组合气化技术在煤制天然气项目中的应用
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。
固定床煤气化技术在煤制天然气产业上的应用与发展
油、酚、氨等副产品产生，为工厂带 来额外的效益。因此，具有很强的竞 争力。一般，当原料煤的灰熔点低于 1400℃时采用液态排渣较好，当原料 煤的灰熔点高于1400℃时采用固态排 渣较好。 利用熔渣气化技术实现垃圾气化将 为我国的垃圾处理提供一个非常好的 变废为宝的范例。
固定床煤气化技术在煤制天然气产业 上的应用与发展
张庆庚 中国化学工程集团公司 赛鼎工程有限公司
固定床加压煤气化技术： 固态排渣固定床加压气化炉 液态排渣固定床加压气化炉（BGL）
1.固态排渣固定床加压气化
1.1是目前世界上使用数量最多，最成熟， 历史最悠久的煤加压气化技术。 是最早以纯氧作为气化剂的煤气化技术。 1.2由于采用了逆流接触的反应过程，离开 气化炉的煤气和灰渣温度都比较低，最大 程度的利用了反应过程产生的热，热效率 比较高 。 1.3充分利用煤的特点，使煤的各种组分得 以充分回收。如焦油、酚等。特别是在目 前各种处理技术都在不断进步的情况下， 这将为企业带来很好的效益。
2.4由于离开气化炉的粗煤气中水蒸气含量很少， 从而相应加大了气化炉的产气能力，也就是说同 样外形尺寸的气化炉，液态排渣要较固态排渣的 生产能力大。其数值随气化用煤的灰熔点及热稳 定性的不同而不同，可以达到大约1.5倍。甚至可 以达到两倍以上。 2.5在炉底部分的操作温度在1400到1600℃ ， 与粉煤气化的温度大致相同，使煤得到了充分的 反应，排出的渣中含碳量仅有百分之零点几，不 会超过百分之一。但是，其上部也就是氧化层之 上利用其反应热完成其他的化学反应，如CO2的还 原反应，甲烷的合成反应等等，则和固态排渣相 同。但是甲烷含量有所减少是综合了固定床气化与熔 渣气化技术的长处，是一个巨大的进步。 与固态排渣技术的主要区别在于其炉底的 排渣温度要保持在灰熔点以上，以使灰渣 可以顺利的以熔融态排出。 2.2其基本气化原理与固态排渣技术相同， 也是“煤在气化炉中与气化剂逆流接触， 经过充分的反应，气体成为粗煤气离开气 化炉，而煤则变成灰渣自炉底离开气化 炉。”因此也就具备了“1.2和1.3”中所提 到的优点。但是煤气中的甲烷含量则相应 要低两个百分点。
燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析
燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析燃煤与生物质气化耦合发电技术是一种将燃煤热能与生物质气化燃气进行耦合利用的发电技术。
通过将燃煤热能和生物质气化燃气进行混合燃烧，可以提高发电效率，降低污染物排放，实现清洁高效发电，有效解决燃煤发电技术在环境污染和资源浪费方面存在的问题。
燃煤与生物质气化耦合发电技术的核心是将煤与生物质气化产生的燃气进行混合燃烧，形成高效利用煤和生物质能源的能量转化系统。
具体的技术方案包括以下几个方面：1. 煤和生物质气化技术：煤和生物质气化是将固体煤和生物质转化为燃气的关键环节。
煤气化技术主要包括固定床气化、流化床气化和喷射式气化等方法，而生物质气化技术则包括固定床和流化床两种主要方式。
通过不同的气化反应器和气化剂，可以获得高质量的煤气和生物质气。
2. 煤气和生物质气的净化技术：由于气化生成的煤气和生物质气中含有大量的灰分、硫分和氮分等杂质，需要通过净化技术进行处理。
净化技术主要包括除尘、脱硫和脱氮等环节，通过使用除尘设备、脱硫设备和脱氮设备，可以将煤气和生物质气中的有害物质去除，减少对发电设备的损害和对环境的污染。
3. 燃煤与生物质混合燃烧技术：煤和生物质气化产生的煤气和生物质气为燃料，需要与燃煤进行混合燃烧。
燃煤与生物质混合燃烧技术可以通过合理的燃料配比和燃烧控制，实现煤和生物质的协同燃烧，提高发电效率和燃烧稳定性。
4. 热能回收技术：在燃煤与生物质气化耦合发电过程中，煤燃烧和生物质气化产生的高温烟气可以通过余热锅炉进行热能回收。
余热锅炉可以将烟气中的热能转化为蒸汽或热水，用于供热或发电。
1. 提高发电效率：燃煤与生物质气化耦合发电技术可以将煤和生物质的热值充分利用，提高发电效率。
生物质气化产生的燃气可以替代部分煤炭，减少煤炭的使用量，提高燃烧效率。
2. 降低污染物排放：燃煤与生物质气化耦合发电技术可以有效降低污染物的排放。
生物质气化产生的燃气中含有低硫和低氮的特点，可以减少燃煤过程中产生的二氧化硫和氮氧化物排放。
煤炭气化技术研究与应用
煤炭气化技术研究与应用煤炭作为世界上最主要的化石能源之一，在人类经济发展中起到至关重要的作用。
然而，煤炭的传统燃烧方式不仅对环境造成极大的污染，还有限的化石燃料资源也使人们转向寻找更加清洁、高效利用煤炭资源的方法。
煤炭气化技术应运而生，为煤炭的可持续利用提供了新的机会。
本文将通过对煤炭气化技术的研究与应用进行探讨，以展示其在能源转型和环境保护方面的重要性。
煤炭气化是一种将煤炭转化为燃气或化学品的过程。
它通过高温下将煤炭与一定量的氧气或蒸汽反应，生成合成气（合成气主要由一氧化碳和氢气组成）。
合成气可以用作化学原料，用于生产合成油、合成天然气和合成燃料等。
与传统煤炭燃烧方式相比，煤炭气化具有以下几个重要的优点：首先，煤炭气化可以高效利用煤炭资源。
传统的煤炭燃烧方式在燃烧过程中会产生大量废气和固体废弃物，导致煤炭资源的浪费。
通过气化技术，可以将煤炭的能量有效转化为合成气，实现了能源的高效利用。
其次，煤炭气化可以减少环境污染。
煤炭燃烧产生的废气中含有大量的二氧化碳、硫化物和氮氧化物等有害物质，对大气环境和人体健康造成严重影响。
而煤炭气化过程中，废气会经过处理，二氧化碳可以被捕获和储存，减少二氧化碳排放。
此外，气化产生的合成气可以进一步用于替代高碳热能，减少传统燃煤电厂的污染排放。
再次，煤炭气化可以实现能源转型和经济转型。
