国内外新型煤化工及煤气化技术发展动态分析
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。
煤化工技术发展现状与新型煤化工技术分析

煤化工技术发展现状与新型煤化工技术分析摘要:目前,世界各地能源均呈现出多极化发展趋势,我国煤化工产业生产规模日渐扩大。
为从根本上提升煤化工行业在生产经营建设期间的综合效益,积极优化新型煤化工技术方案,加强煤化工生产过程管控力度,确保煤化工产业能够在推动地区经济发展,缓解城市建设能源紧张问题中发挥出重要作用。
基于此,对煤化工技术发展现状与新型煤化工技术进行研究,以供参考。
关键词:煤化工技术;发展现状;新型煤化工技术引言随着时代的不断进步和发展,人们生活水平的提升,对资源的需求和利用不断提升。
传统煤化工技术在使用中,会存在多种问题,导致实际的生产效率和生产质量存在偏差,能源损耗也相对较大。
因此,在不断研究和发展的过程中,为了能够促进煤炭资源的充分利用,就需要在环保理念下,对新型煤化工技术进行创新和应用,保证产品能够替代紧缺资源,实现市场经济发展的同时,带动行业的进步。
1煤化工技术发展状况我国对工业发展的重视程度是非常高的,而在整个发展的进程中,煤炭资源起到的作用非常明显。
在进入到新世纪后,石油、天然气等资源的需求量持续增加,煤炭资源则大幅减少,这对我国经济造成的影响是较大的,为了缓解油价攀升带来的压力能够减轻,应该要寻找到切实可行的措施来对煤炭资源加以充分利用。
而要保证这个目标能够顺利达成,除了要寻找到更为适合的理论,同时要将煤化工技术、设备加以合理运用,如此方可使得煤炭资源的利用价值真正展现出来,而且其对环境造成的污染也会降低很多。
和域外先进国家进行比较可知,国内的煤化工工艺显得较为陈旧,技术、设备的落后距离是较大的,只能够从西方国家引进。
众所周知,煤气化属于热化学反应,主要原料选用的是煤炭,催化剂为水蒸气、氧气,高温作用会使得支架受到影响,使得煤炭当中的可燃部分能够顺利转变为可燃气体。
从当下的使用的煤化工气化工艺来看,常见的包括GE水煤浆加压气化技术、GSP干煤粉加压气化技术等,在进行生产的过程中,可依据实际需要来进行合理选择,如此可以保证产生的经济效益更为理想。
国内外大规模煤气化技术的现状、发展趋势及主要技术瓶颈分析共40页

Texaco(德士古)气化炉
• 德士古气化工艺是20世纪80年 代煤气化的最新工艺之一,它是由美 国德士古公司开发的以水煤浆为原 料、液态排渣气流床加压气化技术。 原料煤与水、添加剂、石灰石等经 磨机研磨制成浓度为60%~70%的 水煤浆,由煤浆泵加压后与高压氧气 一起经烧嘴混合后,呈雾状喷入气化 炉燃烧室发生气化反应。通过调节 氧/煤浆的比例,使炉内气化温度高 于煤灰流动温度(FT)。
主要特点:固态排渣,适宜弱黏结性碎煤(5-50mm); 生产能力大;结构复杂,炉内设有破黏和煤分布器、炉箅等转 动设备,制造和维修费用大;入炉煤必须为块煤,原料来源受 限制;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,炉渣含碳5%左右。
Lurgi加压气化炉发展分为三个阶段:
国内煤气化技术的研究状况
我国在引进国外先进煤气化技术的同时,也在 不断探索拥有自主知识产权的煤气化技术,并在某 些领域取得了突破,一些关键技术已经超越了现有 的国外技术,甚至有的技术已经走出国门。
西北化工研究院开发的大型煤气化技术已形
成完整、 系统的专利体系。该技术原料适应性广, 具有先进的固态排渣和液态排渣技术, “三废” 排放少,设备完全立足于国内,已在25 套工业装 置上得到应用,今后一段时期将迎来装置投运高 峰期。
干加煤热 +水
• 热解 : 煤 加热煤气+焦油+焦炭
• 气化 :碳-氧反应
CO2
碳-水蒸气反应
