幾種煤氣化技術(shù)的先進(jìn)性與適用性分析

齊景麗，孔繁榮

（中國國際工程咨詢公司，北京 100048）

幾種煤氣化技術(shù)的先進(jìn)性與適用性分析

齊景麗，孔繁榮

（中國國際工程咨詢公司，北京 100048）

以褐煤為原料，對幾種煤氣化技術(shù)即殼牌粉煤氣化技術(shù)、航天爐粉煤氣化技術(shù)、GSP氣化技術(shù)、BGL氣化技術(shù)和五環(huán)爐氣化技術(shù)的先進(jìn)性及適用性進(jìn)行分析；提出在褐煤的干燥和輸送能夠滿足工業(yè)運(yùn)行的前提下，優(yōu)先推薦選用粉煤氣流床激冷流程氣化技術(shù)，符合現(xiàn)代煤氣化技術(shù)發(fā)展方向；氣化爐設(shè)置應(yīng)該考慮多爐互備運(yùn)行。

褐煤；氣化技術(shù)；先進(jìn)性；適用性

近年來，我國石化產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步發(fā)展，2010年全行業(yè)實(shí)現(xiàn)總產(chǎn)值8.88萬億元，同比增長34.1%?！笆濉逼陂g，我國仍將處于工業(yè)化和城鎮(zhèn)化加快發(fā)展的重要階段，石化產(chǎn)品國內(nèi)需求旺盛，將推動石化產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。但是，我國石油對外依存度不斷增加，獲取原油資源難度逐步加大，人們開始更多關(guān)注煤炭深加工形成的化工產(chǎn)品。

煤化工是我國化學(xué)工業(yè)的重要組成部分，煤化工行業(yè)的發(fā)展對于緩解我國石油、天然氣等優(yōu)質(zhì)能源供需矛盾，促進(jìn)鋼鐵、化工、輕工和農(nóng)業(yè)的發(fā)展起到了必要的補(bǔ)充作用。我國煤炭資源相對豐富，為科學(xué)合理、高效利用煤炭資源，保障國家能源安全，適度發(fā)展現(xiàn)代煤化工是必要的。但發(fā)展的關(guān)鍵問題是如何獲取大量穩(wěn)定、廉價的合成氣及成熟先進(jìn)的技術(shù)路線。從根本上講，現(xiàn)代煤化工的發(fā)展取決于有多少較石油化工路線更有優(yōu)勢的技術(shù)［1］。

煤氣化技術(shù)是發(fā)展煤基化學(xué)品（如甲醇、氨等）、煤基液體燃料、IGCC整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電、制氫、直接還原煉鐵等過程工業(yè)的龍頭技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)和共性技術(shù)，是很多潔凈煤新工藝的基礎(chǔ)和先導(dǎo)環(huán)節(jié)，而各種煤氣化技術(shù)均有其相應(yīng)的特點(diǎn)和適用范圍，特別是針對不同原料煤種，如何合理選擇先進(jìn)、適用的煤氣化技術(shù)尤顯重要。

目前，由于煙煤、無煙煤等優(yōu)質(zhì)煤炭資源已得到充分利用，拓展空間有限，因此，褐煤資源的開發(fā)利用日益受到關(guān)注。我國的褐煤資源豐富，已探明保有儲量達(dá)1.303×1011t，占全國煤炭儲量的17%，主要分布于內(nèi)蒙古東北部、黑龍江東部和云南東部［2］。

褐煤又名柴煤，是煤化程度最低的礦產(chǎn)煤，是泥炭沉積后經(jīng)脫水、壓實(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)生物巖的初期產(chǎn)物，因外表呈褐色或暗褐色而得名。該煤種具有氧／碳（原子比）高、內(nèi)水含量及揮發(fā)分高、灰分及灰熔點(diǎn)變化大、發(fā)熱量低、化學(xué)反應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，易于燃燒，不易儲存和遠(yuǎn)距離運(yùn)輸。據(jù)資料顯示，我國褐煤平均灰分為21.90%，揮發(fā)分為45.21%，水分30%左右，發(fā)熱量為28.71MJ／kg［3］。

