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２

一

煤化工

２００４年第２期

表１富氧气化与空气气化的比较

项目

空气气化

富氧气化

煤块度／ｍｍ

２５—８０

８－２５

气化强度／ｍ３・（ｍ２・ｈ）１

ｌ １５０

２ ２９０

比氧耗／ｍ３・［１０００ｍ３（ＣＯ＋Ｈ２）］。１

—

２１４

比煤耗／ｋｇ・［１０００ｍ３（ＣＯ＋Ｈ：）］。１

６００

５４２

气化强度提高一倍，比煤耗下降１０％，但增加了氧耗

２１４ｍ３／１

０００ｍ３（ＣＯ＋Ｈ２），折合４７０ｍ３／ｔ氨。

１．１．２粉煤成型及气化

随着机采的发展和煤在运输过程中的破碎，到厂

煤的成块率一般为４０％一７０％，约３０％－６０％的煤不能有

效利用。粉煤成型气化为ｕ．Ｇ．Ｉ炉不能利用的１３ｒａｍ

以下的粉煤找到一条利用途径。煤球的制作随粘结剂

不同可分为石灰碳化煤球（石灰作粘结剂、吸收变换

气中ｃ０。即“碳化”而形成球的固定骨架）、纸浆粘土

煤球和腐植酸煤球等，粉煤成型工艺大多用于小型氮

肥厂，其通病是气化强度下降。

１．１．３变压气化炉

采用常压吹风、加压（０．６ＭＰａ）制气的循环方式，

优点是煤气可直送加压变换工序，节省煤气的压缩

功。这种炉型尚停留在试验阶段。

１．１．４空气连续气化配深冷除氮工艺

利用空气一蒸汽连续上吹制低热值燃气，用深冷

法除去多余的Ｎ２以满足合成氨工艺需要，该工艺未

工业化。

１．１．５双炉气化

为使Ｕ．Ｇ．Ｉ炉改烧烟煤，曾将两炉串联制气，Ａ、Ｂ

两炉在空气吹风后，由Ａ炉蒸汽上吹制气，煤气在Ｂ

炉自上而下通过火层，裂解后甲烷含量基本上符合合

成气要求。双炉气化不能正常运行的主要原因是两炉

阻力不平衡。

１．１．６下吹制气

在Ｕ．Ｇ．Ｉ炉改烧烟煤时，曾对操作方法作了改

进，即在吹风（吹扫）后立即下吹制气（下吹为主），煤

气在火层中裂解而除去大部分焦油和烃类。由于合成

氨中烯烃含量较高，影响合成氨后续工序（合成塔析

碳），这种制气工艺还停留在生产中热值燃气阶段，炉

径较小（ｍ

ｌ ６００ｍｍ－①２

４００ｍｍ）。

１．２碎煤加压气化（Ｌｕｒｇｉ炉）

我国自７０年代起，通过自主研发和引进相结合，

建成了一系列Ｌｕｒｇｉ炉试验和生产装置，炉型有

①６５０ｍｍ（评价试验炉）、中１ ｌＯＯｎｕｎ（中试炉）、中２

８００ｍｍ

（工业示范）和ｍ３ ８００ｍｍ（工业炉），Ｌｕｒｇｉ炉已在几个

煤气厂和化肥厂推广应用，试验、设计和应用经验较

多。

１．３

ＦＲＥＳＨ－Ｄｅｍａｇ炉

为在固定床气化炉改烧烟煤，我国曾研发一种叫

ＦＲＥＳＨ—Ｄｅｍａｇ的气化炉（小试和中试），在吹风阶段，空

气从炉顶送人，将炭层蓄热，并使煤灰达到软化温度

而形成灰渣；在制气阶段，水蒸气从炉顶送人，煤气经

火层裂解，大大降低焦油及ｃＨ。含量，煤气质量基本合

格；在分渣阶段，水蒸气从炉底送入，将较重的灰渣和

较轻的煤粒分离出来而排出炉外。灰渣和炭分离困难

是该炉不能工业化的主要原因。

１．４流化床气化

２０世纪５０年代我国从前苏联引进牌号为

ｒ Ｍ Ａ

ｎ（前苏联国家氮素工业研究院）的常压沸腾床

气化炉（相当于德国Ｗｉｎｋｌｅｒ炉），以褐煤为原料，用

０。、Ｈ２０连续吹风制取合成气。９０年代又从美国引进

Ｕ－Ｇａｓ炉生产低热值燃气。这两种炉型运行时间都不

长，主要原因是碳转化率太低，飞灰多，炉子不能正常

操作。

中科院山西煤化所研发的灰熔聚炉对普通流化

床（沸腾床）炉作了重大改进，从中心管（射流区）送人

部分氧气，形成局部高温，有利于灰渣分离，加上其他

措施（如回流），提高了碳转化率。该炉首先在陕西城

固投入工业应用（中２ ４００ｍｍ），取得了较好的成绩（将

在下节重点介绍）。

１．５粉煤气化

１．５．１常压粉煤气化（ＫＴ炉）

中国在研发ＫＴ炉方面倾注了较大的精力，先后

建成小试（０．２ｔ／ｈ）、中试（１ｔ／ｈ，原形炉１．．５ｔ／ｈ）和工

业炉（４ｔ／ｈ・台），前后经历十余年，但遗憾的是未能工

业化，究其原因是主导思想上跳不出以砖抗渣的框

框，不敢大胆采用全水冷壁结构，气化炉因耐火材料

腐蚀等问题不能长周期运行。

１．５．２

常压涡流式气化炉（Ｓｕｉｍｉｔｏｍｏ一住友）

该炉与ＫＴ炉之不同点是粉煤和气化剂切向入

炉，以延长煤停留时间，提高碳转化率。该炉停留在试

验阶段。

１．５．３铁蒸汽法制氢，常压粉煤空气气化制还原气。

限于实验室探索。

１．５．４粉煤熔渣池气化（Ｒｕｍｍｅｌ、常压）

气化炉（常压）隔成两室——燃烧室和气化室，公

用一个渣池，空气和粉煤送入燃烧室渣池蓄热，在气

化室粉煤和水蒸气利用熔渣提供的热量进行气化反

　

　

万方数据