煤气化工艺

煤气化工艺技术的简要概述

关键词：煤气化技术，清华炉介绍，各种煤气化概述，工艺

浅议分析

王润滨（延长中煤榆林能源化工甲醇气化）

先后从事过2800cm、3200cmGE工艺，2800cm清华炉工艺，3200

西北多元料将工艺的原始开、试车工作

清华炉(非熔渣—熔渣氧气分级气化技术)

2007年10月23日清华炉（非熔渣—熔渣分级气化技术）通过国家72小时连续运行考核。两年的运行实践和考核结果表明：消化吸收国外技术，自主开发创新的非熔渣—熔渣分级气化技术已经成熟，采用该技术的工业装置运行稳定，开工率高，自第一次化工投料始，年运转率达94%，年负荷率达120%，气化炉的投资／能力比传统水煤浆气化炉低20%，到2009年4月止又有五套清华炉气化装置投入建设之中。

1.清华炉（非熔渣—熔渣分级气化技术）发展背景和技术简介

1.1、清华炉（非熔渣—熔渣分级气化技术）简介

清华炉（非熔渣—熔渣分级气化技术）从化学反应过程上与现有气流床煤气化技术有本质区别，是具有独立知识产权的新型专利技术。与传统气流床煤气化技术不同，清华炉（非熔渣—熔渣分级气化技术）通过氧气的分级加入，将煤的气化反应过程从3个阶段变为5个阶段，即脱水分和挥发份→燃烧→气化→再燃烧→再气化。

煤气化工艺流程

1、主要产品生产工艺

煤气化是以煤炭为主要原料的综合性大型化工企业，主要工艺围绕着煤的洁净气化、综合利用

，形成了以城市煤气为主线联产甲醇的工艺主线。

主要产品城市煤气和甲醇。城市燃气是城市公用事业的一项重要基础设施，是城市现代化的重要标志之一，用煤气代替煤炭是提高燃料热能利用率，减少煤烟型大气污染，改善大气质量行之

。合成甲醇尾气及变换气混合后，与剩余部分出低温甲醇洗净煤气混合后，进入煤气冷却干燥装置，将露点降至-25℃后，作为合格城市煤气经长输管线送往各用气城市。生产过程中产生的煤气水进入煤气水分离装置，分离出其中的焦油、中油。分离后煤气水去酚回收和氨回收，回收酚氨后的煤气水经污水生化处理装置处理，达标后排放。低温甲醇洗净化装置排出的H2S到硫回收装置回收硫。空分装置提供气化用氧气和全厂公用氮气。仪表空压站为全厂仪表提供合格的仪表空气。

小于5mm粉煤，作为锅炉燃料，送至锅炉装置生产蒸汽，产出的蒸汽一部分供工艺装置用汽，

一部分供发电站发电。

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3、主要装置工艺流程

3.1备煤装置工艺流程简述

备煤工艺流程分为三个系统：

（1）原煤破碎筛分贮存系统，汽运原煤至受煤坑经1#、2#、3#皮带转载至筛分楼、经节肢筛、破碎机、驰张筛加工后，6~5

SHELL煤气化工艺与TEXACO水煤浆气化工艺的比较

SHELL煤气化工艺与TEXACO水煤浆气化工艺，是当前先迚而又成熟的两种煤气化技术，已成功地在工业规模上应用多年。现将两种气化工艺对比分析如下：

（1）原料的适应性

SHELL煤气化是洁净的煤气化工艺，可以使用褐煤、次烟煤、烟煤、无烟煤等煤种以及石油焦为原料，也可使用两种煤掺合的混煤。幵成功地将高灰分（5.7～24.5%，最高35%）、高水分（4.5～30.7%）和高硫分的劣质煤种迚行气化。对于原料煤和燃料煤价差较大地区有可能使其两者合一，既简化贮运系统可又降低生产成本。对SHELL 煤粉气化工艺，煤种选择已经不是气化技术的制约因素，而是经济因素。可见该工艺在煤种选择上极具灵活性。

在TEXACO水煤浆气化工艺中也能使用很多煤种：如烟煤、次烟煤、石油焦和煤液化残渣，因而对原料适应性同样是很广的。但是在煤种选择上需考虑以下两点： 1应选用含水低，尤其是内水含量低的煤种，以满足制取高浓度水煤浆的需要； 2选用灰融点低和灰粘度适宜的煤种。灰融点FT（T3）最好低于1300℃，以利于控制合适的气化温度，延长炉内耐火砖的使用寿命，达到降低消耗减轻成本的目的。

（2）入炉煤的准备

原料用煤通常

学生毕业设计（论文）

题 目：50万吨/年煤气化工艺设计

摘 要

煤气是重要的化工产品与原料，它广泛用于合成氨、民用燃气、工业用气乃至发电，有着巨大的市场潜力。随着世界石油资源的减少和煤气化生产成本的降低，发展使用煤气化等新的替代燃料，己成为一种趋势。中国是资源和能源相对匾乏的国家，少气，缺油，但煤炭资源相对丰富，发展煤制气，以煤代替石油，是国家能源安全的需要，也是化学工业高速发展的需求。

