国内煤气化技术评述与展望

合集下载

煤气化技术的发展和趋势

煤气化技术的发展和趋势

煤气化技术简介及发展趋势现在煤化工在全国发展的很火,特别是煤制烯烃、煤制气、煤制油等等发展的过快过多,煤气化技术也是五花八门,许多煤气化技术专利商把自己的技术介绍的是世界上最好,没有一点毛病,完美无瑕,其实没有哪一个气化技术是万能的,哪一个气化炉都不是万能炉,都有利弊,煤炭的适应性,工艺要求,投资规模,地质水质条件,产品规模、技术成熟性等等,下面简单介绍一下煤化工气化技术的一些情况。

煤气化是煤化工的龙头,也是煤化工的技术含量较高,主要投资较大,占整个煤化工投资40--50%, 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和氢气。

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。

煤炭气化时,必须具备三个条件,即气化炉、气化剂、供给热量,三者缺一不可。

气化过程发生的反应包括煤的热解、气化和燃烧反应。

煤的热解是指煤从固相变为气、固、液三相产物的过程。

煤的气化和燃烧反应则包括两种反应类型,即非均相气-固反应和均相的气相反应。

不同的气化工艺对原料的性质要求有所不同,因此在选择煤气化工艺时,考虑气化用煤的特性及其影响极为重要。

气化用煤的性质主要包括煤的反应性、粘结性、结渣性、热稳定性、机械强度、粒度组成以及水分、灰分和硫分含量等。

按不同“技术工艺方式”分类煤炭气化工艺可按压力、气化剂、气化过程供热方式等分类,常用的是按气化炉内煤料与气化剂的接触方式区分,主要有:固定床气化在气化过程中,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,煤料下降速度很慢,甚至可视为固定不动,因此称之为固定床气化;而实际上,煤料在气化过程中是以很慢的速度向下移动的,比较准确的称其为移动床气化。

煤炭气化技术的发展与应用前景分析

煤炭气化技术的发展与应用前景分析

煤炭气化技术的发展与应用前景分析近年来,随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益突出,煤炭气化技术作为一种清洁高效的能源转化方式备受关注。

本文将从煤炭气化技术的发展历程、应用领域和前景展望三个方面进行分析。

煤炭气化技术是将煤炭转化为合成气的过程,合成气主要由一氧化碳和氢气组成,可作为化工原料、燃料和电力等多种用途。

煤炭气化技术的发展可以追溯到19世纪末,但直到20世纪上半叶才开始得到广泛应用。

随着石油资源的逐渐枯竭和能源结构的转型,煤炭气化技术受到越来越多的关注和重视。

目前,煤炭气化技术的应用领域主要包括化工、燃料和电力。

在化工领域,合成气可用于生产氨、甲醇、合成油和合成烃等化工产品,为化工工业提供了新的原料来源。

在燃料领域,合成气可用于制备液化石油气(LPG)、液化天然气(LNG)和合成燃料等,满足不同能源需求。

在电力领域,煤炭气化技术可以与燃气轮机或燃气锅炉相结合,提供高效清洁的发电方式,减少对煤炭的直接燃烧,降低二氧化碳等排放物的产生。

然而,煤炭气化技术的应用仍面临一些挑战和难题。

首先,煤炭气化过程中会产生大量的二氧化碳,如何有效地捕获和储存二氧化碳成为一个亟待解决的问题。

其次,煤炭气化技术需要大量的能源投入,如何提高能源利用效率和降低成本是一个重要的研究方向。

此外,煤炭气化技术的应用还面临一些技术难题,如气化剂的选择、气化反应的控制和废气处理等。

尽管面临一些挑战,但煤炭气化技术仍具有广阔的发展前景。

首先,煤炭气化技术可以有效利用煤炭资源,提高能源利用效率,减少对石油和天然气等化石能源的依赖。

其次,煤炭气化技术可以降低燃烧过程中产生的污染物排放,减少对环境的影响,符合可持续发展的要求。

此外,煤炭气化技术还可以为煤炭行业提供新的发展机遇,推动煤炭产业的转型升级。

未来,随着科技的不断进步和创新,煤炭气化技术有望实现更大的突破和应用。

一方面,煤炭气化技术可以与其他新能源技术相结合,如太阳能、风能和生物能等,实现能源的多元化和综合利用。

煤气化技术的现状及发展趋势概览

煤气化技术的现状及发展趋势概览

煤气化技术是现代煤化工的基础,是通过煤直接液化制取油品或者在高温下气化制得合成气,再以合成气为原料制取甲醇、合成油、天然气等一级产品及以甲醇为原料制得乙烯、丙烯等二级化工产品的核心技术。

作为煤化工产业链中的“龙头”装置,煤气化装置具有投入大、可靠性要求高、对整个产业链经济效益影响大等特点。

目前国内外气化技术众多,各种技术都有其特点和特定的合用场合,它们的工业化应用程度及可靠性不同,选择与煤种及下游产品相适宜的煤气化工艺技术是煤化工产业发展中的重要决策。

工业上以煤为原料生产合成气的历史已有百余年。

根据发展进程分析,煤气化技术可分为三代。

第一代气化技术为固定床、挪移床气化技术,多以块煤和小颗粒煤为原料制取合成气,装置规模、原料、能耗及环保的局限性较大;第二代气化技术是现阶段最具有代表性的改进型流化床温和流床技术,其特征是连续进料及高温液态排渣;第三代气化技术尚处于小试或者中试阶段,如煤的催化气化、煤的加氢气化、煤的地下气化、煤的等离子体气化、煤的太阳能气化和煤的核能余热气化等。

