50万吨年煤气化生产工艺
咸阳职业技术学院生化工程系毕业论文（设计）
50wt/年煤气化工艺设计
1.引言
煤是由古代植物转变而来的大分子有机化合物。我国煤炭储量丰富，分布面广，品种齐全。据中国第二次煤田预测资料，埋深在1000m以浅的煤炭总资源量为2.6万亿t。其中大别山—秦岭—昆仑山一线以北地区资源量约2.45万亿t，占全国总资源量的94%；其余的广大地区仅占6%左右。其中新疆、内蒙古、山西和陕西等四省区占全国资源总量的81.3%，东北三省占 1.6%，华东七省占2.8%，江南九省占1.6%。
煤气化是煤炭的一个热化学加工过程，它是以煤或煤焦原料，以氧气（空气或富氧）、水蒸气或氢气等作气化剂，在高温条件下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为可燃性的气体的过程。气化时所得的可燃性气体称为煤气，所用的设备称为煤气发生炉。
煤气化技术开发较早，在20世纪20年代，世界上就有了常压固定层煤气发生炉。20世纪30年代至50年代，用于煤气化的加压固定床鲁奇炉、常压温克勒沸腾炉和常压气流床K-T炉先后实现了工业化，这批煤气化炉型一般称为第一代煤气化技术。第二代煤气化技术开发始于20世纪60年代，由于当时国际上石油和天然气资源开采及利用于制取合成气技术进步很快，大大降低了制造合成
气的投资和生产成本，导致世界上制取合成气的原料转向了天然气和石油为主，使煤气化新技术开发的进程受阻，20世纪70年代全球出现石油危机后，又促进了煤气化新技术开发工作的进程，到20世纪80年代，开发的煤气化新技术，有的实现了工业化，有的完成了示范厂的试验，具有代表性的炉型有德士古加压水煤浆气化炉、熔渣鲁奇炉、高温温克勒炉（ETIW）及干粉煤加压气化炉等。
近年来国外煤气化技术的开发和发展，有倾向于以煤粉和水煤浆为原料、以高温高压操作的气流床和流化床炉型为主的趋势。
2.煤气化过程
2.1煤气化的定义
煤与氧气或（富氧空气）发生不完全燃烧反应，生成一氧化碳和氢气的过程称为煤气化。煤气化按气化剂可分为水蒸气气化、空气（富氧空气）气化、空气—水蒸气气化和氢气气化；按操作压力分为：常压气化和加压气化。由于加压气化具有生产强度高，对燃气输配和后续化学加工具有明显的经济性等优点。所以近代气化技术十分注重加压气化技术的开发。目前，将气化压力在P＞2MPa 情况下的气化，统称为加压气化技术；按残渣排出形式可分为固态排渣和液态排渣。气化残渣以固体形态排出气化炉外的称固态排渣。气化残渣以液态方式排出经急冷后变成熔渣排出气化炉外的称液态排渣；按加热方式、原料粒度、汽化程度等还有多种分类方法。常用的是按气化炉内煤料与气化剂的接触方式区分，主要有固定床气化、流化床气化、气流床气化和熔浴床床气化。
2.2 主要反应
煤的气化包括煤的热解和煤的气化反应两部分。煤在加热时会发生一系列的物理变化和化学变化。气化炉中的气化反应，是一个十分复杂的体系，这里所讨论的气化反应主要是指煤中的碳与气化剂中的氧气、水蒸汽和氢气的反应，也包括碳与反应产物之间进行的反应。
习惯上将气化反应分为三种类型：碳—氧之间的反应、水蒸汽分解反应和甲烷生产反应。
2.2.1碳—氧间的反应
碳与氧之间的反应有：
C+O2=CO2（1）
2C+O2=2CO （2）
C+CO2=2CO （3）
2CO+O2 =2CO2（4）上述反应中，（3）称为CO2还原反应，该反应是一个较强的吸热反应，需在高温条件下才能进行，其余三个反应均为放热反应。
2.2.2碳与水蒸汽的反应
在一定温度下，碳与水蒸汽之间发生下列反应：
C+H2O=CO+H2 （5）
C+2H2O=CO2+2H2 （6）这是制造水煤气的主要反应，也称为水蒸汽分解反应，两反应均为吸热反应。反应生成的CO可进一步和水蒸汽发生如下反应：
CO+H2O=CO2+H2 （7）该反应称为一氧化碳变换反应,也称为均相水煤气反应或水煤气平衡反应，为一放热反应。在有关工艺过程中，为了把一氧化碳全部或部分转化为氢气，往往在气化炉外利用这个反应。
2.2.3甲烷生成反应
煤气中的甲烷，一部分来自煤中挥发物的热分解，另一部分则是气化炉内的碳与煤气中的氢反应以及气体产物之间的反应的结果。
C+2H2=CH4（8）
CO+3H2=CH4+H2O （9）
2CO+2H2=CH4+CO2 (10）
CO2+4H2=CH4+2H2O （11）上述生成甲烷的反应，均为放热反应。
2.2.4煤中其他元素与气化剂的反应
煤中还含有少量元素氮（N）和硫（S）。他们与气化剂O2、H2O、H2以及反应中生成的气态反应物之间可能进行的反应如下：
S+O2=SO2（12）
SO2+H2=H2S+2H2O （13）
2H2S+SO2 =3S+2H2O （14）
C+2S=CS2 （15）
CO+S=COS （16）
N2+3H2=2NH3 （17）
N+H2O+2CO=2HCN+1.5O2 （18）
N2+XO2=2NOX （19）由此产生了煤气中的含硫和含氮产物。这些产物有可能产生腐蚀和污染，在气体净化时必须除去。其中含硫化合物主要是硫化氢。COS、CS2和别的含硫化合物仅占次要地位。在含氮化合物中，氨是主要产物，NOX和HCN为次要产物，上述反应对气化反应的化学平衡不起重要作用。
2.3 煤气化类型
2.3.1 固定床气化
在固定床气化过程中，煤由气化炉顶部加入，气化剂由气化炉底部加入，煤料与气化剂逆流接触，相对于气体的上升速度而言，煤料下降速度很慢，甚至可视为固定不动，因此称之为固定床气化；而实际上，煤料在气化过程中是以很慢的速度向下移动的，比较准确的称其为移动床气化。包括常压固定床气化和加压固定床气化两类。
固定床气化炉有UGI炉、鲁奇（Lurgi）炉、和液态排渣鲁奇（BGL）炉等。
早期的煤气化技术多采用固定床，最有代表性的是1933年Lurgi开发的加压气化炉，几经修改完善，沿用至今。该炉型的生产强度较低（以炉截面计，仅为气流床的一半），尚末出现特大型的商业装置，但投资小、易操作，因而仍有一定的市场。
2.3.2 流化床气化
流化床气化炉始于1922年德国的温克勒（Winkler）气化炉，是最早的流化床气化方法。它是以粒度为0-10mm的小颗粒煤为气化原料，在气化炉内使其悬浮分散在垂直上升的气流中，煤粒在沸腾状态进行气化反应，从而使得煤料层内温度均一，易于控制，提高气化效率。流化床气化炉产生的气体含甲烷少，在中小型煤气化和部分化工原料气生产中，有一定优势。
流化床气化炉经过多年的发展，形成了多种炉型。美国开发的有U-Gas、KRW、HY-Gas、CO-Gas、Exxon催化气化等。德国开发的有温克勒（Winkler）、
高温温克勒（HTW）及鲁奇公司的循环流化床气化炉（CFBG）。日本开发的有旋流板式的JSW、喷射床气化炉。加拿大也有喷射床气化炉。我国开发的有灰熔聚气化、双器流化床、分区流化床、循环制气流化床水煤气炉和加压流化床等。
2.3.3 气流床气化
气流床气化一种并流气化，用气化剂将粒度为100um以下的煤粉带入气化炉内，也可将煤粉先制成水煤浆，然后用泵打入气化炉内。煤料在高于其灰熔点的温度下与气化剂发生燃烧反应和气化反应，灰渣以液态形式排出气化炉。
气流床气化炉在技术上具有优势，其共同特点是加压（3—6.5MPa）、高温、细粒度，但在煤处理、进料形态与方式、实现混合、炉壳内衬、排渣、佘热回收等技术单元上又形成了不同风格的技术流派。比较有代表性的有：常压气流床煤粉气化有K-T炉（Koppers-Totzek）；以水煤浆加压气化的有德士古（Texaco）、Destec气化炉等；以干粉煤加压气化的有壳牌（Shell）炉、Prenflo（加压气流床）气化炉等，大多处于商业化示范和应用阶段。
2.4 典型气化工艺
2.4.1德士古（Texaco）水煤浆气化工艺
德士古水煤浆气化炉是1978年由美国德士古发展公司与联邦德国鲁尔公司合作推出的。其单炉生产能力大，碳转化率高达96％—98％，排水中不含焦油、酚等污染物，煤气质量好，有效气成分（CO＋H2）高达80％左右，甲烷含量低，适宜制合成气。
目前世界上有十几个企业采用德士古水煤浆气化工艺，大部分在我国。已建成的有鲁南、渭河、上海三联供、安徽淮化、浩良河化肥厂等。生产的合成气用于生产合成氨、甲醇、醋酸和发电等。
2.4.2壳牌（Shell）干粉煤气化工艺
该工艺于1972年开始研究，1976年阿姆斯特丹的壳牌实验室建立小型实验装置，1978年在德国汉堡建成中试装置，1987年在美国休斯敦建成投煤量250—400吨/天的示范装置，1993年12月首次使用SCGP工艺的大型煤气化联合循环发电装置在荷兰Buggenum投产。国内正在采用或打算采用壳牌粉煤气化工艺（SCGP）的有：湖北双环、广西柳州、中原大化公司、湖南洞庭化肥厂等十多家企业。
