煤气化技术

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煤气化技术的基本原理

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。

煤气化技术

煤气化技术

煤气化技术煤气化技术是清洁利用煤炭资源的重要途径和手段。

目前,国内自行开发和引进的煤气化技术种类很多,但总体上可以分为以下三大类:一、移动床气化技术以鲁奇为代表的加压块煤气化技术。

鲁奇加压气化技术是由联邦德国鲁奇公司于1930年开发的,属第一代煤气化技术,技术成熟可靠,曾是世界上建厂最多的煤气化技术。

鲁奇气化技术是制取城市煤气和合成气装置中的心脏设备。

它适应的煤种广﹑气化强度较大﹑气化效率高。

鲁奇气化技术的特点为:采用碎煤加压式供料方式,即连接在炉体上部的煤锁将煤块升压,加入气化炉的预热层,然后,下移至反应层,煤在反应层气化,反应热量取自于气化剂与燃烧形成的燃烧层。

产生的粗煤气从出口排出。

炉篦上方的灰渣从底部出口排到下方连接的灰锁中,所以气化炉与煤锁﹑灰锁构成了一体的气化装置。

鲁奇炉的代表炉型即第三代MARK-IV型Ф3800mm加压气化炉, 炉体由内外壳组成,其间形成50mm的环形水冷夹套,用作保护炉的过热和产生蒸汽,结构更为合理的炉型。

鲁奇公司为河南义马、大唐克旗等制做了多台鲁奇式气化炉。

图1 鲁奇加压块煤气化装置二、流化床气化技术以恩德炉、灰熔聚为代表的气化技术。

恩德炉粉煤流化床气化技术是朝鲜恩德“七.七”联合企业在温克勒粉煤流化床气化炉的基础上,经长期的生产实践,逐步改进和完善的一种煤气化工艺。

灰融聚流化床粉煤气化技术根据射流原理,在流化床底部设计了灰团聚分离装置,形成床内局部高温区,使灰渣团聚成球,借助重量的差异达到灰团与半焦的分离,在非结渣情况下,连续有选择地排出低碳量的灰渣。

目前,中科院山西煤化所山西省粉煤气化工程研究中心开发的加压灰熔聚气化工业装置已经成功应用于晋煤集团天溪煤制油分公司1 0万吨/年煤基MTG合成油示范工程项目,该项目配备了6台灰熔聚气化炉(5开1备),气化炉操作压力0.6MPa,日处理晋城无烟煤1600吨,干煤气产量125000Nm3/h(配套30万吨/年合成甲醇)。

煤气化的基本原理

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

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。

13种煤气化工艺的优缺点及比较解析

13种煤气化工艺的优缺点及比较解析

13种煤气化工艺的优缺点及比较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气化技术作评述,供大家参考。

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、吹风气放空对大气污染严重。

从发展看,属于将逐步淘汰的工艺。

2、常压固定层间歇式无烟煤(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,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,不推荐用以生产合成气。

4、灰熔聚流化床粉煤气化技术中科院山西煤炭化学研究所的技术,2001年单炉配套20kt/a合成氨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以下的碎煤,属流化床气化炉,床层温度达1100℃左右,中心局部高温区达到1200-1300℃,煤灰不发生熔融,而只是使灰渣熔聚成球状或块状排出。

床层温度比恩德气化炉高100-200℃,所以可以气化褐煤、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,单炉气化能力较低,产品中CH4含量较高(1%-2%),环境污染及飞灰综合利用问题有待进一步解决。

此技术适用于中小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,要求原料为不粘结或弱粘结性、灰分小于25%-30%,灰熔点高(ST大于1250℃)、低温化学活性好的煤。