本文综述了近年来国内外煤气化技术开辟及应用的发展情况,论述了固定床、流化床、气流床及煤催化气化等煤气化技术的现状及发展趋势。

1 .国内外煤气化技术的发展现状在世界能源储量中,煤炭约占79% ,石油与天然气约占12%。

煤炭利用技术的研究和开辟是能源战略的重要内容之一。

世界煤化工的发展经历了起步阶段、发展阶段、停滞阶段和复兴阶段。

20 世纪初,煤炭炼焦工业的兴起标志着世界煤化工发展的起步。

此后世界煤化工迅速发展,直到20 世纪中叶,煤向来是世界有机化学工业的主要原料。

随着石油化学工业的兴起与发展,煤在化工原料中所占的比例不断下降并逐渐被石油和天然气替代,世界煤化工技术及产业的发展一度停滞。

直到20 世纪70 年代末,由于石油价格大幅攀升,影响了世界石油化学工业的发展,同时煤化工在煤气化、煤液化等方面取得了显著的发展。

特殊是20 世纪90 年代后,世界石油价格长期在高位运行,且呈现不断上升趋势,这就更加促进了煤化工技术的发展,煤化工重新受到了人们的重视。

煤炭气化技术的发展与应用前景展望

煤炭气化技术的发展与应用前景展望

煤炭气化技术的发展与应用前景展望随着全球能源需求的不断增长和环境保护意识的提高,寻找替代传统能源的技术和资源已成为当务之急。

在这一背景下,煤炭气化技术作为一种高效、清洁的能源转化方式,引起了广泛关注。

本文将探讨煤炭气化技术的发展历程、应用领域以及未来的前景展望。

煤炭气化技术是将煤炭转化为合成气(一种由一氧化碳和氢气组成的气体)的过程。

这种技术最早在19世纪末开始发展,并在20世纪初实现了工业化应用。

然而,由于当时的技术限制和能源市场的变化,煤炭气化技术并没有得到广泛应用。

随着科技的进步和环境问题的日益突出,煤炭气化技术再次受到重视。

与传统的煤炭燃烧相比,煤炭气化技术具有诸多优势。

首先,煤炭气化可以将煤炭中的有害物质如硫、氮等进行有效去除,减少了大气污染物的排放。

其次,煤炭气化产生的合成气可用作燃料,取代传统的煤炭燃烧,减少了温室气体的排放,对缓解气候变化具有积极意义。

此外,煤炭气化还可以生产化学品和液体燃料,提高能源利用效率。

煤炭气化技术的应用领域广泛,涵盖了能源、化工、冶金等多个领域。

在能源领域,煤炭气化可以用于发电、供热和城市燃气等方面。

煤炭气化发电可以提高煤炭利用效率,减少能源消耗和环境污染。

在化工领域,煤炭气化可以生产合成氨、甲醇、乙二醇等化学品,满足工业生产的需求。

此外,煤炭气化还可以用于冶金行业,生产高纯度的一氧化碳和氢气,用于金属冶炼和合金制备。

然而,煤炭气化技术在实际应用中仍面临一些挑战。

首先,煤炭气化过程需要大量的能源投入,导致能源消耗增加。

其次,煤炭气化废水和废气的处理成本较高,需要进一步研究和改进。

此外,煤炭气化技术的推广和应用还面临技术标准和政策法规等方面的制约。

未来,煤炭气化技术的发展前景仍然广阔。

随着科技的不断进步,煤炭气化技术将更加高效、环保和经济。

煤炭气化技术与可再生能源如风能、太阳能等的结合,可以实现能源的互补和平衡,提供可持续的能源供应。

此外,煤炭气化技术的应用还可以促进区域经济发展和能源结构优化,提高能源安全和国家竞争力。

煤气化技术研究及应用前景展望

煤气化技术研究及应用前景展望

煤气化技术研究及应用前景展望煤气化技术是一种将煤炭转化为合成气的过程,通过高温和压力下的化学反应,将煤炭中的碳氢化合物转化为一种混合气体,其中主要成分是一氧化碳和氢气。

这种合成气可以用于发电、制造化学品、液体燃料等多个领域。

随着能源需求的增长和环境污染问题的日益突出,煤气化技术在能源转型和环境保护方面具有重要的应用前景。

煤气化技术的研究和发展已经有数十年的历史,目前已经取得了一系列重要的成果。

研究人员通过改进反应器设计、优化催化剂配方等手段,提高了煤气化过程的效率和产气质量。

同时,煤气化技术也逐渐与其他领域的技术相结合,如燃料电池、合成氨等,进一步提高了煤气化的综合利用效率。

煤气化技术的应用前景非常广阔。

首先,煤气化技术可以为煤炭资源的高效利用提供途径。

煤气化可以将煤炭中的有机物转化为气体,使得煤炭的能源价值得到充分发挥。

与传统的燃煤发电相比,煤气化发电可以减少大气污染物的排放,降低对环境的影响。

其次,煤气化技术还可以为化学工业提供原料。

合成气中的一氧化碳和氢气可以用于合成液体燃料、合成氨等化学品,为化工行业的发展提供了新的选择。

此外,煤气化技术还可以与其他技术相结合,如燃料电池技术,实现煤气的高效利用和能源的清洁转化。

然而,煤气化技术在应用中还面临一些挑战。

首先,煤气化过程需要高温和高压的条件,能源消耗较大。

因此,在提高煤气化效率的同时,也需要寻找更加节能环保的工艺和设备。

其次,煤气化过程中会产生大量的副产物,如焦炭和灰渣,对环境造成一定的影响。

因此,需要开发高效的副产物处理技术,实现煤气化过程的资源综合利用。

此外,煤气化技术的应用还需要解决一些经济和政策上的问题,如投资成本高、市场需求不确定等。

尽管面临一些挑战,但煤气化技术在能源转型和环境保护方面的潜力巨大。

随着能源需求的增长和环境污染问题的加剧,煤气化技术将成为解决能源和环境问题的重要手段之一。

未来,我们可以预见,煤气化技术将进一步发展,实现更高效、更清洁的能源转化。

煤气化技术的应用与发展前景

煤气化技术的应用与发展前景

煤气化技术的应用与发展前景煤气化技术是一种将固体煤转化为可燃气体的过程,通过这种技术可以将煤炭资源转化为更清洁、高效的能源形式。

煤气化技术的应用和发展前景备受关注,本文将探讨其在能源领域的应用以及未来的发展前景。

一、煤气化技术的应用1.1 煤气化在化工行业中的应用煤气化技术在化工行业中有广泛的应用。

通过煤气化,煤炭可以转化为合成气,再通过合成气制取合成氨、合成甲醇等重要化工原料。

这种方法不仅可以减少对石油等化石能源的依赖,还可以有效利用煤炭资源,提高资源利用率。

同时,合成氨和合成甲醇等产品也具有广泛的用途,可以用于制造肥料、塑料、涂料等。

1.2 煤气化在能源领域中的应用煤气化技术在能源领域中也有重要的应用。

通过煤气化,煤炭可以转化为合成气,再通过合成气发电、合成气制取液化石油气等方式,将其转化为电力和清洁燃料。

相比传统的燃煤发电,煤气化发电能够大幅减少污染物的排放,提高能源利用效率。

此外,煤气化技术还可以用于生产煤制天然气,实现煤炭资源的高效利用。

二、煤气化技术的发展前景2.1 煤气化技术在环保方面的优势随着人们对环境保护的重视程度不断提高,煤气化技术的环保优势逐渐凸显。

相比传统的燃煤发电,煤气化发电可以大幅减少二氧化硫、氮氧化物等有害气体的排放,减少大气污染。

此外,煤气化技术还可以实现二氧化碳的捕集和储存,减少温室气体的排放,对于应对气候变化具有积极意义。

2.2 煤气化技术在能源转型中的作用随着全球对可再生能源的需求不断增长,煤气化技术在能源转型中扮演着重要角色。

煤气化技术可以将煤炭等化石能源转化为可再生能源的替代品,为能源转型提供了一种可行的途径。

同时,煤气化技术还可以与可再生能源相结合,实现煤炭与太阳能、风能等能源的互补利用,提高能源的可持续性。

2.3 煤气化技术在能源供应安全中的重要性煤气化技术在能源供应安全中也具有重要的地位。

煤炭作为世界上最丰富的化石能源之一,其资源储量丰富、分布广泛,可以为国家提供稳定的能源供应。

煤制天然气技术发展现状及前景展望

煤制天然气技术发展现状及前景展望

煤制天然气技术发展现状及前景展望煤制天然气技术发展现状及前景展望引言:随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益严重,寻找替代传统石油和天然气资源的能源途径显得愈发重要。