来自制粉系统的干燥粉煤由氮气或二氧化碳气经浓相输送至炉前粉煤储仓及煤锁斗，再经由加压氮气或二氧化碳气加压将细煤粒子由煤锁斗送人两个相对布置的气化烧嘴。气化需要的氧气和水蒸气也送人烧嘴。通过控制加煤量，调节氧量和蒸汽量，使气化炉在1400—1700℃范围内运行。气化炉操作压力为2—4MPa。在气化炉内煤中的灰分以熔渣形式排出。绝大部分熔渣从炉底离开气化炉，用水激冷，再经破渣机进入渣锁系统，最终泄压排出系统。熔渣为一种惰性玻璃状物质。
出气化炉的粗煤气夹带着飞散的熔渣粒子被循环冷却煤气激冷，使熔渣固化而不致黏在合成气冷却器壁上，然后再从煤气中脱除。合成气冷却器采用水管式废热锅炉，用来产生中压饱和蒸汽或过热蒸汽。粗煤气经省煤器进一步回收热量后进入陶瓷过滤器除去细灰(<20mg／m3)。部分煤气加压循环用于出炉煤气的激冷。粗煤气经脱除氯化物、氨、氰化物和硫(H2S、COS)，HCN转化为N2或NH3，硫化物转化为单质硫。工艺过程中大部分水循环使用，废水在排放前需经生化处理。如果要将废水排放量减少到零，可用低位热将水蒸发。剩下的残渣只是无害的盐类。
Shell煤气化法的典型流程如图2.1所示。
图2.1.Shell煤气化工艺流程
2.4.3K—T煤气化工艺
K—T煤气化工艺是最早工业化的常压气流床粉煤气化方法(又称GKT法)，第一台工业化K—T炉1949年建在法国。至今世界上已先后建成47台炉子，其
中39台为气化粉煤炉。据介绍以前在西方以煤为原料生产合成氨，有90％用K—T炉生产原料气。
K—T煤气化法的工艺可分5个部分：（1）粉煤制备(破碎及干燥)；（2）粉煤的给料；（3）气化炉；（4）废热回收；（5）煤气除尘冷却系统。
2.5 最新进展
2.5.1气流床气化技术（GE气化技术）
GE气化技术流程为原煤加入一定量的水，通过棒磨机制成约58％—65%的水煤浆，水煤浆经高压煤浆泵加压送至气化炉，与自空分来的高压氧气进行部分氧化反应制得合成气。气化炉无转动部件，气化工艺有废锅、半废锅、激冷3种流程。气化炉为专门设计的热壁炉，燃烧室内由多层特种耐火砖砌筑。有效气体组份含量80%以上，甲烷量<0.1%。
碳转化率97％—98%。冷煤气效率70％—76%，气化指标较为先进。由于水煤浆中含有35％—40%水分，因而氧气用量较大。GE气化技术目前在世界上已有21套装置运行，在我国有18套装置运行。
GE气化技术具有以下优点：气化压力适用性广，工业上应用的主要有2.7MPa、4.0MPa、6.5MPa、8.7MPa压力级别；单台炉处理煤量大，单台炉最大日处理煤量2500t（废锅流程），生产能力高；气化技术成熟，制备的水煤浆可用隔膜泵来输送，操作安全又便于计量控制；设备国产化率可达95%，国内技术支撑率高；三废量小，污染环境轻，废渣可做建材原料；投资较低，工程建设时间短。该工艺技术1979年在其技术中心建设了3MW的中试装置；1986年在德国黑水泵建设了130MW的工业化示范装置，2001年在英国建成30MW的工业装置；2005年在捷克建设了140MW的工业装置。该技术的缺点是对磨煤、干燥、输煤系统要求高。
2.5.2壳牌气化
壳牌气化技术采用纯氧、蒸汽气化，干粉进料，液态排渣。采用特殊的水冷壁气化炉，使用寿命长。采用干煤粉气化，氧耗量较低，但需要氮气密封，气化压力不能太高，最高为4.0MPa；气化炉（带废锅），结构复杂庞大；设备费较高。
技术特点：（1）气化温度高，一般在1400—1600℃，碳转化率高达99%；煤气中甲烷含量极少，不含重烃，有效气成分达到90%。（2）氧耗相对较低，采
用干煤粉进料与水煤浆气化相比不需在炉内蒸发水分，氧气用量相比水煤浆气化可减少15％—25%。（3）气化炉采用水冷壁结构，无耐火砖衬里。（4）热效率高。冷煤气效率达到78％—83%，其余—15%副产高压或中压蒸汽，总的原料煤的热效率可达98%。（5）对环境影响小。气化过程无废气排放。
壳牌气化技术已在国内十多套装置上得到应用，湖北双环、中石化安庆化肥厂、洞庭氮肥厂等已开车生产，壳牌煤气化目前只有废锅流程，其缺点为技术复杂、设备国产化水平低、投资高、工程建设时间长。
3.shell气化过程中的物料衡算
陕北地区以褐煤为主，为煤气化提供了便利的能源。褐煤是炭化程度较低的煤，其特点是发热量低(<30000 kJ/kg一般为25000 kJ/kg），水分大，挥发分高(>40%),含游离腐植酸。空气中易风化碎裂，燃点低（270℃左右）。
在气化过程中尽管每个过程的化学反应不尽相同，但它们都遵循元素平衡的规律。加压衡算的步骤和内容基本与常压的相同[22]。
气化过程进入气化炉内的碳，主要是指原料带入的碳；带出气化炉的碳，则包括煤气、焦油、轻质油、酚、煤气吹出物和灰渣等几项。
气化过程中氢的来源，包括水蒸气和原料煤中的氢；带出气化炉的氢则包括在煤气、焦油、轻质油、酚、氨和煤气中未分解的水蒸气。
气化过程中氧的来源，一是原料中的化合氧（包括所含水分中的氧），二是气化剂带入的氧（包括水蒸气中的氧）；带出气化炉的氧，主要是生成煤气中的氧，以及焦油、轻质油中的微量氧[22]。
以1000kg褐煤为计算基准，已知的原始数据如下。
褐煤的工业分析：
M ar=19.5%；A ar=27.3%；V ar=28.2%；ωar(S)=0.36%
褐煤的元素分析：
ωdaf(C)=72.13%；ωdaf(H)=5.5%；ωdaf(O)=19.70%；ωdaf(N)=1.99%；ωdaf(S)=0.68% 换算为收到基：
ωar(C)=38.4%；ωar(H)=2.93%；ωar(O)=10.42%；ωar(N)=1.09%；
ωar(S)=0.36%
褐煤铝甑分析：
ω(半焦)=74.98%；ω(焦油)=6.50%；ω(热解水)=11.04%；ω(煤气及损失)=7.48% 灰渣熔点∕℃:
T1=1380；T2﹥1400；T3﹥1420
煤气组成如下。
粗煤气：φ(CO2)=31.65%；φ(O2)=0.3%；φ(C2H4)=0.2%；
φ(H2S)=0.15%；φ(CO)=17.4%；φ(H2)=37.2%；
φ(CH4)=12.1%；φ(N2)=1.0%
高热值∕(kg∕m3)：11903
净煤气：φ(CO2)=2.0%；φ(O2)=0.5%；φ(C2H4)=0.3%；
φ(CO)=24.95%；φ(H2)=53.35%；φ(CH4)=12.1%；
φ(N2)=1.0%
高热值∕(kg∕m3):17070
焦油组成：
ω(C)=80.0%；ω(H)=9.0%；ω(O)=8.7%；ω(N)=1.0%；ω(S)=1.3%
轻质油组成：
ω(C)=85.0%；ω(H)=15.0%
副产品产率：
ω(焦油)=3.96%；ω(轻质油)=0.794%；ω(水溶性酚)=0.52%；ω(氨)=0.66%
气化条件如下：
原料粒度：6—25mm。
气化炉操作压力：1.96—2.45MPa。
气化炉操作温度：1000—1050℃。
水蒸气、氧气压力：2.45—2.95 MPa。
水蒸气温度：450—500℃。
煤气出炉温度：300℃。
带出物料(占工作原料)：1%。
灰渣碳含量：6%。
在除去1%的带出物后100kg褐煤实际入炉的物料如下：
m ar(C)=38.02kg；m ar(H)=2.9kg；m ar(O)=10.32kg；
m ar(N)=1.08kg；m ar(S)=0.36kg；M ar=19.30kg
A ar=27.02kg
在除去带出物损失后，副产品产率如下：
焦油=3.92kg；轻质油=0.786kg；水溶性酚=0.515kg；氨=0.65kg
气化反应的物料衡算
气化反应的物料衡算主要有：
(1)碳的衡算根据碳平衡计算求出粗煤气的产率，设粗煤气的产率为V
[m3∕kg(煤)]，计算如下[14]。
①粗煤气中的碳量计算如下：
m(C)=12∕22.4×100[φ(CO2)＋φ(CO)＋φ(CH4)＋2φ(C2H4)]
=0.005357(31.65%+17.4%+12.1%+2×0.2%)
=0.3297 kg∕m3
②灰渣中排出的碳量计算如下。
灰渣中的碳含量以6%计，硫含量以0.35%计，则灰渣的产量为：A=100A ar∕﹙100-6-0.35﹚=100×27.02／﹙100-6-0.35﹚=28.85kg
从灰渣中排出的碳量为：
M(C A)=A×6%=28.85×6%=1.73kg
③碳平衡计算
带入气化炉的碳量，m(C
入
)=38.02kg
带出气化炉的碳量包括下面几项：
煤气带出的碳量，m(C
粗)=0.3297×100V
粗
灰渣带出的碳量，m(C A)=1.73kg
焦油带出的碳量，m(C
焦油
)=3.92×0.8=3.136kg
轻质油带出的碳量，m(C
轻质油
)=0.786×0.85=0.668kg
酚带出的碳量，m(C
酚
)=0.515×72÷94=0.394kg
根据碳平衡m(C
入)=m(C
出
)得：
38.02=32.97V粗＋1.73＋3.136＋0.668＋0.394
得粗煤气的产率为：
V粗=(38.02-5.928)／32.97=0.973m3／kg(煤)
