煤气化工艺和炉型的选择

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初探煤气化工艺方案的选择

初探煤气化工艺方案的选择随着能源需求的不断增加，煤作为一种丰富的化石燃料资源，越来越成为人们关注的焦点。

煤气化技术是将煤转化成可用于燃料、化学品和能源的气体产品，是煤能够得以广泛应用的关键技术。

在进行煤气化工艺方案的选择时，需要根据煤的性质、热力学参数和经济效益等多个方面进行综合考虑，下面就从这三个方面来初步探讨一下煤气化工艺方案的选择。

一、煤的性质煤的性质主要包括煤种、灰分、挥发分等指标。

在选择煤气化工艺方案时，需要根据煤的性质，确定合适的气化方式。

对于高挥发分的煤，常用的气化方式为流化床气化和喷锅气化，而对于低挥发分的煤，则更适合采用固定床气化等方式。

在确定煤种后，还需要进行煤的预处理，如煤的粉碎、干燥等，以达到更好的气化效果。

二、热力学参数热力学参数主要包括气化温度、气化压力、气化剂、气化反应等方面的指标。

在选择煤气化工艺方案时，需要根据热力学参数的调节，确定合适的气化反应条件。

在气化反应过程中，气化剂的选择很关键，常用的气化剂有氧气、水蒸气等，不同的气化剂会对气化产物有很大的影响。

同时，气化温度和气化压力也是决定气化效率和气化产物品质的重要因素。

因此，在选择煤气化工艺方案时，需要对煤的热力学参数进行分析和优化，以达到更高的气化效率和更好的产物品质。

三、经济效益在进行煤气化工艺方案的选择时，经济效益也是需要重视的方面。

煤气化工艺方案的选择，要从整个项目的角度出发，综合考虑技术的成熟度、建设投资、运营成本、产品市场和环保要求等多个方面，以实现最大经济效益和社会效益。

在现代化社会，环保要求越来越严格，因此，在选择煤气化工艺方案时，也需要优先考虑环保要求的满足程度。

总之，煤气化工艺方案的选择需要考虑到多个方面的因素，需要进行综合分析和协调，在选择方案时也要有整体观念，达到最佳综合效益。

作为一种关键的煤化工技术，煤气化工艺的发展将有助于推动煤的能源利用和清洁化，更好地满足人们的能源需求和环境保护要求。

煤气化工艺方案的选择

初探煤气化工艺方案的选择1几种煤气化工艺及特点介绍煤气化是煤化工的龙头技术,是煤洁净利用技术的重要环节，Ｃ１化学的基础。

煤气化技术是发展煤基化学品、煤基液体燃料、联合循环发电、多联产系统、制氢、燃料电池等过程工业的基础，是这些行业的共性技术、关键技术和龙头技术，对我国经济和保障国家安全具有重要的战略意义。

煤气化过程采用的气化炉炉型,目前主要有以下3种：固定床﹙UＧI、鲁奇﹚;流化床﹙灰熔聚、UGAS、鲁奇CFB、温克勒、ＫＢR、恩德等﹚;气流床﹙Ｔexａcｏ、Shell、ＧSP、PRＥNFLOW、国产新型水煤浆、二段干煤粉、航天炉等﹚。

１.１固定床制气工艺1．1.１常压固定床间歇制气工艺工艺特点是:常压气化，固体加料10-５0mm,固体排渣，间歇气化,空气和蒸汽作气化剂,吹风和制气阶段交替进行,适用原料白煤和焦碳,气化温度8０0~１０00℃。

代表炉型有美国的Ｕ.G.I型和前苏联的U.G.Ⅱ型。

工艺过程都比较熟悉,这里从略。

技术优点:历史悠久，技术成熟,设备简单，投资省，生产经验丰富。

技术缺点：技术落后,原料动力消耗高,炭转化率低７０～７5%，产品成本高,生产强度低,程控阀门多,维修工作量大，废气、废水排放多，污染严重,面临淘汰。

１．1.2常压固定床连续制气常压固定床连续制气工艺的技术特点:常压气化，固体加料,床体排渣,连续制气,富氧空气﹙氧占50%﹚或氧气加蒸汽做气化剂,无废气排放,适用煤种白煤和焦碳。

技术优点是:连续制气，炉床温度稳定,约为９00~１150℃，操作简单,程控阀门少,维修费用低,生产强度大,碳转化率高,约80～8４% 。

技术缺点:需要空分装置，投资比较大。

固定床连续制气工艺的技术突破在于以氧气或富氧空气加蒸汽做气化剂，由于气化剂中氧含量的增加,气化反应过程中,燃烧产生的热量与煤的气化和蒸汽分解所需要的热量能够实现平衡,可以得到稳定的反应温度和固定的反应床层，可以实现连续制气，不用专门吹风,无废气排放，生产强度和能源利用率都有了很大的提高。