由于褐煤內(nèi)水含量較高，且內(nèi)孔外表面積大，吸水能力強(qiáng)，一般不易制得高濃度的煤漿，導(dǎo)致氣化效率較低。因此，褐煤加工不宜選用相對較為成熟的水煤漿氣化技術(shù)。從可能性來看，現(xiàn)有的碎煤／粉煤流化床氣化技術(shù)及粉煤氣流床氣化技術(shù)均可應(yīng)用于褐煤氣化，但又各有其特點(diǎn)和適用范圍。以下分別就殼牌粉煤氣化、航天爐粉煤氣化、GSP技術(shù)、BGL氣化和五環(huán)爐氣化幾種技術(shù)的先進(jìn)性和適用性進(jìn)行分析。

1 選擇煤氣化技術(shù)的幾個問題

大型煤化工裝置選擇煤氣化技術(shù)的原則：先進(jìn)、成熟、可靠，具有 “安全、穩(wěn)定、長周期、滿負(fù)荷”運(yùn)行業(yè)績；充分考慮煤種的適應(yīng)性和目標(biāo)產(chǎn)品需求；裝置投資、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用的合理性；滿足節(jié)能、環(huán)保要求。

幾種氣化技術(shù)中，殼牌、GSP、航天爐和五環(huán)爐屬氣流床粉煤加壓氣化技術(shù)，BGL爐屬固定床碎煤液態(tài)排渣氣化技術(shù)。

1.1 關(guān)于氣流床和固定床

當(dāng)氣體以較低速度自下而上通過均勻固體顆粒床層時，氣體只在靜止不動的固體顆?？障吨写┻^，固體顆粒床層的高度基本上維持不變，這樣的床層稱為固定床。隨著氣體流速增大，固體顆粒床層開始松動，固體顆粒的相對位置也在一定區(qū)域內(nèi)調(diào)整，床層高度略有增加；如果氣體流速繼續(xù)增大，固體顆粒則完全懸浮在向上流動的氣體中，并進(jìn)行相當(dāng)不規(guī)則的運(yùn)動；氣體流速進(jìn)一步增大，床層高度將隨之增加，固體顆粒的運(yùn)動更為激烈，但仍停留在床層中，而不被氣流所帶出，這樣的床層稱為流化床。當(dāng)氣體流速繼續(xù)增大，流化床的上界面消失，固體顆粒分散懸浮在氣體中并被氣流夾帶而離開床層，這樣的床層稱為氣流床，此時，氣體通過固體顆粒床層的壓力降隨氣體空塔速度的增大而急劇減小，甚至固體顆粒被氣體全部帶出。根據(jù)上述原理，形成3種制氣技術(shù)，即固定床氣化、流化床氣化和氣流床氣化［4］。

氣流床氣化技術(shù)的特點(diǎn)是氣化溫度高、處理負(fù)荷大、容易放大，合成氣成分適用于生產(chǎn)合成氨、甲醇等化工產(chǎn)品。固定床氣化技術(shù)的特點(diǎn)是原料煤預(yù)處理相對簡單，氣化爐出口粗煤氣組成中甲烷、酚、焦油等雜質(zhì)含量較高，冷煤氣效率高，適合于煤制天然氣。

1.2 關(guān)于褐煤進(jìn)料狀態(tài)問題

由于褐煤含水量高、揮發(fā)分高、熱穩(wěn)定性差，必須經(jīng)過預(yù)處理，降低煤中水分含量，滿足氣化裝置進(jìn)料需要。國內(nèi)外褐煤干燥脫水技術(shù)有管式、流化床式、床混式、熱機(jī)械脫水等，其中熱機(jī)械脫水干燥技術(shù)可以通過熱壓力使礦物質(zhì)（特別是堿金屬）同時析出，過熱蒸汽干燥脫水技術(shù)是一種以水蒸氣為熱介質(zhì)進(jìn)行干燥的技術(shù)，也是近年來國內(nèi)外研究開發(fā)的重點(diǎn)［5］。