灰吹法的技术及原理

灰吹法的技术及原理

灰吹法的技术及原理
灰吹法(也称为灰吹煤气化)是一种煤气化技术,用于将煤转
化为合成气(一种由一氧化碳和氢气组成的混合气体)。

它的主要
原理是在高温和高压条件下,通过将煤与氧气和水蒸气反应,将煤
中的碳转化为一氧化碳和氢气。

灰吹法的技术过程包括以下几个步骤:
1. 煤的预处理,煤在进入反应器之前需要进行破碎和干燥处理,以提高反应效率。

2. 煤气化反应,在高温(通常在800-1000摄氏度)和高压
(通常在20-30兆帕)的条件下,将预处理后的煤与氧气和水蒸气
混合进入反应器。

在反应器中,煤发生热解和气化反应,生成一氧
化碳和氢气。

3. 煤气净化,合成气中可能含有固体颗粒物、硫化物、氨、苯
等杂质,需要进行净化处理。

常见的净化方法包括煤气冷却、除尘、脱硫、脱氮等。

4. 合成气的利用,净化后的合成气可以用于多种用途,如发电、制造化学品、合成燃料等。

一氧化碳和氢气可以用于合成液体燃料,也可以作为化学原料进行进一步的反应。

灰吹法的技术优势包括可以利用各种类型的煤,具有较高的煤
转化率和合成气质量,同时可以回收煤中的灰分和矿物质。

然而,
灰吹法也面临一些挑战,如高温高压条件下的反应控制和设备耐久
性等问题。

总的来说,灰吹法是一种将煤转化为合成气的技术,通过高温
高压条件下的煤气化反应,将煤中的碳转化为一氧化碳和氢气。


种技术具有广泛的应用前景,但也需要解决一些技术难题以实现更
高效、可持续的煤气化过程。

煤气化工艺技术论文

煤气化工艺技术论文

煤气化工艺技术论文煤气化是一种将固体煤转化为可燃性气体燃料的化学过程。

煤气化技术被广泛应用于能源开发和化工领域,可以用于替代传统的燃煤发电和炼油工艺,实现清洁能源的生产和利用。

煤气化工艺技术主要有两种:一种是直接煤气化技术,另一种是间接煤气化技术。

直接煤气化技术是指将煤直接暴露于高温和高压的气氛中,通过化学反应生成煤气。

直接煤气化技术具有高效、节能的特点,但是由于操作条件相对较苛刻,工艺较为复杂,设备投资费用高,因此应用相对较少。

间接煤气化技术是指先将煤通过焦化、气化等预处理工艺转化为焦炭,再将焦炭气化生成煤气。

间接煤气化技术相对直接煤气化技术来说,设备投资较少,操作简单,但是能源利用率较低。

根据实际需求和经济效益,选择合适的煤气化技术是非常重要的。

随着社会对能源和环境问题的日益关注,煤气化技术得到了广泛的应用和发展。

煤气化技术可以有效地降低环境污染物排放,提高能源利用率,实现清洁能源的生产和利用。

在煤气化过程中,煤中的有机物质被分解为低分子量气体,其中含有大量的一氧化碳和氢气。

这些气体可以被用作炼焦、合成油、合成天然气和发电等方面。

同时,煤气化技术还可以生产工业原料,如甲醇、氯化氢等。

这些产品不仅可以替代传统能源,还可以降低对化石燃料的依赖,实现能源结构的多样化。

然而,煤气化过程中还存在一些问题和挑战需要解决。

首先,煤气化过程需要高温和高压的条件,这对设备和设施的稳定性和安全性要求较高。

其次,煤气化过程中会产生大量的副产品和废弃物,对环境造成潜在的污染。

此外,煤气化过程中的化学反应速度较慢,对反应速度的控制和优化是一个复杂的问题。

为了解决这些问题,需要不断进行科学研究和技术创新。

煤气化技术的研究重点包括改进煤的气化性能、设计和开发高效的催化剂、提高反应速率和产气效率等方面。

同时,需要加强环境保护和废弃物处理技术的研究,减少煤气化过程对环境的影响。

此外,还需要加强煤气化工艺的自动化和智能化水平,提高运行效率和安全性。

煤气化

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。

煤气化技术培训课件

煤气化技术培训课件

煤气化技术培训课件xx年xx月xx日CATALOGUE目录•煤气化技术概述•煤气化技术的种类与特点•煤气化技术的工艺流程及设备•煤气化技术的操作与安全•煤气化技术的应用实例及效果•煤气化技术的未来发展及趋势01煤气化技术概述煤气化技术是指将固体或液体燃料转化为合成气体的过程,其中合成气体主要由一氧化碳、氢气和二氧化碳组成。

