碎煤加压气化(鲁奇)生产过程的控制(2024版)

32、当灰锁与气化炉压差指示（PDISH-606（A-H）022）为0.02MPa时，PV阀关闭，停止充压。
33、计时器T－11启动，TC阀自动开。
34、若10秒内，TC阀全开，则“循环完成”信号出现。开启炉篦，灰锁开始受灰。
35、若10秒内，TC阀未全开，则“TC阀未全开”报警。
36、人工按“开”按钮，全开TC阀。
F
PV1
PV2
DV
CF
TC
BC
F
F
F
煤
一、煤锁控制程序（半自动）煤锁加煤过程为间歇性的控制，通过操作阀门，使煤锁充压，泄压来实现加煤过程。一般操作方式分为现场手动与控制室遥控。而控制室又分为自动、半自动、手动。
2、人工按“关”按钮，关BC阀，监听铿锵声，观察限位指示，直至关严。
1、出现低料位或T＝50℃、煤锁空”信号发出，灯光明，喇叭响。
37、“循环完成” 信号出现。
灰锁排灰程序（现场手动操作）将三位开关切至现场手动操作，即可进行现场操作。操作程序（以灰锁上阀打开，灰锁满为循环开端）
DV1
DV2
PV
F
F
F
F
充水
TC
BC
FV
1、炉篦已转到设定圈数或运行不超过1小时，炉篦自动停，如果不能自动停，则手动停，复位转数累积器。注意点：a、“灰锁满”报警铃声响。 b、复位转数累积器。 c、如果不能自动停，则手动停。
6、当压力卸至0.0025MPa后，开BC阀，向灰斗排灰。
灰锁排灰程序（现场手动操作）将三位开关切至现场手动操作，即可进行现场操作。操作程序（以灰锁上阀打开，灰锁满为循环开端）
一、煤锁控制程序（手动）FPV1源自PV2DVCF
TC

