浅析煤种、煤质对气化影响.pdf

第42卷 第7期 化 工 技 术 与 开 发 Vo1．42 No．7 2013年 7月 TechnologyDevelopmentofChemicalIndustry Ju1．2013 浅析煤种、煤质对气化的影响 申凤 山 (陕西延长石油集团有限责任公司，陕西 西安 710075) 摘 要：分析了原料煤煤种、煤质如粒径、水分含量、灰分含量、黏结性及灰熔点等指标对气化过程、气化结果 的影响，了解这些影响因素对气化技术的选择、生产操作及技术经济有积极的作用。 关键词：煤种；煤质；气化；影响 中图分类号：TQ546 文献标识码：A 煤的气化是指利用煤或半焦与气化剂(氧气、水 烷的生成。 蒸气和氢气等)进行多相反应将有机物转变为一氧 一 般而言，煤气产率随着煤化程度加深而增加， 化碳、二氧化碳、氢、甲烷等的过程。煤炭气化过程 因为挥发分低，转变为焦油的有机物就越少，生成煤 可用下式表示： 气的碳量就多，煤气产率增加；同时随着煤化程度的 煤 也堕 堕墨．．C+CH4+CO+C02+H2+H，O 加深，煤气中的二氧化碳含量降低，在脱除二氧化碳 世界范围内煤炭资源储量丰富，通过气化可提 后净煤气的产率增加 】。 高煤炭的价值，使其成为可与石油天然气竞争来生 1．2 煤种对消耗指标的影响 产高附加值化工产品的原料。气化是煤化工领域的 气化过程的主要反应有水蒸汽的分解反应如式 龙头，是煤炭综合洁净利用的关键。新型煤化工产 (1)、(2)和二氧化碳的还原反应如式 (3)： 业的广泛发展，使煤气化技术呈现出百花齐放的态 C+H2O=CO+H2一Q (1) 势。但没有一种气化技术是极其优秀的，各有利弊， C+2H2O=CO2+2H2一Q (2) 不同气化技术总有与其最适应的煤种、煤质。了解 c+co2=2CO-Q (3) 煤种、煤质对气化工艺的影响，对气化技术的选择、 上述吸热反应均 由碳和氧燃烧反应来提供热 生产过程和技术经济有积极的作用。 量。随着煤变质程度的加深，固定碳含量增加，由上 不同煤种的组成、结构特点和性质差异很大，是 述反应式可知气化所用的水蒸汽和氧气量也增加。 影响煤气产量、质量、生产操作条件、消耗指标及气 同时，年轻煤种反应性好，有利于放热反应(如CH 化反应速率等方面的重要因素。 生成反应)的进行，这样就减少了氧气消耗量。 1不同煤种对气化的影响 2 煤质对气化的影响 1．1煤种对煤气组分、热值和产率的影响 2．1煤的粒径对气化的影响 不同煤种在相同的气化条件下所产生的煤气组 不同气化炉对原料煤粒径要求不同。移动床 分、热值和产率各不相同。煤阶越低，煤气中甲烷和 气化炉要求 10—100mm且较均匀的煤块，流化床气 二氧化碳含量越高，一氧化碳含量越低，那么所产煤 化炉要求0~8mm细煤粒，气流床则要求小于0．1mm 气热值高低顺序依次为褐煤、烟煤和无烟煤。这是 的粉煤。 因为煤化程度越低的煤种，挥发分含量越高，热解煤 煤的粒径越小，其比表面积越大，与反应介质的 气产率越高，而热解煤气中甲烷的含量高。同时低 接触面积增大，同时吸附和扩散速度加快，加快了气 阶煤种的化学活性高，