煤气化技术的定义煤气化技术具有高效、清洁、灵活等特点,能够适应不同的燃料类型和不同的产品需求。

煤气化技术的特点煤气化技术的定义国外发展历程自19世纪中叶以来,煤气化技术得到了广泛的应用和不断改进。

早期的煤气化技术主要是基于固定床反应器,后来逐渐发展出了流化床反应器和气流床反应器等先进的煤气化技术。

国内发展历程我国在煤气化技术方面也取得了长足的进步。

20世纪80年代以来,我国逐渐引进了国外先进的煤气化技术,并在此基础上进行了不断的研发和创新。

煤气化技术的发展历程能源领域煤气化技术被广泛应用于能源领域,如电力、热力、燃料等。

通过煤气化技术可以将固体或液体燃料转化为合成气体,进而用于生产电力或热力,也可以将合成气体用于生产各种燃料,如甲醇、乙醇等。

煤气化技术的应用场景化工领域煤气化技术也被广泛应用于化工领域,如合成氨、甲醇、乙炔等。

通过煤气化技术可以将合成气体转化为各种化工产品,满足工业生产和人民生活的需求。

其他领域除能源和化工领域外,煤气化技术还被广泛应用于冶金、陶瓷、玻璃等行业,以及农村地区和分布式能源等领域。

02煤气化技术的种类与特点气化技术的种类以煤为原料,在高温高压下进行气化,主要产物为煤气、焦油和半焦。

固定床气化技术流化床气化技术气流床气化技术等离子体气化技术以煤为原料,在高温高压下与气化剂进行反应,生成煤气、焦油和半焦。

以煤为原料,在高温高压下与气化剂进行反应,生成煤气、半焦和少量焦油。

以煤为原料,在高温高压下利用等离子体进行气化,生成煤气、半焦和少量焦油。

固定床气化技术设备简单,操作方便,气化效率高,适用于各种煤种。

煤气化技术

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。

煤气化技术——精选推荐

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煤炭气化技术煤炭气化是煤炭转化的主导途径之一,是煤化工、IGCC、加氢工艺、煤液化等的龙头和基础,我公司正在建设的煤直接液化项目,以及即将建设的煤间接液化项目,煤制烯烃项目都要用到煤炭气化。

一、煤气化原理气化过程是煤炭的一个热化学加工过程。

它是以煤或煤焦为原料,以氧气(空气、富氧或工业纯氧)、水蒸气作为气化剂,在高温高压下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为可燃性气体的工艺过程。

气化时所得的可燃气体成为煤气,对于做化工原料用的煤气一般称为合成气(合成气除了以煤炭为原料外,还可以采用天然气、重质石油组分等为原料),进行气化的设备称为煤气发生炉或气化炉。

煤炭气化包含一系列物理、化学变化。

一般包括热解和气化和燃烧四个阶段。

干燥属于物理变化,随着温度的升高,煤中的水分受热蒸发。

其他属于化学变化,燃烧也可以认为是气化的一部分。

煤在气化炉中干燥以后,随着温度的进一步升高,煤分子发生热分解反应,生成大量挥发性物质(包括干馏煤气、焦油和热解水等),同时煤粘结成半焦。

煤热解后形成的半焦在更高的温度下与通入气化炉的气化剂发生化学反应,生成以一氧化碳、氢气、甲烷及二氧化碳、氮气、硫化氢、水等为主要成分的气态产物,即粗煤气。

气化反应包括很多的化学反应,主要是碳、水、氧、氢、一氧化碳、二氧化碳相互间的反应,其中碳与氧的反应又称燃烧反应,提供气化过程的热量。

主要反应有:1、水蒸气转化反应C+H2O=CO+H2-131KJ/mol2、水煤气变换反应CO+ H2O =CO2+H2+42KJ/mol3、部分氧化反应C+0.5 O2=CO+111KJ/mol4、完全氧化(燃烧)反应C+O2=CO2+394KJ/mol5、甲烷化反应CO+2H2=CH4+74KJ/mol6、Boudouard反应C+CO2=2CO-172KJ/mol二、煤气化工艺煤炭气化技术虽有很多种不同的分类方法,但一般常用按生产装置化学工程特征分类方法进行分类,或称为按照反应器形式分类。