(2)氢的衡算根据氢平衡来计算水蒸气的分解量。
①粗煤气中的氢量为：
m(H气)=(2／22.4×100)×[φ(H2)＋2φ(CH4)＋m／2φ(C n H m)＋φ(H2S)]×100V粗=0.000893×[37.2%＋2×12.4%＋2×0.2%＋0.15%]×100×0.973
=5.384kg
②热解水耗氢量为：
设煤中含氧量的50%生成热解水，则热解水的耗氢量为：
m(H′H2O)=0.5×10.32×2／16=0.645kg
③氢平衡的计算
原料煤带入的氢量，m(H
煤
)=2.9kg；
待求的水蒸气带入的氢量设为，m(H
水
)；
带入的氢量共计，m(H
入)=2.9＋H
水
；
粗煤气带出氢量，m(H
气
)=5.384kg；
焦油带出的氢量，m(H
焦油
)=3.92×0.09=0.353kg；
轻质油带出的氢量，m(H
轻油
)=0.785×0.15=0.118kg；
酚带出的氢量，m(H
酚
)=0.515×6÷94=0.033kg；
氨带出的氢量，m(H
氨
)=0.65×3÷17=0.115kg；
热解水带出的氢量，m(H′
水
)=0.645kg；
带出的氢量共计，m(H
出)= m(H
气
)＋m(H
焦油
) ＋m(H
轻油
)＋m(H
酚
)＋m(H
氨)＋m(H′
水
)=6.648kg；
由氢平衡，m(H
入)=m(H
出
)；
所以求得水蒸气带入气化炉氢量为，m(H
水
)=3.748kg；
则，水蒸气的分解量为，m(H2O)=3.748×18／2=33.732kg。
(3)氧的衡算通过氧的衡算，可以计算出单位原料的耗氧量。
①粗煤气中的氧量：
m(O氧)=32／22.4×100[φ(O2)+φ(CO2)+0.5φ(CO)]×100V粗=0.014286[0.3%+31.65%+0.5×17.4%]×100×0.973
=56.5kg
②氧平衡计算
入方
原料煤带入的氧，m(O
煤
)=10.32kg；
已分解的水蒸气带入的氧，m(O
分
)=33.73×16÷18=29.982kg；
设鼓风带入的氧，m(O
风
)；
带入的氧共计，m(O
入)= m(O
风
)+40.302。
出方
煤气带出的氧，m(O
气
)=56.503kg；
焦油带出的氧，m(O
焦油
)=3.92×0.087=0.341kg；
酚带出的氧，m(O
酚
)=0.515×16÷94=0.088kg；
热解水带出的氧，m(O
热解水
)=0.5×10.32=5.16kg；
带出的氧共计，m(O
出)= m(O
气
)+ m(O
焦油
)+ m(O
酚
)+ m(O
热解水
)=62.092kg。
根据氧平衡，m(O
入)=m(O
出
)得：
m(O风)+40.302=62.092kg
m(O风)=21.79kg
则氧气的耗量可以换算为：
V(O2)=21.79／32×22.4=15.25m3／[100kg(煤)]
未分解水蒸气量的近似计算如下。
取汽氧比为7kg水蒸气∕m3氧气，则入炉总水蒸气量为：
G水=V(O2)×7=15.25×7=107kg水蒸气／[100kg(煤)]
以100kg入炉煤计算，入炉蒸气的分解情况如表2.1所示。
表2.1 入炉水蒸气的分解情况
项目数值氢含量氧含量项目数值氢含量氧含量
总水蒸气/kg 分解量/kg 107
3373
11.889
3.748
95.111
29.982
未分解量/ kg
水蒸气分解率
73.27
31.52
8.141 65.129
(4)氮的衡算加压气化过程中，氮的来源除原料中含氮的部分外，用作气化剂
的工业氧气中也要带进去一部分氮。而生成物中的氮，主要包含在生成气中的氮及焦油和氨中的氮。通过计算，可以确定工业氧气的纯度[22]。
入方
原料煤带入的氮，m(N
煤
)=1.08kg；
工业氧带入的氮设为，m(N
风
)；
共计，m(N
入)=1.08+ m(N
风
)。
出方
煤气带出的氮，m(N
气
)=1／100×﹙28×100×0.973／22.4﹚=1.216kg；
焦油带出的氮，m(N
焦油
)=3.92×0.01=0.0392kg；
氨带出的氮，m(N
氨
)=0.65×14÷17=0.5353kg；
共计，m(N
出
)=1.7905kg。
根据氮平衡，m(N
入)= m(N
出
)得：
m(N风)=0.7105kg
换算后得：
V(N′风)=0.7105／28×22.4=0.5684 m3／[100kg(煤)]
由此求得工业氧的纯度为：
K=15.25／(15.25+0.5684)=96.5%
参考文献
1.占旺兵.梁钦锋.董志.刘海峰.于广锁水冷壁气流床气化炉灰渣结构分析[期刊论文]-燃料化学学报 2010(1)
2.廖胡.梁钦锋.周志杰.代正华.于广锁水煤浆气化炉耐火砖损蚀量的灰色预测[期刊论文]-化学工程 2009(12)
3.多喷嘴对置式气化炉中飞灰性质[期刊论文]-化工学报 2009(11)
4.张大晶浅析相关参数对气流床粉煤加压气化的影响[期刊论文]-煤化工
2008(5)
5.颜卓勇.梁钦锋.郭庆华.于广锁.于遵宏撞击流气流床气化炉内火焰截面温度场研究[期刊论文]-中国电机工程学
报 2008(32)
6.李兴龙.颜卓勇.梁钦锋.于广锁基于双色法测量气化火焰温度场的研究[期刊论文]-煤炭转化 2008(3)
7.白进.李文.白宗庆.李保庆.LI Chun-zhu 兖州煤中矿物质在高温下的变化[期刊论文]-中国矿业大学学报
2008(3)
8.林伟宁.梁钦锋.徐赢.刘海峰.于广锁.于遵宏水冷壁气化炉紧急停车渣层热应力分析[期刊论文]-化工学报
2008(3)
9.张志文.王增莹.梁钦锋.郭庆华.于广锁.于遵宏完全熔融状态下
SiO2-Al2O3-CaO体系的黏度分析与预测[期刊论
文]-中国电机工程学报 2008(5)
10.张志文.郭庆华.于广锁.于遵宏.代松涛.李兴龙多喷嘴气化炉气体浓度及撞击火焰高度分析[期刊论文]-煤炭转
化 2008(1)
11.张大晶我国自主创新粉煤加压气化技术介绍[期刊论文]-云南化工 2007(6)
12.郭庆华.梁钦锋.颜卓勇.于广锁.于遵宏基于BP神经网络预测气流床气化炉炉膛温度的试验研究[期刊论文]-计
算机与应用化学 2007(5)
13.郭庆华.梁钦锋.颜卓勇.于广锁.于遵宏基于BP神经网络预测气流床气化炉炉膛温度的试验研究[期刊论文]-计
算机与应用化学 2007(5)
14.段合龙气流床水冷壁气化炉熔渣沉积试验研究及炉壁温度分布和热应力数值计算[学位论文]硕士 2007
15.白进.李文.李保庆高温弱还原气氛下煤中矿物质变化的研究[期刊论文]-燃料化学学报 2006(3)
16.颜卓勇.梁钦锋.牛苗任.于广锁.于遵宏用数字图像分析气化炉内燃烧状态的试验研究[期刊论文]-计算机与应
用化学 2006(3)
17.颜卓勇.梁钦锋.牛苗任.于广锁.于遵宏用数字图像分析气化炉内燃烧状态的试验研究[期刊论文]-计算机与应
用化学 2006(3)
18.许寿泽四喷嘴对置式气化炉热态模试及停留时间分布的模型化研究[学位论文]硕士 2006
19.赵永Texaco气化炉激冷室的工程应用的分析与研究[学位论文]硕士 2006
20.龚欣.郭晓镭.代正华.于遵宏.韩飞.赵瑞同.吕传磊.路文学新型气流床粉煤加压气化技术[期刊论文]-现代化工
2005(3)
21.梁钦锋.于广锁.牛苗任.于遵宏基于小波变换的气化燃烧状态诊断试验研究[期刊论文]-热能动力工程 2005(5)
22.气流床煤气化技术的现状及发展[期刊论文]-煤炭转化 2005(4)
23.袁宏宇.瞿海根.任海平.王辅臣.于遵宏气流床气化炉熔渣沉积模拟实验研究[期刊论文]-华东理工大学学报
（自然科学版） 2005(3)
24.牛苗任撞击式气流床气化炉热态模试及压力特性研究[学位论文]硕士 2005
25.于广锁.龚欣.刘海峰.王亦飞.王辅臣.于遵宏多喷嘴对置式水煤浆气化技术[期刊论文]-现代化工 2004(10)
26.袁宏宇气化炉熔渣沉积模拟实验研究及水冷壁设计计算[学位论文]硕士2004
50万吨年煤气化生产工艺
咸阳职业技术学院生化工程系毕业论文（设计） 50wt/年煤气化工艺设计 1.引言 煤是由古代植物转变而来的大分子有机化合物。我国煤炭储量丰富，分布面广，品种齐全。据中国第二次煤田预测资料，埋深在1000m以浅的煤炭总资源量为2.6万亿t。其中大别山—秦岭—昆仑山一线以北地区资源量约2.45万亿t，占全国总资源量的94%；其余的广大地区仅占6%左右。其中新疆、内蒙古、山西和陕西等四省区占全国资源总量的81.3%，东北三省占 1.6%，华东七省占2.8%，江南九省占1.6%。 煤气化是煤炭的一个热化学加工过程，它是以煤或煤焦原料，以氧气（空气或富氧）、水蒸气或氢气等作气化剂，在高温条件下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为可燃性的气体的过程。气化时所得的可燃性气体称为煤气，所用的设备称为煤气发生炉。 煤气化技术开发较早，在20世纪20年代，世界上就有了常压固定层煤气发生炉。20世纪30年代至50年代，用于煤气化的加压固定床鲁奇炉、常压温克勒沸腾炉和常压气流床K-T炉先后实现了工业化，这批煤气化炉型一般称为第一代煤气化技术。第二代煤气化技术开发始于20世纪60年代，由于当时国际上石油和天然气资源开采及利用于制取合成气技术进步很快，大大降低了制造合成