碎煤加压气化工艺的设计优化

碎煤加压气化工艺的设计优化碎煤加压气化是一种常用的工业化学工艺，该工艺可以将低品位的煤炭转化为高品位的燃料气，减少对环境的污染，提高能源利用率。

尽管该工艺已经在工业生产中得到了广泛应用，但仍有一些问题需要解决，比如气化过程中的温度、压力、气体流速等参数均会影响气化效率和产物质量，因此需要进行优化设计。

碎煤的选取首先，需要根据气化所需的煤种、煤质和煤粒度等因素来选择合适的碎煤。

一般情况下，粉煤应具有较高的反应活性和较小的粒度，以提高气化效率。

但是，煤粉过细会使粉尘产生并增加设备的磨损，同时还会降低气体的流动性，因此过细的煤粉不利于气化反应。

气化反应的优化在气化反应中，温度、压力和气体流速是非常重要的因素，它们直接影响气化效率和产物质量。

在碎煤加压气化过程中，气化反应一般采用水蒸气作为气化剂，反应温度一般为800 ~ 1000 ℃，反应压力一般为2.5 ~ 3 MPa。

此外，气体的流速也是需要控制的参数之一，太快容易造成碎煤在反应器内的悬浮度过低，进而降低气化效率。

反应器的选择反应器是水蒸气碎煤加压气化的关键设备之一，反应器的设计对产物质量和气化效率有着重要的影响。

在反应器的选择上，需要考虑气体流动性、煤粉的悬浮度、反应器本身的材质等诸多因素。

一般情况下，反应器内部采用某种隔板分流形式，以提高碎煤的悬浮度和气化效率。

产物分离的调节与优化在气化反应完成后，需要将产物气体进行分离、净化等处理，以得到所需产品。

煤气中的一些杂质和固体物质容易形成沉淀，并会对后续生产造成影响，因此应选择合适的分离和净化方法。

此外，在实际生产中，还需要根据实际需求和经济成本来确定对产物气体的后续处理方式，以实现最佳的经济效益。

结论在碎煤加压气化工艺中，选取合适的碎煤、优化气化反应、选择合适的反应器以及适当的产物分离和处理等关键因素的调节与优化，是确保气化效率和产物质量的重要措施。

因此，在实际生产中，需要不断探索和优化工艺流程，以进一步提高碎煤加压气化的效率和经济效益。

碎煤加压气化工艺的设计优化

碎煤加压气化工艺的设计优化碎煤加压气化是一种重要的化工工艺，它能够有效地转化煤炭资源为清洁能源，同时减少对环境的影响。

设计优化是该工艺实现高效运行和节能减排的关键，本文将从碎煤加压气化工艺的原理、设计优化方法和展望三个方面进行探讨。

一、碎煤加压气化工艺原理碎煤加压气化是将煤块经过破碎机粉碎成适当的颗粒大小，再通过加压气化炉进行高温氧气气化，产生合成气体的过程。

碎煤经过破碎后，颗粒较小，有利于氧气的深度渗透和化学反应，使煤中的碳、氢等元素与氧气氧化反应，产生一氧化碳和氢气等合成气体。

这种合成气体可以被用作燃料，或者进一步转化为油品或化工产品。

碎煤加压气化工艺有许多优点，例如可以利用低品位煤进行气化，降低了原料的成本；生成的合成气体具有高热值和多样化的用途；同时碎煤气化过程中，能够收集低品位煤煤气回收利用，实现了资源的综合利用；最重要的是，碎煤加压气化产生的废气经过净化后可以达到清洁排放的要求。

1. 气化炉结构设计优化碎煤加压气化的核心设备是气化炉，气化炉的结构设计对工艺效率和产品质量有着重要影响。

在气化炉的设计中，可以优化炉内空间结构，提高氧气和煤粉的混合均匀性，同时设计合理的煤粉喷嘴和氧气喷嘴，以确保气化过程中的煤气混合和传热效率。

2. 工艺参数优化在碎煤加压气化工艺中，操作参数的设定对于工艺效率和产品质量同样至关重要。

气化温度、气化压力、氧煤比等参数的优化设计，能够提高合成气体产率、改善气化效率、降低产生焦碳的可能性。

通过模拟计算和实验验证，可以确定最佳的操作参数范围。

3. 废气处理系统设计优化在碎煤加压气化工艺中，废气处理系统对于环境保护至关重要。

通过设计合理的废气收集和净化系统，能够有效去除气化过程中产生的固体颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等有害气体，保障废气排放达到环保要求。

4. 节能减排技术应用碎煤加压气化工艺中，节能减排是一个不可忽视的方面。

通过应用先进的余热利用技术、低排放炉排技术等手段，可以减少废热损失，提高工艺能源利用率，减少气化过程中的排放污染物，达到节能减排的目的。

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碎煤加压固定床气化技术进展,中国造气网,煤气化,造气,固定层,水煤浆,粉煤气化,富氧气化,...1 碎煤加压固定床气化技术发展历程碎煤加压固定床气化技术最早为德国鲁奇(Lurgi)公司开发，鲁奇气化炉由此得名。

鲁奇炉的改进是鲁奇气化技术发展的核心，主要经历了三个阶段。

第一阶段(1930年～1954年)，第一代气化炉直径2.6 m，主要用于生产城市煤气，气化炉的结构特点是有内衬和边置灰斗，不设膨胀冷凝器，气化剂通过炉篦的主动轴送入，该炉型只能气化非黏结性煤，且气化强度较低，产气量5000 m3／h·台～8000 m3／h·台，我国云南解放军化肥厂引进的就是第一代鲁奇炉。

第二阶段(1954年～1969年)，第二代鲁奇炉扩大了用煤范围，可气化弱黏结性烟煤，取消了内衬，改进了布气方式和增加了破黏装置，边置灰斗调为中置灰斗，气化炉直径扩大到2.8 m、3.7 m两种，单炉生产能力得到提高，产气量分别达14000 m3／h·台～17000 m3／h·台、32000 m3／h·台～45000 m3／h·台。

第三阶段(1969年至今)，为了进一步扩大用煤范围，使之达到气化一般黏结性煤的目的，推出了Mark-Ⅳ型气化炉，改进了布煤器和破黏装置，可气化除焦煤外的所有煤种，气化强度进一步得到提高，气化炉直径3.8 m，产气量35000 m3／h·台～65000 m3／h·台，我国原山西化肥厂和义马煤气厂引进的均为第三代Mark-Ⅳ型鲁奇炉。