CO2
甲烷生成反应
CH4
煤中其他元素(N、S)与气化剂间的反应
• 通常的煤气化系统包括备煤给料系统、 气化炉、除尘和脱硫。
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是现代煤化工装置中的重要一环,涉及整个煤化工装置的正常运行。
本文分别介绍了中国市场各种现代煤气化工艺应用现状,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,比较了国内外主要的煤气化技术,对当前煤化工技术及产业发展中令人关注的热点,叙述汇总了其工艺特点、应用参数、市场数据等。
标签:煤气化;市场应用;气化特点;参数数据分析一、国内外煤化工现状从世界范围内各种能源的储备量来看,天然气、石油占比12%,而煤炭占比高达79%,由此不难看出,在能源战略中煤炭利用技术的开发和研究占据了何等重要的位置。
世界煤化工的发展经历了漫长的时间,早在二十世纪初,逐渐兴起的煤炭炼焦工业标志着煤炭化工正式进入了发展初期阶段,到了二十世纪中期,有机化学工业一直以煤炭为主要的原材料,随着石油化学工业的逐步兴起,在化工原料的配比中,逐渐强化了天然气和石油的重要性,慢慢降低了煤炭的应用比例,缺乏在实践中的研究、发展和应用,必然会在一定程度上影响世界煤炭化工技术的深入发展和进步。
但是到了二十世纪70年代,大幅度攀升的石油价格,对石油化学工业的健康发展产生了不利的影响,与此同时在煤液化、煤气化等方面煤化工都取得了一定的成绩,尤其是到了二十世纪末,石油价格在世界范围内都始终居高不下,并呈现不断上涨的态势,这就为煤化工技术的发展提供了有力的外部环境,人们也逐渐重视煤化工的重要性。
二、国内常见主要煤气化技术概述2.1固定床加压气化技术(1)常压固定床煤气化技术在常压下,将空气、蒸汽等作为气化剂,将煤转化为煤气的过程就是常压固定床煤气化。
这个技术较为成熟可靠,具有简单的操作流程、较少的投资和较短的建设周期,因此在被广泛应用于国内冶金、机械等行业的燃气制取工作中;同时在中小型合成氨厂、甲醇厂的合成气制取中都有极其广泛的应用。
但是,这种煤气化技术对原料煤有比较高的要求,而且单炉具(2)加压固定床煤气化技术加压固定床气化技术的典型代表是鲁奇加压气化技术。
国内外煤气化发展现状及趋势

国内外煤气化发展现状及趋势要谈论煤气化,首先我们应当明白什么是煤的气化。
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。
一、中国国内外煤气化发展现状及趋势煤气化技术在中国已有近百年的历史,但仍然较落后和发展缓慢,国内煤气化以传统技术为主,工艺落后,环保设施不健全,煤炭利用效率低,污染严重。
如不改变现状,将影响经济、能源和环境的协调发展。
近40年来,在国家的支持下,中国在研究与开发、消化引进技术方面进行了大量工作,有代表性的是:50年代末到80年代的仿K-T气化技术研究与开发,曾于60年代中期和70年代末期在新疆芦草沟和山东黄县建设中试装置,为以后国内引进Texaco水煤浆气化技术提供了丰富的经验;80年代在灰熔聚流化床煤气化领域中进行了大量工作并取得了专利;“九五”期间立项开发新型(多喷嘴对置)气流床气化炉,已经通过中试装置(22-24t煤/d)考核运行,中试数据表明其比氧耗、比煤耗、碳转化率、有效气化成分等指标均优于Texaco技术,已经获得了专利;“九五”期间还就“整体煤气联合循环(IGCC)关键技术(含高温净化)”立项,有10余个单位参加攻关;近20年来中国共引进数10台Texaco气化炉和Lurgui气化炉,国内配套完成了部分设计、安装与操作,积累了丰富的经验;此外,在流化床(含循环)、煤及煤浆燃烧、两相流动与混合、传热、传质、煤化学、气化反应、煤岩形态、磨煤与干燥、高温脱硫与除尘等科学领域与工程应用等方面还进行了大量的研究工作。