煤的气化技术

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

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。

煤的气化技术

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。

煤气化技术

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)。

煤气化技术的发展和应用研究

煤气化技术的发展和应用研究

煤气化技术的发展和应用研究一、煤气化技术的概述煤气化技术是将煤炭通过高温高压等条件下进行化学反应,将其转化为燃气和化学原料的一种技术手段。

该技术的发展可以追溯到19世纪末期,但是其发展受到了多种因素的制约,如炉渣处理、环境污染等问题。

随着科技的进步,现代煤气化技术已经得到了广泛的应用,成为了当今重要能源利用的手段之一。

二、煤气化技术的历史和发展1、早期煤气化技术早在19世纪末期,工业化进程刚刚开始,煤气化技术就开始了其发展过程。

当时的煤气化设备主要以固定床式反应器和流化床式反应器为主,但是由于设备受到温度、质量和维护等诸多因素的制约,技术发展缓慢,且存在热损失、低利用率和产品排放问题等困扰。

2、现代煤气化技术随着时间的推移,煤气化技术得到了快速发展。

现代煤气化技术主要包括:生物质气化技术、流化床气化技术和齐夫气化技术等。

其中,低质煤、煤矸石等煤炭资源得到了有效的利用,使得煤炭资源得到了更好的环保利用。

三、煤气化技术的应用研究1、煤气化技术在生产中的应用现代煤气化技术得到了广泛的应用,可以用于生产燃气和化工原料,并可以用于制造氨、甲醇、有机化合物等。

煤气化技术可以将煤炭转化为气体,使其更方便运输。

同时,化学原料等诸多产品的制造也会带动市场经济的发展。

2、煤气化技术与化工产业的整合煤气化技术的发展对于化工产业整体的发展来说,是相当有利的。

化工产业可以利用煤气化技术直接生产所需要的气体,而不必通过消耗更多的能源来进行革命工艺。

同时,由于原料的来源可以控制,价格也相对的稳定,因此生产成本也更加可控。

3、清洁煤气的生产技术现代煤气化技术也在研究清洁煤气的生产相关技术方案。

清洁煤气的生产,在能源短缺的今天,具有广泛的应用前景。

通过提高煤气化技术的效率,可以改善煤气生产的质量,减少清洗的需要,实现污染的减少。

四、煤气化技术的未来发展趋势1、环保与低成本的平衡在未来的煤气化技术发展中,环保与低成本是两个方向上的平衡。

煤气化技术

煤气化技术

煤气化原理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。

煤的气化类型可归纳为五种基本类型:自热式的水蒸气气化、外热式水蒸气气化、煤的加氢气化、煤的水蒸气气化和加氢气化结合制造代用天然气、煤的水蒸气气化和甲烷化相结合制造代用天然气。

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。

高温干馏主要用于生产冶金焦炭,所得的焦油为芳烃、杂环化合物的混合物,是工业上获得芳烃的重要来源;低温干馏煤焦油比高温焦油含有较多烷烃,是人造石油重要来源之一。

煤炭气化煤炭气化是指煤在特定的设备内,在一定温度及压力下使煤中有机质与气化剂(如蒸汽/空气或氧气等)发生一系列化学反应,将固体煤转化为含有CO、H2、CH4等可燃气体和CO2、N2等非可燃气体的过程。

