潔凈煤氣化工藝探究

王曉坤

（國(guó)電赤峰化工有限公司，內(nèi)蒙古赤峰 024000）

潔凈煤氣化工藝探究

王曉坤

（國(guó)電赤峰化工有限公司，內(nèi)蒙古赤峰 024000）

隨著我國(guó)社會(huì)生產(chǎn)力的不斷提升，給生態(tài)環(huán)境造成的污染也越來(lái)越嚴(yán)重。因只重視工業(yè)生產(chǎn)力的發(fā)展而忽視環(huán)境保護(hù)形成的粗獷式發(fā)展模式，使得我國(guó)的生態(tài)環(huán)境遭受了嚴(yán)重的破壞，嚴(yán)重影響了人們的生活質(zhì)量。生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)峻形勢(shì)使得人們開(kāi)始重視對(duì)環(huán)境的保護(hù)，在以環(huán)境保護(hù)理念為技術(shù)發(fā)展指導(dǎo)思想的新時(shí)期下，清潔、綠色、環(huán)保的化工生產(chǎn)工藝是化工行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，在這個(gè)背景下，基于環(huán)保理念的潔凈煤氣化工藝運(yùn)應(yīng)而生。介紹了潔凈煤氣化工藝的概念與特征，分析了潔凈煤氣化工藝的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，并對(duì)目前廣泛使用的兩種潔凈煤氣化工藝進(jìn)行了簡(jiǎn)要闡述。

煤氣化；技術(shù)優(yōu)勢(shì)；環(huán)境保護(hù)；生產(chǎn)工藝

1 前言

潔凈煤氣化工藝是一種新型煤化工工藝，借助這種工藝技術(shù)，人們得以最清潔、最環(huán)保的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)煤的高效利用。潔凈煤氣化工藝發(fā)源于20世紀(jì)80年代，經(jīng)過(guò)幾十年的科研人員的技術(shù)攻關(guān)與工藝改進(jìn)，目前在潔凈煤氣化工藝上取得了重大突破與令人矚目的成就。潔凈煤氣化工藝因其出色的氣化指標(biāo)與清潔綠色特點(diǎn)，目前是煤氣化領(lǐng)域的主流生產(chǎn)工藝，具有良好的應(yīng)用前景。

2 潔凈煤氣化工藝

2.1 潔凈煤技術(shù)

潔凈煤技術(shù)即為采用一種清潔、高效、環(huán)保、安全的技術(shù)工藝對(duì)煤炭資源從開(kāi)采、加工到燃燒、氣化、化工等一整套工藝流程進(jìn)行升級(jí)改造并有機(jī)整合，從而實(shí)現(xiàn)煤炭資源綜合利用模式的清潔化、綠色化、高效化，順應(yīng)新時(shí)期下工業(yè)向環(huán)境友好型升級(jí)轉(zhuǎn)型的發(fā)展趨勢(shì)。大力發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)不僅對(duì)環(huán)境保護(hù)有著極為積極的作用，同時(shí)還是保障我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的重要舉措，是實(shí)現(xiàn)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的不可或缺的戰(zhàn)略布局。

2.2 潔凈煤氣化

潔凈煤氣化工藝成功地展開(kāi)了商業(yè)化運(yùn)營(yíng)，對(duì)促進(jìn)我國(guó)工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)升級(jí)起到了積極作用。早期的煤氣化工藝通常采用煤塊與煤的顆粒作為氣化原料進(jìn)行合成氣的生產(chǎn)，這種采用煤塊進(jìn)行反應(yīng)的工藝也被稱(chēng)為一代煤氣化工藝。目前在工業(yè)生產(chǎn)中普遍采用的潔凈煤氣化工藝通常采用煤粉或水煤漿作為氣化反應(yīng)的原料進(jìn)行合成氣的生產(chǎn)，也被稱(chēng)為二代煤氣化工藝。潔凈煤氣化工藝在環(huán)境保護(hù)、煤的利用率、煤種適應(yīng)性等方面相比一代煤氣化工藝均有很大幅度的提升。

3 潔凈煤氣化工藝的優(yōu)點(diǎn)

3.1 環(huán)境友好污染物排放少

潔凈煤氣化在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的污染物排放極低，有效地實(shí)現(xiàn)了煤氣化生產(chǎn)的清潔化、綠色化。在潔凈煤氣化工藝的氣化工程中基本無(wú)任何廢氣排放，且在生產(chǎn)中，氣化后形成的煤的殘?jiān)达w灰含碳量很低，適宜作為生產(chǎn)水泥等建材的原材料進(jìn)行二次利用。潔凈煤氣化工藝的生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的污水對(duì)環(huán)境的危害較小，處理簡(jiǎn)單，處理成本較低。

3.2 對(duì)原料煤的實(shí)用性強(qiáng)