煤作为丰富的化石能源资源,具有广泛储量和可开采性等优势,因此煤制天然气(Coal-to-Gas,简称CTG)技术在能源领域逐渐崭露头角。

一、煤制天然气技术的发展现状煤制气技术早在二战时期即有了实践,但由于技术限制以及其高成本等因素,一直未能大规模应用。

近年来,随着技术的不断突破和成本的逐渐降低,煤制天然气技术取得了长足的进展并广泛应用于能源领域。

目前,煤制天然气技术主要有煤炭气化、合成气制备、甲醇合成和甲烷化等环节。

通过煤的气化可以将固体煤转化为气态或液态的合成气,之后再通过合成气制备得到甲醇等化学品,最终经甲烷化反应将甲醇转化为天然气。

在这个煤制天然气的过程中,项目还可根据不同需求和技术可行性选择适合的工艺路线。

我国在煤制天然气技术的研发和应用上取得了显著成就。

2010年,国家能源局启动了煤炭清洁高效利用试点示范工程,在全国范围内探索和推广煤制气技术。

目前,我国已建成多个大型煤制天然气项目,年产天然气已达数千亿立方米。

二、煤制天然气技术的优势煤制天然气技术相较于传统天然气具有多重优势。

首先,煤作为丰富的能源资源,具有较高储量和分布广泛的特点,可以有效减少对进口天然气的依赖,保障能源安全。

其次,煤制天然气技术可以有效减少温室气体排放。

煤炭是传统能源领域的主要温室气体排放来源之一,而煤制天然气技术可以将煤中所含的硫、氮等有害物质以及二氧化碳等温室气体捕捉和处理,降低温室气体排放量,减轻环境污染。

此外,煤制天然气技术还可以推动煤炭行业转型升级,提高资源综合利用率。

通过煤炭气化和合成气制备过程,可以从煤炭中提取出各种化学品,促进煤炭深加工和高值利用。

三、煤制天然气技术的前景展望煤制天然气技术在未来的能源领域具有广阔的前景。

首先,随着国内天然气需求的快速增长,煤制天然气技术可以为我国解决能源供应压力提供重要支撑。

煤炭气化技术及应用前景

煤炭气化技术及应用前景

煤炭气化技术及应用前景煤炭作为我国主要的能源来源之一,一直以来都扮演着重要的角色。

然而,煤炭的燃烧不仅产生大量的二氧化碳等温室气体,还会释放出有害物质,对环境造成严重污染。

为了解决这个问题,煤炭气化技术应运而生。

煤炭气化技术是将煤炭转化为可燃气体的过程。

通过气化反应,煤炭中的碳、氢等元素与氧气反应生成一系列气体,主要包括一氧化碳、氢气和甲烷等。

这些气体可以用作燃料,也可以用于化工合成等领域。

与传统的燃烧方式相比,煤炭气化技术具有许多优势。

首先,煤炭气化技术可以减少二氧化碳的排放。

煤炭气化产生的气体中含有较高浓度的一氧化碳,可以通过进一步的处理转化为二氧化碳。

而这些二氧化碳可以被收集和储存,从而减少对大气的排放。

这种碳捕集技术可以有效地减缓全球气候变化的速度。

其次,煤炭气化技术可以实现资源的高效利用。

煤炭气化可以将煤炭中的碳、氢等元素转化为气体,而不是直接燃烧。

这样一来,煤炭的能量利用率大大提高,可以充分发挥煤炭的潜在能量。

同时,煤炭气化还可以产生一系列有机化合物,可以用于合成燃料、化工原料等,进一步提高资源的利用效率。

此外,煤炭气化技术还可以解决煤炭开采带来的环境问题。

传统的煤炭开采方式会导致大量的煤矸石堆积,给生态环境带来严重破坏。

而煤炭气化可以将煤炭中的有机物转化为气体,减少煤矸石的产生。

同时,煤炭气化还可以对煤炭进行深度加工,将煤炭中的灰分、硫等有害物质去除,减少对环境的污染。

然而,煤炭气化技术也面临一些挑战。

首先,煤炭气化过程中产生的气体中可能含有一些有害物质,如硫化物、氮氧化物等。

这些物质需要经过进一步的处理才能达到环境排放标准。

其次,煤炭气化技术的设备和工艺相对复杂,需要大量的投资和技术支持。

此外,煤炭气化过程中需要消耗大量的水和能源,对水资源和能源供应也提出了一定的挑战。

尽管面临一些挑战,煤炭气化技术仍然具有广阔的应用前景。

随着环境保护意识的提高和对可再生能源的需求增加,煤炭气化技术将逐渐成为一种重要的能源转换方式。

煤炭气化技术的发展趋势及应用前景分析

煤炭气化技术的发展趋势及应用前景分析

煤炭气化技术的发展趋势及应用前景分析煤炭气化技术是将煤炭转化为合成气的一种重要工艺,它具有高效能、低排放、多产物利用等优势。

随着能源需求的不断增长和环境保护意识的提高,煤炭气化技术在能源转型和环保领域的应用前景备受关注。

本文将从技术发展趋势和应用前景两个方面进行分析。

一、技术发展趋势1. 高效能化:随着科技的不断进步,煤炭气化技术在高效能方面取得了显著进展。

传统的煤炭气化技术存在能源浪费和低效率的问题,而现代化的气化技术可以实现煤炭的高效转化,提高能源利用率。

例如,采用先进的气化反应器和催化剂,可以提高气化效率,减少能源损耗。

2. 清洁化:环境保护意识的提高促使煤炭气化技术向清洁化方向发展。

传统的煤炭气化过程中会产生大量的二氧化碳、一氧化碳和硫化物等有害气体,对环境造成严重污染。

而现代化的气化技术可以通过气体净化、尾气处理等手段,有效减少有害气体的排放,实现清洁能源的生产。

3. 多产物利用:煤炭气化技术不仅可以生产合成气,还可以获得一系列有价值的副产品。

例如,合成气可以用于制备合成燃料、化学品和氢气等,副产品包括煤焦油、煤炭灰等可以用于生产沥青、水泥等。

多产物利用不仅可以提高资源利用效率,还可以降低煤炭气化过程的成本。

二、应用前景分析1. 能源转型:煤炭气化技术在能源转型中具有重要作用。

传统的煤炭燃烧方式会产生大量的二氧化碳和污染物,对空气质量和环境造成严重影响。

而煤炭气化技术可以将煤炭转化为合成气,通过合成气发电、合成气制热等方式替代传统的煤炭燃烧,实现清洁能源的利用,减少对化石燃料的依赖。

2. 化学工业:煤炭气化技术在化学工业中有广阔的应用前景。

合成气可以用于制备合成燃料、化学品和氢气等,这些产品在能源、化工、交通等领域的需求量巨大。

同时,副产品的多产物利用也为化学工业提供了更多的原料来源,降低了生产成本,促进了化学工业的可持续发展。

3. 煤炭资源利用:煤炭气化技术可以充分利用煤炭资源。

目前,全球煤炭资源储量丰富,但传统的煤炭开采和利用方式存在浪费和环境污染问题。

煤炭气化技术在能源转型中的应用与展望

煤炭气化技术在能源转型中的应用与展望

煤炭气化技术在能源转型中的应用与展望随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益凸显,能源转型成为各国共同关注的焦点。

在这一背景下,煤炭气化技术作为一种清洁高效利用煤炭资源的手段,具有重要的应用前景和发展潜力。

本文将就煤炭气化技术在能源转型中的应用与展望进行探讨。

煤炭气化技术是将煤炭转化为合成气的过程,合成气中主要包含一氧化碳和氢气。

这种合成气可以用于发电、制造化学品、燃料和液体燃料等多个领域。

相比于传统的燃煤发电方式,煤炭气化技术具有以下几个显著优点。

首先,煤炭气化技术可以实现煤炭资源的高效利用。

由于煤炭气化可以将煤炭中的有机物质转化为可利用的气体,因此可以充分利用煤炭资源中的能源和化工原料。

这不仅可以提高煤炭资源的利用率,还可以减少对煤炭的需求,从而降低对煤炭资源的开采压力。

其次,煤炭气化技术可以减少大气污染物的排放。

燃煤发电是目前全球主要的电力供应方式之一,但其排放的二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等大气污染物对环境和人类健康造成了严重影响。

