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【摘

 要】煤气化技术是煤炭高效清洁利用的核心技术。本文介绍了煤气化技术的发展及德士

古、鲁奇、壳牌、

GSP 等国外煤气化技术的工艺特点。 

  【关键词】煤气化;工艺流程;发展

 

  

1.煤气化原理 

  气化过程是煤炭的一个热化学加工过程。它是以煤或煤焦为原料,以氧气、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。气化时所得的可燃气体成为煤气,对于做化工原料用的煤气一般称为合成气,进行气化
的设备称为煤气发生炉或气化炉。

 

  

2.煤气化工艺 

  煤炭气化技术虽有很多种不同的分类方法,但一般常用按生产装置化学工程特征分类
方法进行分类,或称为按照反应器形式分类。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是发展煤化工的重要前提,其中反应器便是
工艺的核心,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。 

  

2.1 固定床气化 

  固定床一般以块煤或焦煤为原料。煤由气化炉顶加入,气化剂由炉底加入。流动气体的
上升力不致使固体颗粒的相对位置发生变化,即固体颗粒处于相对固定状态,床层高度亦
基本保持不变,因而称为固定床气化。固定床气化的特性是简单、可靠。同时由于气化剂于煤
逆流接触,气化过程进行得比较完全,且使热量得到合理利用,因而具有较高的热效率。

 

  固定床气化炉常见有间歇式气化(

UGI)和连续式气化(鲁奇 Lurgi)2 种。前者用于生

产合成气时一定要采用白煤(无烟煤)或焦碳为原料,以降低合成气中

CH4 含量;后者多

用于生产城市煤气;该技术所含煤气初步净化系统极为复杂,不是公认的首选技术。先简单
介绍下鲁奇气化炉:

 

  

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。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。

 

  

2.2 流化床气化 

  流化床气化又称为沸腾床气化。其以小颗粒煤为气化原料,这些细颗粒在自下而上的气
化剂的作用下,保持着连续不断和无秩序的沸腾和悬浮状态运动,迅速地进行着混合和热
交换,其结果导致整个床层温度和组成的均一。流化床气化炉常见有温克勒(

Winkler)、灰

熔聚(

U-Gas)、循环流化床(CFB)、加压流化床等。 

  

2.3 气流床气化 

  气流床气化是一种并流式气化。从原料形态分有水煤浆、干煤粉

2 类;从专利上分,

Texaco、Shell 最具代表性。气流床对煤种(烟煤、褐煤)、粒度、含硫、含灰都具有较大的兼容
性,国际上已有多家单系列、大容量、加压厂在运作,其清洁、高效代表着当今技术发展潮流。
 
  干粉进料的主要有

K-T 炉、Shell- Koppres 炉、Prenflo 炉、Shell 炉、GSP 炉、ABB-CE 炉,

湿法煤浆进料的主要有德士古气化炉、

Destec 炉。先介绍下德士古气化炉. Shell 炉和 GSP 炉。

 

  

2.3.1 德士古气化炉 

  美国

Texaco 开发的水煤浆气化工艺是将煤加水磨成浓度为 60~65%的水煤浆,用纯氧