煤化工反应-单元

1、6 煤化工反应单元工艺煤化工反应单元工艺p6-1 煤的干馏煤的干馏p6-2 煤的气化煤的气化p6-3 煤的液化煤的液化p6-4 煤化产品的深度加工煤化产品的深度加工6-1 煤的干馏煤的干馏 一、煤的热分解一、煤的热分解 煤在隔绝空气条件下加热至较高温度而发生煤在隔绝空气条件下加热至较高温度而发生的一系列物理变化和化学反应的复杂过程，称为的一系列物理变化和化学反应的复杂过程，称为煤的热解，或称热分解和干馏。煤的热解，或称热分解和干馏。 1煤受热发生的变化煤受热发生的变化 煤在隔绝空气下加热时，煤中有机质随温度煤在隔绝空气下加热时，煤中有机质随温度的提高而发生一系列变化，形成气态（煤气），的提高而

2、发生一系列变化，形成气态（煤气），液态（焦油）和固态（半焦或焦炭）产物。液态（焦油）和固态（半焦或焦炭）产物。 煤热解过程大致可分为三个阶段：煤热解过程大致可分为三个阶段： 第一阶段（室温第一阶段（室温300）煤的外形无变化。脱水、脱气。煤的外形无变化。脱水、脱气。 第二阶段（第二阶段（300600）以解聚和分解反应为主，煤粘结成半焦，并以解聚和分解反应为主，煤粘结成半焦，并发生一系列变化。煤气成分主要是气态烃，热值发生一系列变化。煤气成分主要是气态烃，热值较高。较高。 第三阶段（第三阶段（6001000）半焦变成焦炭，以缩聚反应为主。一方面析半焦变成焦炭，以缩聚反应为主。一方面析出大量煤气，

3、半焦挥发分降低，另一方面焦炭的出大量煤气，半焦挥发分降低，另一方面焦炭的密度增加，体积收缩，导致产生许多裂纹，形成密度增加，体积收缩，导致产生许多裂纹，形成碎块。碎块。 若最终加热温度提高到若最终加热温度提高到1500以上，则为石墨以上，则为石墨化阶段，用于生产石墨炭素材料。化阶段，用于生产石墨炭素材料。 2煤热解的影响因素煤热解的影响因素 l煤化程度煤化程度 影响煤的热解开始温度、热解产物、热解反应活性和影响煤的热解开始温度、热解产物、热解反应活性和粘结性、结焦性等。煤化程度粘结性、结焦性等。煤化程度，热解开始温度，热解开始温度。 年青煤热解时，煤气、焦油和热解水产率高；中等变年青煤热解时，

4、煤气、焦油和热解水产率高；中等变质程度烟煤热解时，煤气与焦油产率较高，热解水少；年质程度烟煤热解时，煤气与焦油产率较高，热解水少；年老煤（贫煤以上）热解时煤气和焦油产率很低，焦粉产率老煤（贫煤以上）热解时煤气和焦油产率很低，焦粉产率很高。很高。中等变质程度的烟煤的粘结性和结焦性最好，煤越年中等变质程度的烟煤的粘结性和结焦性最好，煤越年青或越年老，粘结性和结焦性越差。青或越年老，粘结性和结焦性越差。l加热终温加热终温 最终温度最终温度，焦炭和焦油产率，焦炭和焦油产率，煤气产率，煤气产率但发热但发热量量，焦油中芳烃与沥青，焦油中芳烃与沥青，酚类和脂肪烃含量，酚类和脂肪烃含量，煤气，煤气中氢气成分中

5、氢气成分而烃类而烃类。l升温速度的影响升温速度的影响 升温速度，热解初次产物发生二次热解少，缩聚反升温速度，热解初次产物发生二次热解少，缩聚反应深度不大，可应深度不大，可煤气与焦油的产率，煤气与焦油的产率，产物中烯烃、苯产物中烯烃、苯和乙炔的含量。和乙炔的含量。 l压力的影响压力的影响 高于大气压热解时，煤的粘结性得到改善。高于大气压热解时，煤的粘结性得到改善。 l裂解气氛的影响裂解气氛的影响 加氢热解后甲烷产率加氢热解后甲烷产率，轻质油产率，轻质油产率，干馏残炭，干馏残炭产率产率。加氢热解已成为国内外研究从煤制取代用天然。加氢热解已成为国内外研究从煤制取代用天然气或轻质油类（气或轻质油类（B

6、TX）的一个重要方向。）的一个重要方向。 二、煤的低温干馏二、煤的低温干馏 煤在干馏终温为煤在干馏终温为500700的过程；的过程； 煤低温干馏可得到煤气、焦油和残渣半焦；煤低温干馏可得到煤气、焦油和残渣半焦；适于低温干馏的煤是无粘结性的非炼焦用煤、褐煤适于低温干馏的煤是无粘结性的非炼焦用煤、褐煤或高挥发分烟煤。或高挥发分烟煤。 1低温干馏的产品性质低温干馏的产品性质 半焦的反应性与比电阻比高温焦高得多。半半焦的反应性与比电阻比高温焦高得多。半焦的高比电阻特性，使它成为铁合金生产的优良焦的高比电阻特性，使它成为铁合金生产的优良原料。半焦硫含量比原煤低，反应性高，燃点低原料。半焦硫含量比原煤低，

7、反应性高，燃点低（250左右），是优质的燃料，也适于制造活左右），是优质的燃料，也适于制造活性炭、炭分子筛和还原剂等。性炭、炭分子筛和还原剂等。 2煤低温干馏工艺煤低温干馏工艺 l连续式外热立式炉连续式外热立式炉 烟煤连续地由炭化室顶部的辅助烟煤连续地由炭化室顶部的辅助煤箱加入炭化室，生成的热半焦煤箱加入炭化室，生成的热半焦排入底部的排料箱，炭化过程中排入底部的排料箱，炭化过程中底部通入水蒸气冷却半焦，并生底部通入水蒸气冷却半焦，并生成部分水煤气，水煤气与干馏气成部分水煤气，水煤气与干馏气由上升管引出。由上升管引出。 l连续式内热立式炉（三段炉）连续式内热立式炉（三段炉） 煤在炉中不断下行，热