對于氣流床氣化技術(shù)，褐煤必須經(jīng)過預(yù)干燥、磨煤干燥達(dá)到一定要求后進(jìn)入氣化爐。目前，國內(nèi)采用褐煤作氣化原料的工業(yè)化裝置有限，褐煤的干燥和輸送尚未有成功經(jīng)驗(yàn)。應(yīng)借鑒國內(nèi)外成熟的褐煤干燥技術(shù)；密切跟蹤大唐多倫項(xiàng)目的運(yùn)行和改進(jìn)；聯(lián)合國內(nèi)相關(guān)研究機(jī)構(gòu)，進(jìn)行褐煤干燥和輸送試驗(yàn)，以滿足安全輸送和氣化爐入爐原料要求。

對于固定床氣化技術(shù)，褐煤需經(jīng)過干燥、成型后進(jìn)入氣化爐。應(yīng)對云天化金新項(xiàng)目的褐煤干燥成型情況進(jìn)行跟蹤，同時與云南解化項(xiàng)目褐煤直接入爐運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)研比較，確定合適的褐煤預(yù)處理方案。

1.3 關(guān)于氣化爐連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行問題

煤氣化工藝迄今已有150多年的發(fā)展歷史，大量生產(chǎn)實(shí)踐表明，單臺氣化爐無法滿足裝置長周期連續(xù)運(yùn)行的要求，應(yīng)該采用雙系列或多系列氣化爐互備運(yùn)行。

從長遠(yuǎn)來看，粉煤氣流床氣化技術(shù)對于褐煤是適用的，但缺少工業(yè)化運(yùn)行業(yè)績。影響裝置穩(wěn)定運(yùn)行的主要因素為煤質(zhì)和輸送的穩(wěn)定性、水冷壁掛渣、氣化爐堵渣等。褐煤固定床氣化技術(shù)有長周期工業(yè)化運(yùn)行業(yè)績。影響裝置穩(wěn)定運(yùn)行的主要因素為褐煤干燥成型和后系統(tǒng)堵灰等。

2 幾種適合褐煤氣化的技術(shù)優(yōu)劣勢分析

2.1 殼牌粉煤氣化技術(shù)

（1）該技術(shù)先進(jìn)、可靠，工業(yè)化業(yè)績最多，經(jīng)過近幾年的攻關(guān)，出現(xiàn)的大多數(shù)工程問題都已經(jīng)解決或正在解決。

（2）該技術(shù)注重環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展，裝置的自動化程度、聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)和裝置的安全性能高。

（3）單爐生產(chǎn)能力大，運(yùn)行周期長，技術(shù)正走向成熟階段。目前開發(fā)的上行激冷流程適合于生產(chǎn)合成氨，設(shè)備國產(chǎn)化率較高，相對廢鍋流程投資較低。

（4）對煤種的適應(yīng)能力強(qiáng)，高硅鋁比、低鐵含量和合適的灰熔點(diǎn)有利于氣化爐的穩(wěn)定運(yùn)行。

但是，國內(nèi)唯一以褐煤為原料的大唐多倫氣化裝置，于2008年開始至今一直處于試車階段，建議密切關(guān)注其進(jìn)展情況。

2.2 航天爐粉煤氣化技術(shù)

（1）航天爐是一種以粉煤為原料（20～90μm煤粉顆粒），惰性氣體輸送（氮?dú)饣蚨趸迹?、高溫（氣化爐膛允許操作溫度1 400～1 900℃）、高壓（2.0～4.0MPa）的氣流床煤氣化爐，具有煤種適應(yīng)范圍廣、碳轉(zhuǎn)化率高的特點(diǎn)。

（2）采用干煤粉進(jìn)料，嚴(yán)格控制進(jìn)料煤粉的水含量。與濕法比較，粉煤氣化比水煤漿氣化冷煤氣效率提高10%，有效氣產(chǎn)量提高6%，氧耗量降低15%～25%，干煤粉密相輸送懸浮速度達(dá)7～10m／s。

（3）干煤粉純氧燃燒，燃燒器火焰的中心溫度1 800～2 150℃，氣化爐膛允許操作溫度1 400～1 900℃，使煤的灰熔點(diǎn)可選范圍寬（1 250～1 650℃）；碳轉(zhuǎn)化率高，粗合成氣品質(zhì)好，CH4含量低，出口合成氣有效氣體（CO＋H2）體積分率≥90%，CH4體積分率≤130×10－6；高溫、高壓提高反應(yīng)速率，縮短反應(yīng)停留時間。