随着全球对可再生能源的需求增加，煤炭气化技术可以为能源行业提供一种过渡解决方案，使煤炭得到清洁利用。
合成气可以用于生产更清洁的燃料，如合成天然气和合成柴油，以替代传统的石油燃料。
此外，合成气还可以用于化工行业，生产各种化学品，如合成甲醇、合成氨等。
与此同时，煤炭气化技术也存在一些挑战和限制。
首先，煤炭气化过程需要高温、高压和复杂的设备，需要大量的投资。
这对于一些发展中国家来说可能是一个限制因素，阻碍其推广和应用。
其次，气化过程中会产生大量的废弃物，如气化渣、焦炭等，对环境造成二次污染。
为了解决这个问题，研究者需要在气化技术中加入废弃物处理和利用的方法，实现资源的最大化利用。
煤炭气化技术的创新与应用
煤炭气化技术的创新与应用煤炭气化技术是一种将煤炭转化为可用气体或液体燃料的工艺。
随着能源需求的增加以及环境问题的日益严重，煤炭气化技术的创新与应用变得尤为重要。
本文将探讨煤炭气化技术的创新方向以及其在实际应用中的意义。
1. 煤炭气化技术的创新方向煤炭气化技术的创新主要体现在以下几个方面：1.1 高效气化工艺的研发传统的煤炭气化工艺存在能源利用率低、燃气质量不高等问题。
因此，研发高效气化工艺是煤炭气化技术创新的重要目标之一。
高效气化工艺能够提高煤炭的气化效率，减少能源的浪费，并且产生的燃气质量更高，更适用于工业生产和发电。
1.2 新型催化剂的研究与应用催化剂在煤炭气化过程中起到重要的作用，可以加速反应速率，降低反应温度，提高产物的选择性。
因此，研究和应用新型催化剂是煤炭气化技术创新的另一个重要方向。
新型催化剂可以改变传统气化工艺的条件，提高反应效果，并且降低催化剂的使用成本。
1.3 燃气产生的再利用传统的煤炭气化过程中，产生的燃气往往没有得到充分利用。
燃气中含有丰富的一氧化碳和氢气等可再利用的气体，可以用于合成燃料、化工原料等领域。
因此，研究如何有效地利用燃气是煤炭气化技术创新的重要课题之一。
2. 煤炭气化技术的应用意义煤炭气化技术的创新和应用对能源产业和环境保护都有着重要的影响。
2.1 提高能源利用效率通过创新气化工艺和利用高效催化剂，可以提高煤炭气化的能源利用率。
这意味着相同数量的煤炭可以产生更多的气体或液体燃料，解决了能源供应紧张的问题。
2.2 减少环境污染传统的燃煤发电过程中会产生大量的二氧化碳、硫化物、氮氧化物等有害气体和固体废弃物。
而煤炭气化技术可以实现高效清洁燃烧，减少污染物的排放。
此外，煤炭气化技术还可以将煤炭中的二氧化碳捕获并封存，减缓温室气体的排放，有利于环境保护。
2.3 促进经济发展煤炭气化技术的创新和应用可以促进煤炭资源的综合利用，拓展煤炭产业的发展空间。
同时，由于煤炭气化技术可以产生丰富的气体或液体燃料，还可以替代石油和天然气的使用，减少对进口能源的依赖，提高能源安全性。
国内外煤制天然气技术研发现状
国内外煤制天然气技术研发现状目录一、前言 (2)二、国内外煤制天然气技术研发现状 (3)三、主要煤制天然气生产国分析 (7)四、煤制天然气在工业和民用市场的应用 (12)五、煤制天然气的能源市场需求分析 (17)六、绿色环保与碳减排趋势 (20)七、结语总结 (24)一、前言声明：本文内容来源于公开渠道或根据行业大模型生成，对文中内容的准确性不作任何保证。
本文内容仅供参考，不构成相关领域的建议和依据。
传统的煤炭燃烧不仅产生大量的二氧化碳，还会释放大量的硫化物（SOx）和氮氧化物（NOx），这些物质是造成酸雨和城市雾霾的主要源头。
煤制天然气通过煤气化过程，在转化过程中去除了大部分的硫和氮，因此其合成气体在燃烧时产生的SOx和NOx排放显著低于煤炭直接燃烧。
这一特点有助于减少空气污染，改善空气质量。
催化剂和反应器技术的进步是提升煤制天然气生产效率和产品质量的关键因素。
新型催化剂的开发使得煤气化过程中天然气合成反应的效率得到提高，反应器设计的优化则进一步降低了设备的能耗和运行成本。
催化剂的耐高温、耐腐蚀性能也有了显著提高，增加了煤制天然气生产的经济性和可持续性。
由于煤炭资源相对分布广泛且储量丰富，煤制天然气能够提供长期稳定的能源供应。
在全球能源结构转型的背景下，传统化石能源如石油、天然气等面临日益枯竭的风险，而煤炭资源作为一种相对稳定且可持续的能源资源，能够为煤制天然气技术提供源源不断的原料支持。
因此，煤制天然气在长期内能够为国家提供稳定的能源供应，减少能源供应中断的风险。
尽管煤制天然气的市场需求在短期内呈现增长趋势，但未来需求受全球能源政策、国际市场波动等因素的影响较大。
例如，天然气价格的波动、可再生能源的快速发展等都可能影响煤制天然气的市场需求。
环保压力的增大也可能影响煤制天然气生产企业的生产模式和产品定价。
截至2023年底，中国煤制天然气年产能已经突破XX亿立方米，煤制天然气的年产量预计将在2025年达到XX亿立方米。
煤与天然气共同气化制备合成气的工艺技术浅析
，
实 际上 ，即使输 出产物温 度和 压力一定，煤和天然 气共气化按 化学反应原理可进行 多变调控 ，生成煤气的 Ｈ ／ Ｏ 可在 ０４ ： Ｃ ．～
２０范围内调控 。 ．
目前工 业上广泛采 用的合 成气 生产 方法是气态烃蒸气转化
法和煤 炭气化法 Ｊ 两种转化法 中 Ｈ／Ｏ不适中 ， 这 ２ Ｃ 前者过大、
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２０ 年 第 ｌ 期 ０６ ２
６ ４ ＷＷＷ．ｄ ｈ ｍ．ｏ ｇ ｃ ｅ ｃ ｍ
第３ ３卷 总第 １４期 ６
煤与天然气共 同气化 制备合成气 的工艺技术浅析
颜凌燕
（ 安徽理工大学 化学系，安徽 淮南 ２ ２０ ） ３０１
［ 摘 要】 煤与天然气共气化足基于天然气蒸气转化和煤气化 工艺耦合 的一种新工艺 ，本文 阐述 了共气化制气 的原理并对技术参
［ 稿 日期 】２０—８２ 收 ０６０ ・８
【 者简介】 １ 乍 颜凌燕 （９４） １７－，女。安徽巢湖人，本科学历，研究方向为化学工程
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２０ 年 第 ｌ ０６ ２期 第３ ３卷 总第 １４期 ６