目前已经过国家鉴定的多喷嘴对置式气流床气化炉,有水煤浆进料形态拓展到干煤粉,建设日处理100t煤中试装置(相当于3万t/a规模),为商业规模(2000-3000t/d)奠定技术基础。
煤化工发展现状与趋势

02
煤化工发展现状
国内外煤化工产业现状
国内煤化工产业
我国煤化工产业经过多年的发展,已经形成了完整的产业链和产业体系,成为世界上最 大的煤化工生产国。目前,我国煤化工产业主要集中在山西、陕西、内蒙古等煤炭资源
丰富的地区。
国外煤化工产业
国际上,美国、欧洲、日本等发达国家在煤化工领域也具有较高的技术水平和产业规模 。这些国家在煤化工产业发展中注重环保和能效,积极推动清洁煤技术的发展和应用。
煤化工的重要性和意义
能源安全
煤是全球储量最丰富的化石能源之一, 发展煤化工有助于保障能源安全。
优化产业结构
发展煤化工可以推动煤炭产业链的延 伸,提高煤炭利用附加值,优化产业
结构。
替代能源
通过煤制油、煤制天然气等新型煤化 工,可以实现能源多元化,减少对石 油和天然气的依赖。
促进经济发展
煤化工产业具有较高的经济价值和技 术含量,发展煤化工有助于促进经济 发展和技术进步。
煤化工发展现状与趋势
汇报人: 2023-12-28
目录
• 煤化工概述 • 煤化工发展现状 • 煤化工发展趋势 • 煤化工的未来展望
01
煤化工概述
煤化工的定义与分类
定义
煤化工是指以煤为主要原料,通过化学加工将其转化为气体、液体和固体燃料 以及化学品的过程。
分类
根据加工深度和产品类型,煤化工主要分为传统煤化工和新型煤化工。传统煤 化工包括煤焦化、煤电石和煤合成氨等,新型煤化工包括煤制油、煤制天然气 、煤制烯烃等。
煤化工技术现状与水平
煤化工技术
目前,我国煤化工技术已经取得了长足的进步,掌握了一系 列先进的煤化工工艺和技术。例如,煤气化技术、煤焦化技 术、煤液化技术等都已经达到或领先国际水平。
国内外煤气化技术比较

国内外煤气化技术比较随着煤炭资源的日益短缺,煤的高效利用已成为世界各国关注的重点。
煤气化技术,将煤转化为可燃气体并用于热能、电力和化学前驱体等领域,是当前实现煤高效清洁利用的重要技术之一。
本文将比较国内外煤气化技术的发展现状、技术路线和应用前景。
一、发展现状国内煤气化技术大多起步较晚,主要集中在购买国外设备和技术转化方面。
目前,中国已拥有天然气化工、华能大庆气化、山东诸城气化等多家成熟的煤炭气化企业。
其中,天然气化工主要生产合成气、氢气、苯乙烯等高附加值产物,煤气化率可达到92%以上。
华能大庆气化项目,煤气化率达到了80%以上,年生产合成气、苯乙烯、丙烯、氢气等150万吨。
山东诸城气化项目可生产甲醇、甲醛、乙醇、合成天然气和合成油等。
同时,国内目前正在进行的煤气化项目还有多个,如鄂尔多斯兴隆煤气化、华电集团新能源与煤制氢等。
而国外煤气化技术研究与应用较早,煤气化率和产物种类也较为丰富。
美国、德国、日本、澳大利亚等国家的煤气化技术都十分成熟,其中美国的煤气化产业发展历史最久,技术和产业规模也最大。
美国能源部现有10多个煤气化项目,年产能均在100万吨以上,产物种类包括合成天然气、液体燃料、合成酒精、硫酸、氮肥、尿素、润滑油和化肥等。
二、技术路线国内煤气化技术路线主要有三种:固定床煤气化技术、流化床煤气化技术和煤浆气化技术。
其中,固定床煤气化技术为中国比较成熟的技术路线,常用于生产油制气。
流化床煤气化技术则常用于生产合成气和聚烯烃等化工产品,煤浆气化技术则更适用于城市垃圾热解和冶金煤气化等领域。
目前,煤浆气化技术在国内尚处于探索阶段,需要进一步进行实验研究和工程应用。
而国外煤气化技术路线更为多样化,包括了上文提到的固定床、流化床、煤浆气化以及自动旋转床、堆积流化床、内循环流化床、熔融盘煤气化等。