此后，南非萨索尔(Sasol)在1980年开发了Mark-Ⅴ型气化炉，气化炉内径4.7 m，产气量达10万m3／h·台。

液态排渣的BGL气化技术也是Lurgi气化炉的升级版，BGL在气化强度、煤气组成、煤气水产率方面均有很大的提高和改善。

2 碎煤加压固定床气化技术工艺流程及特点典型的碎煤加压固定床气化技术工艺流程见图1。

碎煤加压气化工艺的设计优化

碎煤加压气化工艺的设计优化碎煤加压气化是一种常用的煤气化工艺，可以将煤炭转化为煤气，用作液体燃料、化学品合成和发电。

本文将着重讨论碎煤加压气化工艺的设计优化。

在碎煤加压气化工艺中，煤炭首先需要经过碎煤和干燥处理，然后被送入气化器中进行气化反应。

气化器内部通常采用水煤浆或煤粉直接喷射的方式进行煤气化，同时加入适量的氧气和蒸汽进行气化反应。

气化产物中主要包括一氧化碳、氢气和少量的甲烷、二氧化碳等。

气化产物进一步经过净化和冷却处理后，可以得到高质量的合成气。

需要优化煤炭的制备和处理过程。

碎煤和干燥是煤气化前的关键步骤，煤炭颗粒的大小和含水量会影响气化反应的效果。

设计一个高效的碎煤和干燥系统非常重要。

可以采用先进的碎煤设备和热风炉进行碎煤和干燥处理，以提高煤炭颗粒的均匀度和含水量的控制能力。

需要优化气化反应的条件和参数。

气化反应的温度、压力、反应时间等参数对于气化效果有很大的影响。

通过控制这些参数，可以提高气化反应的效率和气化产物的质量。

可以采用高温高压的气化条件，提高气化反应的速率和气化产物的产量。

还需要考虑气化反应器的设计和优化。

气化反应器的结构和内部布置会直接影响气化反应的效果。

可以采用多级气化反应器来增加气化反应的程度，从而提高气化效率。

气化反应器的换热和传质装置的设计也需要优化，以提高热量利用率和气体传质效果。

还需要考虑气化产物的净化和后续处理。

气化产物中可能含有杂质和有害物质，需要进行净化处理。

常见的净化技术包括煤气洗涤、吸附和冷凝等。

合成气还可以进一步转化为液体燃料或化学品，需要设计合适的合成流程和催化剂。

碎煤加压气化工艺的设计优化需要考虑煤炭的制备和处理、气化反应的条件和参数、气化反应器的设计和优化，以及气化产物的净化和后续处理等方面。

通过合理优化这些方面，可以提高碎煤加压气化的效果和经济性，推动煤气化技术的发展。

碎煤加压气化工艺的设计优化

碎煤加压气化工艺的设计优化碎煤加压气化工艺是一种常见的煤化工技术，通过将碎煤加压后送入气化炉中，利用高温高压条件下进行气化反应，产生合成气和其他化学产品。

这种工艺具有高效、清洁和经济等优点，因此在能源化工领域得到了广泛应用。

虽然碎煤加压气化工艺已经较为成熟，但在实际生产中仍然存在一些问题，例如产气效率不高、操作成本较高、设备寿命短等。

对碎煤加压气化工艺进行设计优化是十分必要的。

碎煤加压气化工艺的设计优化需要从原料准备环节入手。

在这一环节，需要确保碎煤的颗粒大小和质量均匀性，以保证气化反应的均匀性和稳定性。

还需要对碎煤进行预处理，如除尘、除湿等，以减少气化炉内的灰尘和水分对气化反应的影响。

碎煤加压气化工艺的设计优化需要针对气化炉和气化剂的选择进行优化。

气化炉的结构和材料选择是影响气化效果和设备寿命的关键因素，需要根据原料性质和工艺要求进行合理的设计和选择。

气化剂的选择也需要考虑其稳定性、成本和环保性能等因素，以确保气化反应的高效进行。

碎煤加压气化工艺的设计优化还需要对气体分离和净化系统进行优化。

气化反应产生的合成气中含有大量的固体颗粒、硫化物、苯等有害物质，需要通过气体分离和净化系统进行处理，以保证合成气的质量和清洁度。

对气体分离和净化系统进行合理的设计和优化，可以提高合成气的纯度和降低后续处理成本。

碎煤加压气化工艺的设计优化还需要综合考虑能源消耗、设备维护成本、环保要求等方面的因素。

在工艺设计中，需要尽量减少能源消耗，提高设备的使用寿命，同时满足环保要求，减少对环境的影响。

碎煤加压气化工艺的设计优化需要进行全面的技术经济评价。

