煤氣化技術(shù)發(fā)展概述

趙真強(qiáng)（陜西未來能源化工有限公司，陜西榆林 719000）

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煤氣化技術(shù)發(fā)展概述

趙真強(qiáng)
（陜西未來能源化工有限公司，陜西榆林 719000）

摘 要：介紹煤氣化技術(shù)的種類，重點(diǎn)闡述國(guó)內(nèi)煤氣化技術(shù)的研究進(jìn)展和工業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀，指出國(guó)內(nèi)煤氣化技術(shù)發(fā)展存在的問題及未來的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：煤氣化；加壓氣化；發(fā)展

進(jìn)入21世紀(jì)后，原油價(jià)格快速攀升，而中國(guó)經(jīng)濟(jì)又恰好進(jìn)入了持續(xù)高速發(fā)展的快車道，經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)能源的需求增長(zhǎng)迅速，這都促使煤炭資源的開發(fā)利用迎來了一個(gè)新的發(fā)展期。許多煤炭資源基地掀起了煤化工發(fā)展的新浪潮。這些煤化工項(xiàng)目都要先解決煤氣化制合成氣工藝技術(shù)方案的選擇問題。

1 幾種比較成熟的煤氣化技術(shù)

1.1 國(guó)外主要煤氣化技術(shù)

1.1.1 西門子GSP干煤粉加壓氣化工藝技術(shù)

西門子GSP干煤粉加壓氣化技術(shù)，屬于氣流床加壓氣化技術(shù)，碳轉(zhuǎn)化率可達(dá)到98%～99%，可氣化褐煤、煙煤、次煙煤、無煙煤、石油焦及焦油。國(guó)內(nèi)神華寧夏煤業(yè)采用GSP干煤粉加壓氣化技術(shù)建設(shè) 1 670kt/a甲醇制烯烴項(xiàng)目，投煤量為5×2 000 t/d。為商業(yè)性示范裝置。

1.1.2 殼牌（Shell）干煤粉加壓氣化工藝技術(shù)

我國(guó)開始采用Shell干煤粉加壓氣化工藝技術(shù)的裝置自2006年開始，迄今為止還沒有一家能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定滿負(fù)荷正常生產(chǎn)的目標(biāo)。導(dǎo)致這種現(xiàn)狀的主要的原因是該技術(shù)的系統(tǒng)流程較長(zhǎng)，設(shè)備的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。還有Shell干煤粉加壓氣化廢熱鍋爐流程是為聯(lián)合循環(huán)發(fā)電而設(shè)計(jì)的，不適應(yīng)于煤化工生產(chǎn)。

1.2 國(guó)內(nèi)主要煤氣化技術(shù)

國(guó)內(nèi)有代表性的煤氣化技術(shù)包括：灰熔聚氣化技術(shù)、兩段式氣化技術(shù)、四噴嘴氣化技術(shù)、非熔渣-熔渣分級(jí)氣化技術(shù)、航天爐氣化技術(shù)、多原料漿氣化技術(shù)。主要介紹以下兩種：

1.2.1 多噴嘴（四燒嘴）水煤漿加壓氣化工藝技術(shù)（下表1）

表1 四燒嘴水煤漿加壓氣化工藝技術(shù)

多噴嘴氣化爐與單燒嘴氣化爐相比，避免了GEGP德士古爐裝置帶水帶灰問題，同時(shí)調(diào)節(jié)負(fù)荷比單燒嘴氣化爐靈活。適宜于氣化低灰熔點(diǎn)的煤。這種技術(shù)目前的問題是燒嘴的使用周期短，需經(jīng)常更換燒嘴；同時(shí)氣化爐頂部的耐火磚會(huì)被快速腐蝕，又多了三套燒嘴和相應(yīng)的連鎖控制儀表，每年要多增加維護(hù)檢修費(fèi)用和成本。

1.2.2 兩段式干煤粉加壓氣化工藝技術(shù)

可氣化煤種為褐煤、煙煤、貧煤、無煙煤，以及高灰分、高灰熔點(diǎn)的煤，可氣化煤種的水分范圍4%～35%，可氣化煤種灰分范圍5%～31%，可氣化煤種灰熔點(diǎn)范圍1 200～1 500℃。氣化壓力3.0～4.0 MPa，氣化溫度范圍1 300～1 500 ℃，該技術(shù)的特點(diǎn)是采用兩段氣化。

2 煤氣化技術(shù)的發(fā)展方向

2.1 采用多種技術(shù)，有針對(duì)性

每一種氣化爐和其工藝使用對(duì)煤炭種類都是有著限制的，只有相對(duì)的煤種才能使氣化爐達(dá)到最佳運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)資源最大化的使用。同理，特定的煤種也只能使用相對(duì)應(yīng)的爐型及其相關(guān)工藝才符合技術(shù)發(fā)展的需求。

2.2 生產(chǎn)能力的提高

增加單爐生產(chǎn)能力是直接快捷的減少投資的方式之一，它減少了占地面積的同時(shí)也降低了人員操作費(fèi)，最終降低了綜合生產(chǎn)成本。

2.3 增大氣化壓力必要

眾所周知碳的轉(zhuǎn)化率相同時(shí)，氣話壓力的不斷增大會(huì)使裝置的氣化強(qiáng)度增加。這樣單爐處理量會(huì)相對(duì)會(huì)顯著的提高并且相應(yīng)的降低壓縮能，達(dá)到了單位產(chǎn)品的投資少，運(yùn)營(yíng)成本低的目的。

2.4 綜合清潔高效利用

國(guó)家的環(huán)保要求將越來越高。只有不斷的完善面的技術(shù)去降低和減少三廢的排放同時(shí)加大后期的優(yōu)化才符合目前的國(guó)情，這也是當(dāng)前各類科技的發(fā)展趨勢(shì)。例如IGCC聯(lián)合發(fā)電技術(shù)，它有效的把煤氣化與化工發(fā)電等相關(guān)技術(shù)結(jié)合起來，綜合的利用能源，大大的提高總熱效率并且降低生產(chǎn)成本，達(dá)到產(chǎn)業(yè)優(yōu)化的目的。

3 總結(jié)

企業(yè)應(yīng)當(dāng)根據(jù)煤炭情況確定煤氣化方式，對(duì)于要對(duì)所采用的原料煤的產(chǎn)地、煤炭品質(zhì)等各方面因素把握清楚。通過測(cè)試影響造氣的各個(gè)因素?cái)?shù)據(jù)對(duì)比，最終決定使用煤的種類，從而達(dá)到最高綜合效益。同時(shí)依據(jù)煤氣化后生成的產(chǎn)品種類的特性，確定采用何種爐型。企業(yè)在選取造氣方式時(shí)，均應(yīng)因地制宜。

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Overview of the Development of Coal Gasification Technology

Zhao Zhen-qiang

Abstract：The article introduces the types of coal gasification technology，emphasis on the research progress of domestic coal gasification technology and industrial application status and points out the existing problems in the development of the domestic coal gasification technology and the development direction of the future.

Key words：coal gasification；compression gasification；development of

中圖分類號(hào)：TQ546.2

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號(hào)：1003–6490（2016）02–0013–01

收稿日期：2016–01–21

作者簡(jiǎn)介：趙真強(qiáng)（1982—），男，山東巨野人，助理工程師，主要研究方向?yàn)槊洪g接液化。