煤气化技术的改进与环保措施

煤气化技术的改进与环保措施

煤气化技术的改进与环保措施煤气化是一种将煤转化成燃料气的技术,它具有广泛的应用前景,包括以煤为原料生产燃气、合成气、合成液体燃料、化学品、化工原料等。

而煤气化技术也是我国能源转型与清洁能源发展的重要手段之一。

然而,煤气化过程中产生的大量的污染物是不能忽视的环保难题,因此,需要探索新的煤气化技术和环保措施,以降低煤气化过程中的污染排放。

一、煤气化技术的改进1、旋风式煤气化技术传统的煤气化技术过程需要消耗大量的水,而且煤气化过程中也会生成大量的污染物。

因此,研究和发展一种节能环保的煤气化技术尤为重要。

旋风式煤气化技术是一种类似于风能技术的新型煤气化方法。

它利用煤气传递流动罐的风能,将煤炭分解成可燃性气体,实现了无水煤气化。

2、生物质煤联合气化技术与传统的煤气化技术相比,生物质煤联合气化技术具有更高的能源利用效益、更低的污染排放、更安全的特点。

生物质煤联合气化技术利用生物质和煤炭进行煤气化,生物质可以作为煤气化过程中的还原剂,从而降低煤炭气化过程中产生的二氧化碳排放量。

3、煤炭粉尘化煤气化技术传统的煤气化技术需要对大块煤进行加热反应,而煤炭的粉尘化则可以提高煤气化反应的速率,提高煤气化过程的产气效率。

煤炭粉尘化煤气化技术是一种使用煤炭粉末作为反应原料,将其与水汽一起送入煤气化炉内的技术。

这种方法具有节能、环保、高效等优点,逐渐成为了煤气化技术的未来。

二、煤气化技术的环保措施1、高效泡沫烟气净化技术由于煤气化过程中会产生大量的废气和废水,其中高浓度的氨、苯等有毒有害物质会对环境造成严重的污染。

为了解决这个难题,可采用高效泡沫烟气净化技术,将产生的废气进行净化处理。

该技术的主要原理是通过泡沫吸附等技术,去除废气中的有害物质,使得煤气化过程中产生的排放物符合环保标准,保护环境健康。

2、微生物处理技术微生物处理技术是一种绿色环保的废气处理技术。

将产生的废气送入生物反应器中,利用微生物分解废气中的有害物质,将其转化成无害物质。

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煤气化技术
国外气化炉发展现状
1、GE-德士古(Texaco)气化炉
Texaco气化炉是最成熟的第二代喷流床气化炉,它是由美国德士古石油公司下属的德士古开发公司(Texaco Development Corporation)研发的。

第一套日处理15吨煤的中试装置于1948年在美国洛杉矶建成,并于1958年在美国摩根城建立了日处理100吨煤的原型装置,以东部煤为原料,操作压力为2.8MPa,合成气用于生产氨。

但由于缺乏竞争力,被迫停止运行。

石油危机之后,Texaco 气化炉得到了快速发展,尤其是美国15t/d和德国150t/d的实验装置做了大量的试验,解决了水煤浆制造、高温气体热回收、燃料喷嘴及煤种适应性的系列难题。

