关于煤化工气化技术选择的探讨

位， 煤气 化技术 的选择 应 当根 据所使 用 的煤种进 行选 择 ， 扬 长避短 ， 发挥气化炉优势 ， 为项 目选择合适 的煤 气化技术 。 煤气化技术主要有 固定 床气 化 、 流 化床气 化 、 气 流 床气 化， 以下对各种煤气化 技术进 行探讨 ， 以便选 择合 适的煤 气
化技术 。
原料建设生产年产 ８ ０万 ｔ 特种石 化产 品 ， 煤炭 经过 气化 产 生有效合成气 （ Ｃ Ｏ＋Ｈ ） ， 有 效合 成气经 过变换 、 净 化、 合成
反应生产特种石化产品 ， 而气 化技术在该项 目中占有重 要地
炉生产 能力 大 ， 符合大 型煤化工 发展 的要 求 ， 代 表了煤气化 技术发展 的主流方 向。气流 床气化 炉主要有粉煤 气化 和水 煤浆气化两种 。
须全面依赖进 口， 国 内技 术支 撑率 低 。 自湖北 双环的 Ｓ ｈ ｅ Ｕ 炉开车后 ， 又有 中石化 企业 的气化 炉装置先后 开车 ， 但 这些
装置的运行不太 正 常。神华 宁煤 的 １ ０ ０ 万ｔ ／ ａ 直接煤 制油
态， 其床层 固体颗粒分布和温度 分布比较均匀。黏结性强 的 煤由于流化不好 限制了流化 床的最高床层温度 ， 限制了该气
３ ． １ 粉煤 气化 技术
原 料煤 以粉状入 炉 ， 粉 煤 和气 化剂经 由烧 嘴进 入气化
炉， 在气化炉 １ ４ ０ ０—１ ７ ０ ０ ｃ ｌ Ｃ 温度下进行 燃烧和气化反应 ， 在 此高温下参 加反应 的各种物质的化学活性充分显示 出来 ， 因
１ 固定 床气化
固定床气化原料一般采用一定粒径 的煤块或型煤 ， 由气 化炉 的顶部加入 ， 气化 剂 由底部加 人 ， 原料块 煤与 气化剂 逆 流接触 ， 气体上升速度较快 ， 原料煤下 降速度很慢 ， 可视 为 固 定不动。 比较 典 型 的有 加 压 Ｌ ｕ ｒ ｇ ｉ 气化炉 （ 固态 排 渣 ） 及 Ｂ Ｇ Ｌ炉 （ 液态排 渣 ） 、 Ｕ Ｇ Ｉ常压气 化 炉。 固定 床气 化 炉对 煤 质的要求 为防止漏到 炉箅下 面较 大的块 煤及 防止破碎 的高
化炉的碳转化率和生产 能力 。流化 床气 化的气 化速率 和平
项目气化使用的是 Ｓ ｈ ｅ Ｕ炉， 运行基本正常， 但运行成本较
高， 该项 目Ｓ ｈ ｅ ｌ ｌ 气化 炉装置 的一次 性投资 是一般气 流床气 化炉的两倍左右。Ｓ ｈ ｅ Ｈ炉将用于 发电厂 的废 锅流程照搬照 抄到煤化工装置上 ， 流程设 置不合理 ， 粉煤输送采用氮气 ， 使
的一种加压气流床粉煤 气化技 术 ， 该技 术 以干煤粉进料 ， 采 用纯氧和蒸 汽 气化 ， 气化 温 度 达 １ ５ ０ ０ ℃左右， 采用 液态 排 渣， 碳转化率达 ９ ９ ％， 有效气体 （ Ｃ Ｏ＋Ｈ ） 达９ ０ ％以上， 甲烷
含量几乎为零 ， 氧耗 和煤耗 较低 。气化炉水冷壁采用特殊 的
合成气中的氮气无法 分离 ， 直接影 响合成 气的质量。因此 ， 该气化炉不适合煤制合成气 系统 。
均停 留时间率 低于气 流床 ， 高于 固定 床。流化 床气 化技术气
化强度高于固定床气化炉 ， 适 用于褐煤 气化 ， 但 气化气 中 甲 烷含量较高 ， 而且气化气 中可 能还含 有煤焦 油 和酚类物 质 ，
中图分类号 ： Ｔ Ｑ ５ ４ ６ 文献标识码 ： Ｂ 文章 编号： １ ０ ０ ８— ０ ２ １ Ｘ（ ２ ０ １ ４ ） ０ １— ０ １ ５ ３— ０ ２
延长石油榆神能化 西湾煤 炭资 源综合利 用项 目以煤 为
速 喷入气化 炉内 ， 在高于灰熔点 的温度下与气化剂发生燃烧 反应 和气 化反应 ， 灰渣 以液态形式排 出气化炉 。气流床气化
高压蒸汽 ， 但是气化 炉带有导气管和废锅 ， 气化炉结构复杂 ， 设备费及专利费均较高 。粗煤气除尘也是一关键技 术 ， 技术
２ 流 化床气 化
流化床气 化就 是细 小煤 炭颗粒 为气 化原 料 ， 与空气 、 氧 气或者富氧空气 和高 温蒸 汽 ， 在适 当 的气 速下 形成 流 化状
而碳转化 率特别 高 ， 有效气 （ Ｃ Ｏ＋ Ｈ ： ） 产率特别高 ， 气化气中
甲烷含量特别低 ， 特别适合合成 气原料。粉煤 加压气化炉主
要有 Ｓ ｈ ｅ ｌ ｌ 炉、 Ｇ Ｓ Ｐ炉 （ 科林炉 、 航天炉 ） 、 Ｐ ｒ ｅ ｎ ｌ ｆ ｏ 炉、 两段干粉
炉。
Ｓ ｈ ｅ Ｕ炉 ： Ｓ ｈ ｅ ｌ ｌ 气化技 术是荷兰 Ｓ ｈ ｅ ｌ ｌ 国际石油公司开发
机械强度煤 ， 具有高温下不容易破碎 的热稳定性 高的煤 以及
具有不容易融化的较高的灰 熔点煤 。在使用粘结煤 时 ， 气化 炉内要装 有防止煤 黏结 的破 黏装 置。 固定 床气化 炉产 生 的 气化气有效成 分低 ， 甲烷含量高 ， 并且含有煤焦油 ， 不适合大
型煤 化工项 目。
结构 ， 使用寿命可 达 ２ ５ ａ以上。气化采 用废 锅流程 ， 可副产
不适合做 合成 气原 料。流化 床气化技 术 主要有 常压 温克勒
（ Ｗｉ ｎ ｋ ｌ ｅ ｒ ） 和高温克 勒 （ Ｈ Ｔ Ｗ） 气化 、 循环 流化 床（ Ｃ Ｆ Ｂ） 气化 和Ｋ Ｂ Ｒ输运床气化 、 灰熔 聚气 化 。
Ｇ Ｓ Ｐ 炉（ 科林 炉 、 航 天炉 ） ： Ｇ Ｓ Ｐ粉煤气 化为 由煤 粉制备
第 １期
李宝太 ： 关于煤化工气化技术选择的探讨
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关 于煤 化 工 气 化 技限责任公 司 ， 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ７ ５ ）
摘要 ： 通 过对固定床气化 、 流化床气化 、 气流床气化技术进行 比较 ， 并根据所使 用的煤种和工 业化运行 业绩 ， 选择适合 煤化工项 目 的煤炭气化技术 。 关键词 ： 煤化工项 目； 煤炭气化技术 ； 选择方法 的探讨