（4）采用單燒嘴頂燒組合燃燒器，燃燒負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大。燃燒器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，燃燒火焰、爐內(nèi)物料流場與爐膛結(jié)構(gòu)合理，爐內(nèi)煤粉熱解區(qū)、火焰燃燒區(qū)、煙氣射流區(qū)、煙氣回流區(qū)以及二次反應(yīng)區(qū)分布合理，反應(yīng)停留時間滿足氣化要求，具有良好的燃燒性能；集高能電點(diǎn)火裝置、液化氣（柴油）點(diǎn)火燒嘴、火檢為一體，獨(dú)立冷卻水外盤管，拆裝維護(hù)方便。水冷夾套式燒嘴冷卻方案，可保證燒嘴長周期運(yùn)行，穩(wěn)定可靠。設(shè)計(jì)壽命20年，燒嘴頭部局部維護(hù)時間6月一次。

（5）密閉式盤管水冷壁輻射室結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)壽命20年?！八倪M(jìn)四出”結(jié)構(gòu)可以保證管程水流分布均勻。可控制盤管內(nèi)水汽化率，調(diào)節(jié)爐內(nèi)熱平衡。燒嘴盤管、渣口盤管分別進(jìn)水，多組冷卻水盤管易于調(diào)節(jié)，便于維護(hù)和更換。

（6）“自我修復(fù)式”耐火材料結(jié)構(gòu)，爐內(nèi)向外依次有液渣、固渣、SiC耐火材料、水冷壁、惰性氣體保護(hù)層、高鋁不定型耐火材料、外保溫層，水冷壁外可以形成3～5mm穩(wěn)定的固渣層，“以渣抗渣”，抵抗氣體和熔渣的沖刷和磨損，耐火材料的選擇具有低的氣孔率、較高的高溫強(qiáng)度、較好的熱穩(wěn)定性，耐火材料的施工、養(yǎng)護(hù)、維護(hù)和更換方便，價格低。該技術(shù)采用激冷、水浴式合成氣冷卻及洗滌方案，可靠性較好。

航天爐粉煤氣化技術(shù)有成功產(chǎn)業(yè)化運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，該技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡單、有效實(shí)用的特點(diǎn)。目前有750t／d示范裝置兩套，主要設(shè)備完全實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，投資具有一定競爭力。但該技術(shù)目前尚無單爐1 000t／d以上工業(yè)裝置，應(yīng)密切關(guān)注工程放大風(fēng)險。

2.3 GSP煤氣化技術(shù)

GSP煤氣化技術(shù)是單噴嘴下噴式干煤粉加壓氣流床氣化技術(shù)，該技術(shù)目前為西門子所有。根據(jù)煤氣用途不同，可直接水激冷，如化工合成氣用戶；也可用廢熱鍋爐回收熱量產(chǎn)生高壓蒸汽，如IGCC發(fā)電用戶。GSP技術(shù)采用了干煤粉進(jìn)料、盤管式水冷壁，既擴(kuò)大了原料煤種范圍，又避開了耐火磚的麻煩。下噴的直接激冷使設(shè)備造價大幅度下降，流程簡單，激冷后合成氣中的水蒸氣也基本能滿足后序變換工段使用。

國內(nèi)采用GSP氣化技術(shù)的寧煤神華煤制烯烴裝置，采用5臺投煤量為2 000t／d的氣化爐，經(jīng)過近二年的運(yùn)行，期間不斷改造，目前已經(jīng)做到4開1備，甲醇產(chǎn)量已經(jīng)超過5 000t／d，達(dá)到設(shè)計(jì)的日產(chǎn)指標(biāo)。

盡管GSP氣化技術(shù)在國內(nèi)沒有用于褐煤氣化，但是在德國是經(jīng)過褐煤氣化試驗(yàn)的，如果國內(nèi)在航天爐上能夠采用褐煤氣化，則GSP氣化爐采用褐煤氣化也能夠成功。

2.4 五環(huán)爐氣化技術(shù)