而煤炭气化技术可以通过气化过程中的高温和高压条件,使得煤炭中的硫和氮等元素转化为气体状态,从而减少了大气污染物的排放。

此外,煤炭气化技术还可以实现能源的多元化。

目前,全球能源供应主要依赖于石油、天然气和煤炭等化石能源。

然而,这些能源的供应存在着地域和资源的限制,容易导致能源安全问题。

而煤炭气化技术可以将煤炭转化为合成气,从而实现能源的多元化。

合成气既可以用于发电,又可以制造化学品和燃料,因此可以减少对传统能源的依赖,提高能源供应的可持续性。

尽管煤炭气化技术具有广阔的应用前景,但在实际应用中仍然存在一些挑战和问题。

首先,煤炭气化技术的投资成本较高。

气化设备的建设和运营需要巨额资金投入,这对于一些发展中国家来说是一个较大的挑战。

其次,煤炭气化过程中产生的废水和废气对环境造成一定的影响。

这就需要加强废气和废水的处理技术研究,以减少对环境的负面影响。

此外,煤炭气化技术的发展还需要加强相关政策的支持和鼓励,以推动其产业化和商业化进程。

煤炭气化技术研究与应用前景展望

煤炭气化技术研究与应用前景展望

煤炭气化技术研究与应用前景展望煤炭作为我国最主要的能源资源之一,在我国的能源结构中占据着重要地位。

然而,煤炭的燃烧排放产生的大量二氧化碳等温室气体对环境造成了严重的污染和气候变化的威胁。

为了解决这一问题,煤炭气化技术应运而生,并逐渐成为研究和应用的热点。

煤炭气化技术是将煤炭在高温和高压条件下与氧气或水蒸气反应,产生一系列气体和液体产品的过程。

这种技术可以将煤炭中的有机物质转化为可燃气体,如合成气和甲烷,同时还可以获得一些有价值的化学品和液体燃料。

相比于传统的燃煤发电和炼焦炉等方式,煤炭气化技术具有更高的能源利用效率和更低的污染排放。

煤炭气化技术的研究和应用已经取得了一系列重要的进展。

首先,煤炭气化技术可以实现煤炭的清洁利用。

通过气化技术,煤炭中的硫、氮等有害元素可以得到有效去除,大大减少了燃烧过程中的污染物排放。

其次,煤炭气化技术可以实现煤炭的高效利用。

传统的燃煤发电和炼焦炉等方式只能利用煤炭中的一小部分能量,而气化技术可以将煤炭中的有机物质转化为可燃气体,实现了能源的更充分利用。

此外,煤炭气化技术还可以获得一些有价值的化学品和液体燃料,如合成气、甲醇和液化天然气等,为我国的化工和能源行业提供了新的发展机遇。

然而,煤炭气化技术在研究和应用过程中还面临着一些挑战和问题。

首先,气化过程中产生的气体中含有大量的一氧化碳和二氧化碳等温室气体,对环境造成了一定的影响。

其次,气化设备的投资和运行成本较高,限制了技术的推广应用。

此外,气化技术的稳定性和可靠性也需要进一步提高,以确保设备的长期运行和安全生产。

面对这些挑战,煤炭气化技术的研究和应用仍有许多发展的空间和前景。

首先,可以进一步改进气化工艺,降低温室气体的排放。

通过研究和开发新型催化剂和反应器,可以提高气化反应的选择性和效率,减少一氧化碳和二氧化碳的生成量。

其次,可以加强对气化废气的处理和利用。

通过开发和应用先进的气体净化和回收技术,可以将废气中的有价值组分提取出来,实现资源的再利用。

煤炭气化技术的发展与应用前景

煤炭气化技术的发展与应用前景

煤炭气化技术的发展与应用前景煤炭作为我国主要的能源资源之一,在我国的能源结构中占据着重要地位。

然而,煤炭的高污染排放和能源利用效率低下等问题也日益凸显。

为了解决这些问题,煤炭气化技术应运而生,并且在近年来取得了长足的发展。

本文将探讨煤炭气化技术的发展与应用前景。

首先,煤炭气化技术是一种将固体煤转化为气体燃料的技术。

通过高温和高压的条件下,煤炭中的碳和氢等元素与水蒸气或空气反应,生成合成气。

合成气中主要含有一氧化碳、氢气和二氧化碳等成分,可以用于发电、制造化学品和燃料等方面。

相比于传统的燃煤发电方式,煤炭气化技术能够大幅减少污染物的排放,提高能源利用效率,对于改善环境污染和节约能源具有重要意义。

其次,煤炭气化技术的发展已经取得了显著的成果。

我国在煤炭气化技术方面投入了大量的研发和应用工作,并取得了一系列重要的突破。

例如,我国成功开发了多种煤炭气化技术,包括固定床气化、流化床气化和煤浆气化等。

这些技术在实际应用中已经取得了良好的效果,为我国的能源结构调整和环境保护提供了有力支撑。

此外,煤炭气化技术的应用前景也非常广阔。

首先,煤炭气化技术可以用于发电。

合成气可以直接燃烧,也可以通过气轮机和蒸汽轮机等设备转化为电能。

这种发电方式不仅能够提高能源利用效率,还能够减少大气污染物的排放。

其次,煤炭气化技术可以用于制造化学品。

合成气可以用于合成氨、甲醇、乙烯等化学品,为化工行业提供了新的原料来源。

此外,煤炭气化技术还可以用于制造燃料。

合成气可以通过化学反应转化为液体燃料,如合成柴油和合成天然气等,为交通运输和工业生产提供了新的能源选择。

然而,煤炭气化技术的发展也面临一些挑战和问题。

首先,煤炭气化技术的建设成本较高。

由于煤炭气化技术需要高温和高压的条件,设备的制造和维护成本较高,需要大量的投资。

其次,煤炭气化技术的环境影响也需要引起关注。

尽管煤炭气化技术可以减少大气污染物的排放,但在气化过程中仍会产生一定量的二氧化碳和其他有害气体。

现代煤气化技术发展趋势及应用综述

现代煤气化技术发展趋势及应用综述

现代煤气化技术发展趋势及应用综述现代煤气化技术发展趋势及应用综述随着能源需求的不断增长和对可再生能源的追求,现代煤气化技术在能源行业中扮演着重要角色。

煤气化技术是将煤作为原料,在高温、高压和有限氧气条件下进行化学反应,产生合成气的过程。

合成气是由一氧化碳和氢气组成的混合气体,可以用于发电、制造合成化学品和液体燃料。

本文将综述现代煤气化技术的发展趋势及应用。

首先,现代煤气化技术的发展呈现出以下几个趋势。

第一,提高煤气化效率。

传统煤气化技术的煤转化率相对较低,存在能源浪费的问题。

现代煤气化技术通过优化反应条件、改进催化剂和提高反应器设计,能有效提高煤气化效率。

第二,减少环境污染。

煤气化过程会产生大量的二氧化碳、氮氧化物和硫化物等有害气体。

现代煤气化技术致力于减少这些有害气体的排放,通过煤气洁净化技术和二氧化碳捕获与储存技术,实现煤气化过程的清洁和环保。

第三,提高产品多样性。

传统煤气化技术主要生产一氧化碳和氢气,而现代煤气化技术能够生产更多种类的化学品和液体燃料,如甲醇、乙醇和丙烷等。

这种多样性使煤气化在化工、化纤、石化等行业中具有更广泛的应用前景。

其次,现代煤气化技术在能源行业中有着广泛的应用。

首先是电力行业。

煤气化技术可以将煤直接转化为合成气,再通过燃烧发电,可以实现高效能量转换,减少传统燃煤电厂的污染物排放。

其次是化工行业。