对于不同的工艺参数和设备选择方案，需要进行技术经济比较分析，选择出最优的工艺方案。

通过技术经济评价，可以综合考虑投资、运营成本、生产效率等因素，找到最佳的设计方案。

碎煤加压气化工艺的设计优化需要从原料准备、气化炉和气化剂的选择、气体分离和净化系统、能源消耗和环保要求等多个方面进行综合考虑。

碎煤加压气化技术
随着我国经济的飞速发展，对能源的需求也在不断增长。

煤炭既是产业和家庭的主要能源，也是我国资源特别丰富的一种能源，在国民经济中占有重要的地位。

如何利用这一种特殊的能源，最大限度地影响能源的使用效益，成为了研究能源技术的重要内容。

碎煤加压气化技术是一个新型的煤炭利用技术，既可以大量利用低碳煤，又能有效增加能量转换效率。

碎煤加压气化技术是指在高温高压加压气化器中，使用碎煤作为原料，将其加压到高温和高压的温度，使其分解形成气体，流入后续设备中，从而制备出各种气体，燃料油，液体等。

此技术可以有效地将低品位煤炭转化成更高价值的产品，是一种有效的能源利用技术。

碎煤加压气化技术具有许多优势：首先，可以大大提高利用率，减少煤炭的浪费，将低碳煤转化成更高价值的产品；其次，可以减少烟气排放，净化环境；第三，可以提高能源转换效率，提高能源利用效率。

碎煤加压气化技术对于大量利用低碳煤、提高能源转换效率、环保等方面具有重要的意义，但目前这种技术仍处于试验及实践阶段。

在今后的研究和开发中，应在技术本身和技术应用方面加以完善。

针对不同的煤种，应开发适宜的技术路线，以确保技术的稳定性和可靠性。

技术的研究与实践，还应建立相应的环境保护措施，尽量减少技术过程中的污染。

综上所述，碎煤加压气化技术的发展具有重大的意义，它的有效
利用可以提高能源转换效率，提高能源利用效率，减少烟气排放，改善环境。

但在实施碎煤加压气化技术之前，必须从技术本身和技术应用两个方面进行充分的研究和实践，确保技术的可靠性和稳定性，并建立相应的环境保护措施，达到最佳效果。

8鲁奇碎煤固定床加压气化技术

主流煤气化技术及市场情况系列展示（之八）鲁奇碎煤固定床加压气化技术技术拥有单位：德国鲁奇公司上世纪30年代,德国鲁奇公司开发出碎煤固定床加压气化技术,应用于煤气化项目。

其关键设备为FBDB（Fixed Bed Dry Bottom,固定床干底）气化炉,俗称鲁奇炉。

几十年来，经过持续不断地改进与创新，鲁奇公司先后开发出第一代鲁奇炉（1936～1954年）、第二代鲁奇炉（1952～1965年）、第三代鲁奇炉Mark4和Mark5（1969～2008年），在此基础上，又推出第四代鲁奇炉Mark+（已于2010年8月完成该炉的基础工艺及机械设计）。

同时，为满足气体排放标准，解决废水达标排放难题，鲁奇公司相继开发出高效的煤气化尾气处理和酚氨废水处理工艺技术。

一、技术特点鲁奇公司第四代FBDB气化炉Mark+的开发目标是：增加气化炉的生产能力（为Mark4的两倍）;增加设计压力到6MPag，以保证气化过程更好的经济性。

同时，将从Mark4操作上获得的改进，以及鲁奇设计安装的干渣和湿渣排灰气化炉（包括低到高阶煤、不黏煤或黏结煤，还包括生物质和各种废物气化）上获得的经验，反映在Mark+的设计上。

通过应用成熟的技术和创新的设备，上述目标已全部实现。

气化炉Mark+和Mark4综合比较见下表。

在更高压力下，Mark+主要改进项目包括煤锁、气化炉、灰锁系统、洗涤冷却器、废热锅炉、下游冷却系统等。

最显著的改进为：采用双煤锁、使用气化炉缓冲容积，实现煤锁全面控制；增加床层高度。

改进气化炉内件（包括炉箅、波斯曼套筒、粗合成气出口、内夹套），以及鲁奇专有的煤分布器和搅拌器。

Mark+气化炉的设计压力提高到6MPag。

对于煤制天然气项目，这将带来整个气化岛投资成本和操作成本的降低。

如对年产40×108Nm3的煤制天然气项目，气化炉台数可比Mark4减少一半，气化岛投资节省17%，全厂可减少设备约300台，煤制天然气（SNG）成本可望下降10%。

“YM”大型碎煤加压熔渣气化技术(终).