广
东 化 工
６ ５・
ＷＷ ．ｄ ｈ ｍ． ｍ Ｗｇ ｃ ｅ ｔ ｏ
化不完全会造成煤气中 Ｃ 和 Ｈ ０含 量过高 。 Ｏ２ ２ 煤气出 口温度的 确定取决于气化炉上段煤炭热解气中焦 油和烃类完全裂解的温
成 ｃｏ ８ ｌ 计产 出 １０ ｍ Ｈ ００ 的煤 气 （ ２ Ｏ＝ ． ， 出热量相当 Ｈ／ Ｃ ０） 放 ４
于燃烧 １ ｍ Ｃ ４ １ Ｈ 如果用煤气化 多余的热 量来补充天然气蕉 ０
中ｃ Ｈ 也不能 完全裂解 ；煤气 出口温度太高 ，一方面造成能量
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。
固定床中天然气与煤联合气化制合成气反应过程的实验研究
固定床中天然气与煤联合气化制合成气反应过程的实验研究第5卷第2期2005年4月过程工程.T.......h.......e........C........h....inese—J—o~lofProcessEngineeringVb1.5NO.2Apr.2005固定床中天然气与煤联合气化制合成气反应过程的实验研究宋学平,郭占成(中国科学院过程工程研究所,北京100080)摘要:用固定床反应器模拟合成气制备炉,对天然气与煤联合气化反应过程进行了研究.实验结果表明,在合成气制备炉下部主要发生甲烷和碳的氧化反应,氧气完全消耗.合成气在制备炉内上升过程中,未转化完的甲烷继续裂解,中间产物水蒸汽和CO2被还原.出口合成气在离开制备炉时整个炉内体系接近反应平衡.关键词:煤;气化;天然气;合成气中图分类号:TQ511.6文献标识码:A文章编号:1009-606X(2005)02-0157-051前言与工业上广泛采用的煤炭气化法【】】以及天然气一水蒸汽重整法[4-’】生产合成气相比,天然气与煤联合气化制合成气[8】更具优势.天然气与煤联合气化工艺不仅流程短,污染低,而且合成气H2,/CO可根据产品需要在1.0～2.0之间调节,能够直接用于产品合成,避免了传统工艺中的CO变换工段和补碳措施,降低了生产成本.同时,天然气与煤联合气化制合成气以煤或焦炭为主要原料,在操作上辅助采用天然气,对于当前煤炭占能源消费结构60%而天然气仅占3%的中9】来讲,意义更加重大.由于天然气与煤在合成气制备炉内的联合气化反应过程非常复杂,而与之相关的研究又较少,因此许多学者往往只是从理论上对气化反应过程进行分析和推导,描述合成气制备炉内发生的反应都是建立在假设基础上的【.,m】.而反应器的设计,操作条件的确定以及动力学模型的建立都需要明确具体反应过程,因此有必要研究天然气与煤在合成气制备炉内的反应过程.本工作根据合成气制备炉的特点,用固定床反应器模拟合成气制备炉,考察了沿反应器轴向高度合成气组分浓度的变化,对煤与天然气在合成气制备炉内的反应过程进行了研究.2天然气与煤联合气化反应过程图1表示了天然气与煤联合气化反应器的结构[11,12】采用类似高炉炼铁的反应器结构,反应器自上而下分为上部煤干馏区,中部焦炭气化区和下部燃烧火焰区.下部火焰区设O2,天然气和蒸汽喷嘴.炉膛中部设有煤气出口,煤气出口温度控制在1000℃左右,炉膛底部设液态排渣口.块煤自炉顶加入,热解煤气顺流向下通过煤的干馏区,煤气出口温度1000℃左右,可使煤中烃类和焦油转化为CO,H2等组分.在下部火焰区,氧气和焦炭发生强放热的氧化反应,通过加入水蒸汽和天然气,控制火焰温度在1600,1800℃之间,高温气体逆流向上通过中部焦炭床层,并使中部焦炭床层和上部煤炭干馏区半焦床层加热,燃烧区产生的CO2,H2O和未裂解的CH4在上升过程中与碳反应转化为H2和CO.图1天然气与煤联合气化反应器结构Fig.1StructureofreactorforCO-gasificationofnaturalgasandcoal根据以上分析,合成气制备炉可视为逆流移动床反应器,反应主要发生在合成气制备炉的上部煤炭干馏区,中部焦炭气化区和下部燃烧火焰区.但实际反应过程是否如上所述,还有待实验证明.3实验3.1实验装置实验装置示意图如图2所示,由质量流量气控柜,收稿日期:2004--02-06,修回日期:2004~4—21基金项目:国家杰出青年科学基金资助项目(编号:50225415);国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(编号:2002AA529090)作者简介:宋学平(1975一),男,山东省青州市人,博士,化学工艺专业;郭占成,通讯联系人,E.mai1:guozc@.158过程工程第5卷温度补偿加热炉,气化反应器,温度监测以及样品分析五部分组成.天然气和氧气减压后用D07—9C/ZM型质量流量计调节流量,分别经插在焦炭中外径为8一mm,内径为5一mm且上端处于同一水平位置的两支A120陶瓷管从反应器底部中央部位吹入.水由DHL-A型电脑恒流泵输出再经气化炉气化后由氧气带入反应器.加热炉用CKW-O1型可控硅温控仪控制,控制反应器外壁1/2高度处温度为(1oo~5)~c,加热炉空载恒温时反应器在加热炉内±1O℃恒温带长约800一mm.实验所用气化反应器为内径70mm,壁厚约5mm,高900mm的A120陶瓷管.温度监测用一支铂铑13一铂热电偶,位于反应器1/2半径轴向位置处,与位于反应器中心位置的导气管平行,且热电偶下端与导气管下端平齐,以确保所测温度为出口合成气温度.导气管和温度监测热电偶沿反应器轴向方向能够向上移动,可对气化反应器不同高度位置处合成气采样.样品分析用SP一3420型气相色谱仪.图2实验装置示意图Fig.2Schematicdiagramofexperimentaldevice3.2实验步骤实验所用原料为粒径10~20一mm的焦炭,天然气,工业纯氧和自来水.实验开始前首先将反应器装满焦炭并升温预热.待反应器内温度达到1000℃并稳定1h后,调节氧气,甲烷,水的流量.当待测位置点温度恒定在±2℃时,认为反应进入稳态.该位置输出的合成气经冷凝除水后,用气相色谱分析合成气成分,水蒸汽浓度则根据反应前后物料衡算计算得到.