煤化工气化方式的选择.pdf

线运行38台套，3000吨/天耗煤） 2、清华两段式气化炉；（750吨/天耗煤) 3、多元料浆气化炉；(1500吨/天）冷壁炉：
清华盈德丰喜水冷壁；（600吨/天耗煤）
一、煤化工常用的气化方式
气流床（粉煤、国内）激冷流程 1、HT-L加压粉煤气化炉（1200吨/天，七台在线）； 2、SE干煤粉气化炉； 2、两段式干煤粉气化炉； 3、多喷嘴干煤粉气化炉； 4、齐耀柳化炉（柳化鹿寨2000吨/天）
二、气化技术的选择
4、全流程作经济性分析对前、后工序的投资和运营作经济分析前工序：煤的输送、研磨、储存；后工序：三废处理、CO变换、气体净化、
气体压缩；装置的维护及更换。
二、气化技术的选择
5、全流程的能耗煤的输送：制备1吨煤的水煤浆10 kWh，制
备1吨干煤粉30 kWh，输送1吨水煤浆约2 kWh，输送1吨干煤粉60 kWh；粉煤要干燥到含水分3%；气化压力：水煤浆气化尽量高压，6.5 MPa 甚至到8.7 MPa；粉煤气化最高只能到4.0 MPa；净化采用低温甲醇洗在4.0 MPa下能耗很高。
二、气化技术的选择
6、气化装置的环保性能的分析气化形成的废水数量、组分处理难易；气化形成的废渣处理方式；气化废气的处理问题。
三、气化炉的选择误区
1、热壁炉与冷壁炉的比较
冷壁炉能扩大煤种范围，消化高熔点、高灰分的煤，实现原料煤本地化；解决耐火砖磨损需换砖，不能长周期运行问题；
同样多的煤有效气体产生量少了1%-1.5%：水煤浆的水分近40%，被加热到反应温度，同时把热量传到水冷壁副产蒸汽，因而多消耗了煤和氧气，氧耗增加使CO2也增加了，相当于用氧气生产了蒸汽；
1、成熟、可靠且先进的工程技术和工艺技术。成熟可靠是指有在线的运行装置；技术先进是指：（1）产品质量好；（2）单位产品的原材、辅材、公用工程的消耗低；（3）环保性能好；（4）系统本质安全。

煤气化技术简介

气流床气化是最清洁，也是效率最高的煤气化类型.粉煤在1200—1700℃时被氧化，高温保证了煤的完全气化，煤中的矿物质成为熔渣后离开气化炉。气流床所使用的煤种要比移动床和流化床的范围更广泛。使用氧气可以使气化更有效,并可避免水煤气被氮气稀释，水煤气的热值也将高于空气氧化炉所产生的水煤气的热值。气流床气化单炉产量大、气化压力和效率高,适用于甲醇、醋酸、合成氨、IGCC等大型、超大型的化工装置,也可为大型的石油化工装置提供氢气。气流床加压气化技术大都以纯氧作为气化剂，在高温高压下完成气化过程，粗煤气中有效气（CO+H2）含量高，碳转化率高，不产生焦油、萘和酚水等，是一种环境友好型的气化技术。
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

初探煤气化工艺方案的选择

初探煤气化工艺方案的选择煤气化是一种将煤炭转化为合成气的重要技术。

合成气是一种混合气体，主要成分是一氧化碳和氢气，可以用于生产合成燃料、化工原料、肥料等，同时也可以用于发电和供热。

煤气化技术在减少碳排放、提高能源利用效率等方面具有重要意义。

在选择煤气化工艺方案时，需要考虑到煤种特性、产品需求、环境影响等因素，以确保实现经济、环保和可持续发展的目标。

首先，选择适合的煤气化工艺是至关重要的。

目前，主要的煤气化工艺包括干燥气化、气体化、固体床气化和流化床气化等。

不同的煤气化工艺具有不同的优缺点，需要根据具体情况进行选择。

干燥气化工艺适用于低热值的煤炭，通过将煤炭预处理后进行气化，能够实现煤气中有机组分的高效转化。

气体化工艺是一种高效的煤气化工艺，具有操作简单、产品质量高等优点，但需要消耗大量的能源。

固体床气化工艺适用于高强度的煤气化，可以实现高效的碳转化，但也存在需要更多外部热输入的问题。

流化床气化工艺具有较高的热效率和碳转化率，适用于多种煤种，但运行成本较高。

其次，根据产品需求选择合适的煤气化工艺方案。

不同的煤气化工艺可以得到不同成分和比例的合成气，根据具体产品需求，如合成燃料、化工原料等，选择合适的工艺方案能够提高生产效率和产品质量。

再次，考虑环境影响是选择煤气化工艺方案的重要因素之一、煤气化过程中会排放大量的废气和废水，其中含有二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物等有害物质，对环境造成污染。