YM气化技术与鲁奇气化技术的比较气化效率高，气化强度高，单台气化炉产能较同等规模鲁奇炉气化炉提高一倍多，灰渣含炭量在0.5%以下，炭转化大于99.5%,制气成本为鲁奇炉70%；工程投资低,单位粗煤气成本投资仅为鲁奇炉的60%～ 70%; 有效气体成份含量高，（CO+H2）是鲁奇炉的1.45倍; 公用工程:污水
处理和锅炉装置规模小,投资低,污水密闭循环,实现污水“近零” 排放。

YM气化技术适用领域随着现代煤化工的发展，在能源化工方向突飞猛进，而作为储藏褐煤丰富的国度，其褐煤的直接气化利用是我们需面对的现实。

而YM气化技术能直接气化高水分褐煤，应用于煤制甲醇、煤制天然气、煤制烯烃、煤制油等煤化工领域，同时将褐煤中的挥发份回收副产酚、煤焦油等产品，充分实现了褐煤的附加值，这也是一个发展褐煤为原料的现代煤化工较好的选择。

汇报结束谢谢！。

碎煤加压气化技术

碎煤加压气化技术
“碎煤加压气化技术”是一项新型的技术，核心技术是以碎煤为原料，采用高压气体反应技术，在高温下将碎煤热解成燃料气和焦油。

该技术可以有效地提高碎煤的利用率，降低生产成本，减少环境污染，实现节能环保。

碎煤加压气化技术主要是利用碎煤在高温下发生反应，以达到节能减排、增收和改善环境等目的。

该技术原理是将碎煤和助剂放入反应容器，加入加压气体，在一定温度下，加压气体催化碎煤发生反应，将碎煤分解成燃料气和焦油，燃料气可以在后续的燃烧过程中增加燃烧效率，减少废弃物，同时焦油可以作为碳酸钙等原料进行后续加工。

碎煤加压气化技术具有节能环保、减少污染、提高碎煤利用率等优点，可以节约能源，减少碳排放，改善环境污染。

碎煤加压气化技术的可行性研究表明，其可行性非常高，并且成本较低，可用于工业应用，满足当前国家对节能减排的要求。

此外，碎煤加压气化技术的未来发展前景广阔，可以实现节能减排、减少污染，提高生产效率，降低生产成本，使碎煤资源得到有效利用。

同时，通过碎煤加压气化技术，可以满足现代化工业生产对高效、低污染、节能环保、高品质燃料气和材料的需求。

综上所述，碎煤加压气化技术具有众多优点，可用于工业应用，实现节能减排、减少污染，提高碎煤利用率等，对于维护资源，保护环境具有重要意义，因此这种技术未来发展前景广阔。

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鲁奇碎煤加压气化技术探索

鲁奇碎煤加压气化技术探索摘要：本文从鲁奇加压气化特点入手，阐述了鲁奇加压气化原理，分析了鲁奇加压气化操作工艺条件。

关键词：鲁奇加压气化技术；原理；工艺常压固定（移动）床气化炉生产的煤气热值低，煤气中二氧化碳含量高，气化强度低，生产能力小，不能满足合成气的质量要求。

为解决上述问题，人们研究发展加压固定（移动）床气化技术。

在加压固定（移动）床气化技术中，最著名的为鲁奇加压气化技术。

一、鲁奇加压气化概述鲁奇加压气化采用的原料粒度为5～50mm，气化剂采用水蒸汽与纯氧，加压连续气化。

随着气化压力的提高，气化强度大幅提高，单炉制气能力可达75000～100000m2/h以上，而且煤气的热值增加。

鲁奇加压气化在制取合成气和城市煤气生产方面受到广泛重视。

1、鲁奇加压气化特点鲁奇加压气化有以下优点。

（1）原料适应性①原料适应范围广。

除粘结性较强的烟煤外，从褐煤到无烟煤均可气化。

②由于气化压力较高。

气流速度低，可气化较小粒度的碎煤。

③可气化水分、灰分较高的劣质煤。

（2）生产过程①单炉生产能力大，最高可达100000m2/h（干基）。

②气化过程是连续进行的，有利于实现自动控制。

③气化压力高，可缩小设备和管道尺寸，大幅度提高气化炉的生产能力，并能改善煤气的质量；利用气化后的余压可以节省合成气加压能耗和进行长距离输送。

④气化较年轻的煤时，可以得到各种有价值的焦油、轻质油及粗酚等多种副产品；⑤通过改变压力和后续工艺流程，可以制得H2/CO各种不同比例的化工合成原料气，拓宽了加压气化的应用范围。