实验开始时热电偶和导气管均位于氧气喷枪上端10cm位置处.当该位置实验结束后,向上移动导气管和温度监测热电偶,继续下一位置实验.以氧气喷枪上端为零点,沿反应器轴向高度共考察了10,20,30,40,50 cm五个不同位置合成气各组分的浓度,每实验点取样2次.4结果与讨论4.1反应过程特点实验中反应器工作温度为1000℃,实验开始前反应器需升温至1000℃,这一过程要持续3~4h.由于在升温预热过程焦炭残留的挥发分大部分已经析出,只有很少一部分参与气化反应,因此可忽略焦炭析出挥发分对气化过程的影响,而只考虑下部燃烧火焰区和焦炭气化区发生的反应.实验中发现,距氧气入口10cm处,进料中氧气已经完全消耗.因此从氧气入口到距离氧气喷枪上端10cm处这段料层高度可视为下部燃烧火焰区,焦炭,甲烷与氧气之间进行激烈反应.从距氧气入口位置l0cm 到距氧气入口50cm这段料层高度可视为焦炭气化区, 在没有自由氧存在的情况下,未转化完的反应物和中间产物继续反应,直至离开气化反应器.4.2下部火焰区反应过程表1是不同进料条件下经过下部燃烧火焰区反应前后的物料衡算.由表可知,经过下部火焰区反应后,进料中氧气完全消耗,甲烷转化了75%以上,水蒸汽的量不但没有减少反而有所增加,同时得到CO,CO2,H2 等产物.因此下部火焰区发生的反应主要有氧气和甲烷参与,水蒸汽则不参与.表l下部火焰区反应前后物料衡算TablelMaterialbalancebeforeandaRerreactioninlowerflamezone(Ii.=lL/rain)高温下氧气与甲烷,焦炭都能发生反应.假设在下部火焰区氧气优先与甲烷反应并严格按照式(1),(2)进行,则根据表1中CH4,O2和H2O的值计算发现,进料中氧气不能完全转化(表2),故在下部火焰区氧气与甲烷,焦炭的反应同时存在.由于氧气和焦炭,甲烷的反应机理非常复杂,迄今为止仍没有统一的认识,因此很难准确地描述.为此本工作将下部火焰区视为黑箱,不考虑氧气和甲烷,焦炭的具体反应过程,而用式(3),(4) 描述.CH4+0.502----CO+2H2.(1)第2期宋学平等:固定床中天然气与煤联合气化制合成气反应过程的实验研究159cn4+202=CO2+2H20.(2)+o2=2(1)cO2一c02.(3)表2氧气只与甲烷反应时氧气的转化率Table2ConversionofO2inthecaseof02reactingwithCI-h(1L/rain)●掌,一仁.Q:tO△EoOpCH4+(3_O2=2~1)CO+4(p--1)H2+(2-f1)CO2+2(2-f1)H2O.(4)4.3焦炭气化区反应过程图3是经下部燃烧火焰区反应后,合成气中各组分浓度在焦炭气化区的变化趋势,图4是相应的出口合成气温度变化趋势.由图3可知,在焦炭气化区CO和H,的浓度不断上升,而CO2,CH4,H2O()的浓度则不断降低,说明合成气在经过焦炭气化区时反应仍在继续进行.●,一.Q∞o△EooHeight(cm)Height(cm)图3气化区合成气组分浓度变化趋势Fig.3VariationofcompositionofsynthesisgasingasifyingzoneHeight(cm)图4气化区出口合成气温度变化趋势Fig.4Variationofoutletsynthesisgastemperatureingasifyingzone图5是在焦炭气化区甲烷转化率的变化趋势.由图可知,上升过程中甲烷转化率不断增大,说明在焦炭气化区有涉及到甲烷参与的反应发生.由于甲烷与CO2,水蒸汽反应都需要高温并且有催化剂存在才能顺利进行[13,14],而常压下C与H2生成甲烷的反应【】也不会发生,因此在焦炭气化区只能是甲烷裂解反应[式(5)】的存在使甲烷浓度不断降低.CH4--C+2H2.(5)扣除甲烷裂解对合成气中H2浓度的影响,定义水蒸汽分解量a=H2/(H2+H2O),气化碳-~fl=(CO+CO2)/100,一工ooC.Qea)>CooHeight(cm)图5气化区甲烷转化率变化趋势Fig.5VariationofconversionofCH4ingasifyingzone以及CO2还原程度r=co/co2,在焦炭气化区它们的变化如图6所示.由图可知,不同反应条件下届借均不断增加.a增加说明水蒸汽分解反应[式(6)】进行;T 增加说明C02还原反应[式(7)】进行;从的变化不能判断出水煤气变换反应[式(8)】是否进行,但科学实验和生产实践的结果都表明,在高温条件下,水煤气变换反应是快速的,易于接近平衡J.C+H20=C0+H2,C+CO2=2CO,CO+HEO=CO2+H2(6)(合成气制备炉内反应过程如图7所示.在下部燃烧火焰区碳和天然气的氧化并存,中部焦炭气化区以CO2和H2O的还原为主,上部主要是煤的热解.表3是根据式(5),(7),(8)计算得到的1000℃出口合成气组分浓度与图3中50cm处实际合成气组分浓度的比较.由表可知,计算值与实际值虽然有一定差距,但仍说明当气,固平均接触时间分别大于5-31和4.88S时,气体流出反应器时反应体系已接近平衡,即说明天然气与煤联合气化制合成气的反应器高度不需很高.ThermaIdecomposR~nOneGasifyingZ0ne图7天然气与煤联合气化反应过程示意图Fig.7SchematicdiagramofnaturalgasandcoalCO—gasification 表3计算结果与实际值的比较Table3ComparisonbetweencalculatedandmeasuredResults(}h=lL/min)5结论在合成气制备炉下部火焰区,甲烷,焦炭与氧气发生激烈的氧化反应,氧气完全消耗,水蒸汽不参与反应;火焰区既存在碳和天然气的完全氧化,也存在碳和天然气的部分氧化,火焰区气体主要成分为CO,H2O,CO2,CI-I4,H2.下部火焰区气体在上升过程中与焦炭继续反应,未转化的甲烷发生裂解而使其浓度不断降低,H2O,CO2被炽热的焦炭床层还原.