煤气化技术三种工艺三足鼎立

1、煤气化技术三种工艺三足鼎立浅析煤气化技术今后发展趋势煤气化技术三种工艺三足鼎立的形成一、随着我国煤化工行业的发展，各种气化工艺在不同的生产厂家 安家落户，在我国已经形成煤气化的三种工艺技术三足鼎立格 局。固定床工艺技术作为煤化工煤气化传统技术之一，目前是不可能退出 历史舞台的，该项工艺技术和气流床、流化床一起正活跃在我国煤化 工领域。三种工艺技术三足鼎立，在不同的生产规模和原料情况下， 各占着一席之地。1、气流床工艺以shell炉、DEXCO炉、GSP炉、HT炉为代表，在大型化肥厂化工厂稳步运行。2、流化床工艺以ED炉，灰融聚炉为代表，在中等规模化肥厂化工厂稳步运行。3、 固定床工艺以CY炉为

2、代表，在原中型和小型化肥厂、化工厂基础上成多台建制 方式扩大着规模，也已稳步地从全间歇炉向间歇、富氧连续两用炉， 纯氧连续气化炉过渡。二、煤气化的三种工艺技术三足鼎立格局的基本条件三种煤气化工艺同时在我国发展并不是偶然的，具有其特有的物 质基础和历史渊源。1、我国煤炭资源十分丰富，人均拥有量算不上最高，但国土范围 资源拥有量名列前茅，相比我国自己的油气资源来说，要丰富 得多。这就决定了用煤制造合成气来发展我国的煤化工工业， 成为基本的化工原料。2、我国的煤炭资源中，无烟煤占到17%。而无烟煤最适于固定床 气化炉。褐煤占有率很大，大体在21%的水平，很适于流化床、 气流床，各种资源在不同的生产工

3、艺中各得其所。3、机械化采煤所得的煤的形状不同，有块、有籽、有粉，原料粒 度对三种工艺来说，也可以做到各取所需。三、煤气化的三种工艺技术三足鼎立格局的也有其政策适应性近期国家出台政策，限制高能耗的化肥项目、甲醇项目的审批。依我的理解，并不是不让发展化肥工业、甲醇工业，而是要求化肥工 业、甲醇工业以高的品质质量要求、低污染、不能牺牲环境的条件下 去发展，这也是我国工业发展的一项长期的基本国策，目前我国的化 肥行业出现了产能过剩的局面，通过市场来将能耗高、污染大的企业 淘汰出局。这一要求，对煤气化三种工艺技术的要求是相同的。无论 是气流床、流化床、固定床，都必须作到低能耗、低污染。谁也难逃 避这一

4、发展过程中的紧箍咒，否则都难以适应今后的国家和市场要 求，从而被淘汰。四、原料煤的价格将引导三种工艺技术的发展方向4.1、煤气化三种工艺技术，其原理要求，都必须要有各自的煤 种煤质。因为煤气化的基本原理是一致的，各种各样的煤种煤质需要各种各样的工艺技术来进行气化。其经济合理性是一一对应的。4.1.1、气流床气化，气固接触面积非常大，只有熔融的灰渣排出， 残炭极低时煤的利用率才能够高。因此，它的原料煤是微米级的，是 极细的粉。炉膛内的温度，必须比原料煤的灰熔点还要高，而且整个 炉膛温度必须均匀，所以要求原料煤的灰熔点低才好，愈高愈不经济。4.1.2、流化床气化，煤粒度必须是在6毫米以下的毫米级。

5、炉膛温 度不可能高达原料煤的灰熔点以上，只能维持在1050笆上下，否则 流化床炉连续运行不了。由于气化温度不高，要求煤的化学活性必须 高，原料煤在900C活性达不到60%,则装置无法经济运行。4.1.3、固定床气化，它的气化火层只在固定床炉内炉蓖表明附近的 特定位置。为了提高煤的利用率，入炉煤的粒度必须尽量均匀，通常 分级入炉，比如：6-15； 15-30； 25-40等等，在属几十毫米级别。气 化火层的温度是900C-1300C的梯级温度区，因为一定的煤气产率 条件下，900C以上的高温炭才对水蒸汽和二氧化碳产生一定数量的 分解率和还原率；而T3是原料煤的熔融温度，当高温炭的温度在 T3时，

6、蒸汽分解率和二氧化碳还原率已经接近100%，只有这样固 定床炉的工艺运行才能经济，而煤气产率才能达到一定规模的产量。 4.2、煤气化三种工艺技术的应用发展，都将受到煤的价格的制约 最能让人直观感受到的，应该是运行成本。4.2.1、采用何种工艺技术应用到自己的项目中，只需看看自己的土地 拥有面积、经济实力和产品规模。煤气化工艺技术气流床流化床固定床单炉日投煤量小几千吨/d小几百吨/d大几十吨/d相同规模投资比值931以甲醇年产量计规模N50万吨W30万吨W30万吨4.2.2、运行成本低的关键是煤价煤气消耗指标里面最要紧的是煤气成分中的有效气含量和煤耗、汽耗(气耗)、氧耗煤气化工艺技术气流床流化床

7、固定床煤气中的有效气含量(CO+H2)%90%70%74%比 碳 耗 kg100 %C/1000Nm3(CO+H2)600-650700-750650-800比氧耗 Nm3100%O2/1000Nm(CO+H2)350-400330-360300比汽耗 kg 蒸 汽/1000Nm3(CO+H2)1209001200比气耗Nm3100%CO2/1000Nm3CO可见，气流床工艺由于炉内气化煤利用率最高，所以煤耗最低。氧耗 的比较三者相差不大，因为氧总是来自空气，而空气的价格是不会变 的。何况氧耗的煤气成本占比很小。值得注意的是蒸汽的制造成本， 随着煤价的上涨蒸汽价格正在不断走高。因为三种煤气化工

8、艺技术的煤种煤质要求不一，各自的煤价不一样， 所以其运行成本只能分开三种工艺去衡量对比。五、固定床煤气化工艺的走向采用纯氧加蒸汽、纯氧加二氧化碳气连续气化是固定床气化的必 然归宿。煤化工最基础的原料气是（CO+H2），而要获取（CO+H2）需 要用高温炭去分解水蒸气、去还原二氧化碳气。高温炭需要用纯氧去 燃烧部分碳，通过该部分碳的氧化产生的热量积蓄在碳层里，为气化 反应提供热量。纯氧连续气化是煤气化的基础方法，用空气燃烧碳或 增氧空气燃烧碳或富氧空气燃烧碳去获取高温热量，相对于纯氧与碳 的燃烧都是低效率的，因为煤气化过程中由于N2的加入，稀释了反 应物浓度，减慢了气化反应进程，在气化过程中带走了很多的热量， 气化效率随着时间的推移而缓慢。所以，目前在世界上所推广的气化 方式，没有不采用高纯度氧的。因此，对于固定床煤气化工艺来说，纯氧连续气化