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，是煤干净利用技术的重要环节，C1 化学的基础。煤气化技术是进展煤基化学品、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。煤气化过程采纳的气化炉炉型，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...