合成气制备炉内整个体系反应速度较快,天然气与煤联合气化制合成气的气化反应器高度不需很高.参考文献:【l】沙兴中,杨南星.煤的气化与应用[M】.上海:华东理工大学出版社.1995.67-325.【2】王同章.煤炭气化原理与设备[M】.北京:机械工业出版社,2001.12-146.【3】郭树才.煤化工工艺学【M】.北京:化学工业出版社,1992.30-228.[4]姜圣阶.合成氨工学(第一卷),第2版[M】.北京:石油化学工业出版社.1978.164348.【5】刘镜远,车维新.合成气工艺技术与设计手册[M】.北京:化学工业出版社,2002.27l—445.【6】Rostrup-NielsenJR.CatalyticSteamRearming【A】.AndersonJ BoudartM.Catalysis,ScienceandTechnology【C】.Berlin:Springer,l983.1-130.【7】SolbakkenA.SynthesisGasProduction【A].HolmenA,JensKJ, KolboeS.NaturalGasConversion【C】.Amsterdam:Elsevier,1991.447—455..【8】李峻岭.天然气和煤联合气化工艺及绿色过程的探索性研究tO]. 北京:中国科学院过程工程研究所,2002.63—73.[9】王庆一.中国可再生能源现状,障碍与对策一开发利用现状阴.中国能源,2002,7:39—44.【lO】赵月红.天然气～煤共气化的过程研究【D】.北京:中国科学院过程工程研究所,2003.8l一83.【ll】李峻岭,温浩,李静海,等.以天然气和煤为原料的合成气制备方法及其制备炉【P].中国专利:01134806.2,2003-05—21.【l2】李峻岭,温浩,李静海,等.以煤和天然气为原料的合成气制备炉[P】.中国专利:01270554.3,2002—10-02.00一ou+ou—l(工+工一,工第2期宋学平等:固定床中天然气与煤联合气化制合成气反应过程的实验研究l6l[13】Gadalla,AM,BowerB.TheRoleofCatalystSupportontheActivityofNickelforReformingMethanewithC02[.『】.Chem.Eng.Sci.,1988,43(11):3049—3062.[14】蒋毅,程极源,肖颖,等.天然气自热式催化转化反应热力学研究[.『】.化学工程,2001,29(1):25—29.ExperimentalStudyonCo-gasifyingofNaturalGasandCoalinaFixedBedforPreparationofSynthesisGasSONGXue—ping,GUOZhan—cheng(InstituteofProcessEngineering,ChineseAcademyofSciences,Beijing1000 8~China)Abstract:ThereactionprocessofnaturalgasandcoalWasinvestigatedusingafi xed-bedreactortomodelthefurnaceforpreparingsynthesisgas.Experimentalresultsindicatedthatoxidationofmethaneandcarb onoccurredsimultaneouslyinthelowerzoneclosetothefurnaceboRomand02Wasusedup.PyrolysisofmethaneandreductionofC02a ndsteamtookplaceduringtherisingofsynthesisgas.Thewholereactionsystemforpreparationofsynthesisgasnearlyreachedequili briumwhilethesynthesisgaslefttheoutletoffumace.Keywords:coal;gasification;naturalgas;synthesisgas。
煤的气化与液化技术及应用前景
煤的气化与液化技术及应用前景煤炭作为我国主要的能源资源之一，一直以来都发挥着重要的作用。
然而，由于煤炭的高含碳量以及燃烧产生的大量二氧化碳等有害气体，煤炭的利用也面临着环境污染和能源可持续性的挑战。
为了解决这些问题，煤的气化与液化技术应运而生，并在能源转型中发挥着重要作用。
煤的气化技术是将煤炭在高温和高压下与水蒸气或氧气反应，产生一系列气体和化学品的过程。
其中最为重要的产物是合成气，即一氧化碳和氢气的混合物。
合成气可以用于发电、制造燃料和化学品等多个领域。
此外，气化技术还可以将煤炭中的硫、氮等有害物质去除，减少环境污染。
煤的液化技术则是将煤炭在高温和高压下与溶剂反应，将固态煤转化为液体燃料。
这种液体燃料可以直接用于发电、交通运输等领域，也可以作为化工原料进行进一步加工。
与气化技术相比，液化技术更适合于煤炭资源分布不均的地区，可以将煤炭资源转化为可储存和运输的液体能源，提高能源利用效率。
煤的气化与液化技术在我国的应用前景广阔。
首先，气化与液化技术可以实现煤炭资源的高效利用，提高能源利用率。
目前，我国煤炭资源丰富，但由于煤炭的高含碳量，传统燃烧方式会导致大量的二氧化碳排放。
而通过气化与液化技术，可以将煤炭转化为合成气和液体燃料，减少二氧化碳的排放，实现低碳经济发展。
其次，气化与液化技术可以提高我国能源供应的多样性。
我国依赖进口石油和天然气的程度较高，而煤炭资源丰富，通过气化与液化技术将煤炭转化为气体和液体燃料，可以降低对进口能源的依赖，增加能源供应的稳定性。
此外，气化与液化技术还可以推动煤炭产业的转型升级。
传统的煤炭开采和燃烧方式会对环境造成严重的污染，而气化与液化技术可以将煤炭转化为清洁能源，减少环境污染。
同时，通过进一步加工合成气和液体燃料，可以生产出更多高附加值的化工产品，提高煤炭产业的附加值。
然而，煤的气化与液化技术也面临一些挑战。