潔凈煤氣化工藝對(duì)原料的適應(yīng)性極強(qiáng)，目前有很高應(yīng)用前景的殼牌干粉煤氣化工藝對(duì)原料煤種類(lèi)的要求很低，適應(yīng)各種煤型，選擇范圍廣泛。在殼牌干粉煤氣化工藝的生產(chǎn)中，無(wú)論是褐煤、次煙煤還是煙煤、石油焦這些品質(zhì)較差的煤種，還是高含水、高硫含量的煤種，都能夠很好的在工業(yè)生產(chǎn)中進(jìn)行利用，對(duì)煤的灰熔點(diǎn)有著很寬的適用范圍。

3.3 煤氣化利用效率高

目前，對(duì)煤氣化利用率進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)時(shí)常使用冷煤氣效率、碳轉(zhuǎn)化率、比煤耗等作為衡量煤氣化利用率高低的指標(biāo)。潔凈煤氣化工藝在環(huán)境保護(hù)、煤的利用率、煤種適應(yīng)性等方面相比一代煤氣化工藝均有很大幅度的提升。

4 潔凈煤氣化工藝分析

早期的一代煤氣化工藝采用煤塊與煤的顆粒作為氣化原料進(jìn)行合成氣的生產(chǎn)，目前在工業(yè)生產(chǎn)中普遍采用的二代煤氣化工藝即潔凈煤氣化工藝采用煤粉、水煤漿作為氣化反應(yīng)的原料。相比一代，潔凈煤氣化工藝在環(huán)境保護(hù)、煤的利用率、煤種適應(yīng)性等指標(biāo)上取得了突破性進(jìn)步。

4.1 德士古水煤漿氣化工藝分析

美國(guó)德士古公司，又稱(chēng)得克薩斯石油公司，是一家大型的石油公司。德士古公司在20世紀(jì)70年代之前就已經(jīng)掌握了利用天然氣及重油、渣油為原料進(jìn)行合成氣的生產(chǎn)。后來(lái)，在石油危機(jī)的背景下，研發(fā)出了水煤漿氣化技術(shù)作為對(duì)替代能源的探索。水煤漿氣化工藝采用除褐煤外的煤種制成的濃度60% 左右的水煤漿作為原料，對(duì)煤中的灰分含量要求不超過(guò) 20%，反應(yīng)溫度為 1 300℃ ～1 400℃，反應(yīng)壓力為 2.8～6.5MPa，在氣流床中進(jìn)行加壓氣化，使其在高溫、高壓下與高濃度氧氣反應(yīng)生成合成氣。

4.2 殼牌粉煤氣化工藝分析

殼牌公司在20世紀(jì)70年代，在渣油氣化技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用上取得了巨大的成功。在此基礎(chǔ)上，殼牌公司研發(fā)出了一種先進(jìn)的、獨(dú)具特色的潔凈煤氣化技術(shù)。相比德士古，殼牌公司開(kāi)發(fā)的殼牌粉煤氣化工藝對(duì)煤種的適應(yīng)性更強(qiáng)，且可以不同煤種之間進(jìn)行摻混。

5 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，環(huán)境保護(hù)理念成為了技術(shù)發(fā)展指導(dǎo)思想，潔凈煤氣化工藝因其出色的氣化指標(biāo)與清潔綠色特點(diǎn)，是煤氣化領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)，具有良好的應(yīng)用前景。大力發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)對(duì)環(huán)境保護(hù)起到了積極的促進(jìn)作用，助力可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，保障我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

[1] 蘇麗 .粉煤氣化過(guò)程的模擬研究 [D].銀川 ：寧夏大學(xué)，2015.

[2] 邵群穎，董宏海，江涌，等 .全球第一套以德士古煤氣化技術(shù)建設(shè)的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置 Tampa 電力公司 Polk 電站的運(yùn)行狀況 [J].化肥工業(yè)，2000，（5）：21-25.

Study on Clean Coal Gasification Technology

Wang Xiao-kun

With the continuous improvement of social productive forces in China，the pollution caused by the ecological environment is more and more serious.Because of the emphasis on the development of industrial productive forces and neglecting the bold development pattern of environmental protection，the ecological environment of our country has suffered serious damage and seriously affected the quality of life of the people.The ecological environment of the grim situation makes people began to attach importance to the protection of the environment，in the concept of environmental protection for the development of technological ideas under the new era，clean，green，environmentally friendly chemical production process is the chemical industry development trend，in this context，based on the concept of environmental protection clean coal gasif i cation technology should be born.Introduces the concept and characteristics of clean coal gasif i cation process，analyzes the technical advantages of clean coal gasif i cation process，and brief l y describes the two kinds of clean coal gasif i cation processes which are widely used at present.

coal gasif i cation ；technical advantages ；environmental protection ；production process

TQ546

：A

：1003–6490（2017）07–0023–02

2017–05–15

王曉坤（1989—），男，內(nèi)蒙古赤峰人，助理工程師，主要從事研工業(yè)分析與檢驗(yàn)工作。