灰熔聚流化床粉煤气化技术

加压大型化研发新进展

房倚天

王

洋

马小云

黄戒介

吴晋沪

程中虎

陈寒石

（ 中国科学院山西煤炭化学研究所山西省粉煤气化工程研究中心， 太原

０３０００１

）

基 金 项 目 ： 国 家 重 点 基 础 研 究 发 展 计 划

９７３

项 目

（Ｎｏ． ２００５

ＣＢ２２１２０１）

。

收 稿 日 期 ：

２００６－１１－２８

作 者 简 介 ： 房 倚 天 （

１９６８

—

） ， 男 ，

１９９０

年 毕 业 于 太 原 理 工

大 学 有 机 化 工 专 业 ， 博 士 ， 研 究 员 ， 现 从 事 煤 气 化 技 术 方 面

的 研 究 工 作 。

—

１１

—

摘

要

灰 熔 聚 流 化 床 粉 煤 气 化 技 术 历 经

２０

余 年 的 研 发 和 工 程 化 放 大 ， 低 压 气 化 技 术 已 日 趋 成 熟 ， 并 用

于 氮 肥 企 业 原 料 气 改 造 和 新 建 甲 醇 合 成 厂 。该 气 化 技 术 可 使 用 不 同 灰 含 量 和 灰 熔 融 性 温 度 的 煤 ， 过 程 效 率 也 较

高 ， 符 合 我 国 资 源 特 点 。 为 此 在 山 西 省 发 展 和 改 革 委 员 会 的 支 持 下 ， 中 科 院 山 西 煤 化 所 和 山 西 晋 煤 集 团 合 作 成

立 的“山 西 省 粉 煤 气 化 工 程 研 究 中 心 ”正 在 建 设

３．０ＭＰａ

加 压 灰 熔 聚 流 化 床 粉 煤 气 化 中 试 平 台 ，

２００６

年 年 底 已

建 成 ， 预 计 于

２００７

年

３

月 进 行 加 压 气 化 试 验 ，

２００７

年 完 成 加 压 灰 熔 聚 流 化 床 煤 气 化 工 业 装 置 设 计 软 件 包 的 编

制 ， 形 成 具 有 我 国 自 主 知 识 产 权 、适 应 中 国 煤 炭 特 点 的 大 规 模 加 压 灰 熔 聚 流 化 床 粉 煤 气 化 技 术 。 本 文 介 绍 了 灰

熔 聚 流 化 床 粉 煤 气 化 过 程 ， 指 出 它 的 优 点 、缺 点 、适 用 范 围 、技 术 现 状 和 发 展 方 向 ， 并 对 加 压 灰 熔 聚 气 化 中 试 技

术 进 行 了 简 介 。

关 键 词

煤 气 化

流 化 床

灰 熔 聚

加 压

文 章 编 号 ： １００５－９５９８（２００７）－０１－００１１－０５

中 图 分 类 号 ： ＴＱ５４６

文 献 标 识 码 ： Ａ

１

加 压 灰 熔 聚 流 化 床 粉 煤 气 化 技 术 开 发 的

意 义

根 据 我 国 能 源 资 源 是 富 煤 而 油 气 资 源 比 较 少 的

特 点 ， 煤 气 化 已 广 泛 应 用 于 化 工 、冶 金 、机 械 、城 市 燃

气 供 应 等 多 个 方 面 ， 为 我 国 国 民 经 济 发 展 提 供 了 大 量

的 原 料 气 和 燃 料 气 。在 中 国 ， 煤 气 化 的 形 式 多 种 多 样 ，

随 着 社 会 不 断 进 步 和 技 术 的 迅 速 发 展 ， 规 模 小 、能 耗

高 、对 于 原 料 要 求 高 ， 对 环 境 不 友 好 的 落 后 技 术 终 将

逐 步 被 新 型 的 规 模 大 、能 耗 低 、对 煤 种 适 应 性 广 和 对

环 境 友 好 的 先 进 技 术 所 取 代 。

从 当 前 国 内 外 煤 气 化 技 术 发 展 趋 势 上 看 ， 大 型

化 、加 压 、适 应 多 种 粉 煤 、低 污 染 、易 净 化 是 煤 气 化 发

展 的 方 向 。国 外 新 开 发 的 气 化 炉 都 采 用 加 压 气 化 的 工

艺 ， 其 优 点 是 ： 提 高 气 化 强 度 ； 增 加 单 炉 的 产 量 ； 节 约

压 缩 能 耗 ； 减 少 带 出 物 损 失 。国 外 现 有 加 压 气 化 炉 型

主 要 分 为 三 类 ： 加 压 固 定 床 气 化 炉

（

如

Ｌｕｒｇｉ

炉

）

、加

压 流 化 床 气 化 炉

（ＨＴＷ， ＫＲＷ， Ｕ－ｇａｓ）

和 加 压 气 流 床 气

化 炉

（Ｔｅｘａｃｏ， ＤＯＷ， Ｓｈｅｌｌ， ＧＳＰ， Ｐｒｅｎｆｌｏ）

。这 三 类 气

化 炉 各 有 其 优 点 ， 产 业 化 程 度 以 鲁 奇

（Ｌｕｒｇｉ）

、德 士 古

（Ｔｅｘａｃｏ）

最 为 成 熟 ， 都 已 达 到 日 处 理 量

４００ｔ￣１ ６５０ｔ

煤 的 量 级 ， 且 这 些 气 化 炉 都 是 以 服 务 于 化 工 产 业 为 先

导 而 发 展 的 。

气 流 床 加 压 气 化 由 于 采 用 了 高 压 、高 温 、纯 氧 、减

小 煤 粒 度 等 措 施 ， 因 而 达 到 加 快 气

－

固 两 相 表 观 动 力

学 反 应 速 度 进 而 强 化 气 化 生 产 、显 著 改 善 气 化 技 术 经

济 指 标 的 目 的 。

Ｔｅｘａｃｏ

为 代 表 的 水 煤 浆 进 料 及 以

Ｓｈｅｌｌ

为 代 表 的 干 煤 粉 加 压 气 流 床 气 化 ， 除 了 克 服 自

身 工 艺 、设 备 所 需 特 殊 材 料 之 外 ， 还 需 进 一 步 拓 展 煤

种 适 应 范 围 ， 尤 其 是 针 对 中 国 煤 炭 的 特 点 ， 即 适 应 高

灰 、高 灰 熔 融 性 温 度 的 中 国 煤 炭 。另 外 ， 其 高 昂 的 价 格

和 非 自 主 知 识 产 权 问 题 也 制 约 着 其 在 我 国 煤 气 化 领

域 的 发 展 。

中 国 科 学 院 山 西 煤 炭 化 学 研 究 所 历 经

２０

余 年 ，

开 发 了“灰 熔 聚 流 化 床 粉 煤 气 化 技 术 ”， 并 获 得 国 家 发

明 专 利

（

专 利 号 ：

ＺＬ９４１０６７８１．５）

。近 年 来

， 进 行 了 大 量

第

１

期

（

总 第

１２８

期

）

２００７

年

２

月

煤 化 工

Ｃｏａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ

Ｎｏ．１（Ｔｏｔａｌ Ｎｏ．１２８）

Ｆｅｂ．２００７