合成气是化工原料的重要来源之一,可以用于生产化学原料、合成润滑油和塑料等。

此外,煤气化技术还可以用于制造合成液体燃料,如甲醇和丙烷,以替代石油燃料,减少对化石燃料的依赖。

同时,煤气化技术也可以用于煤炭资源的综合利用,提高煤炭资源的利用效率和降低对进口能源的依赖。

然而,现代煤气化技术仍面临一定的挑战。

首先是技术成本。

煤气化技术的投资和运营成本相对较高,这是由于高温、高压和特殊反应条件的要求以及后处理设备的需求。

其次是对水资源的需求。

煤气化过程需要大量的水来作为催化剂和冷却剂,但水资源的有限性使得煤气化技术的可持续性受到一定限制。

煤炭气化技术的发展与应用前景

煤炭气化技术的发展与应用前景

煤炭气化技术的发展与应用前景煤炭气化技术作为一种重要的能源转化技术,近年来得到了广泛的关注和研究。

它通过将煤炭转化为合成气,进一步提取出煤气、煤油和煤焦油等有价值的产品,既能有效利用煤炭资源,又能减少环境污染。

本文将探讨煤炭气化技术的发展历程,分析其应用前景,并展望未来的发展方向。

煤炭气化技术的发展可以追溯到19世纪末的工业革命时期。

当时,人们开始意识到煤炭资源的重要性,但传统的燃煤方式存在着煤烟污染、低效能等问题。

煤炭气化技术的出现为解决这些问题提供了新的途径。

最早的煤炭气化技术是通过加热煤炭,使其产生可燃气体,然后将其用于照明和供热等方面。

随着科技的进步,煤炭气化技术逐渐得到改进和完善,新型的气化炉和气化工艺相继问世。

在20世纪,煤炭气化技术迎来了快速发展的时期。

特别是在第二次世界大战期间,由于石油资源的短缺,煤炭气化技术被广泛应用于合成燃料的生产。

在那个时候,煤炭气化技术不仅仅是一种能源转化技术,更是国家安全和经济发展的重要支撑。

然而,随着石油资源的重新供应,煤炭气化技术逐渐被淡忘,研究和应用的热情也有所降低。

然而,近年来,随着环境污染和能源安全问题的日益突出,煤炭气化技术再次成为研究和应用的热点。

煤炭气化技术可以将煤炭中的有机物质转化为合成气,这种气体可以用于发电、制造化学品和合成燃料等方面。

相比于传统的燃煤方式,煤炭气化技术可以大幅度减少二氧化碳和其他有害气体的排放,对环境保护具有重要意义。

而且,煤炭气化技术还能够提取出其他有价值的产品,如煤气、煤油和煤焦油等,进一步提高煤炭资源的利用效率。

尽管煤炭气化技术在环保和能源利用方面具有巨大的潜力,但仍面临着一些挑战和困难。

首先,煤炭气化技术的成本较高,需要大量的投资和专业技术支持。

其次,煤炭气化过程中产生的废水和废气处理也是一个难题,需要寻找有效的处理方法。

此外,煤炭气化技术的应用也受到煤炭资源的地域限制,只能在煤炭资源丰富的地区推广应用。

煤成气化技术发展现状及未来展望

煤成气化技术发展现状及未来展望

煤成气化技术发展现状及未来展望随着工业化进程的不断加速,能源的需求越来越大。

传统的化石能源短缺,新型能源就成为了人们关注的焦点。

其中,煤成气化技术成为了备受瞩目的领域。

在这个领域里,煤可以被转化成为可再生的气体资源,从而为解决能源短缺问题提供了一种可行的途径。

本文将探讨煤成气化技术的发展现状以及未来展望。

一、煤成气化技术的概念和发展历程煤成气化技术是指将煤转化为气体燃料的技术。

对于煤的转化技术,可以采用多种不同的方法,包括煤气化、煤液化和煤热解等。

其中,煤气化技术是最为主流的一种,并且也是煤成气化技术的代表。

在煤气化技术中,煤先被加热到高温下,与水蒸气或者其他的气体一起反应,产生一种混合气体。

这种混合气体可以通过净化和分离等步骤,得到市场上所需要的合成气,包括甲烷、乙烷、工业原料气和燃料气等。

煤成气化技术的发展历程可以追溯到上世纪30年代。

当时,在德国,一家煤矿厂开始使用煤气化技术,将煤转化为煤气,并将煤气作为能源用于生产和生活中。

接着,在上世纪40年代,美国的一家煤矿厂也开始使用煤气化技术。

到了上世纪60年代,日本和中国也相继开始煤气化技术的研究和应用。

在上世纪70年代,煤气化技术得到了广泛的使用,此后,煤成气化技术一直得到了各国的重视,并取得了重大进展。

二、煤成气化技术的发展现状随着科学技术的发展和比较煤资源的不断增加,煤成气化技术得到了迅猛的发展。

在煤成气化技术的应用中,三个国家比较典型,分别是中国、美国和俄罗斯。

2.1 中国中国地大物博,煤炭资源得天独厚,因此煤气化技术在中国有着广泛的应用。

如今,中国成为煤化工全球最大的生产国。

其在煤成气化技术的研究方面也取得了很大的成果。

例如,借助规模化的煤气化技术,中国已经成功建成了世界上最大的气化工厂。

在国家的支持下,相关企业已经积极投入到煤成气化技术的发展中,不断创新和提升技术,意在满足国家能源需求的大局。

2.2 美国美国在此领域也有着广泛应用,其煤气化技术的研究主要集中在煤成气化技术上,实现了煤的转化。

煤气化技术应用现状及发展趋势

煤气化技术应用现状及发展趋势

煤气化技术应用现状及发展趋势摘要:煤气化技术是煤炭清洁利用的关键技术,也是实现煤炭资源高效、清洁利用的关键技术之一。

近年来,我国煤气化技术发展迅速,在煤气化工艺、设备及关键设备等方面取得了一系列突破。

然而,受煤质、能源结构、技术经济等因素的影响,我国煤气化产业发展仍存在一些问题。

本文在分析国内煤气化产业现状及发展趋势的基础上,对如何推动我国煤气化产业的发展提出了建议,以期对我国煤气化产业的发展有所帮助。

关键词:煤气化;技术应用;现状;发展趋势引言:煤气化技术是一种将固体或液体燃料转化为气体燃料的清洁能源技术。

随着全球对环境保护和能源效率的关注日益加深,煤气化技术已成为当今世界各国大力发展的清洁能源技术之一,具有极其重要的战略意义。

本文将介绍煤气化技术的应用现状及发展趋势。

一、煤气化技术应用现状煤炭资源作为全球范围内的主要能源之一,在全球能源供应中占据着重要的地位。

然而,随着社会对绿色环保理念的不断强调,煤炭行业的发展面临着巨大的挑战。

过去,煤化工行业一直是许多国家的重点产业,包括我国。

然而,传统的煤炭开发模式存在着严重的环境污染问题,同时也会产生大量的废弃物,资源利用率较低,这些问题亟待改善。

为了应对这些挑战,我们需要在煤炭的开发和利用方面进行改革和创新。

首先,我们可以加强环境保护措施,通过采用先进的清洁煤技术和高效的排放控制设备,减少煤炭开采和利用过程中的污染物排放。

此外,可以推动煤炭行业向低碳、高效的方向发展,加大对清洁能源技术的研发和应用,以减少对煤炭的依赖。

同时,我们还应该注重提高煤炭资源的利用率。

传统的煤炭开采方式往往只能获得其中一部分可燃物质,而大量的煤矸石和废弃物被浪费掉。

因此,我们可以通过开发煤炭综合利用技术,将废弃物转化为资源,实现资源的循环利用。