选择低污染、低能耗的煤气化工艺方案，通过废气净化、循环利用等技术措施，可以减少对环境的影响。

最后，综合考虑经济性、可持续性等因素选择煤气化工艺方案。

煤气化技术的投资、运营成本较高，需要测算投资回收期、成本效益等指标，确保项目能够持续盈利。

同时，考虑到气化废物的处理、能源消耗等问题，选择符合可持续发展理念的煤气化工艺方案能够实现长期稳定的运营。

总之，选择适合的煤气化工艺方案是实现煤气化技术应用的关键。

需要根据煤种特性、产品需求、环境影响、经济性等多方面因素进行综合考虑，确保选取的方案能够实现经济、环保和可持续发展的目标。

煤气化压力和炉型的选择

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采用 6. 5 MPa 气化具有以下优点： ( 1 ) 气化压力高，煤气中有效气量略有下降，氧气用量、原料煤消耗略有增加，增减幅度小于 0. 2% ，影响甚微。但气化反应是体积增大的反应，压缩 1. 0 m3 的氧气，相当于压缩 3. 1 m3 的煤气效果，可见提高操作压力可节省压缩功，还可缩小设备体积，使布置更为紧凑； ( 2 ) 6. 5 MPa 气化时气化炉为 2 台，而 4. 0 MPa 气化则需 3 台，比后者设备减少 17 台，不仅减少了设备投资，而且减少了日常维护管理的作业量； ( 3 ) 压力提高后，有利于降低净化工序后能耗，以低温甲醇洗为例，用电下降 15% ，冷冻量节约 28% ； ( 4 ) 6. 5 MPa 气化相对于 4. 0 MPa 气化总的压缩功耗减少，据计算每吨氨电耗下降 70 kWh。 6. 5 MPa 气化的不足，空分装置需选用内压缩流程，由液氧泵加压，对于气化和空分两个工序的国产化难度略大，有的技术和设备制造有一定难度；而 4. 0 MPa 气化，空分选用外压流程，由离心式氧压机加压供氧，空分装置投资相对较低。综合整个工厂的能耗和对渭南化肥厂在生产中更换国产部件以及我们对设备制造厂家的了解，我们认为 6. 5 MPa 气化设备国产化是完全可能的，所以压力选择 6. 5 MPa。
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工艺与设备
陈广智煤气化压力和炉型的选择
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煤气化压力和炉型的选择
陈广智
( 山东德州恒升化工集团，山东德州 253024 )
摘要简要介绍了煤气化的几种工艺，分析了新建大化肥国产化采用德士古技术的优势，并对德士古的气化压力、选型作了分析，确定了气化炉的型式。关键词德士古煤气化压力

3组主要气化工艺及8种典型气化炉图文详解！

3组主要⽓化⼯艺及8种典型⽓化炉图⽂详解！⼀、⽓化简介⽓化是指含碳固体或液体物质向主要成分为H2和CO的⽓体的转换。

所产⽣的⽓体可⽤作燃料或作为⽣产诸如NH3或甲醇类产品的化学原料。

⽓化的限定化学特性是使给料部分氧化；在燃烧中，给料完全氧化，⽽在热解中，给料在缺少O2的情况下经过热降解。

⽓化的氧化剂是O2或空⽓和，⼀般为蒸汽。

蒸汽有助于作为⼀种温度调节剂作⽤；因为蒸汽与给料中的碳的反应是吸热反应（即吸收热）。

空⽓或纯O2的选择依⼏个因素⽽定，如给料的反应性、所产⽣的⽓体⽤途和⽓化炉的类型。

⽓化最初的主要应⽤是将煤转化成燃料⽓，⽤于民⽤照明和供暖。

虽然在中国（及东欧）⽓化仍有上述⽤途，但在⼤多数地区，由于可利⽤天然⽓，这种应⽤已逐渐消亡。

最近⼏⼗年中，⽓化主要⽤于⽯化⼯业，将各种碳氢化合物流转换成'合成⽓'，如为制造甲醇，为⽣产NH3提供H2或为⽯油流氢化脱硫或氢化裂解提供H2。

另外，⽓化更为专门的⽤途还包括煤转换为合成汽车燃料（在南⾮应⽤）和⽣产代⽤天然⽓（SNG）（⾄今未有商业化应⽤，但在70年代末和80年代初已受到重视）。

⼆、⽓化⼯艺的种类有多种不同的⽓化⼯艺。

这些⼯艺在某些⽅⾯差别很⼤，例如，技术设计、规模、参考经验和燃料处理。

最实⽤的分类⽅法是按流动⽅式分，即按燃料和氧化剂经⽓化炉的流动⽅式分类。

正像传统固体燃料锅炉可以划分成三种基本类型（称为粉煤燃烧、流化床和层燃），⽓化炉分为三组：⽓流床、流化床和移动床（有时被误称为固动床）。

流化床⽓化炉完全类似于流化床燃烧器；⽓流床⽓化炉的原理与粉煤燃烧类似，⽽移动床⽓化炉与层燃类似。

每种类型的特性⽐较见表1。

表1 各种⽓化炉⽐较 * 如果在⽓化炉容器内有淬冷段，则温度将较低。

1.⽓流床⽓化炉在⼀台⽓流床⽓化炉内，粉煤或雾化油流与氧化剂（典型的氧化剂是氧）⼀起汇流。

⽓流床⽓化炉的主要特性是其温度⾮常⾼，在⼀台⽓流床⽓化炉内，粉煤或雾化油流与氧化剂（典型的氧化剂是氧）⼀起汇流。

煤气化方案的选择

第27卷第2期辽宁化工Vol.27,No.2 1998年3月Liaoning Chemical Industry Mar.,1998煤气化方案的选择周　莉① 张　泰② 杜　欣③ (本溪化工集团　本溪117001)　(辽宁省石油化学工业技术经济信息中心　沈阳110003)　(辽宁省化肥农药工业总公司　沈阳110001) 摘　要　对当今世界煤气的技术包括德士古水煤浆加压气化法、DOW煤气化法、GSP气化法等从气化条件及优缺点进行了对比,并对德士古水煤浆气化工艺工业化情况做了介绍。