（1）該技術(shù)在氣化反應(yīng)氣體出口上方設(shè)置激冷室。正常操作時，通過設(shè)在激冷室筒壁上的多排多個水／汽組合型噴嘴實(shí)現(xiàn)對高溫合成氣噴水霧化冷卻和固灰，取代殼牌爐采用后續(xù)返回氣進(jìn)行激冷的方法，取消壓縮機(jī)，簡化了流程，降低工程投資，節(jié)約了運(yùn)行費(fèi)用。

（2）在輸氣管出口設(shè)置了激冷罐，取代廢熱鍋爐對氣體進(jìn)行降溫和除塵，取消干法除塵和回收系統(tǒng)，增加了灰水處理能力，大幅度降低了工程投資。

（3）煤種適應(yīng)性廣，可以用于氣化含高堿性元素和氯離子的煤，避免采用合成氣冷卻器傳熱面，從而避免粘灰結(jié)垢堵塞通道，降低傳熱效果。

（4）采用多噴嘴進(jìn)料，單爐產(chǎn)氣能力大，具有高效、大型化和長周期運(yùn)行的顯著特點(diǎn)。

（5）對氣化爐出來的高溫粗合成氣采用水蒸氣混合激冷，隨后直接進(jìn)入激冷管水浴激冷，降低了一次性投資，減少了下游變換工序?qū)φ羝南摹?/p>

五環(huán)爐技術(shù)采用上行氣流床激冷流程，但目前尚無工業(yè)化運(yùn)行業(yè)績，其技術(shù)可靠性有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

2.5 BGL氣化技術(shù)

（1）該技術(shù)綜合了熔渣氣化技術(shù)高氣化率、高氣化強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)和移動床加壓氣化技術(shù)氧耗低和爐體結(jié)構(gòu)廉價的優(yōu)點(diǎn)，具有建設(shè)投資少、周期短、生產(chǎn)率高、運(yùn)行成本低、維護(hù)成本低的綜合優(yōu)勢。

（2）BGL塊（碎）煤熔渣氣化爐技術(shù)在魯奇爐內(nèi)壁設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上加入耐火磚襯，形成水夾套保護(hù)層，在爐下部沿周向設(shè)置了一組噴嘴，將混合氧氣／水蒸氣高壓噴入爐內(nèi)，形成爐內(nèi)局部高溫（2 000℃左右）燃燒區(qū)，氣化區(qū)溫度在1 400～1 600℃ 范圍，較大幅度提高了氣化率和氣化強(qiáng)度。

（3）粗煤氣的出口溫度僅為300～550℃，提高了氣化過程的熱效率，節(jié)省了氧氣消耗，降低了廢熱回收的需求和設(shè)備成本。

（4）由于BGL氣化技術(shù)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，爐內(nèi)靠近爐壁處溫度和粗煤氣出口處溫度較低，氣化爐爐體和附屬設(shè)備可采用常規(guī)壓力容器鋼材，在國內(nèi)就近加工制造，大幅度降低了制造、運(yùn)輸和安裝的成本。

（5）該技術(shù)可氣化石油焦、無煙煤、煙煤、次煙煤、褐煤，以及這些煤種的混合投料；對高灰熔點(diǎn)煤種，僅需添加石灰石助熔劑。

BGL技術(shù)已有褐煤氣化工業(yè)裝置用于生產(chǎn)甲醇，已運(yùn)行兩年多，其干燥、成型技術(shù)相對成熟，但后續(xù)流程比較復(fù)雜，廢水處理難度較大，目前還在繼續(xù)試驗(yàn)和完善中。

3 幾種暫不適合褐煤氣化的技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

就目前的制漿技術(shù)而言，以下幾種煤氣化技術(shù)難以用褐煤作原料。但是這幾種氣化技術(shù)是有效和成熟的，有的適合于化工，有的適合于IGCC。未來在制漿技術(shù)上如果有突破，或者在制漿原料上做些工作，用于褐煤氣化不是沒有可能的。

3.1 德士古水煤漿氣化技術(shù)