并且于1983年和1984年分别成功应用于Eastman化工厂和Cool Water IGCC示范电站。

目前,Texaco气化炉是国际上最成熟、商业化装置最多的第二代气化炉。

美国的伊斯曼2台,日本宇部4台及德国SAR的1台都在运行。

除此之外尚有美国Tampa电站一台2400t/d煤的气化炉示范装置。

2004年5月,GE能源公司收购了Texaco气化炉业务。

自从上世纪80年代初,Texaco气化炉开始大规模应用,最初主要应用于化工领域,特别是用于F-T合成和生产化工产品。

进入上世纪90年代之后,更多的应用于电力生产行业。

这主要是因为20世纪90年代以来,IGCC和以IGCC 为核心的多联产系统的迅速发展。

在Texaco气化炉被GE能源收购之后,这一趋势会更加明显。

Texaco气化炉进入我国比较早,从20世纪80年代就开始陆续在我国化工行业应用,且有较多业绩。

自1993、1996年鲁南化肥厂、陕西渭河化肥厂Texaco 水煤浆气化工业装置分别投运以来,Texaco气化炉在我国陆续投产。

Texaco气化炉在我国的国产化进程发展也较快,华东理工大学在开发“多喷嘴对置式水煤浆气化炉”方面,就借鉴了Texaco的运行经验。

据我们的统计,截止2006年底,中国共有28台Texaco气化炉建成投运;另外有12台在建,预计2010年之前投运。

这些气化炉除了早期有17台以石油焦为气化原料以外,其他气化炉,包括在建的12台都是以煤炭为原料。

目前这些气化炉主要用于化工品的生产,尤其
是炼化厂和化肥厂应用较多。

2、Shell气化炉
Shell气化炉是由K-T炉(Koppers-Totzek)演化而来的。

它结合了Shell公司高压下油气化和Koppers公司煤气化方面的经验。

最初由两家公司合作开发,后来由Shell公司独家研究生产。

Shell公司1972年进行煤气化的研究,1976年在其阿姆斯特丹实验室建立了一套6t/d的开发装置。

1978年又在汉堡的炼油厂建立了165t/d的中试装置。

在此经验基础上,又在美国德克萨斯休斯敦Shell炼油厂建立了400t/d煤的示范装置,定名为SCGP-1。

90年代又应用于荷兰Buggenum的IGCC示范电站,运行非常成功。

该装置处理能力为2000t/d煤,操作压力2.8MPa,气化温度1500℃,冷煤气效率80-83%,装置发电效率43%。

相对Texaco气化炉,Shell炉起步较晚,工程经验,尤其是煤炭气化方面的工程经验没有Texaco丰富。

但是近年来,Shell气化炉积极拓展国际业务,是发展最迅猛的气化技术。

Shell气化炉进入我国较晚,1996年才引进第一台,但是近年来发展非常迅速。

我国已引进了多套日处理1000吨和2000吨煤的Shell煤气化装置,近期有的项目将开始试运行,有望给我国的煤气化技术带来新的突破。

据统计,我国1996年投运第9台Shell气化炉,运行情况良好。

2005年我国化工行业又引进了十几台Shell气化炉,目前正在建设中。

3、GSP(Noell)气化炉
GSP工艺技术是20世纪70年代末由GDR(原民主德国)开发并投入商业化运行的大中型煤气化技术,德国统一后被Noell公司收购,属于德国未来能源公司,2006年被西门子公司收购。

与其他同类气化技术相比,该技术因采用了气化炉顶干粉加料与反应室周围水冷壁结构,因而在气化炉结构以及工艺流程上有其先进之处。

目前GSP主要应用于化工生产,在制甲醇和IGCC方面的探索从1998年起步。

捷克440MW的IGCC电站就拟采用GSP气化炉来处理原有固定床气化炉产生的焦油,并将生成的合成气用于IGCC发电。

该电站原计划2005年试车。

所用的GSP气化炉热容量为140MWth,尽管该容量不大,但毕竟是GSP用于IGCC
的一种尝试。

由于GSP气化炉能够适应多种燃料,具有较高的可用率和性价比,因此随着其经验的积累,很可能在IGCC方面占有一席之地。

目前中国还没有GSP的运行经验,但是近年来GSP加大了在中国的业务发展,并获得了不少订单。

2005年,西门子燃料气化技术公司和神华宁夏煤业集团成立合资公司北京杰斯菲克气化技术有限公司(GSP China Technology Co., Ltd),以推广GSP技术在中国的应用。

据悉,中国淮化集团、神华宁夏煤业集团、江苏宁谷化工分别引进了2台GSP气化炉,主要用于气化煤炭生产甲醇、氨、二甲醚等化工产品。

这6台气化炉都将于2007年底投产。

届时会为GSP气化炉在中国的运行积累一定经验。

因此,从其在中国的应用及技术的国产化来看,GSP气化炉很可能继Texaco、Shell气化炉之后成为中国主流的气化技术之一。

尽管GSP气化炉在IGCC方面的应用还很少,但是随着其被Siemens公司收购,很可能在未来的发电市场上有一定的作为。

4、MHI气化炉
MHI气化炉为干粉进料空气吹两段气化炉,该技术已经进行了200t/d的中试阶段,目前正在建设1700t/d的250MW的IGCC示范工程。

其两段气化的工艺类似于E-gas气化工艺,气化炉内设水冷壁,炉底液态排渣。

目前详细的技术数据还没有公开。

国产气化炉发展现状
1、多喷嘴对置式水煤浆气化炉
新型多喷嘴对置式水煤浆加压气化工艺由华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂(水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心)、中国天辰化学工程公司共同研制,是我国具有自主知识产权的煤气化工艺。