首先是技术难题。
气化与液化技术需要高温和高压的条件，对设备和工艺要求较高，技术难度较大。
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。
生物质气化耦合燃煤发电技术应用
生物质气化耦合燃煤发电技术应用
生物质气化耦合燃煤发电技术是指将生物质气化产生的气体与燃煤的烟气混合燃烧，以发电为目的的技术。
该技术可兼顾生物质清洁能源的环保特性，同时利用煤炭丰富资源的优势，提高能源利用效率。
生物质气化耦合燃煤发电技术的应用有以下几个方面：
1. 提高能源效率：生物质气化燃气发电技术可以利用生物质能源的高效利用率和煤炭资源的高能量密度，提高能源利用效率。
2. 降低环境污染：生物质气化耦合燃煤发电技术可以降低燃烧燃煤产生的二氧化碳等大气污染物的排放，达到环境治理和节能减排的目的。
3. 减少生物质浪费：生物质气化耦合燃煤发电技术可以有效利用生物质能源，减少生物质的浪费和环境压力。
4. 实现可持续发展：生物质气化耦合燃煤发电技术可以实现能源的可持续利用，促进经济和环保的协调发展。
总之，生物质气化耦合燃煤发电技术将成为未来能源发展的一个重要方向，对促进经济发展和环境保护具有重要意义。
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。
组合气化技术在煤制天然气项目中的应用
环球市场理论探讨/-93-组合气化技术在煤制天然气项目中的应用冯全文辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司摘要：进入 21 世纪，随着石油资源的日渐减少，石油价格直线攀升，利用煤化工产品替代石油化工产品的优势日渐显现。
随着世界各国对环境问题越来越重视，节能减排力度越来越大，天然气作为清洁能源的优势日益突出。
由于天然气相对稀缺，以及清洁环境和经济发展的双重需要，天然气必定会供不应求，煤制天然气的能量效率最高，是最有效的煤炭利用方式，也是煤制能源产品的最优方式，发展前景看好。
天然气在我国是一种相对稀缺的优质、清洁能源，市场发展迅速，但资源紧张、供求矛盾突出，显示出天然气产量和消费量持续增长的巨大潜力。
关键词：煤制天然气；组合气化技术；应用煤气化技术是煤制天然气项目的核心，不同的气化技术决定下游装置的规模及技术路线，目前已经工业化的气化技术有固定床加压气化、水煤浆加压气化和干粉煤加压气化技术。
某煤制天然气项目所使用原料煤的水和氧含量较高， 水含量接近27%(空气干燥基为12.06%)，属较难成浆煤种，不符合水煤浆气化对原料煤具有较高成浆性的要求。
1 激冷型粉煤气化技术激冷型粉煤气化技术包括国外引进的GSP 粉煤气化技术和国内自主开发的“航天炉”、SE-东方炉粉煤气化技术等。
该气化技术中气化炉的操作温度高，可以达到1500℃以上，合成气中不含有焦油，大幅降低装置灰水处理难度，且在目前已经应用的工业化装置中，灰水经过处理后返回系统，实现了水的循环利用，减小了污水排放和污水处理难度，是一种洁净型煤气化技术。
激冷型粉煤气化技术采用干煤粉进料，后接湿法激冷和洗涤的工艺流程，煤种适应性广，碳转化率高(99%以上)、原料消耗低、有效气含量达到90%，冷煤气效率高，原料煤所含能量之中80%~83%以合成气形式回收，另外14%~16%以蒸汽形式回收。
2 碎煤加压气化技术碎煤加压气化技术通过对煤气废水的处理可获得焦油、石脑油、粗酚等副产品，提高整体经济效益。
煤制天然气项目气化技术选择
随着可持续发展战略和加强环保等政策的实施，国内对天然气的需求与日俱增。
国务院发展研究中心市场经济研究所研究报告预计，2015年我国天然气消费量将增长至1500亿m 3，2020年增长至3000亿m 3。
而与此同时，我国天然气产量将分别为1400亿m 3、1500亿m 3左右，因此我国未来天然气的供需将出现很大的缺口［1］。
由于我国巨大的天然气消费市场及强劲的增长趋势，许多大型能源企业相继开展煤制天然气项目。
煤气化工艺为煤制天然气项目的源头，是需要重点考虑的环节。
针对项目实际情况，正确选择煤气化技术，对于整个项目的成败至关重要。
本文分析了Shell 气化工艺、GSP 气化工艺与Lurgi 气化工艺在煤制天然气工艺中的重要性能参数及对系统的影响，对比分析了这三种气化技术的粗合成气成分、主要副产品产量、环保指标以及经济性的差异，为煤制天然气项目中气化技术的选择提供参考和依据。
1煤制天然气工艺简介煤制天然气流程见图1。
如图1所示，煤制天然气包括以下几大部分：空分、煤气化，净化（CO 变换，酸性气体脱除、冷冻）、甲烷化（含甲烷化、压缩、干燥）及硫回收等装置［2］。
气化炉是源头设备，一般采用煤加压气化技术生产粗合成气。
由于粗合成气中的CO 和H 2成分比例不适合直接用于天然气合成，为满足甲烷化的需要，需通过部分CO 变换，调整合成气中H ／C 比。
在变换工艺后，脱除酸性气体中H 2S 及CO 2等，然后再通过甲烷化及干燥，生产合成天然气产品，合格产品送管网。
煤制天然气项目气化技术选择刘江，宿凤明，凌锋（中国电能成套设备有限公司，北京100011）摘要：分析了Shell 气化工艺，GSP 气化工艺与Lurgi 气化工艺在煤制天然气项目参数、粗合成气成分、主要副产品产量、环保指标以及经济性，为煤制天然气项目中气化技术的选择提供参考和依据。
关键词：煤气化厂；煤气化；技术经济对比文章编号：1673-9647（2010）11-0008-04中图分类号：TQ54文献标识码：A图1煤制天然气流程2气化技术2.1Shell 气化技术Shell 气化（废锅流程）是一种气流床加压气化工艺。
CRG技术在煤制合成天然气中的应用
CRG技术在煤制合成天然气中的应用吴彪【摘要】介绍了甲烷化催化剂的研究现状及其构造，并对甲烷化镍基催化剂失活的原因进行了分析，指出硫中毒和积碳是造成催化剂失活的主要因素。
分析了催化剂中的主要活性组分，载体及助剂的添加对CO甲烷化反应的影响。
对大唐克旗煤制天然气甲烷化催化剂提出了改良的方法。