德士古水煤漿氣化技術(shù)的開發(fā)始于20世紀(jì)40年代，1950年首先在天然氣非催化部分氧化上取得成功，1956年又應(yīng)用于渣油氣化。70年代末建設(shè)了德國的RAG和美國加州的Cool Water 2套示范裝置，1983～1985年分別在日本的UBE公司和美國的Eastman公司建設(shè)了3套商業(yè)化裝置。90年代Texaco煤氣化技術(shù)共有9套裝置投入運(yùn)轉(zhuǎn)，其中5套在中國，4套在美國。目前，在建和運(yùn)轉(zhuǎn)的德士古氣化爐有80多臺，屬較為成熟的氣化技術(shù)，在國內(nèi)運(yùn)行的業(yè)績良好，目前該技術(shù)被GE收購。

3.2 Global E－Gas氣化技術(shù)［6］

E－Gas氣化技術(shù)為采用水煤漿做原料的兩段氣化技術(shù)。其技術(shù)開發(fā)始于1978年，在美國路易斯安娜州的Plaguemine建立了日處理15t煤的中試裝置，其后于1983年建立了單爐550t／d的示范裝置，于1987年建設(shè)了單爐1 600t／d煤氣化裝置，配套165MW IGCC電站?；谶@兩套裝置的經(jīng)驗(yàn)，1996年在路易斯安娜州的Terra Haute建立了單爐2 500t／d的氣化裝置，配套Wabash River的260MW的IGCC電站。

E－Gas氣化爐內(nèi)襯采用耐火磚，約85%的煤漿與氧氣通過噴嘴射流進(jìn)入氣化爐第一段，進(jìn)行高溫氣化反應(yīng)，一段出口的高溫氣體含量接近20%；15%左右的煤漿從氣化爐第二段加入，與一段的高溫氣體進(jìn)行熱質(zhì)交換，使上段出口溫度降至1 040℃左右。1 040℃的合成氣通過一個火管鍋爐（合成氣走管內(nèi)）降溫，降溫后的合成氣進(jìn)入陶瓷過濾器，分離灰渣。過濾器分離出的灰渣循環(huán)進(jìn)入氣化爐一段。

E－Gas技術(shù)適應(yīng)多種類型原料，能夠從100%煤給料切換到100%石油焦給料并進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換或混燒，比傳統(tǒng)的一段式濕法給料氣化工藝更為節(jié)能。其原因是，通過二段式反應(yīng)爐在不額外添加氧氣的條件下將多余的水煤漿予以轉(zhuǎn)換利用。這一措施減小了空分裝置的規(guī)模，節(jié)約了氧氣成本。除渣系統(tǒng)擯棄了昂貴、結(jié)構(gòu)復(fù)雜和返修率高的閉鎖料斗，顯著降低了氣化框架高度，施工費(fèi)用大幅降低。E－Gas技術(shù)在投資、效率、操作成本上實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化平衡。

3.3 多噴嘴對置式水煤漿加壓氣化技術(shù)［6，7］

多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)創(chuàng)新性主要體現(xiàn)在以下幾個方面：高效的預(yù)膜式噴嘴更利于煤漿的霧化；多噴嘴進(jìn)料在爐內(nèi)形成撞擊流場，強(qiáng)化混合和熱質(zhì)傳遞；噴淋和鼓泡復(fù)合床型的合成氣初步洗滌冷卻系統(tǒng)，避免了合成氣帶水、帶灰；采用分級凈化思路的合成氣初步凈化系統(tǒng)，凈化效果好，系統(tǒng)能耗低，設(shè)備不易結(jié)垢堵灰；熱回收與除渣單元采用蒸汽與返回灰水直接接觸工藝，換熱效果好，灰水溫度高，蒸汽利用充分。

多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)已在山東兗礦國泰化工有限公司實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化應(yīng)用。山東兗礦國泰化工有限公司在現(xiàn)有氣化裝置的基礎(chǔ)上，增加2臺日處理煤量1 150t的多噴嘴對置式水煤漿氣化裝置，年產(chǎn)240kt甲醇，聯(lián)產(chǎn)71.8MW電量，并實(shí)現(xiàn)了煤氣化技術(shù)帶壓連投操作。帶壓連投是煤氣化技術(shù)的重大突破，大大降低了氣化爐停車幾率，使新型氣化爐的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)適用性大大增強(qiáng)。與山東兗礦魯南化肥廠采用國外水煤漿氣化技術(shù)裝置同期運(yùn)行結(jié)果對比，這套裝置將有效氣成分和碳轉(zhuǎn)化率分別提高2%～3%，比氧耗降低7.9%，比煤耗降低2.2%，處于水煤漿氣化技術(shù)的國際領(lǐng)先水平。