气的投资和生产成本，导致世界上制取合成气的原料转向了天然气和石油为主，使煤气化新技术开发的进程受阻，20世纪70年代全球出现石油危机后，又促进了煤气化新技术开发工作的进程，到20世纪80年代，开发的煤气化新技术，有的实现了工业化，有的完成了示范厂的试验，具有代表性的炉型有德士古加压水煤浆气化炉、熔渣鲁奇炉、高温温克勒炉（ETIW）及干粉煤加压气化炉等。 近年来国外煤气化技术的开发和发展，有倾向于以煤粉和水煤浆为原料、以高温高压操作的气流床和流化床炉型为主的趋势。 2.煤气化过程 2.1煤气化的定义 煤与氧气或（富氧空气）发生不完全燃烧反应，生成一氧化碳和氢气的过程称为煤气化。煤气化按气化剂可分为水蒸气气化、空气（富氧空气）气化、空气—水蒸气气化和氢气气化；按操作压力分为：常压气化和加压气化。由于加压气化具有生产强度高，对燃气输配和后续化学加工具有明显的经济性等优点。所以近代气化技术十分注重加压气化技术的开发。目前，将气化压力在P＞2MPa 情况下的气化，统称为加压气化技术；按残渣排出形式可分为固态排渣和液态排渣。气化残渣以固体形态排出气化炉外的称固态排渣。气化残渣以液态方式排出经急冷后变成熔渣排出气化炉外的称液态排渣；按加热方式、原料粒度、汽化程度等还有多种分类方法。常用的是按气化炉内煤料与气化剂的接触方式区分，主要有固定床气化、流化床气化、气流床气化和熔浴床床气化。 2.2 主要反应 煤的气化包括煤的热解和煤的气化反应两部分。煤在加热时会发生一系列的物理变化和化学变化。气化炉中的气化反应，是一个十分复杂的体系，这里所讨论的气化反应主要是指煤中的碳与气化剂中的氧气、水蒸汽和氢气的反应，也包括碳与反应产物之间进行的反应。 习惯上将气化反应分为三种类型：碳—氧之间的反应、水蒸汽分解反应和甲烷生产反应。 2.2.1碳—氧间的反应 碳与氧之间的反应有： C+O2=CO2（1）
煤气化工艺流程
煤气化工艺流程 1、主要产品生产工艺煤气化是以煤炭为主要原料的综合性大型化工企业，主要工艺围绕着煤的洁净气化、综合利用，形成了以城市煤气为主线联产甲醇的工艺主线。 主要产品城市煤气和甲醇。城市燃气是城市公用事业的一项重要基础设施，是城市现代化的重要标志之一，用煤气代替煤炭是提高燃料热能利用率，减少煤烟型大气污染，改善大气质量行之有效的方法之一，同时也方便群众生活，节约时间，提高整个城市的社会效率和经济效益。作为一项环保工程，（其一期工程）每年还可减少向大气排放烟尘万吨、二氧化硫万吨、一氧化碳万吨，对改善河南西部地区城市大气质量将起到重要作用。 甲醇是一种重要的基本有机化工原料，除用作溶剂外，还可用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲胺、硫酸二甲酯、对苯二甲酸二甲酯、丙烯酸甲酯等一系列有机化工产品，此外，还可掺入汽油或代替汽油作为动力燃料，或进一步合成汽油，在燃料方面的应用，甲醇是一种易燃液体，燃烧性能良好，抗爆性能好，被称为新一代燃料。甲醇掺烧汽油，在国外一般向汽油中掺混甲醇5?15勉高汽油的辛烷值，避免了添加四乙基酮对大气的污染。 河南省煤气（集团）有限责任公司义马气化厂围绕义马至洛阳、洛阳至郑州煤气管线及豫西地区工业及居民用气需求输出清洁能源，对循环经济建设，把煤化工打造成河南省支柱产业起到重要作用。 2、工艺总流程简介： 原煤经破碎、筛分后，将其中5?50mm级块煤送入鲁奇加压气化炉，在炉内与氧气和水蒸气反应生成粗煤气，粗煤气经冷却后，进入低温甲醇洗净化装置，除去煤气中的CO2和H2S净化后的煤气分为两大部分，一部分去甲醇合成系统，合成气再经压缩机加压至，进入甲醇反应器生成粗甲醇，粗甲醇再送入甲醇精馏系统，制得精甲醇产品存入贮罐；另一部分去净煤气变换装置。合成甲醇尾气及变换气混合后，与剩余部分出低温甲醇洗净煤气混合后，进入煤气冷却干燥装置，将露点降至-25 C后，作为合格城市煤气经长输管线送往各用气城市。生产过程中产生的煤气水进入煤气水分离装置，分离出其中的焦油、中油。分离后煤气水去酚回收和氨回收，回收酚氨后的煤气水经污水生化处理装置处理，达标后排放。低温甲醇洗净化装置排出的H2S到硫回收装置回收硫。空分
煤气化工艺的优缺点及比较
13种煤气化工艺的优缺点及比较 我国是一个缺油、少气、煤炭资源相对而言比较丰富的国家，如何利用我国煤炭资源相对比较丰富的优势发展煤化工已成为大家关心的问题。近年来，我国掀起了煤制甲醇热、煤制油热、煤制烯烃热、煤制二甲醚热、煤制天然气热。有煤炭资源的地方都在规划以煤炭为原料的建设项目，这些项目都碰到亟待解决原料选择问题和煤气化制合成气工艺技术方案的选择问题。现就适合于大型煤化工的比较成熟的几种煤加压气化技术作评述，供大家参考。 1、常压固定层间歇式无烟煤（或焦炭）气化技术 这是目前我国生产氮肥的主力军之一，其特点是采用常压固定层空气、蒸汽间歇制气，要求原料为25-75mm的块状无烟煤或焦炭，进厂原料利用率低，单耗高、操作繁杂、单炉发气量低、吹风气放空对大气污染严重。从发展看，属于将逐步淘汰的工艺。 2、常压固定层间歇式无烟煤（或焦炭）富氧连续气化技术 这是从间歇式气化技术发展过来的，其特点是采用富氧为气化剂，原料可采用8-10mm 粒度的无烟煤或焦炭，提高了进厂原料利用率，对大气无污染、设备维修工作量小、维修费用低，适合于有无烟煤的地方，对已有常压固定层间歇式气化技术的改进。 3、鲁奇固定层煤加压气化技术 主要用于气化褐煤、不粘结性或弱粘结性的煤，要求原料煤热稳定性高、化学活性好、灰熔点高、机械强度高、不粘结性或弱粘结性，适用于生产城市煤气和燃料气，不推荐用以生产合成气。 4、灰熔聚流化床粉煤气化技术 中科院山西煤炭化学研究所的技术，2001年单炉配套20kt/a合成氨工业性示范装置成功运行，实现了工业化，其特点是煤种适应性宽，可以用6-8mm以下的碎煤，属流化床气化炉，床层温度达1100℃左右，中心局部高温区达到1200-1300℃，煤灰不发生熔融，而只是使灰渣熔聚成球状或块状排出。床层温度比恩德气化炉高100-200℃，所以可以气化褐煤、低化学活性的烟煤和无烟煤，以及石油焦，投资比较少，生产成本低。缺点是气化压力为常
煤气化工艺流程
精心整理 煤气化工艺流程 1、主要产品生产工艺 煤气化是以煤炭为主要原料的综合性大型化工企业，主要工艺围绕着煤的洁净气化、综合利用，形成了以城市煤气为主线联产甲醇的工艺主线。 主要产品城市煤气和甲醇。城市燃气是城市公用事业的一项重要基础设施，是城市现代化的重要标志之一，用煤气代替煤炭是提高燃料热能利用率，减少煤烟型大气污染，改善大气质量行之 化碳 15%提 作用。 2 。净化 装置。合成甲醇尾气及变换气混合后，与剩余部分出低温甲醇洗净煤气混合后，进入煤气冷却干燥装置，将露点降至-25℃后，作为合格城市煤气经长输管线送往各用气城市。生产过程中产生的煤气水进入煤气水分离装置，分离出其中的焦油、中油。分离后煤气水去酚回收和氨回收，回收酚氨后的煤气水经污水生化处理装置处理，达标后排放。低温甲醇洗净化装置排出的H2S到硫回收装置回收硫。空分装置提供气化用氧气和全厂公用氮气。仪表空压站为全厂仪表提供合格的仪表空气。 小于5mm粉煤，作为锅炉燃料，送至锅炉装置生产蒸汽，产出的蒸汽一部分供工艺装置用汽
，一部分供发电站发电。 3、主要装置工艺流程 3.1备煤装置工艺流程简述 备煤工艺流程分为三个系统： （1）原煤破碎筛分贮存系统，汽运原煤至受煤坑经1#、2#、3#皮带转载至筛分楼、经节肢筛、破碎机、驰张筛加工后，6~50mm块煤由7#皮带运至块煤仓，小于6mm末煤经6#、11#皮带近至末煤仓。 缓 可 能周期性地加至气化炉中。 当煤锁法兰温度超过350℃时，气化炉将联锁停车，这种情况仅发生在供煤短缺时。在供煤短缺时，气化炉应在煤锁法兰温度到停车温度之前手动停车。 气化炉：鲁奇加压气化炉可归入移动床气化炉，并配有旋转炉篦排灰装置。气化炉为双层压力容器，内表层为水夹套，外表面为承压壁，在正常情况下，外表面设计压力为3600KPa（g），内夹套与气化炉之间压差只有50KPa（g）。 在正常操作下，中压锅炉给水冷却气化炉壁，并产生中压饱和蒸汽经夹套蒸汽气液分离器1
煤化工工艺流程
