气流床煤气化技术进展讲义.ppt

国内气流床煤气化技术 研究进展 小组成员： 1、煤气化技术简介 煤气化技术是现代煤化工的基础。根据发展进程分析，煤气化技术可分为三代。 第一代气化技术为固定床、移动床气化技术。 第二代气化技术是现阶段最具有代表性的改进型流化床和气流床技术。 第三代气化技术尚处于小试或中试阶段。 在越来越大型化的现代工业的趋势下，煤气化工艺也必将向大型化方向发展。值得一提的是，目前1000t/d以上规模的煤气化装置基本都是采用的气流床气化技术，该技术已成为国内外大规模、高效率煤气化技术的首选技术。 2、气流床煤气化技术 气流床气化又称同向气化或并流气化，属高温气化范围。以过热蒸汽和氧气为气化剂，携带煤浆或煤粉颗粒通过特殊喷嘴高速喷入气化炉内，瞬间发生火焰反应，煤粉立即气化，转化为煤气和熔渣。其主要特点如下： （1）气化温度高、强度大，混合充分 （2）煤种适应性强、气化指标好，有效成分高 （3）耗氧量大 （4）出炉煤气温度很高，显热损失大 （5）需配套余热回收及除尘等辅助装置 国外已经产业化或完成中试的气流床煤气化技术主要有K-T气化法、 Shell气化法、Prenflo气化法、GSP气化法、Texaco法、E-gas气化法、Eagle气化法、国内气流床煤气化技术主要有多喷嘴对置、TPRI 两段干煤粉气化、非熔渣-熔渣氧气分级煤气化和多元料浆气化等。 此处着重讲解近年来国内新兴的两种典型的气化工艺。 一：以干煤粉为原料的TPRI两段干煤粉气化工艺； 二：以水煤浆为原料的新型多喷嘴对置气化工艺。 2.1 TPRI 两段干煤粉气化工艺 现有干法进料气流床气化技术中，荷兰Shell和德国Prenflo气化炉都只有一段气化，为了让高温煤气中的熔渣凝固以免使煤气冷却器堵塞，都采取后续工段冷煤气循环激冷，使高温煤气冷却到900℃左右。这样就造成其热量损失很大，气化炉的碳转化率，冷煤气效率和总热效率等指标均较低。 为了解决这一问题，国电热工研究院借鉴E-Gas气化炉热化学法回收高温煤气显热的原理，对Shell 和 Prenflo气化炉进行改进，开发出了一种新型的两段式干煤粉气流床气化炉。 TPRI 两段干煤粉气化工艺工艺流程 TPRI 两段干煤粉气化工艺特点 （1）气化反应温度1400～1600℃，气化压力可达3.0～4.0MPa，碳转化率高达99%以上，煤气中有效气体体积分数（CO+H2）高达90%以上。 （2）高温气化不产生焦油、酚等凝聚物，煤气质量好。 （3）气化炉采用水冷壁结构，以渣抗渣，无耐火砖衬里，维护少，运转周期长，无需备炉。 （4）与国外同类技术相比冷煤气效率提高 2～3个百分点 （5）两段式气化炉后续工艺可配套激冷流程或废锅流程，满足不同工艺条件的要求 2.2 新型多喷嘴对置气化工艺 新型多喷嘴对置气化工艺由华东理工大学洁净煤技术研究所开发，此工艺是对Texaco(德士克)气化工艺的改进,是在对气流床特性及煤气化过程深入分析的基础上开发的撞击流气流床水煤浆气化技术。 气化炉主要由炉体和四个对称分布在气化炉中上部同一水平面上的预膜式喷嘴组成，炉内壁铺耐火砖。 新型多喷嘴对置气化工艺工艺流程 新型多喷嘴对置气化工艺特点 （1）采用对置式气化炉，强化传热。煤气化碳转化率＞98%；合成气中有效成分CO+H2≥90%；冷煤气效率约为83% （2）气化炉装置可灵活地停下一对烧嘴，另一对烧嘴可继续工作，不必立即停车，为保压操作和维修创造有利条件。 （3）能高效生产富氢和一氧化碳的合成气，甲烷含量少、热值高；燃料可完全气化，不生成冷凝副产品，气体不含焦油、酚等污染物，三废处理简单。 3、结语 除上述两种煤气化工艺外，国内近年来还新兴了许多其他煤气化工艺。如：非熔渣—熔渣氧气分级煤气化工艺（清华大学）、多元料浆气化工艺（西北化工研究院）、 HT-L 粉煤加压气化技术（中国航天集团）。这些煤气化工艺都具有自身的优点，但也不可避免的存在某些缺点。各企业应根据实际情况选择最合适的煤气化工艺