8、煤在炉中不断下行，热气流逆向通入进行加热。用气流逆向通入进行加热。用于加热的热废气分别由上、于加热的热废气分别由上、下二个独立燃烧室燃烧净煤下二个独立燃烧室燃烧净煤气供给，煤在干馏炉内被加气供给，煤在干馏炉内被加热到热到500850。 l连续式内外热立式炉连续式内外热立式炉 由炭化室、燃烧室及上下蓄热室组成。煤料由上部加入干由炭化室、燃烧室及上下蓄热室组成。煤料由上部加入干馏室，干馏所需的热量主要由炉墙传入。加热用燃料为发生炉馏室，干馏所需的热量主要由炉墙传入。加热用燃料为发生炉煤气或回炉干馏气，煤气在立火道燃烧后的废气交替进入上下煤气或回炉干馏气，煤气在立火道燃烧后的废气交替进入上下蓄热室。

9、在干馏室下部吹入回炉煤气，既回收热半焦的热量又蓄热室。在干馏室下部吹入回炉煤气，既回收热半焦的热量又促使煤料受热均匀。促使煤料受热均匀。l固体热载体干馏法固体热载体干馏法 外热式干馏装置传热慢，生产能力小。气流内热式的燃烧外热式干馏装置传热慢，生产能力小。气流内热式的燃烧废气稀释了干馏的气态产物。采用固体热载体进行煤干馏，加废气稀释了干馏的气态产物。采用固体热载体进行煤干馏，加热速度快，单元设备生产能力大。热速度快，单元设备生产能力大。 l加氢干馏工艺加氢干馏工艺 加氢热解可明显增加烃类气体和轻油的产率，为此已加氢热解可明显增加烃类气体和轻油的产率，为此已开发的工艺有开发的工艺有Coalcon

10、加氢干馏工艺与加氢干馏工艺与CS-SRT加氢干馏工加氢干馏工艺。后一工艺是以生产高热值合成天然气为目的，同时可艺。后一工艺是以生产高热值合成天然气为目的，同时可制取轻质芳烃（制取轻质芳烃（BTX），干馏残炭用于制氢。该工艺的煤），干馏残炭用于制氢。该工艺的煤转化率可达转化率可达6065，其中甲烷和乙烷约，其中甲烷和乙烷约30，BTX 810，轻油，轻油13。 三、煤的高温干馏三、煤的高温干馏 煤在炼焦炉中隔绝空气加热到煤在炼焦炉中隔绝空气加热到1000左右，经过干左右，经过干馏的一系列阶段，最终得到焦炭，称为高温干馏，或高馏的一系列阶段，最终得到焦炭，称为高温干馏，或高温炼焦或简称炼焦。炼焦的

11、主要目的是制取焦炭。炼焦温炼焦或简称炼焦。炼焦的主要目的是制取焦炭。炼焦时副产的煤气和化学产品，特别是芳香族化合物在化学时副产的煤气和化学产品，特别是芳香族化合物在化学工业中有广泛的应用。工业中有广泛的应用。 1焦炭的质量要求焦炭的质量要求 焦炭在高炉中起三个作用：焦炭在高炉中起三个作用： 作为骨架，保持高炉的透气性；作为骨架，保持高炉的透气性； 提供热源；提供热源； 作铁矿石的还原剂。作铁矿石的还原剂。 高炉用焦的要求：高炉用焦的要求： 灰分低，硫和磷低，强度高，块度均匀，致密，低反应性。灰分低，硫和磷低，强度高，块度均匀，致密，低反应性。 2炼焦配煤的质量要求炼焦配煤的质量要求 入炉配煤的

12、质量指标如下：入炉配煤的质量指标如下： 水分大致控制在水分大致控制在1011 细度指配煤中小于细度指配煤中小于3mm的颗粒占配煤的百分率，常规炼的颗粒占配煤的百分率，常规炼焦时为焦时为7280，配型煤炼焦时约，配型煤炼焦时约85，捣固炼焦时约，捣固炼焦时约90以上以上 灰分小于灰分小于10 硫分硫分1 配煤的煤化度配煤的煤化度 配煤的粘结性指标配煤的粘结性指标 配煤的膨胀压力配煤的膨胀压力 3煤在炭化室的成焦过程煤在炭化室的成焦过程 在在300600煤热解产生气、液、固三相共存的胶质煤热解产生气、液、固三相共存的胶质体。由于其透气性差，发生胶质体的膨胀；温度超过胶质体。由于其透气性差，发生胶质

13、体的膨胀；温度超过胶质体的固化温度时，发生粘结现象形成半焦。要使煤在热解体的固化温度时，发生粘结现象形成半焦。要使煤在热解时粘结得好，应该有足够的液体产物，液体应有足够的流时粘结得好，应该有足够的液体产物，液体应有足够的流动性，能使固体颗粒润湿，并填满颗粒之间的空隙；而胶动性，能使固体颗粒润湿，并填满颗粒之间的空隙；而胶质体应复盖较大的温度间隔，要有一定的粘度，有一定的质体应复盖较大的温度间隔，要有一定的粘度，有一定的气体生成而发生膨胀，形成均一的胶质体。焦煤与肥煤是气体生成而发生膨胀，形成均一的胶质体。焦煤与肥煤是具有这些特性的煤。而弱粘结性煤热解形成液体少，液体具有这些特性的煤。而弱粘结性

14、煤热解形成液体少，液体的热稳定性差，容易挥发掉。的热稳定性差，容易挥发掉。 胶质体转变成半焦时，有气孔形成，气孔的大小、气胶质体转变成半焦时，有气孔形成，气孔的大小、气孔的分布以及气孔壁厚薄，对焦炭强度影响很大。孔的分布以及气孔壁厚薄，对焦炭强度影响很大。 炭化室是由两侧炉墙供热，所以结焦过程的特点是单炭化室是由两侧炉墙供热，所以结焦过程的特点是单向供热，成层结焦。同一时间，离炭化室墙面不同距离的向供热，成层结焦。同一时间，离炭化室墙面不同距离的各层炉料因温度不同而处于结焦过程的不同阶段。炭化室各层炉料因温度不同而处于结焦过程的不同阶段。炭化室同时存在湿煤层，干煤层，胶质体层，半焦层和焦炭层等

15、同时存在湿煤层，干煤层，胶质体层，半焦层和焦炭层等五个层。五个层。 炼焦最终温度指炭化室中心最终成焦并达到的温度，炼焦最终温度指炭化室中心最终成焦并达到的温度，一般为一般为9501050。 炭化室同时进行着成焦的各个阶段，因此半焦收缩时炭化室同时进行着成焦的各个阶段，因此半焦收缩时相邻两层存在收缩梯度。相邻层间温度不同，收缩值不同，相邻两层存在收缩梯度。相邻层间温度不同，收缩值不同，存在收缩应力，出现裂纹。靠近炉墙处，加热速度快，收存在收缩应力，出现裂纹。靠近炉墙处，加热速度快，收缩应力大，裂纹网多；成熟的焦饼中心有一条焦缝。缩应力大，裂纹网多；成熟的焦饼中心有一条焦缝。 煤受热时在两侧形成胶