例如,可以利用煤矸石进行填埋气发电,将废弃煤渣用于建材生产等,从而最大限度地提高煤炭资源的利用效率。

此外,为了推动新能源格局的搭建,我们还应该积极发展和推广可再生能源,如风能、太阳能和水能等。

我国煤气化技术发展现状与趋势

我国煤气化技术发展现状与趋势

我国煤气化技术发展现状与趋势煤是我国重要的能源之一,煤气化技术的发展对我国经济和能源事业的发展具有重要意义。

随着国家能源战略的改变,煤气化技术也正在逐步升级与完善。

本文将对我国煤气化技术的发展现状与未来趋势进行探讨。

一、我国煤气化技术的发展历程煤气化技术在我国的发展历程可追溯至20世纪50年代,当时煤气化作为生产合成氨、合成烟煤油等化工原料的中间步骤而广泛应用。

随着我国石油资源的逐渐减少,煤气化技术从化工领域扩展到了化肥、造纸、食品等领域,成为一种重要的能源转化技术。

在80年代末,我国开始大力发展煤制油技术,煤气化技术也迎来了一个新的发展时期,成为我国能源战略的重要组成部分。

随着社会对环保的要求越来越高,传统煤气化技术面临着许多挑战。

为了适应新的发展需求,我国开始着手进行煤气化技术的升级改造。

二、我国煤气化技术的发展现状目前,我国的煤气化技术主要分为两种:一种是固定床煤气化技术,另一种是流化床煤气化技术。

固定床煤气化技术适用于生产天然气、合成气和化工原料等产品,其优点是原料适应性强,但产品稳定性较差。

流化床煤气化技术适用于生产合成烷、合成油和合成甲醇等产品,其优点是产品稳定性好,但是对原料粒度、灰分和硫分要求较高。

此外,随着新能源技术的不断发展,我国的煤气化技术也开始与可再生能源进行融合。

例如,通过太阳能或风能发电,将电能转化为热能,再用热能进行煤气化等过程,以此来降低能源消耗和环境污染。

三、煤气化技术的未来发展趋势未来,我国的煤气化技术发展将呈现以下趋势:1. 逐步降低生产成本。

随着煤气化技术的进步和原材料的成本下降,煤气化产品的成本将逐步降低,使得产品更具市场竞争力。

2. 逐步制定严格的环保标准。

随着环保意识的逐渐提高,未来煤气化技术的发展将更加注重环保问题,并且逐步制定更为严格的环保标准。

3. 创新煤气化技术。

未来,煤气化技术将趋向于高效、绿色和智能化方向,例如采用新型催化剂、透析膜技术和智能控制技术等,以提高效率、降低污染和保证运行安全。

煤气化技术现状及发展趋势

煤气化技术现状及发展趋势

煤气化技术现状及发展趋势煤气化是清洁、高效利用煤炭的主要途径之一,长期的生产实践表明,在各种煤炭转化技术中,煤气化是应优先考虑的一种加工方法。

它是煤基化学品、煤基液体燃料、合成天然气、IGCC发电、制氢、燃料电池、多联产等工艺为基础。

因此发展煤炭产业,首先要提高煤气化技术水平。

一、煤气化技术开发现状煤气化技术核心是气化炉,按煤在炉内的流体力学行为分为四类,即固定(移动)床、气流床、流化床和熔融床。

(一)固定(移动)床气化。

固定(移动)床气化,是指原料煤从炉顶加入,高温气体不断向上流动,整个物料自上而下移动,相对固定。

煤在高温气化剂作用下发生气化反应,生成高温煤气,最后从上部煤气出口出炉。

固定(移动)床气化有以下四种技术路线:1、单段式固定(移动)床气化。

因单段式固定(移动)床气化炉缺陷较多,20世纪六十年代初,国外已停止使用。

目前,单段式固定(移动)床目前真正实现工业化的只有碎煤加压气化。

2、两段式固定(移动)床气化。

该工艺是上世纪四十年代开发的,到上世纪五十年代,该技术在欧洲被广泛用于生产城市煤气和燃料气,气化剂为空气或水蒸气。

3、鲁奇加压气化。

该技术选用的煤种为长烟煤、褐煤,操作压力3.0MPa,煤气出口温度600℃,碳转化率98%。

最大缺点是冷凝洗涤污水含有大量焦油、苯和酚,处理难度大。

目前,鲁奇气化炉最大用户是南非SASOL,有各种型号97台。

4、BGL加压气化。

以喷嘴、渣池和间歇排渣系统为核心专有技术。

该工艺选用的煤种为烟煤、次烟煤,操作压力2.35~3.0MPa,煤气出口温度400~540℃,碳转化率99.5%。

(二)气流床气化。

在高温高压条件下,粉煤或水煤浆与气化剂同时由喷嘴喷入气化炉燃烧室内,迅速气化,产生粗煤气和熔渣。

因炉内气、固两相的流速基本相同,故称为气流床气化。

目前,主要有以下五种技术路线:1、德士古加压水煤浆气化技术。

该工艺选用的煤种不限,气化压力2.7~6.5MPa,气化温度1300~1500℃,碳转化率95%~99%。

煤炭地下气化技术评述及展望

煤炭地下气化技术评述及展望

煤炭地下气化技术评述及展望煤炭地下气化是一种将煤炭直接转化为可燃气体(主要是一氧化碳和氢气)的技术,同时也能实现煤炭的高效利用和环境友好。

它通过在地下将煤炭加热至高温,使其在缺氧或低氧条件下发生气化反应,从而将煤炭转化为合成气。

煤炭地下气化技术具有以下几个优点。

首先,它可以实现对低质煤和难以开采的煤炭资源的有效利用。

地下气化不受煤炭厚度和埋深的限制,能够对煤炭资源进行充分利用。

其次,地下气化技术能够减少煤炭采矿带来的地表环境破坏。

相比传统的煤炭开采方式,地下气化能够减少或避免煤矿废弃物的堆放和环境污染。

此外,煤炭地下气化可以生产出清洁燃料气体,具有较低的碳排放和烟尘排放,对环境的污染较小。

然而,煤炭地下气化技术也存在一些挑战和问题。

首先,地下气化过程中会产生大量的煤矿瓦斯,如果不能有效地进行收集和利用,将产生安全隐患。

其次,由于地下气化过程中需要在地层中引入氧气或水蒸气,可能会引起地壳下沉和热干扰等地质问题。

此外,地下气化过程还需要对反应产物进行处理和净化,提高了投资和运营成本。

对于煤炭地下气化技术的展望,我们可以看到一些发展趋势。

首先,煤炭地下气化技术将与CO2捕获和储存技术相结合,实现煤炭的低碳利用。

通过捕获和储存地下气化过程中产生的CO2,可以有效地减少温室气体的排放。

其次,随着煤炭资源的日益稀缺,煤炭地下气化技术将面临着更高的技术要求和经济压力。

未来的发展方向将更加注重技术创新和成本降低,提高煤炭地下气化的经济性和可行性。

此外,煤炭地下气化技术还可以与其他能源技术相结合,实现多能互补和综合利用。

例如,可以将地下气化过程中产生的废热用于蒸汽动力发电,提高能源利用效率。

还可以利用合成气制备化学品和液体燃料,实现煤炭资源的高附加值利用。

这些综合利用技术的发展将进一步促进煤炭资源的可持续开发和利用。

总的来说,煤炭地下气化技术作为一种将煤炭转化为可燃气体的新型能源技术,具有巨大的潜力和前景。

在有效解决煤炭资源困境、环境保护以及能源转型等方面,煤炭地下气化技术将发挥重要作用。

煤炭气化技术及应用前景

煤炭气化技术及应用前景