该气化炉作为我国第一个具有自主知识产权的大型气化炉,受到科技部长期支持和国内工程界的关心。

目前,该气化炉已经完全能够实现大型化,1150t/d 的气化炉已经投运,2000t/d的气化炉被列为十一五“863”支持课题,且很有可能用于华电半山200MW的IGCC示范电站。

该炉的性能比Texaco炉有一定的提高,但其量化的程度及运转的可靠性和可用率尚有待示范装置的验证。

目前的工
业示范装置有:用于德州恒升化工公司和兖矿鲁南化肥厂的750吨/日和1150吨/日煤的多喷嘴对置式水煤浆气化炉的示范装置。

其中恒升化工公司“四喷嘴对置式”水煤浆气化炉成功完成筑炉,并于2004年12月成功投产,仅原料煤一项便可使每吨尿素的生产成本下降120元。

鲁南化肥厂的气化炉也于2005年底投运。

据我们统计,共有40台多喷嘴对置式水煤浆气化炉在建或运行。

2、TPRI两段式干煤粉气化炉
西安热工研究院(TPRI)自1994年就已开始了干煤粉气流床气化技术的研究,开发出了一种新型的两段式加压气流床气化炉。

1997年建成一台0.7t/d的试验装置,并完成了14种中国典型动力煤种的加压气化试验研究。

2004年建成了处理煤量为36~40t/h的中试装置,完成了4种煤粉的气化试验,并通过了科技部的验收。

其原理和结构同Shell气化炉类似,也是采用干法供料、水冷壁结构,不过由于其两段式的结构具有化学冷却效果,理论上将比Shell气化炉具有更高的效率和更低的造价。

目前TPRI开发的2000t/d气化炉,已用于华能集团绿色煤电IGCC电站。

把气化炉从36t/d放大到2000t/d的容量,具有一定的风险。

目前2000t/d两段式干煤粉气化炉FEED正在试运中,该气化炉作为我国具有知识产权的干煤粉气化炉,将具有巨大的发展前景。

3、清华大学两段式水煤浆气化炉
清华大学热能系开发了分级气化炉,其结构有点类似E-Gas气化炉,采用水煤浆供料,内衬耐火砖,分两级供料。

目前两台500t/d的该气化炉已经应用于山西丰喜肥业集团,运行状况良好,效果好于Texaco气化炉。

该气化炉作为我国拥有自主知识产权的大型气化炉,在IGCC为核心的多联产装置中可能占有一席之地。

几种重要的气化炉技术比较
目前,在IGCC示范电站中经受过实践检验的气化炉主要有Texaco,Shell,E-Gas,Prenflo。

由于起步很晚,GSP技术还没有经过示范电站的检验,但是由于其诸多优越的性能参数,本文也将其作为一种重要的IGCC气化技术列入对比
范围。

国产多喷嘴对置式气化炉吸收了Texaco和E-Gas的许多经验,并且有一定的工程经验,在我国IGCC国产化方面有重要的意义。

因此,我们将这几种技术进行对比总结。

在设计IGCC工程时,应该根据燃料的特性、电站的容量和运行特点,合理地选择气化炉的炉型、规格和台数,特别要关注排灰渣系统结构与容量的设计。

优化气化剂中氧气/水蒸气量的配比,合理控制反应区和排渣口的温度,在气化剂耗量较少的前提下,力求具有良好的气化性能,保证排渣流畅不凝堵,气化温度合适,以延长其使用寿命。

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