16、质层，胶质层的透气性差，这煤受热时在两侧形成胶质层，胶质层的透气性差，这时干煤层热解生成的气态产物和塑性层产生的一部分气态时干煤层热解生成的气态产物和塑性层产生的一部分气态产物从塑性层的内侧流经炭化室顶部空间排出，这部分气产物从塑性层的内侧流经炭化室顶部空间排出，这部分气体称体称“里行气里行气”，约占气态产物总量的，约占气态产物总量的1025；塑性层；塑性层内产生的大部分气态产物及半焦层内产生的气态产物则穿内产生的大部分气态产物及半焦层内产生的气态产物则穿过高温焦炭层裂缝，沿焦饼与炭化室墙之间的缝隙向上流过高温焦炭层裂缝，沿焦饼与炭化室墙之间的缝隙向上流经炭化室顶部空间而排出，这部分气体产物称

17、经炭化室顶部空间而排出，这部分气体产物称“外行气外行气”，约占气态产物的约占气态产物的7590。 煤层、塑性层和半焦层内产生的气态产物称为一次热煤层、塑性层和半焦层内产生的气态产物称为一次热解产物。一次热解产物在流经焦炭层、焦饼与炉墙间隙及解产物。一次热解产物在流经焦炭层、焦饼与炉墙间隙及炭化室顶部空间时，受到高温作用发生二次热解反应，尤炭化室顶部空间时，受到高温作用发生二次热解反应，尤其是外行气，经受二次热解反应的温度高时间长，因此外其是外行气，经受二次热解反应的温度高时间长，因此外行气的二次热解深度对焦化产品的组成起主要的影响。行气的二次热解深度对焦化产品的组成起主要的影响。 4现代焦炉设

18、备现代焦炉设备 焦炉由炭化室、燃烧室、蓄热室、斜道区和炉顶区所焦炉由炭化室、燃烧室、蓄热室、斜道区和炉顶区所组成，蓄热室以下为基础与分烟道。煤在炭化室进行干馏，组成，蓄热室以下为基础与分烟道。煤在炭化室进行干馏，煤气在燃烧室燃烧，炭化室和燃烧室依次相间。每座焦炉煤气在燃烧室燃烧，炭化室和燃烧室依次相间。每座焦炉的燃烧室都比炭化室多一个。燃烧室用隔墙分成若干个立的燃烧室都比炭化室多一个。燃烧室用隔墙分成若干个立火道，以控制燃烧室温度从机侧到焦侧逐渐升高。一般复火道，以控制燃烧室温度从机侧到焦侧逐渐升高。一般复热式焦炉，每个立火道底部有二个斜道出口和一个喷嘴。热式焦炉，每个立火道底部有二个斜道出口

19、和一个喷嘴。用焦炉煤气加热时，斜道口走空气，喷嘴走焦炉煤气。当用焦炉煤气加热时，斜道口走空气，喷嘴走焦炉煤气。当用发生炉煤气（或高炉煤气），二个斜道口一个走空气，用发生炉煤气（或高炉煤气），二个斜道口一个走空气，另一个走煤气。另一个走煤气。 斜道区是连接燃烧室和蓄热室的通道。斜道区各通道斜道区是连接燃烧室和蓄热室的通道。斜道区各通道中各走各的气体。蓄热室位于焦炉炉体下部，其上经斜道中各走各的气体。蓄热室位于焦炉炉体下部，其上经斜道与燃烧室相连，其下经废气盘分别与分烟道、贫煤气管道与燃烧室相连，其下经废气盘分别与分烟道、贫煤气管道及大气相通。蓄热室内放格子砖，用以回收燃烧废气的热及大气相通。蓄热

20、室内放格子砖，用以回收燃烧废气的热量，并预热贫煤气与空气。炉顶区设有装煤孔、看火孔等。量，并预热贫煤气与空气。炉顶区设有装煤孔、看火孔等。焦炉机械有加煤车、推焦机、拦焦车和熄焦车。焦炉机械有加煤车、推焦机、拦焦车和熄焦车。 5高温炼焦的发展高温炼焦的发展 焦炉的大型化与高效焦炉的大型化与高效 焦炉大型化具有基建投资省、劳动生产率高，占地面焦炉大型化具有基建投资省、劳动生产率高，占地面积小，维修费用低，热工效率高和焦炭质量改善等优点。积小，维修费用低，热工效率高和焦炭质量改善等优点。 炼焦新技术炼焦新技术 捣固炼焦、煤的炉外预热或干燥、配型煤、添加粘结剂捣固炼焦、煤的炉外预热或干燥、配型煤、添加

21、粘结剂 扩大炼焦用煤来源，在配煤中增加弱粘结和不粘结煤的扩大炼焦用煤来源，在配煤中增加弱粘结和不粘结煤的比例。比例。 四、焦化产品的回收和加工四、焦化产品的回收和加工 l1.煤焦化学产品的组成和产率煤焦化学产品的组成和产率 l2.典型的回收与加工化学产品的流程典型的回收与加工化学产品的流程 l3.荒煤气的初步净化荒煤气的初步净化 l4.氨与吡啶的回收氨与吡啶的回收 l5.粗苯回收粗苯回收 l6.粗苯精制粗苯精制 l7.煤气中硫化氢与氰化氢的脱除煤气中硫化氢与氰化氢的脱除 1、煤焦化学产品的组成和产率、煤焦化学产品的组成和产率 在一般的炼焦工业生产条件下，各种产物的产率为：焦在一般的炼焦工业生产

22、条件下，各种产物的产率为：焦炭炭70% 78%；净焦炉煤气；净焦炉煤气15% 19%；焦油；焦油3% 4.5%；化合水化合水2% 4%；苯族烃；苯族烃0.8% 1.4%；氨；氨0.25% 0.35%；其他其他0.9% 1.1%。 未经净化的焦炉煤气称为未经净化的焦炉煤气称为荒煤气荒煤气。 2、典型的回收与加工化学产品的流程、典型的回收与加工化学产品的流程 正压操作正压操作 负压操作的系统负压操作的系统 将鼓风机放在系统的最后，将焦炉煤气从将鼓风机放在系统的最后，将焦炉煤气从-7 -10 kPa升压到升压到15 17 kPa后后送到用户。适合于水洗氨工艺。送到用户。适合于水洗氨工艺。3、荒煤气的