关键词　煤气化　选择　气化炉　压力1　前　言生产合成氨的主要原料是自然界中的烃类。

而烃类可分为三类:固体(煤)、液体(石油)和气体(天然气等)。

加工不同原料需选用不同的生产工艺。

因而原料路线的选择离不开资源贮量、供应情况和市场价格这三个因素。

2　各种煤气化工艺特点从我国蕴有的能源结构来看,煤占72%、石油占22%、天然气占2%、水力发电4%。

从开采储量占世界储量来看,煤炭占世界可采储量的11%,石油占2.3%,天然气仅占1%。

随着生产建设的发展,能源需求日益增加。

目前情况是,我国的石油已经需要少量进口,其量将逐年递增。

以气为原料的化肥装置,天然气供应量普遍不足,不同程度的制约着生产能力的发挥。

而我国煤炭产量却是逐年增长,1995年已达13.3亿t,多年居世界第一,而且每年有八千万吨出口。

因而在油气资源不足或价格高昂的地区,采用以煤为原料的生产路线是值得重视的。

东北三省的油田是沿松辽平原,北起大庆,南至渤海湾,是一字型排列。

近年来辽河、盘锦气源严重不足,长山化肥厂、浩良河化肥厂由于重油涨价,日益严重的危及企业的生存。

东北三省煤炭资源比较丰富,但却少白煤。

如果走传统的造气方案,对东北三省的化工企业进行改造,必将导致晋煤北运2000～4000km,且要经过山海关的瓶颈地带,难度颇大,而且要增加工厂的制造成本。

国外从70年代末期开始研究新一代的气化方法,即有德士古(Texaco)水煤浆气化法、DOW气化法、GSP气化法等。

新型煤气化工艺选择探讨

新型煤气化工艺选择探讨我国的煤气化炉众多，其工艺也比较多。

文章探讨了几种煤气化工艺技术，希望能够为相关工作提供借鉴。

标签：煤气化技术；对比；探讨现代煤化工属于资金密集型产业，气化炉又是投资比例最大的单元，怎样依托自身的原料结构、运输、人员素质、水资源、资金、知识产权和环境容量等因素，准确选定适合自身的煤气化工艺显得尤为重要。

1 煤气化技术概述中国是拥有煤气化炉最多的国家，但多数为常压固定床煤气发生炉（全国有约4500台），单炉发气量小，对环境污染较严重，且不能适应大型化的要求，因此这种气化技术已在2006年7月7日的（发改工业[2006]1350号）中明确要求禁止。

取而代之的大型加压煤气化技术，中国已实现工业运行的有10多种，引进国外技术的有6种。

通常把气化炉分为三种类型：固定床、流化床和气流床。

具体分类如下：固定床：UGI、富氧连续气化、Lurgi、BGL等。

流化床：恩德、KBR、灰融聚、温克勒气化炉、U-GAS、HRL等。

气流床：GE、OMB、GSP、Shell、HT-L、TPRI等。

当前被广泛接受的是气流床气化炉，下面着重介绍气流床煤气化工艺。

2 常用煤气化技术简介2.1 GE德士古水煤浆气化德士古气化法是一种以水煤浆为进料的加压气流床气化工艺，水煤浆通过喷嘴在高速氧气流的作用下，破碎、雾化喷入气化炉。

氧气和雾状水煤浆在炉内受到耐火衬里的高温辐衬作用，迅速经历预热、水分蒸发、煤的干馏、挥发物的裂解燃烧以及碳的气化等一系列复杂的物理、化学过程，最后生成以一氧化碳、氢气、二氧化碳和水蒸气为主要成分的湿煤气、熔渣和未反应的碳，一起同流向下离开反应区，进入炉子底部激冷室水浴，熔渣经淬冷、固化后被截留在水中，落入渣罐，经排渣系统定时排放。

煤气和饱和蒸气进入煤气冷却净化系统。

2.2 多喷嘴对置式水煤浆气化工艺技术特点：（1）有效气成分达84.9%，碳转化率达98.8%，比氧耗为309Nm3/kNm3（CO+H2），比煤耗达535kg/kNm3（CO+H2），产气率达2.3m3干气/kg干煤。

煤炭气化方法—工业上常用炉型的比较(煤气化技术课件)

2.设备选择计算
(4)空气鼓风机流量计算当气体温度为20℃，绝对压力为1X105Pa时，空气的密度为1.29kg／m3，空气湿度一般忽略不计。
鼓风机在压力一定后，主要应考虑风量，计算公式如下：
式中v——空气鼓风机的设计流量，m3／h； Vl ——实际生产需空气流量，m3／h； t——实际空气温度；℃； P——实际生产时的绝对压力，Pa； d——实际生产时的空气湿度，g／m3。
(m2·h)。通过上式，由给定的气化强度和煤气用量进行计算和选择。对于煤气用量较大的工厂，计算出来的直径较
大，无系列规格时，可以在给定的气化强度下，选用几台系列产品并行操作，满足煤气的需用量。
2.设备选择计算
(2)煤气发生炉的台数计算煤气发生炉台数的计算公式如下：
式中N——煤气发生炉的台数，台； Vmax-最大产气量，m3／h； n——煤气泄漏损耗率，一般为设计产气量的2％～5％； q1——气化强度，kg煤／(m2·h)； F——炉膛截面积，m2； v——煤的产气率，m3／kg； N’——备用台数，台。
2.设备选择计算 (1)煤气发生炉的直径计算煤气发生炉直径的计算公式如下：
式中D--煤气炉直径，m； G——最大煤气用量，m3／h； q2—用煤气来表示的气化强度(单位时间、单位炉截面积生成的煤气量)，m3／
(m2·h)。通过上式，由给定的气化强度和煤气用量进行计算和选择。对于煤气用量较大的工厂，计
3.6
10.0
3.0
7.07
3.0
7.07
3.0
7.07
3.0
7.07
3.0
7.07
2.4
3.1
2.0
3.14
1.6
2.0
1.5

