(7.3.2)-5.3.2煤炭气化技术

双击字体，点击安装请先安装字体与清洁利用煤炭智能开采MEIKUANGKAICAI&QINGJIELIYONGGAILUN煤炭气化技术MEIKUANGKAICAI&QINGJIELIYONGGAILUN一、煤气化定义是以煤或煤焦为原料，以氧气（空气、富氧或工业纯氧）、水蒸气作为气化剂，在高温高压下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为可燃性气体的工艺过程。煤炭气化总反应煤煤气化煤高温、高压、气化剂合成气CO+H2化肥、甲醇等煤基液体燃料LGCC发电制氢工业/民用燃气直接还原炼铁二、煤气化过程干燥-----物理变化热解-----化学变化气化-----化学变化燃烧-----化学变化三、煤气化化学反应气化反应：C+H2O=CO+H2

吸热反应C+CO2=2CO吸热反应变换反应：C+H2O=CO+H2

放热反应燃烧反应：C+H2O=CO+H2

放热反应四、煤气化技术气化工艺在很大程度上影响煤化工产品的成本和效率，采用高效、低耗、无污染的煤气化工艺技术是发展煤化工的重要前提，其中反应器便是工艺的核心，可以说气化工艺的发展是随着反应器的发展而发展的，为了提高煤气化的气化率和气化炉气化强度，改善环境，新一代煤气化技术的开发总的方向，气化压力由常压向中高压（8.5MPa）发展；气化温度向高温（1500～1600℃）发展；气化原料向多样化发展；固态排渣向液态排渣发展。下面，我们来简单介绍几种常见的煤气化技术。1.固定床气化：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。鲁奇固定床气化工艺技术已从第一代2.6m直径气化炉发展到第四代的5m直径气化炉，单炉产气能力提高。特点是：氧耗低

冷煤气效率高

环保处理难度大原料来源受限气化设备以块状无烟煤或焦炭为原料，以空气和水蒸气为气化剂，在常压下生产合成原料气或燃料气。该技术是30年代开发成功的，投资少，容易操作，目前已属落后的技术，其气化率低、原料单一、能耗高，间歇制气过程中，大量吹风气排空，每吨合成氨吹风气放空多达5000m3，放空气体中含CO、CO2、H2、H2S、SO2、NOx及粉灰；煤气冷却洗涤塔排出的污水含有焦油、酚类及***，造成环境污染。我国中小化肥厂有900余家，多数厂仍采用该技术生产合成原料气。

随着能源政策和环境的要来越来越高，不久的将来，会逐步为新的煤气化技术所取代。（1）固定床间歇式气化炉（UGI）气化设备30年代德国鲁奇（Lurgi）公司开发成功固定床连续块煤气化技术，由于其原料适应性较好，单炉生产能力较大，在国内外得到广泛应用。气化炉压力（2.5～4.0）MPa，气化反应温度（800～900）℃，固态排渣，气化炉已定型（MK～1～MK－5），其中MK－5型炉，内径4.8m，投煤量（75～84）吨/h，粉煤气产量（10～14）万m3/h。煤气中除含CO和H2外，含CH4高达10%～12%，可作为城市煤气、人工天然气、合成气使用。缺点是气化炉结构复杂、炉内设有破粘和煤分布器、炉篦等转动设备，制造和维修费用大；入炉煤必须是块煤；原料来源受一定限制；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。针对上述问题，1984年鲁奇公司和英国煤气公司联合开发了液体排渣气化炉（BGL），特点是气化温度高，灰渣成熔融态排出，炭转化率高，合成气质量较好，煤气化产生废水量小并且处理难度小，单炉生产能力同比提高3～5倍，是一种有发展前途的气化炉。（2）鲁奇气化炉2)流化床气化：粒度为0-10mm的小颗粒煤。原料：煤料层内温度均一，易于控制，气化效率高。优点：冷凝液蒸汽和氧煤蒸汽和氧螺旋进料机气化炉螺旋排灰机灰进料水蒸汽工艺蒸汽粗产品气常压温克勒气化炉通过提高气化温度和气化压力等改进，开发成功了高温温克勒、U-Gas、KRW和CFB等新型流化床气化技术。3)气流床气化。用气化剂将粒度为100um以下的煤粉带入气化炉内，也可将煤粉先制成水煤浆，然后用泵打入气化炉内。煤料在高于其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。A.常压粉煤气流床气化（KT炉）煤气粉煤粉煤氧氧蒸汽蒸汽液渣渣球两炉头K-T炉结构示意图五、煤炭气化的意义煤炭气化技术的应用,有利于改变中国终端能源的消费结构,减少煤炭直接燃烧量,减少因燃煤造成的环境污染,在一定程度上缓解中国石油供需矛盾,对保障中国能源安全具有重要意义。一级二级二、煤田及其地质勘探1.煤田的定义矿产