23、初步净化荒煤气的初步净化 荒煤气的初冷荒煤气的初冷煤气输送煤气输送 一般采用离心式鼓风机。一般采用离心式鼓风机。焦油雾的脱除焦油雾的脱除 目前广泛采用电捕焦油器。脱除后焦油含目前广泛采用电捕焦油器。脱除后焦油含50 mg /m3。为安全起见，电捕焦油器设置在鼓风机的后方。为安全起见，电捕焦油器设置在鼓风机的后方。萘的脱除萘的脱除 焦化厂多采用填料塔焦油洗萘的方法，洗萘后煤气焦化厂多采用填料塔焦油洗萘的方法，洗萘后煤气含萘量含萘量0.5g / m3。 4、氨与吡啶的回收、氨与吡啶的回收 初冷器后煤气中含氨量为初冷器后煤气中含氨量为4 8 g（氨）（氨）/ m3，沸点较，沸点较低的轻吡啶盐基（包括

24、吡啶、甲基吡啶等）几乎全部留在低的轻吡啶盐基（包括吡啶、甲基吡啶等）几乎全部留在煤气中。氨与吡啶都是碱性的，能溶于酸中。煤气中。氨与吡啶都是碱性的，能溶于酸中。 NH3 + H2SO4 = NH4HSO4 NH4HSO4 + NH3 =(NH4)2SO4 CnH2 n-5 + H2SO4 = CnH2n-5 NH2SO4 中国焦化厂主要通过生产硫酸铵回收煤气中氨，多数中国焦化厂主要通过生产硫酸铵回收煤气中氨，多数采用饱和器法，少数用无饱和器法。美国开发了无水氨的采用饱和器法，少数用无饱和器法。美国开发了无水氨的弗萨姆（弗萨姆（Phosam）法，中国已引进此技术。）法，中国已引进此技术。饱和器法

25、饱和器法 由于饱和器的操作条件不利于晶粒长大，硫铵晶粒很小，为了生由于饱和器的操作条件不利于晶粒长大，硫铵晶粒很小，为了生产大颗粒的硫铵，发展了无饱和器法。产大颗粒的硫铵，发展了无饱和器法。 无饱和器法无饱和器法 采用喷洒酸洗法制取硫铵。酸洗塔分成上下二段，煤气由塔下段采用喷洒酸洗法制取硫铵。酸洗塔分成上下二段，煤气由塔下段进入塔，再进入上段，在上下二段的不同高度分别用进入塔，再进入上段，在上下二段的不同高度分别用5个和个和4个单喷头个单喷头喷洒母液，上下段喷洒母液酸度分别为喷洒母液，上下段喷洒母液酸度分别为34和和2.53。此法。此法优点是煤气阻力小，结晶颗粒大。优点是煤气阻力小，结晶颗粒大

26、。 弗萨姆（弗萨姆（phosam）法）法 弗萨姆法磷铵溶液主要由磷酸一铵和磷酸二铵组成。弗萨姆法磷铵溶液主要由磷酸一铵和磷酸二铵组成。在在4060时，磷铵溶液中磷酸一铵能很好吸收煤气中的时，磷铵溶液中磷酸一铵能很好吸收煤气中的氨生成磷酸二铵，得到富铵溶液，吸收与解析过程如下：氨生成磷酸二铵，得到富铵溶液，吸收与解析过程如下： NH3NH4H2PO4 = (NH4)2HPO4磷酸吸收具有选择性，只吸收氨而不吸收煤气中酸性磷酸吸收具有选择性，只吸收氨而不吸收煤气中酸性组分，因此就可很简单地得到极纯的产品。组分，因此就可很简单地得到极纯的产品。 (4) 粗吡啶的回收粗吡啶的回收 硫酸铵饱和器中吡啶碱

27、浓度小于硫酸铵饱和器中吡啶碱浓度小于20 g（吡啶碱）（吡啶碱）/L，从，从母液中提吡啶碱，是用氨气中和母液中的游离酸，反应式为：母液中提吡啶碱，是用氨气中和母液中的游离酸，反应式为： C5H5NHHSO4+2NH3 (NH4)2SO4+C5H5N 中和器的反应温度为中和器的反应温度为100105，经冷凝得到粗吡啶馏分，其，经冷凝得到粗吡啶馏分，其中中（吡啶碱）（吡啶碱）=7580%，送粗吡啶精制工段。，送粗吡啶精制工段。用洗油吸收煤气中的苯族烃用洗油吸收煤气中的苯族烃富油脱苯富油脱苯6、粗苯精制、粗苯精制目的目的为了得到苯、甲苯和二甲苯苯、甲苯和二甲苯等产品。精制方法精制方法 p酸洗精制在中

28、国焦化厂得到广泛应用p加氢精制在中国大型焦化厂已采用 粗苯精制需包括如下过程：初步精馏；化学精馏（硫初步精馏；化学精馏（硫酸精制法）；最终精馏（已洗混合馏分的精馏）。酸精制法）；最终精馏（已洗混合馏分的精馏）。7、煤、煤气中硫化氢与氰化氢的脱除气中硫化氢与氰化氢的脱除 焦炉煤气中含硫量约焦炉煤气中含硫量约6 g（硫）（硫）/m3，含氰化氢为，含氰化氢为0.15 1.5 g（氰化氢）（氰化氢）/ m3。脱硫方法分干法与湿法两种。脱硫方法分干法与湿法两种。 干法脱硫干法脱硫 氢氧化铁干式脱硫可使焦炉煤气达到较高净氢氧化铁干式脱硫可使焦炉煤气达到较高净化度化度0.1 0.2 g / 100 m3（煤

29、气）（煤气）。干式脱硫所用脱硫剂。干式脱硫所用脱硫剂中含中含（氧化铁）（氧化铁）50%的氧化铁，其中活性氧化铁占的氧化铁，其中活性氧化铁占70%以上，加入木屑作为疏松剂，再加入以上，加入木屑作为疏松剂，再加入（熟石灰）（熟石灰）= 0.5% 1.0%的熟石灰，使的熟石灰，使pH为为8 9。p脱硫反应脱硫反应 2Fe(OH)3 + 3H2S Fe2S3 + 6H2O Fe2S3 2FeS + S Fe(OH)2 + H2S FeS + 2H2Op再生反应再生反应 2Fe2S3+3O2+6H2O 4Fe(OH)3 +6S 4FeS+3O2+6H2O 4Fe(OH)3 + 4S 改良改良A.D.A法

30、法 又称改良蒽醌二磺酸法，是成熟的又称改良蒽醌二磺酸法，是成熟的氧化脱硫法，脱硫效率可达氧化脱硫法，脱硫效率可达99.5%以上。以上。萘醌法萘醌法 脱硫效率可达脱硫效率可达99以上。以上。p催化剂催化剂1，4-萘醌萘醌-2-磺酸铵（表示成磺酸铵（表示成NQ）p脱硫液脱硫液含有催化剂的碱性溶液，碱源为煤气中氨，即含有催化剂的碱性溶液，碱源为煤气中氨，即用氨水吸收硫化氢和氰化氢。在脱硫塔进行的反应为：用氨水吸收硫化氢和氰化氢。在脱硫塔进行的反应为： NH4OH + H2S NH4HS + H2O NH4OH + HCN NH4CN + H2O 氧化再生反应为：氧化再生反应为： NH4HS + 0.