煤气化技术选择依据和适应煤种情况

煤气化技术选择依据和适应煤种情况在众多的煤炭利用技术中，煤气化是煤炭能源转化的基础技术，也是煤化工发展中最重要、最关键的工艺过程之一。

如何选择煤气化技术，主要的依据以及误区有哪些，在这里进行了整理。

煤气化工艺有几十种，若按煤气化炉的炉型分类，大致有三类：固定床气化工艺；流化床气化工艺；气流床气化工艺。

气流床煤气化技术又分为湿法气化和干法气化两种。

就以近年比较热门的加压、气流床粉煤气化技术来说：水煤浆进料的有国外有德士古、E-Gas 等，国内有华东理工大学的多喷嘴、西北院的多元料浆等；干煤粉进料的：国外有Shell、普兰福 (Prenflo)、GSP等，国内有西北热工院的两段进料干煤粉气化炉、航天工业的HT-L航天炉、华东理工大学的SE-东方炉等。

煤气化技术的指标因素某种煤气化技术的热能转换效率、技术的可靠性、可利用率、对环境污染的情况、煤种的适用范围、各项消耗指标的高低、投资、运行、维修费用的多少等，尤其是实际效果，都是对某一种气化技术客观标准条件。

煤气化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得主要工艺指标包括：产气率、有效气含量及组成、碳转化率、冷煤气效率、比氧耗、比煤耗等。

产气率产气率是指气化单位重量的原料所得到煤气的体积数(在标准状态下),通常以m3/kg表示。

有效气含量及组成煤气中的主要成分是CO和H2,生成粗煤气中有效气含量是指粗煤气中(CO+H2)的量。

碳转化率碳转化率是指在气化过程中消耗的(参与反应的)总碳量占入炉原料煤中碳量的百分数。

如灰渣中含碳高、飞灰和焦油多,则碳的转化率就低。

冷煤气效率冷煤气效率是衡量煤炭气化过程能量合理利用的重要指标。

表1为两种具有典型代表性的气流床煤气化技术的工艺性能和气化指标比较数据表。

以上干法粉煤气化指标数据来源于Shell气化技术的运行数据。

煤气化技术方案比较及选择

煤气化技术方案比较及选择（煤气化技术方案比较及选择）SHELL 和GE 两种煤气化技术（1）SHELL 公司在渣油气化技术取得工业化成功经验的基础上，于1972 年开始从事煤气化技术的研究。

1978 年第一套中试装置在德国汉堡建成并投入运行；1987 年在美国休斯敦附近建成的日投煤量（250～400）t 的示范装置投产；日投煤量2kt 的大型气化装置于1993 年在荷兰的Buggenum建成投产（Demkolec 电厂），用于联合循环发电，该气化装置为单系列操作，装置的开工率在95 %以上。

生产实践证明，SHELL 煤气化工艺是先进成熟可靠的。

目前该技术在国内推广比较迅速。

（2）GE （TEXACO）公司很早就开发了以天然气和重油为原料生产合成气技术，20 世纪70年代的石油危机促进其寻找替代能源和洁净的煤气化技术，经多年研究以后，推出了水煤浆气化工艺。

该工艺技术已在山东鲁南、上海焦化、陕西渭河、安徽淮化4 套装置投运，最长的已具有近8 年生产操作经验。

运行基本良好，显示了水煤浆气化的先进性，但使用该项技术所建的生产装置，要达到长周期满负荷运行，尚较困难，特别是对煤种的可选择性限制了其发展。

SHELL 煤气化工艺与GE 水煤浆气化工艺，是当前先进而又成熟的两种煤气化技术，已成功地在工业规模上应用多年。

两种气化工艺对比分析如下：2.1 原料的适应性（1）SHELL 煤气化是洁净的煤气化工艺，可以使用褐煤、次烟煤、烟煤、无烟煤等煤种以及石油焦为原料，也可使用两种煤掺合的混煤，并成功地将高灰分（5.7 %～24.5 % ，最高35 %）、高水分（4.5 %～30.7 %）和高硫分的劣质煤种进行气化。