2、鲁奇加压气化的缺点如下。

①蒸汽分解率低。

对于固态排渣气化炉，一般蒸汽分解率约为40%，蒸汽消耗较大，未分解的蒸汽在后序工段冷却，造成气化废水较多，废水处理工序流程长，投资高。

②需要配套相应的制氧装置，一次性投资较大。

二、鲁奇加压气化原理1、化学反应在气化炉内，在高温、高压下，煤受氧、水蒸汽、二氧化碳的作用，发生如下各种反应。

2、加压气化的实际过程（1）气化过程热工特性在实际的加压气化过程中，原料煤从气化炉的上部加入，在炉内从上至下依次经过干燥、干馏、半焦气化、残焦燃烧、灰渣排出等物理化学过程。

碎煤加压气化工艺的设计优化

碎煤加压气化工艺的设计优化碎煤加压气化工艺是一种利用高压气化技术将固体煤转化为合成气的工艺。

在这个工艺中，碎煤先经过预处理，然后在高压条件下与氧气或蒸汽反应，生成一种富含一氧化碳和氢气的合成气。

这种合成气可以被进一步利用于生产液体燃料、化学品和电力等。

碎煤加压气化工艺在资源利用、能源替代和环境保护方面具有重要意义。

为了提高碎煤加压气化工艺的效率和经济性，需要对其设计进行优化。

碎煤加压气化工艺的设计优化包括对气化反应、设备选择、能量利用和产物利用等方面的优化。

对于气化反应，需要确定最佳的操作条件，包括温度、压力、气化剂比例和反应时间等。

这些操作条件的选择将直接影响气化反应的产率和选择性。

对于设备选择，需要选择合适的气化反应器、催化剂和产品分离设备，以最大限度地提高气化效率和产物纯度。

对于能量利用，需要设计合理的废热回收和能量转化系统，以最大限度地利用热能和化学能。

对于产物利用，需要选择合适的下游工艺，将合成气转化为具有市场需求的产品。

在进行碎煤加压气化工艺的设计优化时，需要综合考虑技术、经济和环境等因素。

需要考虑气化工艺的技术可行性，包括气化反应的热力学和动力学特性、设备的工艺参数和操作条件等。

需要考虑气化工艺的经济性，包括投资成本、运营成本和产值收益等。

需要考虑气化工艺对环境的影响，包括废气排放、废水处理和固体废物处理等。

在进行碎煤加压气化工艺的设计优化时，需要综合运用热力学、流体力学、化学反应工程和能源系统工程等知识。

需要利用热力学原理，对气化反应的产物组成和平衡进行计算和模拟。

需要利用流体力学原理，设计气化反应器和产品分离设备的结构和参数。

需要利用化学反应工程原理，优化气化反应的催化剂和操作条件。

需要利用能源系统工程原理，设计废热回收和能量转化系统。

8鲁奇碎煤固定床加压气化技术

主流煤气化技术及市场情况系列展示（之八）鲁奇碎煤固定床加压气化技术技术拥有单位：德国鲁奇公司上世纪30年代,德国鲁奇公司开发出碎煤固定床加压气化技术,应用于煤气化项目。

其关键设备为FBDB（Fixed Bed Dry Bottom,固定床干底）气化炉,俗称鲁奇炉。

几十年来，经过持续不断地改进与创新，鲁奇公司先后开发出第一代鲁奇炉（1936～1954年）、第二代鲁奇炉（1952～1965年）、第三代鲁奇炉Mark4和Mark5（1969～2008年），在此基础上，又推出第四代鲁奇炉Mark+（已于2010年8月完成该炉的基础工艺及机械设计）。

同时，为满足气体排放标准，解决废水达标排放难题，鲁奇公司相继开发出高效的煤气化尾气处理和酚氨废水处理工艺技术。

一、技术特点鲁奇公司第四代FBDB气化炉Mark+的开发目标是：增加气化炉的生产能力（为Mark4的两倍）;增加设计压力到6MPag，以保证气化过程更好的经济性。