煤化工工艺流程 典型的焦化厂一般有备煤车间、炼焦车间、回收车间、焦油加工车间、苯加工车间、脱硫车间和废水处理车间等。 焦化厂生产工艺流程 1.备煤与洗煤 原煤一般含有较高的灰分和硫分，洗选加工的目的是降低煤的灰分，使混杂在煤中的矸石、煤矸共生的夹矸煤与煤炭按照其相对密度、外形及物理性状方面的差异加以分离，同时，降低原煤中的无机硫含量，以满足不同用户对煤炭质量的指标要求。 由于洗煤厂动力设备繁多，控制过程复杂，用分散型控制系统DCS改造传统洗煤工艺，这对于提高洗煤过程的自动化，减轻工人的劳动强度，提高产品产量和质量以及安全生产都具有重要意义。
洗煤厂工艺流程图 控制方案 洗煤厂电机顺序启动/停止控制流程框图 联锁/解锁方案：在运行解锁状态下，允许对每台设备进行单独启动或停止；当设置为联锁状态时，按下启动按纽，设备顺序启动，后一设备的启动以前一设备的启动为条件（设备间的延时启动时间可设置），如果前一设备未启动成功，后一设备不能启动，按停止键，则设备顺序停止，在运行过程中，如果其中一台设备故障停止，例如设备2停止，则系统会把设备3和设备4停止，但设备1保持运行。
2.焦炉与冷鼓 以100万吨/年-144孔-双炉-4集气管-1个大回流炼焦装置为例，其工艺流程简介如下：
100万吨/年焦炉_冷鼓工艺流程图 控制方案 典型的炼焦过程可分为焦炉和冷鼓两个工段。这两个工段既有分工又相互联系，两者在地理位置上也距离较远，为了避免仪表的长距离走线，设置一个冷鼓远程站及给水远程站，以使仪表线能现场就近进入DCS控制柜，更重要的是，在集气管压力调节中，两个站之间有着重要的联锁及其排队关系，这样的网络结构形式便于可以实现复杂的控制算法。
各种煤气化工艺的优缺点
各种煤气化工艺的优缺点 1、常压固定层间歇式无烟煤（或焦炭）气化技术 这是目前我国生产氮肥的主力军之一，其特点是采用常压固定层空气、蒸汽间歇制气，要求原料为25-75mm的块状无烟煤或焦炭，进厂原料利用率低，单耗高、操作繁杂、单炉发气量低、吹风气放空对大气污染严重。从发展看，属于将逐步淘汰的工艺。 2、常压固定层间歇式无烟煤（或焦炭）富氧连续气化技术 这是从间歇式气化技术发展过来的，其特点是采用富氧为气化剂，原料可采用8-10mm粒度的无烟煤或焦炭，提高了进厂原料利用率，对大气无污染、设备维修工作量小、维修费用低，适合于有无烟煤的地方，对已有常压固定层间歇式气化技术的改进。 3、鲁奇固定层煤加压气化技术 主要用于气化褐煤、不粘结性或弱粘结性的煤，要求原料煤热稳定性高、化学活性好、灰熔点高、机械强度高、不粘结性或弱粘结性，适用于生产城市煤气和燃料气，不推荐用以生产合成气。 4、灰熔聚流化床粉煤气化技术 中科院山西煤炭化学研究所的技术，2001 年单炉配套20kt/a 合成氨工业性示范装置成功运 行，实现了工业化，其特点是煤种适应性宽，可以用6-8mm以下的碎煤，属流化床气化炉， 床层温度达1100C左右，中心局部高温区达到1200-1300C,煤灰不发生熔融，而只是使灰渣熔聚成球状或块状排出。床层温度比恩德气化炉高100-200C，所以可以气化褐煤、低化 学活性的烟煤和无烟煤，以及石油焦，投资比较少，生产成本低。缺点是气化压力为常压，单炉气化能力较低，产品中CH4含量较高（1%-2%，环境污染及飞灰综合利用问题有待进 一步解决。此技术适用于中小氮肥厂利用就地或就近的煤炭资源改变原料路线。 5、恩德粉煤气化技术 恩德炉实际上属于改进后的温克勒沸腾层煤气化炉，适用于气化褐煤和长焰煤，要求
煤气化工艺流程
煤气化工艺流程 1、主要产品生产工艺 煤气化是以煤炭为主要原料的综合性大型化工企业，主要工艺围绕着煤的洁净气化、综合利用，形成了以城市煤气为主线联产甲醇的工艺主线。 主要产品城市煤气和甲醇。城市燃气是城市公用事业的一项重要基础设施，是城市现代化的重要标志之一，用煤气代替煤炭是提高燃料热能利用率，减少煤烟型大气污染，改善大气质量行之有效的方法之一，同时也方便群众生活，节约时间，提高整个城市的社会效率和经济效益。作为一项环保工程，（其一期工程）每年还可减少向大气排放烟尘1.86万吨、二氧化硫3.05万吨、一氧化碳0.46万吨，对改善河南西部地区城市大气质量将起到重要作用。 甲醇是一种重要的基本有机化工原料，除用作溶剂外，还可用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲胺、硫酸二甲酯、对苯二甲酸二甲酯、丙烯酸甲酯等一系列有机化工产品，此外，还可掺入汽油或代替汽油作为动力燃料，或进一步合成汽油，在燃料方面的应用，甲醇是一种易燃液体，燃烧性能良好，抗爆性能好，被称为新一代燃料。甲醇掺烧汽油，在国外一般向汽油中掺混甲醇5～15%提高汽油的辛烷值，避免了添加四乙基酮对大气的污染。 河南省煤气（集团）有限责任公司义马气化厂围绕义马至洛阳、洛阳至郑州煤气管线及豫西地区工业及居民用气需求输出清洁能源，对循环经济建设，把煤化工打造成河南省支柱产业起到重要作用。 2、工艺总流程简介： 原煤经破碎、筛分后，将其中5～50mm级块煤送入鲁奇加压气化炉，在炉内与氧气和水蒸气反应生成粗煤气，粗煤气经冷却后，进入低温甲醇洗净化装置
，除去煤气中的CO2和H2S。净化后的煤气分为两大部分，一部分去甲醇合成系统，合成气再经压缩机加压至5.3MPa，进入甲醇反应器生成粗甲醇，粗甲醇再送入甲醇精馏系统，制得精甲醇产品存入贮罐；另一部分去净煤气变换装置。合成甲醇尾气及变换气混合后，与剩余部分出低温甲醇洗净煤气混合后，进入煤气冷却干燥装置，将露点降至-25℃后，作为合格城市煤气经长输管线送往各用气城市。生产过程中产生的煤气水进入煤气水分离装置，分离出其中的焦油、中油。分离后煤气水去酚回收和氨回收，回收酚氨后的煤气水经污水生化处理装置处理，达标后排放。低温甲醇洗净化装置排出的H2S到硫回收装置回收硫。空分装置提供气化用氧气和全厂公用氮气。仪表空压站为全厂仪表提供合格的仪表空气。 小于5mm粉煤，作为锅炉燃料，送至锅炉装置生产蒸汽，产出的蒸汽一部分供工艺装置用汽，一部分供发电站发电。 3、主要装置工艺流程 3.1备煤装置工艺流程简述 备煤工艺流程分为三个系统： （1）原煤破碎筛分贮存系统，汽运原煤至受煤坑经1#、2#、3#皮带转载至筛分楼、经节肢筛、破碎机、驰张筛加工后，6~50mm块煤由7#皮带运至块煤仓，小于6mm末煤经6#、11#皮带近至末煤仓。 （2）最终筛分系统：块煤仓内块煤经8#、9#皮带运至最终筛分楼驰张筛进行检查性筛分。大于6mm块煤经10#皮带送至200#煤斗，筛下小于6mm末煤经14#皮带送至缓冲仓。 （3）电厂上煤系统：末煤仓内末煤经12#、13#皮带转至5#点后经16#皮
煤气化工艺方案的选择
初探煤气化工艺方案的选择 1 几种煤气化工艺及特点介绍 煤气化是煤化工的龙头技术，是煤洁净利用技术的重要环节，C1化学的基础。煤气化技术是发展煤基化学品、煤基液体燃料、联合循环发电、多联产系统、制氢、燃料电池等过程工业的基础，是这些行业的共性技术、关键技术和龙头技术，对我国经济和保障国家安全具有重要的战略意义。 煤气化过程采用的气化炉炉型，目前主要有以下3种： 固定床﹙UGI、鲁奇﹚； 流化床﹙灰熔聚、UGAS、鲁奇CFB、温克勒、KBR、恩德等﹚； 气流床﹙Texaco、Shell、GSP、PRENFLOW、国产新型水煤浆、二段干煤粉、航天炉等﹚。 1.1固定床制气工艺 1.1.1常压固定床间歇制气工艺 工艺特点是：常压气化，固体加料10-50mm，固体排渣，间歇气化，空气和蒸汽作气化剂，吹风和制气阶段交替进行，适用原料白煤和焦碳，气化温度800～1000℃。代表炉型有美国的U.G.I型和前苏联的U.G.Ⅱ型。工艺过程都比较熟悉，这里从略。 技术优点：历史悠久，技术成熟，设备简单，投资省，生产经验丰富。
技术缺点：技术落后，原料动力消耗高，炭转化率低70～75%，产品成本高，生产强度低，程控阀门多，维修工作量大，废气、废水排放多，污染严重，面临淘汰。 1.1.2常压固定床连续制气 常压固定床连续制气工艺的技术特点：常压气化，固体加料，床体排渣，连续制气，富氧空气﹙氧占50%﹚或氧气加蒸汽做气化剂，无废气排放，适用煤种白煤和焦碳。 技术优点是：连续制气，炉床温度稳定，约为900～1150℃，操作简单，程控阀门少，维修费用低，生产强度大，碳转化率高，约80～84% 。 技术缺点：需要空分装置，投资比较大。 固定床连续制气工艺的技术突破在于以氧气或富氧空气加蒸汽做气化剂，由于气化剂中氧含量的增加，气化反应过程中，燃烧产生的热量与煤的气化和蒸汽分解所需要的热量能够实现平衡，可以得到稳定的反应温度和固定的反应床层，可以实现连续制气，不用专门吹风，无废气排放，生产强度和能源利用率都有了很大的提高。 1.1.3 固定床加压气化工艺：前西德鲁奇公司(Lurgi)开发。 工艺特点：加压气化，固体加料，固体排渣，连续气化，氧气和蒸汽作气化剂，设有加压的煤锁斗和灰储斗，适用煤种：褐煤、次烟煤、活性好的弱粘结煤。 技术优点：加压气化3.1 MPa，生产强度大，碳转化率高约90%。 技术缺点：反应温度略低700～1100 ℃，甲烷含量较高，煤气当中含有焦油和酚类物质，气体净化和废水处理复杂，流程较长，投资比较大。 1.2 流化床工化工艺 流化床气化工艺的总体特点是：以粉煤或小颗粒的碎煤为原料气化，气化剂以一定的速度通过物料层，物料颗粒在气化剂的带动下悬浮起来，形成流化床，由于物料层处于流化状态，煤粉和气化剂之间混合更允分，接触面积更大，煤粉和气化剂迅速地进行气化反应，反应产生的煤气出气化炉后去废热回收和除尘洗涤系统，反应产生的灰渣由炉底排出。气流床反应物料之间的传热和传质速率更快，过程更容易控制，生产能力也有了较大的提高。下面就流化床气化工艺发展过程中的几种工艺的技术特点分别作一下介绍。