煤炭气化技术及应用前景近年来,随着环境保护意识的增强和能源结构调整的需要,煤炭气化技术逐渐受到关注。

煤炭气化是将煤炭转化为合成气的过程,通过高温和压力条件下,将煤炭中的碳氢化合物转化为氢气和一氧化碳。

这种技术不仅可以有效降低煤炭的污染排放,还可以提高能源利用效率,具有广阔的应用前景。

首先,煤炭气化技术可以减少煤炭的污染排放。

传统的燃煤方式会产生大量的二氧化碳、氮氧化物和颗粒物等有害气体和固体颗粒物。

而煤炭气化技术可以将煤炭中的有害物质转化为气体,通过合适的处理设备可以有效地捕获和处理这些有害物质,减少对环境的污染。

此外,煤炭气化技术还可以将煤炭中的硫化物转化为硫化氢,通过硫化氢的后续处理,可以实现硫的高效去除,进一步降低煤炭的污染排放。

其次,煤炭气化技术可以提高能源利用效率。

煤炭气化后得到的合成气主要由氢气和一氧化碳组成,这两种气体在燃烧过程中的热值高,可以用于发电、供热和工业生产等领域。

相比于直接燃烧煤炭,利用合成气进行能源转换可以提高能源利用效率,减少能源浪费。

此外,煤炭气化技术还可以将合成气转化为合成燃料,如合成油和合成天然气,这些燃料具有高热值、低污染和可替代性等优势,可以替代传统的石油和天然气,实现能源结构的调整和优化。

再者,煤炭气化技术具有广阔的应用前景。

随着能源需求的增加和能源结构的调整,煤炭气化技术在发电、炼油、化工和城市燃气等领域的应用前景十分广阔。

在发电领域,利用合成气发电可以减少煤炭的燃烧过程中产生的有害物质,提高发电效率,降低环境污染。

在炼油领域,煤炭气化技术可以将煤炭转化为合成油,用于替代传统的石油资源,实现能源供应的多样化。

在化工领域,煤炭气化技术可以将煤炭转化为合成气和合成油,用于生产化工原料和化学品,实现资源的高效利用。

在城市燃气领域,煤炭气化技术可以将煤炭转化为合成气,用于替代传统的天然气,满足城市居民的生活和工业用气需求。

然而,煤炭气化技术也面临一些挑战。

首先,煤炭气化过程中需要高温和压力条件,设备和工艺要求较高,投资成本较大。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

2012年 第15期 广 东 化 工 第39卷 总第239期 · 59 ·国内煤气化技术评述与展望付长亮(河南化工职业学院,河南 郑州 450042)[摘 要]依据煤气化技术的常用分类标准和评价指标,分析研究了国内所用的煤气化技术的优势与不足。

综合考虑原料广泛性、技术先进性、投资成本等因素,认为航天炉干粉煤气化技术具有适应的煤种多、气化效率高、生产能力大、碳转化率高、投资省、操作费用低等优势,在未来的煤化工产品生产中将会得到普遍的应用。

[关键词]煤气化技术;评述;展望[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2012)15-0059-02Review and Prospects of Domestic Coal Gasification TechnologyFu Changliang(Henan V ocational College of Chemical Technology, Zhenzhou 450042, China)Abstract: According to common classification standard and evaluation index, advantages and disadvantages of domestic coal gasification technology were analyzed and studied. Considering comprehensively the raw material extensive, technology advanced and investment cost, it was thought that HT-L dry powder coal gasification had the vast potential for future development, because of the more quantity of coal type used, higher gasification efficiency, larger production capacity, higher carbon conversion, lower investment cost.Keywords: coal gasification technology ;review ;prospects1 煤气化及其评价指标煤气化指在高温下煤和气化剂作用生成煤气的过程。

可简单表示如下:+⎯⎯⎯→高温煤气化剂煤气其中的气化剂主要指空气、纯氧和水蒸汽。

煤气化所制得的煤气是一种可燃性气体,主要成分为CO 、H 2、CO 2和CH 4,可作为清洁能源和多种化工产品的原料。

因此,煤气化技术在煤化工中处于非常重要的地位。

煤气化反应主要在气化炉(或称煤气发生炉、煤气炉)内进行。

不同的煤气化技术主要区别在于所用的气化炉的形式不同。

通常,对煤气化技术的评价主要从气化效率、冷煤气效率、碳转化率和有效气体产率四个方面进行。

气化效率衡量原料(煤和气化剂)的热值转化为可利用热量(煤气的热值和产生蒸汽的热值)的情况,是最常用的评价指标,标志着煤气化技术的能耗高低。

冷煤气效率衡量原料的热值转化为煤气热值的情况,是制得煤气量多少及质量高低的标志。

碳转化率衡量煤中有多少碳转化进入到煤气中,是煤利用率高低的标志。

有效气体产率衡指单位煤耗能产出多少有效气体(CO+H 2),是对煤气化技术生产有价值成分效果好坏的评价。

这四个指标不完全独立,从不同的方面反映了煤气化技术中人们最关注的问题。

2 煤气化技术的分类煤气化的分类方法较多,但最常用的分类方法是按煤与气化剂在气化炉内运动状态来分。

此法,将煤气化技术分为如下几种。

2.1 固定床气化固定床气化也称移动床气化,一般以块煤或煤焦为原料。

煤由气化炉顶加入,气化剂由炉底送入。

流动气体的上升力不致使固体颗粒的相对位置发生变化,即固体颗粒处于相对固定状态。

气化炉内各反应层高度亦基本上维持不变。

因而称为固定床气化。

另外,从宏观角度看,由于煤从炉顶加入,含有残炭的灰渣自炉底排出,气化过程中,煤粒在气化炉内逐渐并缓慢往下移动,因而又称为移动床气化。

目前,国内采用此方法的煤气化技术主要有固定床间歇气化法和加压鲁奇气化法。

2.2 流化床气化流化床煤气化法以小颗粒煤为气化原料,这些细粒煤在自下而上的气化剂的作用下,保持着连续不断和无秩序的沸腾和悬浮状态运动,迅速地进行着混和和热交换,其结果导致整个床层温度和组成的均一。