本课题通过对国内外几种煤气化工艺流程的对比，最终选择高压法煤气化制备煤气的shell工艺生产流程。最后设计出shell气化炉的基本尺寸；并对反应过程进行了物料衡算、热量衡算。

关键词：煤气化；shell气化炉；物料衡算，；热量衡算 论文类型：工程设计

ABSTRACT

Gas is an important chemical products and raw materials, it is widely used in synthetic ammonia, civil and industrial gas, gas, electricity, and has a huge market potential. With the world of p

河南理工大学毕业论文 [键入文字]

摘 要

矿山开采又引发了一系列生态环境问题，导致矿区生态退化与环境污染，严重制约了可持续发展战略。由于矿藏的不可移动性，以致矿山开采长期占用、破坏、污染土地，改变了区域土壤以及水系结构，破坏了动植物区系，引发一系列社会经济与生态环境问题，成为全球环境与发展面临的焦点问题之一。改变传统采煤方式，发展高科技新型采煤技术是我国资源枯竭型城市持续发展的重中之重的核心工作。

在我国，煤炭是我国的重要能源，占一次性能源的70%左右，煤炭资源开采造成的土地、生态破坏是巨大的。煤炭地下气化技术是一种高新的化学采煤技术，即是将埋藏在地下的煤炭就地进行有控制的燃 才烧，通过对煤的化学反应与热作用产生可燃气体输送出来。其以井下无人、无设备，集建井、采煤、气化三大工艺合为一体的三合一工艺特点，被誉为第二代采煤法，深受世界各国的重视。

关键词: 新技术采煤法; 煤气化;

1

河南理工大学毕业论文 [键入文字]

矿区地下煤气化实验探讨

1前言

土地是人类赖以生存的资本，珍惜和合理利用每一寸土地，切实保护好耕地是我国的基本国策之一。我国人多地少，人均占有的耕地仅为0.08公顷，然而，

第６期（总第１３９期）

２００８年１２月

煤化工

ＣｏａｌＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ

Ｎｏ．６（ＴｏｔａｌＮｏ．１３９）

Ｄｅｃ．２００８

煤气化工艺清洁生产及环境保护分析

郭

森

周学双

杜啸岩

（国家环境保护部环境工程评估中心，北京100012）

摘

要

简要介绍了固定床气化、流化床气化、气流床气化等主要煤气化工艺，对不同煤气化工艺的清洁

生产及环境保护水平进行了对比分析，指出确定煤气化工艺时，在考虑煤种适应性和合成气用途的同时，还应兼顾建设地区资源、能源以及环境承载能力等因素，注重生产过程资源回收利用和污染物控制，在提高生产效率的同时，提高煤炭资源的利用率，以实现经济最优化和清洁生产。

关键词

煤气化

清洁生产

环境保护

文章编号：１００５－９５９８（２００８）－０６－００１３－０４中图分类号：ＴＱ５４文献标识码：Ａ

清洁生产的实质就是在生产发展的过程中，坚持采用新工艺、新技术，通过对生产全过程的控制和资源、能源的合理配置，最大限度地把原料转化为产品，把污染消灭在生产过程中，从而达到节能、降耗、减污、增效的目的，实现经济建设和环境保护的协调发展。

煤气化是煤化工产业的龙头，为下游装置提供原料气，大部分煤化工工艺如煤制甲醇、合成氨等都要采用气化工艺将固态的原料煤转化为ＣＯ、Ｈ

煤炭是我国的基础资源，在我国能源结构中占70%以上，但将其作为能源直接燃烧时，与石油、天然气相比，又是污染物排放量相对较多的能源，因此，煤炭的清洁利用就成为煤炭利用的新方向。同时，煤炭又是由多种有机成分组成的复杂混合物，是多种化工原料生产的基本原料，随着化学工业的发展，煤化工已经成为化学工业的一个重要分支。现代煤化工分为3个工业化层次[1]：第一层次为煤制合成气，即将水煤浆或干煤粉经过部分氧化法，生成合成气（CO+H2）；第二层次为合成气加工，合成气加工工艺主要有三条路线：醇类、烃类和其它碳氧化合物的合成。其中醇类合成包括合成气制甲醇、二甲醚、乙醇和进一步制乙二醇等；第三层次是煤化工产品深加工，其中甲醇和烯烃的下游深加工产品最多，是化工行业的支柱。据此可以看出煤气化工业是煤化工的基础、先导和关键。煤气化企业生产过程中可能涉及CO、H2、甲醇、H2S、氨等易燃易爆和有毒有害物质，这些物质在生产中存在于生产装置或储罐中。在事故状态下，由于易燃易爆物质的火灾或爆炸、有毒有害物质的泄漏等将会对周围的环境产生巨大的影响，造成人员伤亡和环境污染。因此，及时规范煤气化工业企业风险评价，建立煤气化工业企业环境风险评价与管理体系，通过强化煤气化工业企业环境风险