31、5O2 NH4OH+S NH4CN + S NH4SCN NQ（还原态）（还原态）+0.5O2=NQ（氧化态）（氧化态）+ H2O 本法利用煤气中的本法利用煤气中的H2S、HCN和和NH3互为吸收剂而共互为吸收剂而共同除去。制取硫铵利用了煤气中的硫，可使硫铵工段耗同除去。制取硫铵利用了煤气中的硫，可使硫铵工段耗酸降低酸降低60左右。此法使煤气中左右。此法使煤气中HCN也变成氨。过程中也变成氨。过程中不用不用Na2CO3，也无二次污染。但此法脱硫循环液量大，也无二次污染。但此法脱硫循环液量大，废液处理需采用高温高压设备，耗电量大。废液处理需采用高温高压设备，耗电量大。 6-2 煤的气化煤的气化

32、煤的气化煤的气化它是以煤或煤焦（半焦）为原料，以氧气它是以煤或煤焦（半焦）为原料，以氧气（空气、富氧或纯氧）、水蒸气或氢气等作气化剂（或称（空气、富氧或纯氧）、水蒸气或氢气等作气化剂（或称气化介质），在高温条件下通过化学反应把煤或煤焦中的气化介质），在高温条件下通过化学反应把煤或煤焦中的可燃部分转化为气体的过程。可燃部分转化为气体的过程。 气化时所得的气体称为气化时所得的气体称为煤气煤气，其有效成分包括，其有效成分包括一氧化碳、一氧化碳、氢气和甲烷氢气和甲烷等。等。一、煤气化原理一、煤气化原理 1、煤气化的过程、煤气化的过程 煤的气化过程是在煤气发生炉（又称气化炉）中进行的。 发生炉由炉体、加

33、煤装置和排灰装置三大部分组成。 在发生炉中原料层分为灰渣层、氧化层、还原层、干馏灰渣层、氧化层、还原层、干馏 层和干燥层层和干燥层。 2、煤气化的基本化学反应煤气化的基本化学反应 表6-2-01p表表6-2-01气化过程中碳的基本反应气化过程中碳的基本反应 H（298K，0.1MPa） 非均相反应（气非均相反应（气/固）固） kJ/mol Kcal/mol R1部分燃烧部分燃烧 C0.5O2=CO -123 -29.4 R2燃烧燃烧 CO2CO2 -406 -97.0 R3碳与水蒸气反应碳与水蒸气反应 C+H2O=CO+H2 +119 -28.3 R4Boudouard反应反应 C+CO2=2

34、CO +162 +38.4 R5加氢气化加氢气化 C+2H2=CH4 -87 -20.9 气相燃烧反应气相燃烧反应 R6 H2+0.5O2=H2O -242.00 -57.80 R7 CO+0.5O2=CO2 -283.20 -67.64 均相反应（气均相反应（气/气）气） R8均相水煤气反应均相水煤气反应 CO+H2O=H2+CO2 -42 -10.1 R9甲烷化甲烷化 CO+3H2=CH4+H2O -206 -49.2 热裂解反应热裂解反应 R10CHxOy=(1-y)C+yCO+x/2H2 +17.4 R11CHxOy=(1-y-x/8)C+yCO+x/4H2+x/8CH4 8.1 表表

35、6-2-02 煤气化时发生的硫（煤气化时发生的硫（S）和氮（）和氮（N）的基本反应的基本反应 元元 素素 反反 应应 S S+O2SO2 SO2+3H2 H2S+2H2O SO2+2COS+2CO2 2H2S+SO2 3S+2H2O C+2SCS2 CO+SCOS N N2+3H22NH3 N2+H2O+2CO2HCN+1.5O2 N2+xO22NOx 3、煤气化分类、煤气化分类 按制取煤气的热值分类：按制取煤气的热值分类：制取低热值煤气方法，煤气热值低于8374 kJ/m3；制取中热值煤气方法，煤气热值16 747 33 494 kJ/m3；制取高热值煤气方法，煤气热值高于33 494 kJ

36、/m3。 按气化过程供热方法分类按气化过程供热方法分类： 部分氧化方法，又称自热式气化方法，目前普遍采用；间接供热，即外热式气化方法；利用气化反应释放热供热。 按反应器类型分类按反应器类型分类：移动床（固定床）；气流床；流化床；熔融床（熔浴床）（此方法还处于试验阶段）。4、煤性质对气化的影响、煤性质对气化的影响煤的反应活性 煤的粘结性 结渣性 煤灰的粘温特性 热稳定性 机械强度 粒度分布 燃料的水分、灰分和硫分 5. 煤气化过程的指标煤气化过程的指标煤气产率煤气产率 Nm3 / kg（煤）气化强度气化强度 kg（煤）/m2h或 kg（煤）/ m3h。气化效率气化效率 又称冷煤气效率。每千克煤气

37、化所得冷煤气在完全燃烧时放出的热量与气化的每千克煤的发热量之比（%）。热效率热效率 气化热效率表示所有直接加入到气化过程中热量的利用程度。还应考虑气化过程中吹入空气和水蒸气所带入的热量。二、煤气化工艺二、煤气化工艺1、移动床煤气化、移动床煤气化 气化剂与煤逆流接触，分常压及加压两种。 混合发生炉煤气混合发生炉煤气 采用水蒸气与空气的混合物为气化剂，制成的煤气称为混合发生炉煤气。 理想发生炉煤气理想发生炉煤气 2C+O2+3.76N2+2.07C+2.07H2O2CO+3.76N2+2.07CO+2.07H2炉内状况分析与工艺条件控制炉内状况分析与工艺条件控制 p分析：n气化剂中的氧，经过灰渣层

