国内外煤化工产业技术进展情况.doc

国内外煤化工产业发展情况 刘纳新 nothingliu@目 录 1 国际煤气化技术 1 1.1 煤炭气化技术 1 1.2 煤炭液化技术 5 1.3 整体煤气化联合循环(IGCC) 6 2 国际煤化工产品开发进展情况 7 2.1 大型煤气化成为煤炭利用的技术热点 7 2.2 车用替代燃料成为煤基替代能源产品开发的重点 8 2.3 碳一化学品及其衍生物行业发展势头强劲 9 2.4 煤基多联产成为煤炭综合利用的重要方式 10 2.5 南非煤化工发展情况 12 2.6 美国煤化工发展情况 13 2.7 日本煤化工发展情况 14 2.8 欧盟煤化工发展情况 15 3 国内煤气化技术应用情况 16 3.1 多种煤气化技术并存 16 3.2 煤炭气化多联产技术 17 3.3 山西天脊煤化工集团有限公司煤气化技术的应用与发展 17 4 国内煤化工产品开发及项目建设情况 18 4.1 国内煤化工产品开发和建设 18 4.2 煤制甲醇项目 19 4.3 煤制二甲醚项目 19 4.4 煤制合成氨项目 20 4.5 煤制天然气和煤制烯烃 20 5 国内煤化工产业发展趋势 22 1 国际煤气化技术 国际煤气化技术主要包括：煤气化、煤液化和整体煤气化联合循环(IGCC)技术。目前新一代煤气化技术的开发和工业化进程总的方向是气化压力由常压向中高压(8.5 MPa)提高，温度向高温(1500-1600℃)发展，气化原料多样化，固态排渣向液态排渣发展。(原)料的技术，旨在生产民用、工业用燃料气和合成气，并使煤中的硫、灰分等在气化过程中或之后得到脱除，使污染物排放得到控制。煤炭气化近年来在国外得到较大发展，目的是为煤的液化、煤气化联合循环及多联产提供理想的气源，扩大气化煤种，提高处理能力和转换效率，减少污染物排放。在100多年的研究开发于商业化应用中，相继开发出多种气化技术和工艺，按技术特点可粗略地划分为固定床、流化床和气流床气化技术。 1.1.1固定床固定床间歇式气化炉(UGI)。以块状无烟煤或焦炭为原料，以空气和水蒸气为气化剂，在常压下生产合成原料气或燃料气。该技术目前已属落后的技术，气化率低，原料单一、能耗高，环境污染严重。随着能源政策和对环境要求的提高，该技术正在逐步被新的煤气化技术所取代。鲁奇气化炉。20世纪30年代德国鲁奇公司开发成功了固定床连续块煤气化技术，气化炉压力(2.5-4.0)MPa，气化反应温度(800-900)℃，固态排渣，生产的煤气中除含CO和H2外，含CH4高达10％-12％，可作为城市煤气、人工天然气、合成气使用。工艺缺点：气化炉结构复杂，制造和维修费用大；入炉煤必须是块煤；原料受限制；出炉煤气中含焦油、酚等，污水处理和煤气净化工艺复杂、流程长、设备多、炉渣含碳5％左右。流化床气化炉循环流化床气化炉。循环流化床气化炉可气化各种煤，水蒸气和氧气作气化剂，碳转化率可达9％，炉底排灰中含碳2％-3％。该气化炉煤气成份CO+H275％，CH4含量2.5％左右，C0 21.5％。低于德士古炉和鲁奇MK型炉煤气中C02含量，有利于合成氨的生产。灰熔聚流化床粉煤气化技术。灰熔聚煤气化技术以小于6mm粒径的干粉煤为原料，用空气或富氧、水蒸气作气化剂，反应温度为1050-1100℃，未反应物经两旋风分离器回收，返回炉内，提高了碳转化率。粗煤气中几乎不含焦油、酚等有害物质，易净化，这是中国自行开发成功的先进的煤气化技术。该技术可用于生产燃料气、合成气和联合循环发电，特别用于中小氮肥厂替代间歇式固定床气化炉，以烟煤替代无烟煤生产合成氨原料气，可以使合成氨成本降低15％-20％，具有广阔的发展前景。气流床气化炉。德士古(Texaco)气化炉。Texaco水煤气化炉雷同于其开发的渣油气化炉，目前Texaco最大的商业装置是Tampa电站，单炉日处理煤2000t，气化压力为2.8MPa，氧纯度为95％，煤浆浓度68％，冷煤气效率76％，净功率250MW。辐射锅炉直径5.18m，高30.5m，重900t。Texaco水煤浆气化工艺是将煤加水磨成浓度为60-65％的水煤浆，用纯氧作气化剂，气化压力为3.0-8.5MPa，气化温度1400℃，液态排渣，煤气成份CO+H2为80％左右，不含焦油、酚等有机物质，对环境无污染，碳转化率96-99％，气化强度大，炉子结构简单，能耗低，运转率高，而且煤适应范围较宽。主要优点：水煤浆制备输送、计量控制简单、安全、可靠；设备国产化率高，投资省。主要缺点：褐煤的制浆浓度约59％-61％；烟煤的制浆浓度为65％；因汽化煤浆中的水量要耗去入炉煤的8％，比干煤粉为原料氧耗高12％-20％，所以效率比较低。Shell气化炉。Shell气化炉与Texaco气化炉技术经历相似，在渣油气化基础上开发成功。原料粉煤由N2携带，固相输送进入喷