同时，将从Mark4操作上获得的改进，以及鲁奇设计安装的干渣和湿渣排灰气化炉（包括低到高阶煤、不黏煤或黏结煤，还包括生物质和各种废物气化）上获得的经验，反映在Mark+的设计上。

通过应用成熟的技术和创新的设备，上述目标已全部实现。

气化炉Mark+和Mark4综合比较见下表。

在更高压力下，Mark+主要改进项目包括煤锁、气化炉、灰锁系统、洗涤冷却器、废热锅炉、下游冷却系统等。

最显著的改进为：采用双煤锁、使用气化炉缓冲容积，实现煤锁全面控制；增加床层高度。

改进气化炉内件（包括炉箅、波斯曼套筒、粗合成气出口、内夹套），以及鲁奇专有的煤分布器和搅拌器。

Mark+气化炉的设计压力提高到6MPag。

对于煤制天然气项目，这将带来整个气化岛投资成本和操作成本的降低。

如对年产40×108Nm3的煤制天然气项目，气化炉台数可比Mark4减少一半，气化岛投资节省17%，全厂可减少设备约300台，煤制天然气（SNG）成本可望下降10%。

一文了解煤化工碎煤加压气化技术的方方面面

一文了解煤化工碎煤加压气化技术的方方面面展开全文煤化工知库 CTX煤气化技术问世100 多年，工艺流程不断完善与更新。

国外煤气化技术发展较早，相对较成熟，主要有西门子GSP 气化技术、壳牌煤气化技术、泽玛克熔渣气化技术、Texaco 德士古煤气化技术等。

但是近些年来，国产煤气化技术发展较快，在国内市场上已经逐渐取代国外的引进技术，其中碎煤加压气化技术发展迅速，碎煤加压气化技术是我国自主知识产权研发的工艺技术，中国化学赛鼎工程有限公司是国内唯一具有碎煤加压气化工业化装置工程设计业绩的工程公司。

以下对国产碎煤加压气化技术应用进行以下探讨和总结。

1、碎煤加压气化的技术特点(1) 煤种的适应性宽，能解决褐煤等低价煤种的利用问题广泛的煤种适应性，煤种从褐煤到无烟煤均可，尤其是对高水分、高灰分、高灰熔点的劣质煤利用有德天独厚的优势，能实现最大限度的原料本地化。

中国已经探明的褐煤储量在1300亿吨以上。

主要分布在内蒙古与东北三省相连的蒙东地区，占全国褐煤资源的3/4，其次是云南省，占全国褐煤资源的1/8 左右，其他各省( 区) 褐煤的储量均不到总量的3%。

褐煤是煤化程度最低的一类煤。

外观成褐色到黑色，光泽暗淡或呈沥青光泽，含有较高的内在水和不同数量的腐植酸，在空气中易风化破碎。

最大特点是水分含量高，灰分含量高，发热量低。

褐煤的全水分可达20％～50%，灰分20％～30%，收到基地位发热量一般为11.7-16.7MJ/kg。

褐煤的特性决定其不适合储运和长途运输，直接用做燃料效率极低，因此褐煤的有效利用是煤化学领域的重要课题，碎煤加压气化技术可以褐煤为原料生产清洁燃料气或合成气(CO+H2)，是解决褐煤有效利用的很好途径。

(2) 在煤制天然气项目上有相对优势该技术煤气化过程中产生甲烷量相当于天然气中甲烷总量的45% 左右，即有45%的甲烷是在气化炉内生成的。

碎煤加压气化粗煤气( 干气) 中CH4 的含量为8％～13％，经过净化工段处理后在净化气中的含量为11％～18％，净化气体的热值较高，特别适合于生产SNG 产品，气化所生成的CH4 在最终SNG 产品中的比例约占40％，与其它气化技术相比较，变换冷却及净化装置的规模要小1/3，投资要省1/4。

碎煤加压气化工艺的设计优化

碎煤加压气化工艺的设计优化碎煤加压气化是一种将碎煤经过加压处理、加热后，使其在高温高压下气化产生气体的化学过程。

该工艺能够高效利用低质煤资源，具有较高的经济效益和环保性能。

本文旨在探讨碎煤加压气化工艺的设计优化方法，以提高其气化效率和运行稳定性。

一、工艺步骤碎煤加压气化工艺主要包括碎煤输送、加压气化、气体处理和回收利用等步骤。

碎煤输送主要包括煤渣除尘、破碎、输送等工艺；加压气化包括煤气化反应器、加热炉、催化剂等组成的气化系统；气体处理包括气体洗涤、制冷、脱硫、除尘等工艺；回收利用包括煤气的焚烧或发电使用等。