38、的预热，进入燃料层7 10 cm（氧化层）后，就几乎全部消耗，CO2达最大值，并开始出现CO；n在氧消失后水蒸气才开始分解，这大约在氧化层以上30 40 cm区间内进行，同时发生CO2的还原反应R4，气体中H2和CO增加很快，这一层是在还原层的下部，可称为第一还原层；n第一还原层上方约40 cm为第二还原层，这里除了进行CO2的还原反应R4外，还进行均相反应R8；n在燃料层上部空间，气相中CO和H2O含量在减少，而CO2和H2在增加，说明R8仍在进行。p工艺条件的控制：n温度温度 普通发生炉中燃料层的温度大约为10001200n水蒸气水蒸气 作用分解吸收热量，炉温，防止结渣，水蒸气的分解可改善

39、煤气的质量，煤气热值，但是水蒸气气量过大，炉温太低，CO2还原反应速率，而且未分解的水蒸气量，热效率。为此水蒸气用量有一个最佳点为此水蒸气用量有一个最佳点，即不让灰结渣的最低限度。在生产中是控制空气被水蒸气在生产中是控制空气被水蒸气所饱和的温度来调节水蒸气用量的所饱和的温度来调节水蒸气用量的。n气化强度气化强度 发生炉单位横截面上的气化速率。生产过程中，按发生炉空横截面积计算，气流速率一般在0.1 0.2 m/s。 一般煤气发生炉的气化强度为200250kg/m2h，强化后气化强度可达450500kg/m2h。 强化的办法： 1)采用富氧空气和水蒸气的混合物或氧与水蒸气的混合物为气化剂。 2)

40、提高鼓风速度，提高炉内温度。 煤气发生炉煤气发生炉 p3M13型型 采用双滚筒连续进料方式，回转炉篦连续排灰，炉内带有搅拌棒破粘，适用于长焰煤、气煤等弱粘结性煤种。p3W-G型型（威尔曼-格鲁夏炉） 国内常用不带搅拌装置的，以无烟煤或焦炭为原料。采用液压加料，煤连续进入炉内，液压干法除灰，处理煤量18002500kg/h，产气量50007500m3/h，煤气热值46055443kJ/m3。水煤气水煤气 水煤气是炽热的碳与水蒸气反应生成的煤气，它主要由CO和H2组成，与发生炉煤气相比，含氮气很少，发热量高。燃烧时呈蓝色火焰，所以又称蓝水煤气蓝水煤气。理想水煤气理想水煤气 C+O2+3.76N2+

41、3.42C+3.42H2OCO2+3.76N2+3.42CO+3.42H2 实际水煤气生产指标实际水煤气生产指标 （表6-2-04） 若与混合发生炉煤气的气化效率和热效率对比，分别只有60%和54%左右。工作循环的构成工作循环的构成6个阶段：p吹风阶段吹风阶段 吹入空气，使部分燃料燃烧，将热能积蓄在料层中，废气经回收热量后排入大气；p水蒸气吹净阶段水蒸气吹净阶段 由炉底吹入水蒸气，把炉上部及管道中残存的吹风废气排出，避免影响水煤气的质量；p上吹制气阶段上吹制气阶段 由炉底吹入水蒸气，利用床内蓄积的能量制取水煤气，水煤气通过净化系统入贮气柜；p下吹制气阶段下吹制气阶段 上吹制气后，床层下部温度降

42、低，气化层上移，为了充分利用料层上部的蓄热，用水蒸气由炉上方往下吹，制取水煤气，煤气送气柜；p二次上吹制气阶段二次上吹制气阶段 下吹制气后炉底部残留下吹煤气，为安全起见，先吹入水蒸气，所得煤气仍送贮气柜；p空气吹净阶段空气吹净阶段 由炉底吹入空气，把残留在炉上部及管道中的水煤气送往贮气柜而得以收回。间歇法制取半水煤气间歇法制取半水煤气（主要由CO和H2、N2组成）和水煤和水煤气的生产流程。气的生产流程。常压水煤气发生炉常压水煤气发生炉p国内水煤气发生炉常用于生产合成氨或合成甲醇的原料气。所用的原料为焦炭、无烟块煤以及无烟煤屑制成的型煤。p图6-2-09为3 m U.G.I炉，由上锥体、水夹套、

43、炉篦传动装置，出灰机械及炉底壳等5个主要部分组成。移动床加压气化移动床加压气化 移动床加压气化的最成熟炉型是鲁奇炉（Lurgi）。优点：优点：可以用劣质煤气化，特别适用于褐煤气化；生产能力大；氧耗量低；碳效率高，气化效率可达80% 90%；只需压缩占煤气体积10% 15%的氧气，动力消耗；加压煤气可以远距离输送到用户；使气化炉及管道设备的体积，金属耗量和投资。加压下床层的分布加压下床层的分布 自上而下可分成：干燥层、干馏层、甲烷层、气化层（相当于常压的还原层）、氧化层和灰渣层。气化压力的影响与压力的选择（表气化压力的影响与压力的选择（表6-2-07）p提高压力的作用：净化后的煤气热值；氧耗量；

44、水蒸气消耗量，分解率，水蒸气分解的绝对值；气化炉的生产能力；净煤气产率。p但压力，水蒸气分解率，热效率随压力而，而且压力愈高，对设备的技术要求也高。目前生产中一般在低于3 MPa下进行气化。操作温度与汽氧比操作温度与汽氧比 p最适宜的气化温度应根据灰熔点来确定。p控制温度的主要方法是改变汽氧比即kg（水蒸气）/m3（氧），汽氧比炉温。通常生成城市煤气时，气化层温度950 1050左右，生成合成气时可提高到1150左右。各种用煤的汽氧比变动范围是：褐煤6 8；烟煤5 7；无烟煤和焦炭4.5 6。鲁奇气化炉及工艺流程鲁奇气化炉及工艺流程 图图6-2-10是第三代鲁奇炉示意图，它包括煤锁、气化炉和灰

45、锁三是第三代鲁奇炉示意图，它包括煤锁、气化炉和灰锁三部分，煤通过煤锁由常压系统加到气化炉内，采用上下阀加煤形式。部分，煤通过煤锁由常压系统加到气化炉内，采用上下阀加煤形式。排灰的灰锁与煤锁形式相似。气化炉内设有煤分布器及破粘的搅拌器。排灰的灰锁与煤锁形式相似。气化炉内设有煤分布器及破粘的搅拌器。炉篦为四层宝塔型形式。炉篦为四层宝塔型形式。从气化炉生产的粗煤气，温度为从气化炉生产的粗煤气，温度为450，通过喷淋式冷却器冷到，通过喷淋式冷却器冷到190，重质焦油被冷凝下来，粗煤气经废热锅炉再被冷到，重质焦油被冷凝下来，粗煤气经废热锅炉再被冷到103，冷，冷却后的粗煤气经却后的粗煤气经CO变换装置，