三、应用前景煤气化技术的应用前景广阔。
其一是消费后果,煤气化技术生产的氢气、合成气、甲醇等化学中间体和化学品可以替代天然气和石油制品,进而推进煤的多元化消费。
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p o e s a r s n e h rn il sf rs l c ig t e c a a i c t n tc n lg . r c s ;h sp e e td t e 5 p i cp e e e tn h o g sf a i e h oo y o l i o
1 国 内外 煤 化 工 发 展概 况
煤化 工是 以煤为 原料 , 经过 化 学加 工 使 煤 转化 为气体 、 体 、 液 固体 燃 料 以及 化 学 品 的过 程 。从 煤 的加工过 程分 类 , 主要 包 括 干 馏 ( 炼 焦 和低 温 干 含
馏 ) 气化 、 、 液化和 合成 化 学 品等 。在 煤 化工 发展 历
第4 9卷
第 1期
化 肥设计
Ch mia ri z r De in e c lFe t ie sg l
F b. 2】 1 e (1
・
21 0 1年 2月
1・
国 内 外新 型 煤 化 工 及 煤 气化 技 术 发展 动 态 分析
汪 寿建
( 国化 学 工 程 集 团 公 司 , 京 中 北 10 0 ) 00 7
为发 动和维 持战 争 , 大规 模 开展 由煤 制取 液 体燃 料
的研究 工作 , 速 发 展 液 体 燃 料 的 工 业 生 产 , 分 加 并 别 于 12 9 3年和 13 年 发 明了一 氧化碳 加氢合 成液 91
体燃料 的 费一 托合 成法 和煤 直接 液 化 制取 液 体燃 料 技 术 。13 99年 , 用这 2种技 术 的液 体燃 料 产 能超 采 过 10 t 7 万 。同期 , 国还建立 了大 型 的煤低 温干馏 德
工 厂 ,94年 低温 干馏煤 焦化 产能达 到 9 . 14 4 5万 t 。
程 中 , 焦 是 应 用 最早 的 工艺 , 炼 并且 至今 仍 然 是 化
学工业 的 重 要 组 成部 分 。煤 的 气 化 在 煤 化 工 中 占
有重 要 地 位 , 于 生 产 各 种气 体 燃 料 , 洁净 的能 用 是
摘
要: 分析和介绍 了国内外煤化工发展 概况和 国内新型煤化工技术发展动 态; 对洁净煤 气化技 术的正确把握 针
和 准确 选 择 , 阐述 了国 内外 1 8种煤 气化 工 艺 的技 术特 点 、 化 效 率 、 用 煤 种 和 生 产 运 行 效 果 ; 出 了 选择 煤 气 化词 :煤 化 工 ; 净 煤 气化技 术 ; 择 ; 展 动 态 洁 选 发 中 图分 类 号 : Q5 T 3 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 :04— 9 1 2 1 ) 一 0 1 0 10 80 (0 1叭 0 0 — 5
Dy m i na c Ana y i or De eo l ss f v l pm e w ntofNe Typ a e Co lChe ia - g ne rng a d a m c l En i e i n Co l G a i c to Te h l g tH o e a sf a i n c no o y a m nd Abr ad i o
Ke r : o lc e c — n i e rn y wo ds c a h mia e gn e i g;c e n c a a i c t n t c n lg ;s lc in;d v lp n e d n y l la o lg sf ai e h oo i o y ee t o eeo igtn e c