对于原料煤和燃料煤价差较大地区有可能使其两者合一，既简化贮运系统又可降低生产成本，可见该工艺在煤种应用上有很大灵活性。

（2）GE 水煤浆气化工艺能使用较多煤种：如烟煤、次烟煤、石油焦和煤液化残渣。

但是在煤种选择上需考虑以下两点：①应选用含水低，尤其是内水分低的煤种，否则不利于制取高浓度水煤浆；②选用灰融点低和灰粘度适宜的煤种。

煤气化工艺和炉型的选择

615 1000 1287 2794 ,1676
2 液氧泵内压缩
45118 112000
410 1000 1291 2794 ,1676
3 氧压机外压缩
47116 114500
采用 615MPa 气化具有以下优点 :
收稿日期 :2000 - 06 - 25 。
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用于生产合成气风险较大。德士古水煤浆气化技术除氧耗高外 ,有如下
特点 : ①单台炉处理煤量大 ,生产能力高 ; ②气化压力高 ,合成气压缩功耗省 ,合成氨能耗低 ; ③有效气 (CO + H2) 含量高 ,适于作合成气 ; ④煤的适应性宽 ,可利用粉煤 ,原料利用率高 ; ⑤三废量小 , 污染环境轻 ,废渣可做水泥原料 ; ⑥国内已有 4 套装置运行 ,可借鉴的生产管理经验多 ; ⑦科研部门已掌握了该技术 ,技术支撑率高 ,大部分设备国内能制造 ,设备能国产化。德士古的最大缺点是 ,烧嘴寿命短为 45 d ,但国内更换时间仅为 4 h ,耐火砖每年需更换 1 次 ,更换时间为 45 d ,在两台气化炉生产 ,不考虑备用炉下检修期内基本上能保持生产的进行。
2) 615 MPa 气化时气化炉为 2 台 ,而 410 MPa 气化为 3 台 ,后者设备增加 17 台 ,不仅增加了设备投资 ,而且增加了日常维护管理的作业量。
3) 压力提高后 , 有利于降低净化工序后能耗 ,以低温甲醇洗为例 ,用电下降 15 % ,冷冻量节约 28 %。
4) 5 MPa 气化相对于 410 MPa 气化总的压缩功耗减少 ,据计算每吨氨电耗下降 70 kWh 。

煤气化工艺的选择和对航天炉的看法

煤气化工艺的选择和对航天炉的看法目前国际上先进的加压气流床煤气化工艺技术主要是Shell 公司的SCGP粉煤加压气化工艺、美国德士古公司的水煤浆加压气化工艺和德国未来能源公司的GSP粉煤加压气化工艺。

近十年来，在中国的化肥工业中，美国德士古公司的水煤浆加压气化工艺已有渭河、鲁南、XX焦化、XX、浩良河、金陵石化等12套成功应用的业绩，另外还有7套装置正在建设中。

Shell公司的SCGP工艺是粉煤加压气化工艺，是近年发展起来的先进煤气化工艺之一，已成功地用于联合循环发电工厂的商业运营。

目前国内已有XX双环、XX柳化、XX洞氮、XX枝江、XX石化、X X、XX沾益、云天化、XX大化、永煤集团、XX开祥、中原大化等19套装置，有5套投料试运行，其余在建或已签合同。

GSP工艺技术采用气化炉顶干粉加料与反应室周围水冷壁结构，是较为先进的气化技术。

目前国内多家企业计划引进该技术建设大型煤化工装置。

但XX宜兴和淮化在与德国未来能源公司签订引进协议并进行了用XX煤在德国的试烧后，因未来能源公司的工程能力等问题而终止了协议。

煤气化工艺实质上是在Texaco工艺、Shell工艺、GSP工艺和国内煤气化工艺中选择。

（1）Texaco水煤浆气化工艺Texaco工艺采用水煤浆进料、液态排渣、在气流床中加压气化，水煤浆与纯氧在高温高压下反应生成煤气。

Texaco水煤浆气化工艺具有如下特点：★对煤种有一定适应性。

国内企业运行证实水煤浆气化对使用煤质有一定的选择性：气化用煤的灰熔点温度t3值低于1350℃时有利于气化；煤中灰分含量不超过15%为宜，越低越好，煤的热值高于26000 kJ/kg，并有较好的成浆性能，使用能制成60～65%浓度的水煤浆之煤种，才能使运行稳定。