46、可根据需要调节变换比例，然后煤气变换装置，可根据需要调节变换比例，然后煤气进入净化系统。常采用低温甲醇洗脱硫和脱油。进入净化系统。常采用低温甲醇洗脱硫和脱油。液态排渣鲁奇炉液态排渣鲁奇炉 p固态排渣鲁奇炉蒸气用量大，分解率低。因此，开发了液态排渣的技术。p采用液态排渣技术后，煤气化指标有了明显的改进：a.气化炉生产能力提高34倍；b.水蒸气分解率，后续系统的冷凝液量；c.小于6mm的粉煤以及自产的煤气水废液可制成水煤浆，喷入炉内造气，改善了环境；d.过程热效率比固态排渣提高6。但是氧耗高，煤气中CO高达5060。2、碎煤流化床气化、碎煤流化床气化流化床煤气化过程流化床煤气化过程 p流化床中，仍

47、有氧化层和还原层，氧化层高度约80100mm，还原层在氧化层的上面且一直延伸到全料层的上部界限。p图6-2-12是煤在流化床中气化过程及温度分布情况。随着离炉栅距离的炉温。当氧含量时，CO2急剧，而CO2时，CO和H2。p流化床内，由于颗粒的上下运动，整个床层的温度较为均匀。为避免结渣，流化床操作温度经常维持在850 900。p特点：燃料加热均匀，挥发分的分解完全，煤气中甲烷和酚类很少，且不含焦油；在流化床上部空间引入二次空气，主要是燃烧气化以灰分形式带出的燃料。温克勒煤气化工艺温克勒煤气化工艺p温克勒炉生产能力大，结构简单，可用小颗粒煤，煤气中无焦油等。但是碳转化率低，只能使用高活性的煤，煤

48、气质量差，带出物多，而且设备庞大。本工艺的主要缺点是操作温度和压力偏低造成的，为此发展了高温温克勒（HTW）及灰团聚气化工艺，如U-Gas和KRW气化法。 高温温克勒高温温克勒（HTW）法）法 针对温克勒炉的缺点，HTW炉主要进行的改进： 提高气化压力到1MPa，这不但降低了合成气再压缩的能量，而且提高了生产能力。 提高气化温度。 流化床粗粒带出物循环回到流化床气化，从而提高了碳的转化率。 (4) 灰团聚流化床煤气化法 针对流化床气化碳转化率低的问题，开发了提高炉温，使煤灰在炉内形成含碳量低的团聚物排出，碳转化率可达96以上的气化方法。采用这种工艺的是KRW法和U-Gas法。 3、煤的气流床气

49、化、煤的气流床气化 常压操作的K-T法，加压的Shell法以及Prenflo法，干煤粉干煤粉进料进料。湿法进料湿法进料p气流床气化原理气流床气化原理 所谓气流床，就是气化剂（水蒸气与氧）将粉煤夹带入气化炉进行并流气化。粉煤被气化剂夹带通过特殊的喷嘴进入反应器，瞬时着火，形成火焰，温度高达2000。反应时间只有几秒钟，放热反应与吸热反应差不多是同时进行的。 提高生产能力的措施：采用很高的反应温度；用纯氧-水蒸气为气化剂；粉煤磨得很细，增加反应表面积，一般要求70%以上的粉煤通过小于75 m（200目）的筛孔。 气流床气化是粉煤部分氧化法，其最重要的反应条件是氧煤比和反应温度。反应温度一般取决于煤

50、灰分的粘温性质。通常用改变氧煤比或蒸气煤比的方法来调节气化炉温度。 氧煤比既是重要的反应条件，又涉及氧耗等经济指标。氧氧煤比既是重要的反应条件，又涉及氧耗等经济指标。氧煤比煤比，反应温度，反应温度，有利于，有利于CO2还原和还原和H2O分解反应，分解反应，碳转化率，但过高又碳转化率，但过高又CO2和和H2O的量，故应有一个最的量，故应有一个最佳的氧煤比。佳的氧煤比。干法进料的气流床气化方法干法进料的气流床气化方法 KT型气化炉型气化炉 其结构示于图6-2-17。设置两个喷嘴可改善湍流状态。火焰温度2000，火焰末端即炉中部温度为15001600，煤中大部分灰分在火焰区被熔化，以熔渣形式进入熔渣

51、激冷槽成粒状，由出灰机移走，其余灰分被气体带走。 炉上部的废热锅炉回收出炉热煤气（14001500）的显热。煤气先在辐射段被冷到1100，然后在上部对流段冷到300，废热锅炉产10MPa高压水蒸气。 缺点：氧耗高，较难达到高转化率。 Shell法法 Prenflo法法 与K-T法相似，都是干煤粉进料的加压下操作的煤气化方法。两者在煤气组成，氧耗，（CO+H2）产率及碳转化率等指标均相近。表表6-2-09 Prenflo与与K-T炉比较炉比较 K-T法法 Prenflo 原煤原煤 氧气（氧气（98） 粗煤气粗煤气 （CO+H2），），m3/kg煤煤 冷煤气效率，（）（高热值）冷煤气效率，（）（高

52、热值） 1.13 1.24 1.03 0.91 73.4 1 1 1 1 80.8 湿法进料的气流床气化方法湿法进料的气流床气化方法 德士古煤气化方法 p德士古气化流程有激冷流程和废锅流程。p德士古炉是液态排渣炉，操作温度一般在13001500。p碳转化率约9899，冷煤气效率为70左右。p激冷流程适用于制NH3和H2，因为这种流程易于和变换反应器配套，激冷产生蒸气可满足变换的需要。生产燃料煤气或用于联合循环发电，应选择废锅流程。激冷流程的投资比废锅流程要少得多。p德士古气化方法的特点是：德士古气化方法的特点是：a.采用水煤浆进料，没有干法采用水煤浆进料，没有干法磨煤、煤锁进料等问题，比干法加