二、名词解释

1、工业分析 在规定的条件下，将煤的组成划分为水分，灰分，挥发分和固定碳四种组分 2、元素分析 碳 氢 氧 氮 硫五个项目煤质分析的总称

3、低位发热量：指煤在空气中大气压条件下燃烧后产生热量扣除煤样中水和燃烧时生成的水的蒸发潜热后的值

4、灰熔点 固体燃料中的灰分，达到一定温度后，发生形变软化熔融时的温度

5、所谓气化强度，即单位时间、单位气化炉截面积上处理的原料煤质量或产生的煤气量。 6、气化炉单台生产能力是指单位时间内，一台炉子能生产的煤气量。 7、所谓的气化效率是指所制得的煤气热值和所使用的燃料热值之比

8、煤气产率是指每千克燃料(煤或焦炭)在气化后转化为煤气的体积，它也是重要的技术经薪指标之一． 9、煤气单耗，定义为每生产单位体积的煤气需要消耗的燃料质量，以kg／m3计。 10、水蒸气的消耗量是指气化1kg煤所消耗蒸汽的量． 11 比氧耗 每生产千立方有效气消耗的纯氧气量

12、料层高度：气化炉内，灰渣层、氧化层、还原层、干馏层和干燥层的总高度即为料层高度。 14、汽氧比是指气化剂中水蒸气和氧气的组成比例。 15 HGI 哈氏可磨性指数

16煤的反应性：指在一定温度条件下，煤与不同的气体介质相互作用的反应能力 17粘温

由于无烟煤资源面临枯竭，价格不断上扬。2003年，临猗公司十万吨甲醇项目煤气化装置计划采用美国德士古技术。为了避开昂贵的技术专利费问题，采用由具有甲级资质的北京中京设计软件有限公司设计，北京达立科公司和清华大学合作的非熔渣-熔渣分级气化技术，该技术尚在实验室阶段。

2003年6月公司从老合成氨系统先后抽调20余人有经验的化工操作工，先后到陕西渭河化肥厂、山东鲁南化肥厂、上海焦化厂、学习当时世界上最先进的煤气化工艺德士古水煤浆加压气化。

非溶渣—溶渣分级气化技术是由临猗公司、清华大学、北京达立科公司共同研发的具有自主知识产权的煤气化技术，其主要特点为：

1、水煤浆气化，以CO2为雾化剂，利用分步给氧技术，建立了两个气化区，喷嘴位于气化段内，减缓了喷嘴使用的恶劣条件，延长了喷嘴的使用寿命。 2、分级向气化炉内注入氧气；大部分氧气从炉顶部烧嘴同水煤浆一起进入气化炉，少部分氧气从炉上部侧壁氧气喷嘴进入气化炉。

为了确保装置的顺利投产，决定先采用德士古气化开车，2006年1月22日德士古水煤浆加压气化炉在我公司一次性投料成功。稳定运行一段时间后，着手对装置进行改造，改为非溶渣—溶渣分级气化技术。并于2007年9月2日非熔渣--熔渣分级气化炉在我公司一

第7讲 煤气化工艺的现状及发展趋势

一、煤气化工艺分类

煤炭气化技术已有悠久的历史，尤其是自20世纪70年代石油危机的出现，世界各国广泛开展了煤炭气化技术的研究。目前，正在应用和开发的煤气化炉有很多类型。所有这些气化炉都有一个共同的特征：煤在气化炉中，高温条件下与气化剂反应，使固体燃料转化成气体燃料，只剩下含灰的残渣。通常气化剂用水蒸气、氧（空气）和CO2。粗煤气中的产物是CO、H2和CH4，伴生气体是CO2、H2O等。此外，还有硫化物、烃类产物和其他微量成分。各种煤气组成取决于煤的种类、气化工艺、气化剂的组成，影响气化反应的热力学和动力学条件。气化方法的分类有多种方法，分述如下。

1、按制取煤气的热值分类

以下按制取煤气的标准状态下的热值把煤气化工艺分成3类：

? 制取低热值煤气方法，煤气热值低于8347 KJ/m3（2000 kcal/m3）；

? 制取中热值煤气方法，煤气热值16747～33494 KJ/m3（4000～8000 kcal/m3）； ? 制取高热值煤气方法，煤气热值高于33494 KJ/m3（8000 kcal/m3） 2、按供热方式分类

煤气化过程的整个热平衡表明，总的反应是吸热的，因此必须供给热量。各种过程需要的热量