煤气化技术现状及发展趋势

煤气化技术现状及发展趋势

[提要] 简要评述现代煤气化技术中固定（移动）床、气流床、流化床和熔融床技术开发现状。在此基础上，结合我国国情，煤气化发展趋势是拓宽原料的适应性，集成优化不同技术、装置规模大型化、开发煤气化净化技术，以及实现煤气化技术的近零排放。

关键词：煤气化；煤气化技术；发展趋势

煤气化是清洁、高效利用煤炭的主要途径之一，长期的生产实践表明，在各种煤炭转化技术中，煤气化是应优先考虑的一种加工方法。它是煤基化学品、煤基液体燃料、合成天然气、IGCC发电、制氢、燃料电池、多联产等工艺为基础。因此发展煤炭产业，首先要提高煤气化技术水平。

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一、煤气化技术开发现状

煤气化技术核心是气化炉，按煤在炉内的流体力学行为分为四类，即固定（移动）床、气流床、流化床和熔融床。

（一）固定（移动）床气化。固定（移动）床气化，是指原料煤从炉顶加入，高温气体不断向上流动，整个物料自上而下移动，相对固定。煤在高温气化剂作用下发生气化反应，生成高温煤气，最后从上部煤气出口出炉。固定（移动）床气化有以下四种技术路线：

1、单段式固定（移动）床气化。因单段式固定（移动）床气化炉缺陷较多，20世纪六十年代初，国外已停止使用。目前，单段式固定（移动）床目前真正实现工业化的只有碎煤加压气化。

2、两段式固定（移动）床气化。该工艺是上世纪四十年代开发的，到上世纪五十年代，该技术在欧洲被广泛用于生产城市煤气和燃料气，气化剂为空气或水蒸气。

3、鲁奇加压气化。该技术选用的煤种为长烟煤、褐煤，操作压力3.0MPa，煤气出口温度600℃，碳转化率98%。最大缺点是冷凝洗涤污水含有大量焦油、苯和酚，处理难度大。目前，鲁奇气化炉最大用户是南非SASOL，有各种型号97台。

4、BGL加压气化。以喷嘴、渣池和间歇排渣系统为核心专有技术。该工艺选用的煤种为烟煤、次烟煤，操作压力2.35～3.0MPa，煤气出口温度400～540℃，碳转化率99.5%。

（二）气流床气化。在高温高压条件下，粉煤或水煤浆与气化剂同时由喷嘴喷入气化炉燃烧室内，迅速气化，产生粗煤气和熔渣。因炉内气、固两相的流速基本相同，故称为气流床气化。目前，主要有以下五种技术路线：

1、德士古加压水煤浆气化技术。该工艺选用的煤种不限，气化压力2.7～

6.5MPa，气化温度1300～1500℃，碳转化率95%～99%。该工艺设备操作连续性强，产品煤气压力高可省去后续气体压缩工段，废水易处理。该技术最大的问题是因水煤浆在喷嘴中以约30m/s的高线速度喷出，对金属材料的冲刷腐蚀颇为严重，喷口特别容易磨损。

2、华东理工四喷嘴对置式水煤浆气化技术。该工艺可提高合成气中的有效成分2～3个百分点，四喷嘴间具有较好的协同作用，有利于装置大型化，缺点是设备投资成本比较高。

3、壳牌加压气流床煤气化技术。该工艺气化压力2.0～4.0MPa，气化温度

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