煤气化制甲醇工艺流程
煤气化制甲醇工艺流程 1 煤制甲醇工艺 气化 a）煤浆制备 由煤运系统送来的原料煤干基（<25mm）或焦送至煤贮斗，经称重给料机控制输送量送入棒磨机，加入一定量的水，物料在棒磨机中进行湿法磨煤。为了控制煤浆粘度及保持煤浆的稳定性加入添加剂，为了调整煤浆的PH值，加入碱液。出棒磨机的煤浆浓度约65%，排入磨煤机出口槽，经出口槽泵加压后送至气化工段煤浆槽。煤浆制备首先要将煤焦磨细，再制备成约65%的煤浆。磨煤采用湿法，可防止粉尘飞扬，环境好。用于煤浆气化的磨机现在有两种，棒磨机与球磨机；棒磨机与球磨机相比，棒磨机磨出的煤浆粒度均匀，筛下物少。煤浆制备能力需和气化炉相匹配，本项目拟选用三台棒磨机，单台磨机处理干煤量43～ 53t/h，可满足60万t/a甲醇的需要。 为了降低煤浆粘度，使煤浆具有良好的流动性，需加入添加剂，初步选择木质磺酸类添加剂。 煤浆气化需调整浆的PH值在6～8，可用稀氨水或碱液，稀氨水易挥发出氨，氨气对人体有害，污染空气，故本项目拟采用碱液调整煤浆的PH值，碱液初步采用42％的浓度。 为了节约水源，净化排出的含少量甲醇的废水及甲醇精馏废水均可作为磨浆水。 b）气化 在本工段，煤浆与氧进行部分氧化反应制得粗合成气。 煤浆由煤浆槽经煤浆加压泵加压后连同空分送来的高压氧通过烧咀进入气化炉，在气化炉中煤浆与氧发生如下主要反应： CmHnSr+m/2O2—→mCO+（n/2-r）H2+rH2S CO+H2O—→H2+CO2 反应在6.5MPa（G）、1350～1400℃下进行。 气化反应在气化炉反应段瞬间完成，生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等气体。 离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴，被水淬冷后温度降低并被水蒸汽饱和后出气化炉；气体经文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘冷却后送至变换工段。 气化炉反应中生成的熔渣进入激冷室水浴后被分离出来，排入锁斗，定时排入渣池，由扒渣机捞出后装车外运。 气化炉及碳洗塔等排出的洗涤水（称为黑水）送往灰水处理。 c）灰水处理 本工段将气化来的黑水进行渣水分离，处理后的水循环使用。 从气化炉和碳洗塔排出的高温黑水分别进入各自的高压闪蒸器，经高压闪蒸浓缩后的黑水混合，经低压、两级真空闪蒸被浓缩后进入澄清槽，水中加入絮凝剂使其加速沉淀。澄清槽底部的细渣浆经泵抽出送往过滤机给料槽，经由过滤机给料泵加压后送至真空过滤机脱水，渣饼由汽车拉出厂外。 闪蒸出的高压气体经过灰水加热器回收热量之后，通过气液分离器分离掉冷凝液，然后进入变换工段汽提塔。 闪蒸出的低压气体直接送至洗涤塔给料槽，澄清槽上部清水溢流至灰水槽，由灰水泵分别送至洗涤塔给料槽、气化锁斗、磨煤水槽，少量灰水作为废水排往废水处理。 洗涤塔给料槽的水经给料泵加压后与高压闪蒸器排出的高温气体换热后送碳洗塔循环
煤气化工艺资料
煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体，液体，固体燃料以及化学品的过程，生产出各种化工产品的工业。 煤化工包括煤的一次化学加工、二次化学加工和深度化学加工。煤的气化、液化、焦化，煤的合成气化工、焦油化工和电石乙炔化工等，都属于煤化工的范围。而煤的气化、液化、焦化（干馏）又是煤化工中非常重要的三种加工方式。 煤的气化、液化和焦化概要流程图 一.煤炭气化
煤炭气化是指煤在特定的设备内，在一定温度及压力下使煤中有机质与气化剂（如蒸汽/空气或氧气等）发生一系列化学反应，将固体煤转化为含有CO、H2、CH4等可燃气体和CO2、N2等非可燃气体的过程。 煤的气化的一般流程图 煤炭气化包含一系列物理、化学变化。而化学变化是煤炭气化的主要方式，主要的化学反应有： 1、水蒸气转化反应C+H2O=CO+H2 2、水煤气变换反应CO+ H2O =CO2+H2 3、部分氧化反应C+0.5 O2=CO 4、完全氧化（燃烧）反应C+O2=CO2 5、甲烷化反应CO+2H2=CH4 6、Boudouard反应C+CO2=2CO 其中1、6为放热反应，2、3、4、5为吸热反应。 煤炭气化时，必须具备三个条件，即气化炉、气化剂、供给热量，三者缺一不可。 煤炭气化按气化炉内煤料与气化剂的接触方式区分，主要有： 1) 固定床气化：在气化过程中，煤由气化炉顶部加入，气化剂由气化炉底部加入，煤料与气化剂逆流接触，相对于气体的上升速度而言，煤料下降速度很慢，甚至可视为固定不动，因此称之为固定床气化；而实际上，煤料在气化过程中是以很慢的速度向下移动的，比
较准确的称其为移动床气化。 2) 流化床气化：它是以粒度为0-10mm的小颗粒煤为气化原料，在气化炉内使其悬浮分散在垂直上升的气流中，煤粒在沸腾状态进行气化反应，从而使得煤料层内温度均一，易于控制，提高气化效率。 3) 气流床气化。它是一种并流气化，用气化剂将粒度为100um以下的煤粉带入气化炉内，也可将煤粉先制成水煤浆，然后用泵打入气化炉内。煤料在高于其灰熔点的温度下与气化剂发生燃烧反应和气化反应，灰渣以液态形式排出气化炉。 4) 熔浴床气化。它是将粉煤和气化剂以切线方向高速喷入一温度较高且高度稳定的熔池内，把一部分动能传给熔渣，使池内熔融物做螺旋状的旋转运动并气化。目前此气化工艺已不再发展。 以上均为地面气化，还有地下气化工艺。 根据采用的气化剂和煤气成分的不同，可以把煤气分为四类：1.以空气作为气化剂的空气煤气；2.以空气及蒸汽作为气化剂的混合煤气，也被称为发生炉煤气；3.以水蒸气和氧气作为气化剂的水煤气；4.以蒸汽及空气作为气化剂的半水煤气，也可是空气煤气和水煤气的混合气。 几种重要的煤气化技术及其技术性能比较 1.Lurgi炉固定床加压气化法对煤质要求较高，只能用弱粘结块煤，冷煤气效率最高，气化强度高，粗煤气中甲烷含量较高，但净化系统复杂，焦油、污水等处理困难。 鲁奇煤气化工艺流程图
煤气化制甲醇工艺流程
煤气化制甲醇工艺流程 煤气化制甲醇工艺流程简述 1）气化 a）煤浆制备 由煤运系统送来的原料煤**t/h（干基）（<25mm）或焦送至煤贮斗，经称重给料机控制输送量送入棒磨机，加入一定量的水，物料在棒磨机中进行湿法磨煤。为了控制煤浆粘度及保持煤浆的稳定性加入添加剂，为了调整煤浆的PH值，加入碱液。 出棒磨机的煤浆浓度约65%，排入磨煤机出口槽，经出口槽泵加压后送至气化工段煤浆槽。 煤浆制备首先要将煤焦磨细，再制备成约65%的煤浆。磨煤采用湿法，可防止粉尘飞扬，环境好。 用于煤浆气化的磨机现在有两种，棒磨机与球磨机；棒磨机与球磨机相比，棒磨机磨出的煤浆粒度均匀，筛下物少。 煤浆制备能力需和气化炉相匹配，本项目拟选用三台棒磨机，单台磨机处理干煤量43～53t/h，可满足60万t/a甲醇的需要。 为了降低煤浆粘度，使煤浆具有良好的流动性，需加入添加剂，初步选择木质磺酸类添加剂。 煤浆气化需调整浆的PH值在6～8，可用稀氨水或碱液，稀氨水易挥发出氨，氨气对人体有害，污染空气，故本项目拟采用碱液调整煤浆的PH值，碱液初步采用42％的浓度。 为了节约水源，净化排出的含少量甲醇的废水及甲醇精馏废水均可作为磨浆水。 b）气化 在本工段，煤浆与氧进行部分氧化反应制得粗合成气。 煤浆由煤浆槽经煤浆加压泵加压后连同空分送来的高压氧通过烧咀进入气化炉，在气化炉中煤浆与氧发生如下主要反应： CmHnSr+m/2O2—→mCO+（n/2-r）H2+rH2S CO+H2O—→H2+CO2 反应在6.5MPa（G）、1350～1400℃下进行。 气化反应在气化炉反应段瞬间完成，生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等气体。 离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴，被水淬冷后温度降低并被水蒸汽饱和后出气化炉；气体经文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘冷却后送至变换工段。 气化炉反应中生成的熔渣进入激冷室水浴后被分离出来，排入锁斗，定时排入渣池，由扒渣机捞出后装车外运。 气化炉及碳洗塔等排出的洗涤水（称为黑水）送往灰水处理。 c）灰水处理 本工段将气化来的黑水进行渣水分离，处理后的水循环使用。 从气化炉和碳洗塔排出的高温黑水分别进入各自的高压闪蒸器，经高压闪蒸浓缩后的黑水混合，经低压、两级真空闪蒸被浓缩后进入澄清槽，水中加入絮凝剂使其加速沉淀。澄清槽底部的细渣浆经泵抽出送往过滤机给料槽，经由过滤机给料泵加压后送至真空过滤机脱水，渣饼由汽车拉出厂外。 闪蒸出的高压气体经过灰水加热器回收热量之后，通过气液分离器分离掉冷凝液，然后进入变换工段汽提塔。