二、设计优化1. 气化温度和压力控制气化温度和压力是影响碎煤加压气化效率和气质的重要因素。

合理的气化温度和压力能够提高碎煤的气化速率和气化效率，降低气化反应的能量消耗和催化剂的使用量。

一般来说，气化温度在800~1200℃范围内，气化压力在2~5 MPa之间为宜。

在设计过程中应该考虑到整个加压气化系统的热平衡和热经济性，避免热损失和过剩的热量造成能量浪费。

2. 催化剂的选择和添加量控制在碎煤加压气化的过程中，催化剂是起到重要作用的关键因素，能够显著降低气化反应的温度和周期，加速反应速率，提高气化效率和气质。

因此，在设计过程中需要选取合适的催化剂和适量的添加量。

催化剂的选择应考虑到其催化活性、稳定性、再生性等因素，同时需要避免催化剂的过度使用，不仅造成经济浪费，还会引起不必要的污染。

煤质的选择和加工处理对于碎煤加压气化工艺的效果也有着至关重要的作用。

低质煤含有的杂质和灰分较多，气化过程中会产生烟气和粉尘等有害物质，污染环境。

因此，在设计过程中需要选择较优质的煤炭作为原料，并进行适度的加工处理，如洗淘、粉碎、筛分等，以提高煤的气化性能和纯度。

4. 设备的优化和维护碎煤加压气化工艺的设备包括气化反应器、加热炉、除尘器、气体处理装置等，这些设备的性能和运行稳定性对于工艺的效果也具有重要影响。

因此，在设计过程中需要优化设备的结构和元器件，提高设备的工作效率和安全性，并采取科学的维护措施，延长设备的使用寿命。

碎煤加压(鲁奇)气化

(4)煤气有效成分提高，煤耗下降。液态排渣的氧气消耗较固态排渣要高，生成煤气中的甲烷含量少，不利于生产城市煤气，但有利于生产化工原料气。 (5)气化效率、热效率都提高。带出损失少，碳接近100%气化；出口煤气温度低（加入水蒸气少，未分解水汽带出损失少，上部料层的干燥干馏，充分利用了煤气的显热。 (6)煤种适应性强。 (7)环境污染小。
碎煤加压气化
在实际的加压气化过程中，原料煤从气化炉的上部加入，在炉内从上至下依次经过干燥、干馏、半焦气化、残焦燃烧、灰渣排出等物理化学过程。在加压气化炉中，一般将床层按其反应特性由下至上划分为以下几层： ①灰渣层；②燃烧层（氧化层）；③气化层（还原层）；④甲烷层；⑤干馏层；⑥干燥层。灰渣层的主要功能是燃烧完毕的灰渣将气化剂加热，以回收灰渣的热量，降低灰渣温度；燃烧层主要是焦渣与氧气的反应，它为其他各层的反应提供了热量；气化层（也称还原层）是煤气产生的主要来源；干馏层及干燥层是燃料的准备阶段，煤中的吸附气体及有机物在干馏层析出。
碎煤加压气化炉在中国的应用及工艺流程
碎煤加压气化炉在我国的应用始于20 世纪50 年代，由原苏联转口，主要用于气化褐煤生产合成氨原料气。20 世纪70 年代后期到20 世纪末，又相继从原联邦德国、原民主德国、原捷克引进了几套气化炉，用于生产合成氨原料气、城市煤气，主要原料煤种为长焰煤、贫瘦煤。以下介绍中国几套大型气化装置。
1．云南省解放军化肥厂气化装置
云南解放军化肥厂气化工艺流程图
哈尔滨气化厂气化工艺流程图
义马气化厂气化工艺流程图
三、鲁奇液态排渣气化炉
1、基本原理
固态排渣加压气化工艺有如下不足：气化炉操作温度受原料熔点和结渣性能的限制，生产能力不高；气化不完全，灰渣含碳造成排出损失大，气化效率受限制；为了控制炉温需消耗大量水蒸气，水蒸气分解率低，废水处理量大；排渣必须借助机械转动炉篦，使炉体结构复杂，维修费高。液态排渣气化的基本原理：只向气化炉中提供最少量的水蒸气，使碳的燃烧反应把氧化层温度提高到灰熔点以上，灰渣呈熔融状态自炉内排出。