典型煤炭气化工艺的介绍 - 焦小淼.ppt

煤气化的发展原则 制氧成本仍然是制约煤气化技术发展的最大因素。一方面应加速高效廉价的大规模制氧技术的开发，另一方面要注重氧耗低的气化技术的开发，重视过程集成概念和技术经济的优化。 煤气化技术发展的原则应为： （1）加压气化; （2）纯氧/蒸汽为气化剂; （3）低的出口煤气温度; （4）低的蒸汽过剩系数; （5）根据反应性变化特征分级气化。 煤气化的发展趋势 （1）以粉煤代替粒煤，气流床和流化床代替固定床。 （2）气化压力向高压化(8.5MPa)发展、气化温度向高温化(1500～1600℃)发展、气化剂向多样化发展和排渣方式向液态化发展。 我国煤化气技术发展趋势： (1)拓宽原料的适应性，集成优化不同技术。 (2)装置规模大型化。 (3)开发煤气化净化技术，实现煤气化技术的近零排放。 五、分享个好东西 * 第六期SRTP项目答辩报告 煤系黄铁矿的选前磁性强化研究 SRTP项目结题答辩报告 典型煤炭气化工艺介绍 2013年12月 目 录 概述 气化技术历史 2 气化技术类型 3 典型气化工艺 4 分享点好东西 5 1 3 煤气化定义： 煤气化是指煤在特定的设备内，在一定的温度和压力下使煤中的有机物质与气化剂发生一系列的化学反应，将煤转化为含有 CO、H2 、CH4 等可燃气体和 CO2、N2等非可燃气体的过程。 一、概述 煤气化产业链 煤气化常规工艺流程 二、气化技术历史 国内发展历史 1、1935年引进UGI常压固定床间歇式气化技术。 2、20世纪50年代引进加压固定床连续气化技术。 3、20世纪80年代引进德士古水煤浆加压气化技术。 4、我国自行研制的固定床无烟煤富氧气化、灰熔聚流化床粉煤气化技术、恩德炉粉煤气化技术、多喷嘴水煤浆加压气化技术、多原料浆加压气化技术、二段式干粉加压气化技术、对喷嘴对置式干粉煤加压气化技术、航天炉。 国外发展历史 1、1913年常压固定床间歇气化炉（UGI）发展至今。 2、20世纪30年代到50年代研究开发固定床碎煤加压气化鲁奇炉。 3、常温温克勒炉（HTW）属于流化床气化工艺，后发展为恩德炉。 4、常压K-T炉气流床气化工艺。 5、20世纪80年代后期开发了生产能力大、气化效率高、污染少的新一代煤气化工艺。主要有荷兰壳牌的SCGP工艺，美国(DOW)化学公司的DOW气化工艺、美国德士古（TEXACO）的水煤浆气化工艺、德国的GSP气化工艺等。 新一代煤气化技术主要特点是：气化炉的生产强度更高，单炉处理能力更大，能使用更多煤种和尽量多的细粉煤，更能满足环保要求，氧耗下降、煤耗下降、煤气成分明显改善，提高了煤气化的经济性和综合效率。 煤气化技术的核心是气化炉，按煤在炉内的流体力学行为进行分类，目前技术相对成熟而且已被广泛采用的煤气化工艺主要有： （1）固定床气化 （2）流化床气化 （3）气流床气化 三、气化技术类型 固定床气化 原料煤从炉顶加入，高温气体不断向上流动，煤与气化剂逆流接触，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。 流化床气化 粒度为0-5mm的小颗粒煤粉处于沸腾悬浮状态，但又不被带出气化炉。煤与气化剂并、逆流接触，煤粒在气化炉内悬浮分散在上升的气流中，在沸腾状态进行气化反应，煤料层内温度均一、易于控制。 与固定床气化相比，流化床气化的优点是气一固和固一固接触充分，传热、传质速率大，设备大型化。 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，煤料与气化剂并流接触，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。 气化炉的性能指标 （1）碳转化率 碳转化率 =转化成煤气成分的碳量/煤中的碳量。 （2）冷煤气效率 冷煤气效率 =所生成煤气的化学能/气化用煤的化学能。 （3）热煤气效率 热煤气效率 =(所生成煤气的化学能+在气化炉产生蒸汽时所利用的热能)/气化用煤的化学能。 （4）能量转化效率。 能量转化效率 =[(所生成煤气的化学能+煤气燃烧前的物理焓+在气化炉产生蒸汽时所利用的热能)- (气化用煤的物理焓+供气化炉的气化剂的物理焓+供煤气净化系统用的蒸汽和水的焓)]/气化用煤的化学能。 四、几种典型的气化工艺 （1）鲁奇炉（Lurgi）和BGL碎煤熔渣气化炉； （2）温克勒炉（HTW）和恩德炉； （3）德士古炉（Texaco）、德国的GSP气化、壳牌炉（Shell） 。 鲁奇炉(Lurgi) 固定床加压气化、干化排渣，气化压力1.8-3