几种煤气化炉炉型的比较
气化工艺各有千秋 1.常压固定床间歇式无烟煤（或焦炭）气化技术 目前我国氮肥产业主要采用的煤气化技术之一，其特点是采用常压固定床空气、蒸汽间歇制气，要求原料为准25～75mm的块状无烟煤或焦炭，进厂原料利用率低，单耗高、操作繁杂、单炉发气量低、吹风放空气对大气污染严重，属于将逐步淘汰的工艺。 2.常压固定床无烟煤（或焦炭）富氧连续气化技术 其特点是采用富氧为气化剂、连续气化、原料可采用?准8～10mm粒度的无烟煤或焦炭，提高了进厂原料利用率，对大气无污染、设备维修工作量小、维修费用低，适合用于有无烟煤的地方，对已有常压固定层间歇式气化技术进行改进。 3.鲁奇固定床煤加压气化技术 主要用于气化褐煤、不粘结性或弱粘结性的煤，要求原料煤热稳定性高、化学活性好、灰熔点高、机械强度高、不粘结性或弱粘结性，适用于生产城市煤气和燃料气。其产生的煤气中焦油、碳氢化合物含量约1%左右，甲烷含量约10%左右。焦油分离、含酚污水处理复杂，不推荐用以生产合成气。 4.灰熔聚煤气化技术 中国科学院山西煤炭化学研究所技术。其特点是煤种适应性宽，属流化床气化炉，煤灰不发生熔融，而只是使灰渣熔聚成球状或块状灰渣排出。可以气化褐煤、低化学活性的烟煤
和无烟煤、石油焦，投资比较少，生产成本低。缺点是操作压力偏低，对环境污染及飞灰堆存和综合利用问题有待进一步解决。此技术适合于中小型氮肥厂利用就地或就近的煤炭资源改变原料路线。 5.恩德粉煤气化技术 属于改进后的温克勒沸腾床煤气化炉，适用于气化褐煤和长焰煤，要求原料煤不粘结或弱粘结性，灰分<25%～30%，灰熔点高、低温化学活性好。在国内已建和在建的装置共有13套22台气化炉，已投产的有16台。属流化床气化炉，床层中部温度1000～1050℃。目前最大的气化炉产气量为4万m3/h半水煤气。缺点是气化压力为常压，单炉气化能力低，产品气中CH4含量高达1.5%～2.0%，飞灰量大、对环境污染及飞灰堆存和综合利用问题有待解决。此技术适合于就近有褐煤的中小型氮肥厂改变原料路线。 6.GE水煤浆加压气化技术 属气流床加压气化技术，原料煤运输、制浆、泵送入炉系统比干粉煤加压气化简单，安全可靠、投资省。单炉生产能力大，目前国际上最大的气化炉投煤量为2000t/d，国内已投产的气化炉能力最大为1000t/d。设计中的气化炉能力最大为1600t/d。对原料煤适应性较广，气煤、烟煤、次烟煤、无烟煤、高硫煤及低灰熔点的劣质煤、石油焦等均能用作气化原料。但要求原料煤含灰量较低、还原性气氛下的灰熔点低于1300℃，灰渣粘温特性好。气化系统不需要外供过热蒸汽及输送气化用原料煤的N2或CO2。气化系统总热效率高达94%～96%，高于Shell干粉煤气化热效率（91%～93%）和GSP干粉煤气化热效率（88%～92%）。气化炉结构简单，为耐火砖衬里，制造方便、造价低。煤气除尘简单，无需价格昂贵的高温高压飞灰过滤器，投资省。国外已建成投产6套装置15台气化炉；国内已建成投
煤气化工艺流程简述
煤气化工艺流程简述 1）气化 a）煤浆制备 由煤运系统送来的原料煤**t/h（干基）（<25mm）或焦送至煤贮斗，经称重给料机控制输送量送入棒磨机，加入一定量的水，物料在棒磨机中进行湿法磨煤。为了控制煤浆粘度及保持煤浆的稳定性加入添加剂，为了调整煤浆的PH值，加入碱液。 出棒磨机的煤浆浓度约65%，排入磨煤机出口槽，经出口槽泵加压后送至气化工段煤浆槽。 煤浆制备首先要将煤焦磨细，再制备成约65%的煤浆。磨煤采用湿法，可防止粉尘飞扬，环境好。 用于煤浆气化的磨机现在有两种，棒磨机与球磨机；棒磨机与球磨机相比，棒磨机磨出的煤浆粒度均匀，筛下物少。 煤浆制备能力需和气化炉相匹配，本项目拟选用三台棒磨机，单台磨机处理干煤量43～53t/h，可满足60万t/a甲醇的需要。 为了降低煤浆粘度，使煤浆具有良好的流动性，需加入添加剂，初步选择木质磺酸类添加剂。 煤浆气化需调整浆的PH值在6～8，可用稀氨水或碱液，稀氨水易挥发出氨，氨气对人体有害，污染空气，故本项目拟采用碱液调整煤浆的PH值，碱液初步采用42％的浓度。 为了节约水源，净化排出的含少量甲醇的废水及甲醇精馏废水均可作为磨浆水。 b）气化 在本工段，煤浆与氧进行部分氧化反应制得粗合成气。 煤浆由煤浆槽经煤浆加压泵加压后连同空分送来的高压氧通过烧咀进入气化炉，在气化炉中煤浆与氧发生如下主要反应： CmHnSr+m/2O2—→mCO+（n/2-r）H2+rH2S CO+H2O—→H2+CO2 反应在6.5MPa（G）、1350～1400℃下进行。 气化反应在气化炉反应段瞬间完成，生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等气体。 离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴，被水淬冷后温度降低并被水蒸汽饱和后出气化炉；气体经文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘冷却后送至变换工段。
煤气化制甲醇工艺流程
煤气化制甲醇工艺流程
煤气化制甲醇工艺流程 2008-11-08 10:11 1)气化 a)煤浆制备 由煤运系统送来的原料煤**t/h(干基)(<25mm)或焦送至煤贮斗，经称重给料机控 制输送量送入棒磨机，加入一定量的水，物料在棒磨机中进行湿法磨煤。为了控制煤 浆粘度及保持煤浆的稳定性加入添加剂，为了调整煤浆的 PH 值，加入碱液。
b5E2RGbCAP
出棒磨机的煤浆浓度约 65%，排入磨煤机出口槽，经出口槽泵加压后送至气化工 段煤浆槽。 煤浆制备首先要将煤焦磨细，再制备成约 65%的煤浆。磨煤采用湿法，可防止粉 尘飞扬，环境好。 用于煤浆气化的磨机现在有两种，棒磨机与球磨机;棒磨机与球磨机相比，棒磨机 磨出的煤浆粒度均匀，筛下物少。
p1EanqFDPw
煤浆制备能力需和气化炉相匹配，本项目拟选用三台棒磨机，单台磨机处理干煤 量 43,53t/h，可满足 60 万 t/a 甲醇的需要。
DXDiTa9E3d
为了降低煤浆粘度，使煤浆具有良好的流动性，需加入添加剂，初步选择木质磺 酸类添加剂。
1 / 10
煤浆气化需调整浆的 PH 值在 6,8，可用稀氨水或碱液，稀氨水易挥发出氨，氨气 对人体有害，污染空气，故本项目拟采用碱液调整煤浆的 PH 值，碱液初步采用 42,的 浓度。
RTCrpUDGiT
为了节约水源，净化排出的含少量甲醇的废水及甲醇精馏废水均可作为磨浆水。 b)气化 在本工段，煤浆与氧进行部分氧化反应制得粗合成气。 煤浆由煤浆槽经煤浆加压泵加压后连同空分送来的高压氧通过烧咀进入气化炉， 在气化炉中煤浆与氧发生如下主要反应:
5PCzVD7HxA
CmHnSr+m/2O2—?mCO+(n/2-r)H2+rH2S CO+H2O—?H2+CO2 反应在 6.5MPa(G)、1350,1400?下进行。 气化反应在气化炉反应段瞬间完成，生成 CO、H2、CO2、H2O 和少量 CH4、H2S 等气 体。 离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴，被水淬冷后温度降低并被水 蒸汽饱和后出气化炉;气体经文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘冷却后送至变换工段。
jLBHrnAILg
气化炉反应中生成的熔渣进入激冷室水浴后被分离出来，排入锁斗，定时排入渣 池，由扒渣机捞出后装车外运。 气化炉及碳洗塔等排出的洗涤水(称为黑水)送往灰水处理。 c)灰水处理 本工段将气化来的黑水进行渣水分离，处理后的水循环使用。 从气化炉和碳洗塔排出的高温黑水分别进入各自的高压闪蒸器，经高压闪蒸浓缩 后的黑水混合，经低压、两级真空闪蒸被浓缩后进入澄清槽，水中加入絮凝剂使其加
2 / 10
SCGP(壳牌)煤气化工艺