%The status and components of methanation catalyst were discussed, and nickel-based catalyst deactivation was mainly caused by sulfur poisoning and carbon deposition. The effect of active ingredients, supports and additives on the performances of Ni-based catalysts was studied. Improvement methods of datang keshiketeng catalyst for methanation were proposed.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】2页(P139-140)【关键词】甲烷化催化剂;镍基催化剂;积碳;NiAl2 O4【作者】吴彪【作者单位】大唐克旗煤制天然气公司，内蒙古赤峰 025350【正文语种】中文【中图分类】O643.36天然气是当今前景最为广阔的能源之一，但是在世界某些地区的存储量很小。
CO 甲烷化反应作为一个有效的合成天然气的途径，在过去十年里备受学术界和工业界的广泛关注［1］。
自从Sabatier 等［2］于1902 年发现一氧化碳和氢气在镍催化剂下反应生成甲烷这一开创性工作以来，近年来对于甲烷化合成过程，研究者们一直致力于在大力开发高效催化剂。
高质量的甲烷化催化剂需要在低温(300 ℃)具有高活性，并且在高温(600 ℃)条件下具有高稳定性能。
BGL碎煤熔渣气化技术在煤制天然气工业中的应用 ori资料
BGL碎煤熔渣气化技术在煤制天然气工业中的应用1 BGL气化技术的开发20世纪70年代中期，英国煤气公司(British Gas)和德国鲁奇能源与环境(Lurgi Energie und Umweh GmbH)公司为大规模高效生产替代天然气(SNG)，在h唧干灰式气化炉的基础上开发出液态排渣型移动床气化炉(BGL)。
BGL气化炉结合了高温熔渣气化与加压固定床气化技术的优点，是一种高效、经济的气化技术。
1975一1981年问，在Westfield使用1台由直径1．8m Lurgi气化炉改造成的处理能力300t／d，操作压力2．5MPa的BGL气化炉，共对100kt英国和美国各种煤炭和焦炭等原料进行气化试验。
1981年后，一个直径2．3m的气化炉投入运行长达5000h，共处理了炉的3倍。
试验的最后阶段是在l台内径1．2m、处理能力200t／d的BGL气化炉中进行的，在2．5～7．0MPa的操作压力范围内气化炉的操作性能很优秀，示范试验表明在较高压力下能够达到更高的产量，但产品中甲烷含量也有所升高。
2000年德国黑水泵(Schwarze Pumpe)综合物料处理中心建成1台内径为3．6113的BGL气化炉，与Lu晒及GSP气化炉共同用来处理多种废弃物，联产甲醇、合成气及电力。
2005年，云南解化集团与Advantica公司(原British Gas科技开发部)合作，在开远合成氨厂将1台Lu晒气化炉改造为BGL气化炉，进行当地高含水率(约35％)褐煤的试烧。
2006年7月完成改造，到2007年5月，75 kt煤，处理能力达到500t／d，是Lu哂气化共进行了8次试验，初步达到了预期目标。
2 BGL气化工艺BGL气化炉采用块煤(6～50i／lln)或型煤通过炉顶锁斗仓进料，结渣剂(石灰石)和煤一起添加，允许块煤夹带适量粉煤。
当煤逆向在气化炉中由上向下移动时被干燥、脱除挥发分、气化，最终燃烧。
在炉底部，熔渣池上方有1组均匀分布、按径向对称并稍向下倾斜，带水冷套的钛钢气化剂喷嘴。
煤的气化技术研究与应用
煤的气化技术研究与应用煤是中国最主要的能源之一，但是从环保、能源利用效率等方面考虑，传统热力发电方式并不科学和可持续。
因此，煤的气化技术应运而生，可以将煤转化为一种更清洁、更高效的能源。
本文将对煤的气化技术进行详细论述。
一、煤的气化技术概述煤的气化技术是一种将煤转化为气体燃料的过程。
通过高温高压条件下的热化学反应，煤中的有机物质发生分解，生成可燃性气体，如一氧化碳、氢气等。
煤的气化技术可以说是目前最先进的煤化工技术之一，不仅可以提高能源利用率，降低污染排放，还可以减少对进口石油资源的依赖。
二、煤的气化技术分类根据气化过程中使用的反应剂的不同，可以将煤的气化技术分为两种：水蒸气气化和氧气气化。
1. 水蒸气气化水蒸气气化技术是煤化工领域应用最为广泛的技术之一。
水蒸气作为反应剂，与煤发生反应，生成可燃气体，主要是一氧化碳和氢气。
同时，氮气和二氧化碳等非常规气体也会随着可燃气体一起生成。
水蒸气气化技术优点在于过程不需要额外的氧气，煤的化学反应过程可以产生足够的热量，可以更加高效地利用煤炭资源。
2. 氧气气化氧气气化技术在煤化工领域中的应用比较新，是一种高温气化技术。
与水蒸气气化不同的是，氧气气化过程中只使用氧气作为反应剂，生成气体主要是氨、氮气和一氧化碳等。
氧气气化技术与水蒸气气化技术的不同之处在于其过程更加高温高压，输出的燃料气体构成也不同于水蒸气气化技术生成的气体组成。
三、煤的气化技术应用煤的气化技术源于早期煤炭的化学应用，随着科技的进步，煤的气化技术逐渐广泛应用于各个领域。
下面将介绍几个典型的应用案例。
1. 能源生产煤的气化技术可将煤转化为气态燃料，广泛应用于发电、燃料等领域。
例如，在我国许多地区的城市燃气中，主要燃料是煤气，而煤气就是通过煤的气化技术生成的。
此外，在我国东北地区的很多发电厂也都使用了煤的气化技术。
2. 化工生产煤的气化技术也可以应用于化工生产领域。
根据气态燃料生成的不同，煤气可分为城市煤气和工业煤气两种。
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。
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环球市场