目前,国内属于此方法的煤气化技术主要有恩德粉煤气化技术和ICC 灰融聚气化法。

2.3 气流床气化气流床气化是一种并流式气化。

气化剂(氧与蒸汽)与煤粉一同进入气化炉,在1500~1900 ℃高温下,将煤部分氧化成CO 、H 2、CO 2等气体,残渣以熔渣形式排出气化炉。

也可将煤粉制成煤浆,用泵送入气化炉。

在气化炉内,煤炭细粉粒与气化剂经特殊喷嘴进入反应室,会在瞬间着火,发生火焰反应,同时处于不充分的氧化条件下。

因此,其热解、燃烧以及吸热的气化反应,几乎是同时发生的。

随气流的运动,未反应的气化剂、热解挥发物及燃烧产物裹挟着煤焦粒子高速运动,运动过程中进行着煤焦颗粒的气化反应。

这种运动形态,相当于流态化技术领域里对固体颗粒的“气流输送”,习惯上称为气流床气化。

属于此类方法的煤气化技术较多,国内主要有壳牌干粉煤气化法、德士古水煤浆气化法、GSP 干粉煤气化法、航天炉干粉煤气化等[1-3]。

3 国内主要煤气化技术评述3.1 固定床间歇式气化块状无烟煤或焦炭在气化炉内形成固定床。

在常压下,空气和水蒸汽交替通过气化炉。

通空气时,产生吹风气,主要为了积累能量,提高炉温。

通水蒸汽时,利用吹风阶段积累的能量,生产水煤气。

空气煤气和水煤气以适当比例混合,制得合格原料气。

该技术是20世纪30年代开发成功的。

优点为投资少、操作简单。

缺点为气化效率低、对原料要求高、能耗高、单炉生产能力小。

间歇制气过程中,大量吹风气排空。

每吨合成氨吹风气放空多达5000 m 3。

放空气体中含CO 、CO 2、H 2、H 2S 、SO 2、NO x 及粉灰。

煤气冷却洗涤塔排出的污水含有焦油、酚类及氰化物,对环境污染严重。

我国中小化肥厂有900余家,多数采用该技术生产合成原料气。

随着能源和环境的政策要求越来越高,不久的将来,会逐步被新的煤气化技术所取代。

3.2 鲁奇加压连续气化20世纪30年代,由德国鲁奇公司开发。

在高温、高压下,用纯氧和水蒸汽,连续通过由煤形成的固定床。

氧和煤反应放出的热量,正好能供应水蒸汽和煤反应所需要的热量,从而维持了热量平衡,炉温恒定,制气过程连续。

鲁奇加压气化法生产的煤气中除含CO 和H 2外,含CH 4高达10 %~12 %,可作为城市煤气、人工天然气、合成气使用。

相比较于固定床间歇气化,其优点是炉子生产能大幅提高,煤种要求适当放宽。

其缺点是气化炉结构复杂,炉内设有破粘机、煤分布器和炉篦等转动设备,制造和维修费用大,入炉仍需要是块煤,出炉煤气中含焦油、酚等,污水处理和煤气净化工艺复杂。

3.3 恩德粉煤气化技术恩德粉煤气化技术利用粉煤(<10 mm)和气化剂在气化炉内形成沸腾流化床,在高温下完成煤气化反应,生产需要的煤气。

由于所用的原料为粉煤,煤种的适应性比块煤有所放宽,原料成本也得到大幅度降低。

得益于流化床的传质、传热效果大大优于固定床,恩德粉煤气化炉的生产能力比固定床间歇制气有较大幅度的提高。

由于操作温度不高,导致气化效率和碳转化率都不高,且存在废水、废渣处理困难等问题。

此技术多用于替代固定床间歇制气工艺[4-6]。

[收稿日期] 2012-07-21[作者简介] 付长亮(1968-),男,河南荥阳人,硕士,高级讲师,主要从事化工工艺的教学与研究。

广东化工 2012年第15期· 60 · 第39卷总第239期3.4 ICC灰熔聚气化ICC灰熔聚气化法由中科院山西煤化所开发。

其以碎煤为原料(<6 mm),以空气和水蒸气为气化剂,在炉中粉煤沸腾状态下完成煤的气化反应。

ICC灰熔聚气化法采用了独特的气体分布器和灰团聚分离装置,中心射流形成床内局部高温区(1200~1300 ℃),促使灰渣团聚成球,并借助重量的差异实现灰团聚物与半焦的分离,连续有选择地排出低碳含量的灰渣[7]。

由于操作温度有所提高,煤种适应性和气化效率也得到了提高。

但操作压力仍然偏低,生产能力较小。

同时,也存在较重的废水、废渣处理问题。

3.5 德士古水煤浆气化德士古水煤浆气化技术将煤经磨粉、制浆,得到水煤浆。

然后,与纯氧一起,经专用的喷嘴,从气化炉的顶部喷入气化炉。

在气化炉内高温的作用下,瞬间内完成了水分蒸发、煤粉裂解、燃烧及气化反应。

产生的煤气,挟带着液体熔渣并流向下,达底部激冷室。

经水激冷,灰渣凝固,留于水中,从而实现与煤气的分离。

德士古水煤浆气化法在高温(1300~1400 ℃)、高压(最高可达8.5 MPa)、煤熔融状态下进行,生产能力大,碳转化率也得到了大幅度提高。

但由于湿态进料,进料温度升高需要消耗热量多,导致氧耗较高。

同时,水冷激降温,大量热量没有回收,导致气化效率不是太高。

除这些不足外,德士古煤气化技术最突出的问题是喷嘴检修频繁,炉内耐火砖价格昂贵,且使用寿命短3.6 壳牌干粉煤气化壳牌干粉煤气化技术利用干煤粉和气化剂(纯氧及少量水蒸汽),经过特制的喷嘴,从底部喷入高温、高压的气化炉,使煤在瞬间内实现升温、热解、燃烧、熔融及气化反应。

气化产生的高温煤气挟带着液体熔渣向上走,至气化炉顶部,经低温的激冷气激冷降温,灰渣冷凝比重增大,沿炉壁滑落,实现主体的灰渣与煤气的分离。

壳牌干粉煤气化也在高温(1400~1600 ℃)、高压(4.5 MPa左右)、煤熔融状态下进行,生产能力、碳转化率都很高。

煤气的降温主要由水冷壁及合成气冷却器进行,回收的热量多,煤的热值利用充分,气化效率也得到大幅度提高。

采用水冷壁技术,不使用耐火砖,不存在德士古耐火砖易侵蚀的情况。

喷嘴的使用寿命长,且为多个喷嘴,不会因为喷嘴的故障而影响系统的正常运行。

壳牌干粉煤气化突出的问题是设备昂贵、操作控制复杂。

为改进上述不足,为用户提供更多的选择,近来,壳牌公司又开发了一种部分水冷激工艺。

用水激冷室代替庞大、昂贵的合成气冷却器,普通的旋风分离器代替了高温高压陶瓷过滤器,降低了投资成本,但牺牲了部分气化效率和水处理成本。

3.7 GSP干粉煤气化GSP干粉煤气化技术由德国黑水泵公司开发,采用单喷嘴顶喷式气流床气化技术。

气化炉采用水冷壁,煤气降温采用水冷激。

有效地解决了煤种适应性、投资成本等问题。

相关文档
最新文档