SCGP（壳牌）煤气化工艺 1、SCGP（壳牌）煤气化技术简介。 1.1工艺原理。 SCGP壳牌煤气化过程是在高温、加压条件下进行的，煤粉、氧气及少量蒸汽在加压条件下并流进入气化炉内，在极为短暂的时间内完成升温、挥发分脱除、裂解、燃烧及转化等一系列物理和化学过程。由于气化炉内温度很高，在有氧存在的条件下，碳、挥发分及部分反应产物（H2和CO等）以发生燃烧反应为主，在氧气消耗殆尽之后发生碳的各种转化反应，即过程进入到气化反应阶段，最终形成以CO和H2为主要成分的煤气离开气化炉。典型的SCGP煤气成分见表1。 1.2工艺流程。 目前，壳牌煤气化装置采用废锅流程，废锅流程的壳牌煤气化工艺简略流程见图1。 原料煤经破碎由运输设施送至磨煤机，在磨煤机内将原料煤磨成煤粉（90％＜100μm）并干燥，煤粉经常压煤粉仓、加压煤粉仓及给料仓，由高压氮气或二氧化碳气将煤粉送至气化炉煤烧嘴。来自空分的高压氧气经预热后与中压过热蒸
汽混合后导入煤烧嘴。煤粉、氧气及蒸汽在气化炉高温加压条件下发生碳的氧化及各种转化反应。气化炉顶部约1500℃的高温煤气经除尘冷却后的冷煤气激冷至900℃左右进入合成气冷却器。经合成气冷却器回收热量后的煤气进入干式除尘及湿法洗涤系统，处理后的煤气中含尘量小于1mg／m3送后续工序。 湿洗系统排出的废水大部分经冷却后循环使用，小部分废水经闪蒸、沉降及汽提处理后送污水处理装置进一步处理。闪蒸汽及汽提气可作为燃料或送火炬燃烧后放空。 在气化炉内气化产生的高温熔渣，自流进入气化炉下部的渣池进行激冷，高温熔渣经激冷后形成数毫米大小的玻璃体，可作为建筑材料或用于路基。 1.3技术特点。 1.3.1煤种适应性广。 SCGP工艺对煤种适应性强，从褐煤、次烟煤、烟煤到无烟煤、石油焦均可使用，也可将2种煤掺混使用。对煤的灰熔点适应范围比其他气化工艺更宽，即使是较高灰分、水分、硫含量的煤种也能使用。 1.3.2单系列生产能力大。 煤气化装置单台气化炉投煤量达到2000t/d以上，生产能力更高的的煤气化装置也正在建设中。 1.3.3碳转化率高。 由于气化温度高，一般在1400～1600℃，碳转化率可高达99％以上。 1.3.4产品气体质量好。 产品气体洁净，煤气中甲烷含量极少，不含重烃，CO＋H2体积分数达到90％以上。 1.3.5气化氧耗低。 与水煤浆气化工艺相比，氧耗低15％～25％，可降低配套空分装置投资和运行费用。 1.3.6热效率高。
煤气化工艺流程(德士古气化炉)
煤气化工艺流程（德士古气化炉）
煤气化工艺流程 一、 制浆系统 1、系统图 2、工艺叙述 由煤贮运系统来的小于 10mm 的碎煤进入煤贮斗后， 经煤称量给料机称量送入磨 机。 30%的添加剂由人工送至添加剂溶解槽中溶解成 3%的水溶液， 由添加剂溶解槽 泵送至添加剂槽中贮存。 并由添加剂计量泵送至磨机中。在添加剂槽底部设有蒸汽盘 管,在冬季维持添加剂温度在 20--30?，以防止冻结。
b5E2RGbCAP
工艺水由研磨水泵经磨机给水阀来控制送至磨机。煤、工艺水和添加剂一同送入 磨机中研磨成一定粒度分布的浓度约 59%-62%合格的水煤浆。水煤浆经滚筒筛滤去 3mm 以上的大颗粒后溢流至磨机出料槽中，由磨机出料槽泵送至煤浆槽。磨机出料槽和煤 浆槽均设有搅拌器，使煤浆始终处于均匀悬浮状态。 二、气化炉系统 1、系统图 2、工艺叙述 来自煤浆槽浓度为 59%-62%的煤浆，由煤浆给料泵加压，投料前经煤浆循环阀循 环至煤浆槽。投料后经煤浆切断阀送至德士古烧嘴的内环隙。
DXDiTa9E3d p1EanqFDPw
空分装置送来的纯度为 99.6%的氧气经氧气缓冲罐，控制氧气压力为 6.0~6.2MPa，在准备投料前打开氧气手动阀，由氧气调节阀控制氧气流量经氧气放空 阀送至氧气消音器放空。投料后由氧气调节阀控制氧气经氧气上、下游切断阀送入德 士古烧嘴。
RTCrpUDGiT
1/9
水煤浆和氧气在德士古烧嘴中充分混合雾化后进入气化炉的燃烧室中，在约 4.0MPa、1300?条件下进行气化反应。生成以 CO 和 H 为有效成份的粗合成气。粗 25PCzVD7HxA 合成气和熔融态灰渣一起向下，经过均匀分布激冷水的激冷环沿下降管进入激冷 室的水浴中。大部分的熔渣经冷却固化后，落入激冷室底部。粗合成气从下降管和导 气管的环隙上升，出激冷室去洗涤塔。在激冷室合成气出口处设有工艺冷凝液冲洗 水，以防止灰渣在出口管累积堵塞，并增湿粗合成气。由冷凝液冲洗水调 jLBHrnAILg 3 节阀控制冲洗水量为 23m/h。 激冷水经激冷水过滤器滤去可能堵塞激冷环的大颗粒，送入位于下降管上部的激 冷环。激冷水呈螺旋状沿下降管壁流下进入激冷室。
xHAQX74J0X
激冷室底部黑水，经黑水排放阀送入黑水处理系统，激冷室液位控制在 50--55%。在开车期间，黑水经黑水开工排放阀排向真空闪蒸罐。
LDAYtRyKfE
在气化炉预热期间，激冷室出口气体由开工抽引器排入大气。开工抽引器底部通 入蒸汽，通过调节预热烧嘴风门和抽引蒸汽量来控制气化炉的真空度，气化炉配备了 预热烧嘴。
Zzz6ZB2Ltk
三、合成气洗涤系统 1、系统图 2、工艺叙述 从激冷水浴出来饱和了水汽的合成气进入文丘里洗涤器，在这里与激冷水泵 送出的黑水混合，使合成气夹带的固体颗粒完全湿润，以便在洗涤塔内能快速除 去。
2/9
煤气化技术方案比较及选择
煤气化技术方案比较及选择 何正兆，宫经德，郑振安，汪寿建（五环科技股份有限公司，湖北武汉 430079） 2005-09-16 1 煤气化技术概述 以煤为原料生产合成气，国内过去常用常压固定层气化炉。该工艺虽然技术成熟可靠，设备全部国产化，投资较省，但能耗高、煤质要求高，需用无烟块煤或焦炭，资源利用率低，而且是常压操作，生产强度小，操作时“三废”排放量大，对环境污染比较严重，显然与国外煤气化技术相比，存在较大差距。 多年以前，国内研究部门也曾开发过以粉煤为原料的K－T炉和熔渣炉，并在常压固定层气化炉中采用富氧连续气化的工艺，以及近年开发的恩德粉煤气化炉和灰熔聚气化炉等，因种种原因这些技术尚未达到大型工业化装置推广的程度。 早在20世纪初煤气化技术在国外已实现工业化，50年代后因天然气、石油大量开发，煤气化技术发展一度停止不前。 20世纪70年代，国际上出现能源危机，发达国家出于对石油天然气供应紧张的担忧，纷纷把煤气化技术作为替代能源技术重新提到议事日程，并加快了对煤气化新工艺的研究。近二十年来，国外很多公司为了提高燃煤电厂热效率，减少对环境的污染，对煤气化联合循环发电技术进行了大量的开发研究工作，促进了煤气化技术的发展。 目前已成功开发了对煤种适应性广、气化压力高、生产能力大、气化效率高、对环境污染少的新一代煤气化工艺。其中具有代表性的有荷兰壳牌（SHELL）公司的干煤粉气化工艺、美国GE公司的水煤浆气化工艺［原称德士古（TEXACO）水煤浆气化工艺］、美国DYNEGY 公司的DESTEC气化工艺、德国KRUPP UHDE公司的PRENFLO工艺（加压K－T法）及德国鲁奇（LURGI）工艺。其中DESTEC气化工艺与GE 工艺相近，但其业绩及经验不如GE；PRENFLO工艺的工艺指标较好，但目前仅有一套示范装置，生产操作经验较少；鲁奇（LURGI）工艺虽然工业装置较多，生产操作经验也比较丰富，但由于煤气中CH4含量高，有效成分（CO+H2）含量低，且煤气中焦油及酚含量高，污水处理复杂，不宜用来生产合成氨和甲醇的原料气。 目前国际上技术比较成熟、工艺指标比较先进、业绩较多的主要是SHELL 公司干煤粉气化工艺和GE的水煤浆气化工艺，两者均为加压纯氧气流床液态排渣的气化工艺。SHELL公司在渣油气化技术取得工业化成功经验的基础上，于1972年开始从事煤气化技术的研究。1978年第一套中试装置在德国汉堡建成并投入运行；1987年在美国休斯敦附近建成的日投煤量250～400t的示范装置投产；日投煤量2000t 的大型气化装置于1993年在荷兰的Buggenum建成投产（Demkolec电厂），用于联合循环发电，该气化装置为单系列操作，装置的开工率在95%以上。生产实践证明，SHELL煤气化工艺是先进成熟可靠的。目前该技术在国内推广比较迅速。 GE（TEXACO）公司很早就开发了以天然气和重油为原料生产合成气技术，20世纪70年代的石油危机促进其寻找替代能源和洁净的煤气化技术，经多年研究以后，推出了水煤浆气化工艺。该工艺技术自引进中国以来已有山东鲁南、上海焦化、陕西渭河、安徽淮化四套装置投运，最长的已有10年生产操作经验。基本运行良好，显示了水煤浆气化的先进性，但使用该项技术所建的生产装置，要达到长周期满负荷运行，尚较困难，特别是对煤种的选择性限制了其发展。 2 SHELL和GE两种煤气化技术的主要特点 SHELL煤气化工艺与GE水煤浆气化工艺，是当前先进而又成熟的两种煤气化技术，已成功地在工业上应用多年。两种气化工艺对比分析如下。 2.1 原料的适应性 SHELL煤气化是洁净的煤气化工艺，可以使用褐煤、次烟煤、烟煤、无烟煤等煤种以及石油焦为原料，也可使用两种煤掺合的混煤。并可气化高灰分（5.7%～24.5%，最高35%）、高水分（4.5%～30.7%）和高硫分的劣质煤。对于原料煤和燃料煤价差较大的地区有可能使其