現(xiàn)代煤氣化技術(shù)發(fā)展的主要趨勢是加壓、高溫、粉煤、純氧氣化和液態(tài)排渣?？v觀當(dāng)今世界各國煤炭氣化技術(shù)的特點(diǎn)，對現(xiàn)代煤氣化技術(shù)的要求大致為，煤種適應(yīng)性廣、煤（或碳）轉(zhuǎn)化率高、煤氣品質(zhì)好、操作性能好、便于實(shí)現(xiàn)自動控制，與其他先進(jìn)煤氣利用技術(shù)有良好的兼容性，與發(fā)電或先進(jìn)化工合成工藝技術(shù)的聯(lián)合等［4］。

4 結(jié)論與建議

（1）在褐煤的干燥和輸送能夠滿足工業(yè)運(yùn)行的前提下，宜優(yōu)先推薦選用粉煤氣流床激冷流程氣化技術(shù)，力求做到投資少、煤的利用率高、環(huán)境污染小，從而符合現(xiàn)代煤氣化技術(shù)發(fā)展方向。

（2）鑒于BGL氣化爐擁有褐煤氣化工業(yè)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，所需干燥、成型等入爐前處理技術(shù)也較為成熟，在與氣流床粉煤氣化相配套的褐煤干燥和輸送工藝的問題解決之前，可將其作為備選方案。建議密切關(guān)注即將投產(chǎn)的型煤氣化裝置試運(yùn)行情況，同時關(guān)注副產(chǎn)品綜合利用和三廢治理情況。

BGL氣化技術(shù)采用的是碎煤，隨著機(jī)械化采煤的發(fā)展，碎煤的比例越來越小，因此，改善碎煤成型技術(shù)、降低碎煤成型的成本，顯得十分重要。

（3）目前，國內(nèi)已投入運(yùn)行的粉煤氣流床激冷流程氣化技術(shù)有航天爐、GSP爐，類似技術(shù)還有科林的氣化技術(shù)及東方爐等。建議重點(diǎn)關(guān)注航天爐大型裝置的工程化、集成設(shè)計(jì)和運(yùn)行情況，以及GSP國產(chǎn)化進(jìn)程及投資運(yùn)營成本，以便選擇更為合理的工程技術(shù)方案。

（4）在建設(shè)大中型煤化工裝置時，無論何種氣化爐，都要考慮備用爐，從而為 “安全、穩(wěn)定、長周期、滿負(fù)荷”運(yùn)行創(chuàng)造條件。

［1］唐宏青.現(xiàn)代煤化工新技術(shù) ［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

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［3］初茉，李華民.褐煤的加工與利用技術(shù) ［J］.煤炭工程，2005，52 （2）：47～49.

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［5］唐宏青.褐煤氣流床氣化相關(guān)問題探討 ［J］.煤化工，2010，38 （6）：1～6.

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Analysis of Advancement and Applicability of Several Gasification Technologies

QI Jing－li，KONG Fan－rong
（China International Engineering Consulting Corporation，Beijing 100048，China）

Taking the lignite as the raw material for example，analyze advancement and applicability for several gasification technologies which are Shell pulverized coal gasification，HT－L coal gasification，BGL coal gasification and WH gasification technology.Under the premise of lignite drying and conveying being able to meet the industry operation requirements，recommend firstly using of pulverized coal entrained flow bed gasification technology with quenching process，and the gasification unit should be equipted with more gasifiers for backup.This choice is in the line with direction of modern coal gasification technology development.

lignite；gasification technology；advancement；applicability

TQ546.2

B

1003－6490（2012）05－0015－05

2012－08－17

齊景麗 （1979－），女，河南宜陽人，注冊化工工程師，注冊咨詢工程師，碩士研究生，從事石化項(xiàng)目設(shè)計(jì)及工程咨詢評估工作。