★气化压力高。

工业装置使用压力在2.8～6.5MPa之间[MS6]，可根据使用煤气的需要来选择。

★气化技术成熟。

制备的水煤浆可用隔膜泵来输送，操作安全又便于计量控制。

煤气化工艺技术的选择+煤气化工艺的比较+煤气化方法的选择

煤气化工艺技术的选择煤炭通过气化转化成煤气是煤炭化工、整体煤气化联合循环发电、煤气化多联产等技术的关键和龙头技术。

自发展以煤为原料的石油替代能源战略在我国确立之后，各地纷纷上马或正在积极酝酿着各种规模的煤化工项目，掀起了又一轮煤化工热。

本文对我国煤气化技术的现状作简单介绍，并对如何科学选择煤气化工艺提出建议。

1 煤气化技术简介煤气化工艺以煤炭(块煤、焦炭或粉煤)为原料，采用空气、氧气、二氧化碳和水蒸气为气化剂，在气化炉内高温环境下进行热化学反应。

其主要气化反应是煤与气体介质之间的反应，即气、固两相之间的非均相反应，同时也有气体反应物之间的均相反应。

这些反应进行的程度决定于气化炉的操作条件，即温度、压力、气化剂与煤炭的接触时间及煤炭的化学反应活性、表面情况等。

其产品可作为燃料气、原料气或合成气，与气化炉炉型有关。

气化炉的分类按煤与气化剂的相对流动方式可分为逆流、并逆流和并流，与其相对应的则是固定床、流化床和气流床气化炉。

1.1 固定床气化炉常见的固定床(慢移动床)气化炉有间歇式气化炉(UGl)和连续式气化炉(鲁奇Lurgi)两种，目前都是已淘汰或落后的气化技术。

固定床间歇式气化炉国外已于20世纪60年代初废弃。

我国于2 0世纪40年代引进UGI炉，50年代改烧无烟煤，主要用于制氨和甲醇；至今尚有600余家在使用。

随着能源政策和环境的要求越来越高，不久的将来，会逐步为新的煤气化技术所取代。

连续式气化炉应用碎煤加压气化技术，20世纪30年代由德国鲁奇(Lurgi)公司开发成功，是逆向气化，煤在炉内停留时间长达1 h，反应炉的操作温度和炉出口煤气温度低，碳转化率高，气化效率高，可以使用劣质煤气化，在世界各国得到广泛应用。

但气化炉结构复杂，炉内设有破粘和煤分布器、炉篦等转动设备，制造和维修费用大；入炉煤必须是不粘块煤，原料采购成本较高；出炉煤气中含焦油、酚等，污水处理和煤气净化工艺复杂、流程长、设备多，增加了投资和成本。

煤气化工艺方案的选择

煤气化工艺方案的选择
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目录
• 煤气化工艺概述 • 煤气化工艺方案比较 • 煤气化工艺方案选择因素 • 煤气化工艺方案选择实例分析 • 结论与展望
01
煤气化工艺概述
煤气化定义
• 煤气化是指将煤转化为可燃气体（主要为合成气）的化学反应过程。这个过程通常在高温高压下进行，采用氧气、空气、水蒸气等气化剂与煤反应，生成含有氢气、一氧化碳等组分的合成气。煤气化是煤清洁高效利用的重要途径之一。
3
多元化发展
针对不同类型的煤气化原料，开发多样化的煤气化工艺，提高资源利用率，拓展煤气化市场应用领域。
对煤气化工艺选择与优化的建议
深入调研
在选择煤气化工艺方案前，需进行深入的市场调研和技术分析，确保所选方案符合实际需求并具有竞争力。
创新引领
鼓励企业加大技术研发力度，培育自主创新能力，推动煤气化工艺技术的升级换代。
化工合成
煤气化产生的合成气可用于生产甲醇、合成氨、尿素等化工产品
。
燃气发电
合成气可作为燃气轮机的燃料，用于发电。
液体燃料生产
通过费托合成等技术，可将合成气转化为液体燃料，如生物柴油等。
煤气化工艺的应用油和天然气。
综上所述，煤气化工艺在能源转化、环境保护和拓宽能源利用领域等方面具有重要意义，同时，在化工、发电、液体燃料生产和工业燃气等领域具有广泛的应用前景。在选择煤气化工艺方案时，需根据具体应用场景、环保要求和经济效益等因素进行综合考虑。
项目的成功实施不仅提高了企业的竞争力，还为国内煤气化行业树立了典范，推动了行业技术进步和可持续发展。
05
结论与展望
煤气化工艺方案选择总结
方案多样性

煤气化工艺方案的选择

煤气化工艺方案的选择初探煤气化工艺方案的选择1 几种煤气化工艺及特点介绍煤气化是煤化工的龙头技术，是煤洁净利用技术的重要环节，C1化学的基础。

煤气化技术是进展煤基化学品、煤基液体燃料、联合循环发电、多联产系统、制氢、燃料电池等过程工业的基础，是这些行业的共性技术、关键技术与龙头技术，对我国经济与保障国家安全具有重要的战略意义。

煤气化过程使用的气化炉炉型，目前要紧有下列3种：固定床﹙UGI、鲁奇﹚；流化床﹙灰熔聚、UGAS、鲁奇CFB、温克勒、KBR、恩德等﹚；气流床﹙Texaco、Shell、GSP、PRENFLOW、国产新型水煤浆、二段干煤粉、航天炉等﹚。

1.1固定床制气工艺1.1.1常压固定床间歇制气工艺工艺特点是：常压气化，固体加料10-50mm，固体排渣，间歇气化，空气与蒸汽作气化剂，吹风与制气阶段交替进行，适用原料白煤与焦碳，气化温度800～1000℃。

代表炉型有美国的U.G.I型与前苏联的U.G.Ⅱ型。

工艺过程都比较熟悉，这里从略。

技术优点：历史悠久，技术成熟，设备简单，投资省，生产经验丰富。

技术缺点：技术落后，原料动力消耗高，炭转化率低70～75%，产品成本高，生产强度低，程控阀门多，维修工作量大，废气、废水排放多，污染严重，面临淘汰。

1.1.2常压固定床连续制气常压固定床连续制气工艺的技术特点：常压气化，固体加料，床体排渣，连续制气，富氧空气﹙氧占50%﹚或者氧气加蒸汽做气化剂，无废气排放，适用煤种白煤与焦碳。