53、料安全可靠，容易在高磨煤、煤锁进料等问题，比干法加料安全可靠，容易在高压下操作；压下操作；b.在高温、高压下气化，碳转化率高达在高温、高压下气化，碳转化率高达9899，可以使用各种煤；，可以使用各种煤；c.负荷适应性强，在负荷适应性强，在50负荷下，负荷下，仍能正常操作；仍能正常操作；d.从环境保护上讲，德士古煤气化方法不从环境保护上讲，德士古煤气化方法不但无废水生成，还可添加其它有机废水制煤浆，气化炉起但无废水生成，还可添加其它有机废水制煤浆，气化炉起焚烧作用。排出灰渣呈玻璃光泽状，不会产生公害。德士焚烧作用。排出灰渣呈玻璃光泽状，不会产生公害。德士古方法的主要问题是因煤浆中水分高，因而氧耗

54、高。古方法的主要问题是因煤浆中水分高，因而氧耗高。 Destec煤气化法煤气化法 p它是在德士古煤气化工艺基础上发展的二段式煤气化工艺。它是在德士古煤气化工艺基础上发展的二段式煤气化工艺。具有生产能力大，氧耗低及产率高等优点。而且已通过较具有生产能力大，氧耗低及产率高等优点。而且已通过较长时间的工业化运行。长时间的工业化运行。p与德士古炉相比，其氧耗低些，效率略高一些。与德士古炉相比，其氧耗低些，效率略高一些。Destec法法用过的煤种较少，工业化的厂也少，期待使用更多的煤种用过的煤种较少，工业化的厂也少，期待使用更多的煤种试验。试验。 三、其它煤气化方法概述三、其它煤气化方法概述（1）熔融床

55、煤气化方法）熔融床煤气化方法 熔融床气化分熔渣床、熔盐床和熔铁床三种，国内外对其熔融床气化分熔渣床、熔盐床和熔铁床三种，国内外对其进行过大量的研究。进行过大量的研究。 （2）煤的催化气化法）煤的催化气化法 添加催化剂，加快气化反应，可以在较低温度下进行气化。添加催化剂，加快气化反应，可以在较低温度下进行气化。 （3）煤的加氢气化方法）煤的加氢气化方法 制取天然气制取天然气 （4）煤的地下气化等）煤的地下气化等 对地下煤层就地直接进行气化生产煤气的方法，国内外曾对地下煤层就地直接进行气化生产煤气的方法，国内外曾进行了大量的研究。进行了大量的研究。 四、煤气化技术的应用四、煤气化技术的应用 煤气的

56、用途：工业燃气、城市煤气、冶金还原气、化工原煤气的用途：工业燃气、城市煤气、冶金还原气、化工原料气和用于新发电技术的燃气。料气和用于新发电技术的燃气。1、煤气化联合循环发电（、煤气化联合循环发电（IGCC）的典型流程）的典型流程p所谓所谓IGCC是指煤气化产生的燃料气送入燃气透平发电，透是指煤气化产生的燃料气送入燃气透平发电，透平排出的高温燃烧气由热回收锅炉发生水蒸气，水蒸气再平排出的高温燃烧气由热回收锅炉发生水蒸气，水蒸气再用于蒸汽轮机发电。用于蒸汽轮机发电。p联合循环发电由如下几个部分组成：空分制氧和煤的气联合循环发电由如下几个部分组成：空分制氧和煤的气化；煤气净化脱除硫化物，含氮化合物和

57、颗粒状物质；化；煤气净化脱除硫化物，含氮化合物和颗粒状物质；燃气轮机发电；余热回收发生水蒸气；燃气轮机发电；余热回收发生水蒸气；水蒸气在蒸水蒸气在蒸汽轮机中膨胀发电。汽轮机中膨胀发电。p煤气化用的气化剂有两种：一种是氧煤气化用的气化剂有两种：一种是氧-水蒸气，另水蒸气，另一种是用压缩空气与水蒸气。一种是用压缩空气与水蒸气。p传统的粉煤燃烧蒸汽轮机发电技术，较为先进的传统的粉煤燃烧蒸汽轮机发电技术，较为先进的发电效率为发电效率为38%41%，而，而IGCC可达可达43%45%。2、IGCC开发现状开发现状p1972年德国投运了第一套IGCC示范装置，20世纪80年代美国冷水示范工程和LGTI（D

58、estec法）示范工程又相继投运。pIGCC系统的发展1986年美国率先提出洁净煤示范计划（CCTP），后来欧共体和日本也相继提出了洁净煤发展计划。至今全世界已建和拟建的IGCC电站有20余座，总容量840万千瓦。p技术上的发展 气化炉有液态排渣的鲁奇炉，以及用氧气气化的Texaco，Destec，Shell，Prenflo气流床气化炉。 进料有干法和湿法。 电力规模要求发电能力达2030万千瓦。pIGCC主要的优点： 具有较高的发电效率； 较为彻底的解决了传统煤发电技术的环境污染问题，而且特别适宜使用高硫煤，灰渣对环境无害，被称为最洁净的发电技术； 技术已趋成熟，单机容量已能达到30万千瓦；

59、 用水量只有粉煤发电站的50% 70%。p问题问题是投资风险较大。3整体煤气化湿空气透平循环发电（整体煤气化湿空气透平循环发电（IGHAT）p是正处于开发阶段的煤气化发电技术。是正处于开发阶段的煤气化发电技术。p和和IGCC的主要区别在于用一个单轴的燃气透平取代了后的主要区别在于用一个单轴的燃气透平取代了后者中的燃气和蒸气透平，其效率可达者中的燃气和蒸气透平，其效率可达60。p充分利用了低位能量，空压机消耗的轴功率从充分利用了低位能量，空压机消耗的轴功率从50降到降到30以及高位能能量的有效利用等。以及高位能能量的有效利用等。p估计投资费比估计投资费比IGCC节省节省300美元美元/KW；运行

60、费用可下降；运行费用可下降15。具有低污染排放的优点，而且大量水蒸气进入燃烧器，。具有低污染排放的优点，而且大量水蒸气进入燃烧器，使使NOx排放量更低。排放量更低。 6-3 煤的液化煤的液化p煤直接加氢液化煤直接加氢液化 煤煤液体油液体油p煤的间接液化煤的间接液化 煤煤合成气合成气液体燃料或化学产品液体燃料或化学产品 一、煤的直接液化一、煤的直接液化 1、煤加氢液化原理、煤加氢液化原理煤和石油在结构、组成和性质上有很大差异：石油煤和石油在结构、组成和性质上有很大差异：石油的的H/C比高于煤，原油为比高于煤，原油为1.76而煤只有而煤只有0.30.7，煤含氧，煤含氧221，而石油含氧极少；石油的