理论探讨/-93-组合气化技术在煤制天然气项目中的应用
冯全文
辽宁大唐国际阜新煤制天然气有限责任公司
摘要：进入 21 世纪，随着石油资源的日渐减少，石油价格直线攀升，利用煤化工产品替代石油化工产品的优势日渐显现。
随着世界各国对环境问题越来越重视，节能减排力度越来越大，天然气作为清洁能源的优势日益突出。
由于天然气相对稀缺，以及清洁环境和经济发展的双重需要，天然气必定会供不应求，煤制天然气的能量效率最高，是最有效的煤炭利用方式，也是煤制能源产品的最优方式，发展前景看好。
天然气在我国是一种相对稀缺的优质、清洁能源，市场发展迅速，但资源紧张、供求矛盾突出，显示出天然气产量和消费量持续增长的巨大潜力。
关键词：煤制天然气；组合气化技术；应用
煤气化技术是煤制天然气项目的核心，不同的气化技术决定下游装置的规模及技术路线，目前已经工业化的气化技术有固定床加压气化、水煤浆加压气化和干粉煤加压气化技术。
某煤制天然气项目所使用原料煤的水和氧含量较高， 水含量接近27%(空气干燥基为12.06%)，属较难成浆煤种，不符合水煤浆气化对原料煤具有较高成浆性的要求。
1 激冷型粉煤气化技术激冷型粉煤气化技术包括国外引进的GSP 粉煤气化技术和国内自主开发的“航天炉”、SE-东方炉粉煤气化技术等。
该气化技术中气化炉的操作温度高，可以达到1500℃以上，合成气中不含有焦油，大幅降低装置灰水处理难度，且在目前已经应用的工业化装置中，灰水经过处理后返回系统，实现了水的循环利用，减小了污水排放和污水处理难度，是一种洁净型煤气化技术。
激冷型粉煤气化技术采用干煤粉进料，后接湿法激冷和洗涤的工艺流程，煤种适应性广，碳转化率高(99%以上)、原料消耗低、有效气含量达到90%，冷煤气效率高，原料煤所含能量之中80%~83%以合成气形式回收，另外14%~16%以蒸汽形式回收。
2 碎煤加压气化技术碎煤加压气化技术通过对煤气废水的处理可获得焦油、石脑油、粗酚等副产品，提高整体经济效益。
蒸汽与氧气混合作为气化剂由气化炉底部通入，原料煤从气化炉上部加入，气体在气化炉内由下至上依次通过灰层、燃烧区、气化区、干馏区与干燥区，最终从炉子顶部排出。
干馏区温度为600℃~800℃，从原料煤中干馏出的焦油、石脑油、酚等组分进入粗煤气，经过煤气水分离、酚氨回收装置、低温甲醇洗装置的处理，能够回收焦油、粗酚和石脑油作为副产品。
3 TPRI 两段式气化技术移动床气化技术合成气中CH4含量高，技术成熟，但水处理系统技术难度(2)碎煤加压气化工艺耗氧最低，配套空分装置投资最
省。
碎煤加压气大，环保性能差。
在世界各国日益重视环境保护的情况下，大规模发展移动床气化技术可能会受到一定制约。
TPRI 两
段式气化炉具有冷煤气效率高、环保性能好的优点，适合发展煤制
燃料及其他煤化工项目。
煤制天然气的成本气价随工程规模的增大
而显著降低，年制40亿m3煤制天然气的规模可使制气成本进一步
下降。
同时根据国内天然气市场、电力市场及碳税等政策可灵活进
行后期规划，增强项目工程应对商业风险的能力。
TPRI 气化技术因
为其良好的环保特性，适合以城市燃气为目标市场适度发展煤制天然气，使之作为城市气源的有效补充，起到缓解城市天然气供求矛
盾的作用。
同时可使劣质煤炭资源转化为天然气燃料，既解决了当
地资源利用存在的问题，也补充了当地的燃料能源供应。
4 组合气化工艺
原料煤从煤矿到入炉前，末煤不断增加，本项目的块煤和末煤
比例为4：6~5：5，为合理利用现有资源，需要综合考虑块煤和末煤
的有效利用。
激冷型粉煤气化技术和碎煤加压熔渣气化技术均有自
身的优、缺点，考虑采用两者的组合气化技术，能够消耗掉大量过
剩的末煤，减少污水的排放量，减少蒸汽消耗量，降低能耗。
通过对激冷型粉煤气化技术和组合气化技术的装置规模、技术
路线、综合技术经济和能耗进行分析比较，可以看出在以煤炭为原
料生产天然气时，采用激冷型粉煤气化+碎煤加压熔渣气化的组合工艺，不仅能够有效解决碎煤加压气化工艺中块、末煤的平衡和减少工艺污水的排放，而且在综合能耗、煤耗和投资收益等方面都优于采用单一的激冷型粉煤气化技术。
5 发展建议
5.1 选择好建设地点和采用技术在目前天然气价格未能反映供求关系的条件下，大量建设大规模的煤制天然气项目还不合时宜，但示范性装置的建设是十分必要的。
煤制天然气装置的建设应实现煤的本地化，首先应选择好既有丰富稳定的煤炭资源，完全可以满足项目每年上千万吨的用煤需要，还要保证水资源以及其他原材料的供应和通畅的交通条件，又要尽可能靠近终端目标消费市场，配套输气管线的投资也可接受的地址，同时还应采用安全可靠、先进成熟，经示范验证有成功业绩的技术，重点扶持自主创新的国内新技术，统筹国外引进技术和采用国内技术，并要注重一定的规模效益。
5.2 实现其他煤化工和副产品的联产在煤制天然气的同时实现和其他以煤为原料，经过煤气化生产的合成氨、甲醇、二甲醚等多种煤化工产品的联产，以及利用煤制天然气甲烷化装置副产大量的高压蒸汽发电。
在煤制天然气的过程中，也同时产出焦油、粗酚、硫磺、液氨、石脑油等高附加值的副产品，在天然气产品由于市场变化不能保证盈利的情况下，可以靠这些联产品或副产品取得经济效益，增加企业市场适应能力，提高煤加工综合效益，增强装置的整体抗风险能力，实现煤炭利用的“集约化、大规模、多联产、清洁利用和有效利用”的现代洁净煤技术模式，走跨行业、多联产、集团化发展的道路。
组合气化技术能够有效解决块、末煤平衡问题，减少废水排放量，而且在综合能耗、煤耗和投资收益方面均优于采用单一的激冷型粉煤气化技术。
参考文献：
[1] 郑建涛，许世森，任永强. 两段式干煤粉加压气化技术在煤制天然气中的应用[J]. 洁净煤技术，2012，03：48-52.[2] 韩玉峰，冯华，马剑飞. 碎煤加压气化和水煤浆气化工艺组合在煤制天然气项目中的应用[J]. 天然气化工(C1化学与化工)，2014，04：35-37.[3] 陈国平，冯亮杰，刘芹. 组合气化技术在煤制天然气项目中的应用[J]. 大氮肥，2016，04：226-228+238.。