技术优点是：连续制气，炉床温度稳固，约为900～1150℃，操作简单，程控阀门少，维修费用低，生产强度大，碳转化率高，约80～84% 。

技术缺点：需要空分装置，投资比较大。

固定床连续制气工艺的技术突破在于以氧气或者富氧空气加蒸汽做气化剂，由于气化剂中氧含量的增加，气化反应过程中，燃烧产生的热量与煤的气化与蒸汽分解所需要的热量能够实现平衡，能够得到稳固的反应温度与固定的反应床层，能够实现连续制气，不用专门吹风，无废气排放，生产强度与能源利用率都有了很大的提高。

煤气化工艺方案的选择

煤气化工艺方案的选择随着经济的不断发展，能源供应问题已经成为了全球人类所面临的一个重要问题。

在我国，煤炭资源十分丰富，因此煤的高效利用问题也越来越受到关注。

煤气化便是一种高效利用煤资源的方法，通过将煤转化为合成气，再利用合成气进行化学合成或者其他燃料的制备。

但是，在选择煤气化工艺方案时，需要考虑很多因素，下面本文将从技术、经济、环保等多个方面分析煤气化工艺方案的选择。

一、技术因素煤气化技术目前主要有两种类型：一种是固定床煤气化，另一种是流化床煤气化。

固定床煤气化是指将煤炭放置在反应器中，通过加热和加压等手段，将其转化为合成气。

而流化床煤气化则是通过让煤炭和气体混合物反复循环在反应器内，从而实现煤的转化。

固定床煤气化工艺相对比较成熟，其工艺流程简单，反应器反应效率高，可以生产高质量，高纯度的气体。

但是，固定床煤气化的反应温度要相对高一些，且对煤种选择的要求也比较高。

而流化床煤气化则相对更加适合煤种多样的煤炭，其反应温度比较低，可以适用于多种煤气化产物的生产。

但是，其反应器内气化物材料流动性较高，需要对材料粒度和增加物料的进口限制，增加了技术难度。

二、经济因素经济因素是选择煤气化工艺方案时不可忽视的因素之一。

在选择煤气化工艺方案时，需要考虑到投资、生产成本、收益等因素。

通常情况下，固定床煤气化工艺的初投资要比流化床煤气化高，但由于其产物与一些石油、天然气合成的燃料具有相同的性能，因此，在发电、燃料、化学制造和涂料等领域的市场空间更大，更容易实现收益。

而流化床煤气化则主要应用于煤制氢、合成酮类、合成甲醇及其他中低端化学品的生产，由于对煤种选择要求相对较低，进口粒度限制也最小，从而在平衡技术和经济性方面具有相对较高的优势，可降低生产成本，提高收益。

三、环保因素在选择煤气化工艺方案时，环保因素也是至关重要的一个因素。

从环保的角度考虑，流化床煤气化工艺对大气环境影响相对较小，由于其反应器内固体物料循环操作，可以大幅降低煤气化产物中的灰分和硫分含量，减少气体排放。

几种煤气化炉炉型的比较

⼏种煤⽓化炉炉型的⽐较⽓化⼯艺各有千秋??1.常压固定床间歇式⽆烟煤（或焦炭）⽓化技术??⽬前我国氮肥产业主要采⽤的煤⽓化技术之⼀，其特点是采⽤常压固定床空⽓、蒸汽间歇制⽓，要求原料为准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、吹风放空⽓对⼤⽓污染严重，属于将逐步淘汰的⼯艺。

2.常压固定床⽆烟煤（或焦炭）富氧连续⽓化技术??其特点是采⽤富氧为⽓化剂、连续⽓化、原料可采⽤?准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，适合⽤于有⽆烟煤的地⽅，对已有常压固定层间歇式⽓化技术进⾏改进。

3.鲁奇固定床煤加压⽓化技术??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。

其产⽣的煤⽓中焦油、碳氢化合物含量约1%左右，甲烷含量约10%左右。

焦油分离、含酚污⽔处理复杂，不推荐⽤以⽣产合成⽓。

4.灰熔聚煤⽓化技术??中国科学院⼭西煤炭化学研究所技术。

其特点是煤种适应性宽，属流化床⽓化炉，煤灰不发⽣熔融，⽽只是使灰渣熔聚成球状或块状灰渣排出。

可以⽓化褐煤、低化学活性的烟煤和⽆烟煤、⽯油焦，投资⽐较少，⽣产成本低。

缺点是操作压⼒偏低，对环境污染及飞灰堆存和综合利⽤问题有待进⼀步解决。

此技术适合于中⼩型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??属于改进后的温克勒沸腾床煤⽓化炉，适⽤于⽓化褐煤和长焰煤，要求原料煤不粘结或弱粘结性，灰分<25%～30%，灰熔点⾼、低温化学活性好。

在国内已建和在建的装置共有13套22台⽓化炉，已投产的有16台。

属流化床⽓化炉，床层中部温度1000～1050℃。

⽬前最⼤的⽓化炉产⽓量为4万m3/h半⽔煤⽓。

缺点是⽓化压⼒为常压，单炉⽓化能⼒低，产品⽓中CH4含量⾼达1.5%～2.0%，飞灰量⼤、对环境污染及飞灰堆存和综合利⽤问题有待解决。