當前主要氣流床煤氣化工藝技術(shù)分析

蔡昂(南京誠志清潔能源有限公司，江蘇南京210048)

當前主要氣流床煤氣化工藝技術(shù)分析

蔡昂(南京誠志清潔能源有限公司，江蘇南京210048)

隨著我國經(jīng)濟飛速發(fā)展，當前主要氣流床煤氣化工藝進入了從引進技術(shù)到自主研發(fā)的階段，煤炭氣化在煤化工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中處于基礎(chǔ)地位，氣化所產(chǎn)生的氣體，是工業(yè)、民用、商用的基礎(chǔ)產(chǎn)物，可見煤炭氣化工業(yè)所處的重要地位，而主要氣流床煤氣化工藝，是煤炭氣化的主要工藝，其技術(shù)特點和工藝流程已在國內(nèi)廣泛應用，從目前的應用效果來看，各有利弊。技術(shù)目前存在著一定問題，我國必須從深層次上開展氣流床煤氣化領(lǐng)域的基礎(chǔ)研發(fā)工作，建立解決關(guān)鍵科學問題的科研體系，用自主研發(fā)的科研成果支持先進的生產(chǎn)力，這是構(gòu)建科技興國的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)模式。

主要氣流床；煤氣化工藝；技術(shù)分析

本文從分析氣流床煤氣化技術(shù)的物征入手，重點介紹了目前國內(nèi)氣流床煤氣化典型的幾種工藝技術(shù)，包括德士古水煤槳加壓氣化技術(shù)、殼牌煤氣化技術(shù)、GSP氣流床氣化技術(shù)、四噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)、航天爐粉煤加壓氣化技術(shù)等，并分析了各種工藝技術(shù)目前存在的利弊，旨在為當前主要氣流床煤氣化工藝技術(shù)改革提供相關(guān)參考。

1 氣流床煤氣化技術(shù)的特征

氣流床煤氣化技術(shù)的特征是煤種適應性強、氣化溫度高、液態(tài)排渣等。氣流床煤氣化技術(shù)要求進入氣爐的煤質(zhì)，是粉狀物煤，因此對煤質(zhì)要求相對較低，由于我國各地區(qū)出產(chǎn)的煤炭質(zhì)量存在著一定的差異，煤炭的純度、燃燒性都不同，由于氣流床煤氣化技術(shù)對于煤質(zhì)要求相對較低，使得這種技術(shù)幾乎適合我國所有產(chǎn)煤地的煤質(zhì)，更為適合廣泛推廣應用。氣流床煤氣化技術(shù)氣化溫度較高，因為其混合燃燒是存在于相對封閉的氣爐，導致其產(chǎn)品的溫度較高。煤粉和氣化劑在爐內(nèi)高溫燃燒，相對速度很低，便于液態(tài)排渣[1]。

2 氣流床煤氣化典型工藝

2.1 德士古水煤槳加壓氣化技術(shù)

德士古水煤槳加壓氣化技術(shù)對煤有一定的適應性，可根據(jù)使用煤氣的需要來進行選擇氣化壓力，同時熱回收可根據(jù)煤氣用途選擇不同的方式和類型，合成氣的質(zhì)量較好，由于煤漿中含有相應的水份，因而氧氣用量較大，在其氣化過程中不產(chǎn)生污染特，可以達到排放標準，目前，德士古水煤槳加壓氣化技術(shù)，因為其技術(shù)特點，在國內(nèi)得到了廣泛的應用，并且德士古水煤槳加壓氣化技術(shù)的全套設(shè)備，除了燒嘴、煤漿泵以外，其它設(shè)備已經(jīng)可以國產(chǎn)化，大大降低了生產(chǎn)成本。

2.2 殼牌煤氣化技術(shù)

殼牌煤氣化技術(shù)煤種適應性強，在我國各地區(qū)所產(chǎn)出的煤質(zhì)都不盡相同，這一技術(shù)大大規(guī)避了此類煤質(zhì)問題。另外殼牌煤氣化技術(shù)單系列生產(chǎn)能力較大，溫度及壓力較高，氣化氧耗相對較低運轉(zhuǎn)周期長，而且又環(huán)保，其排出物對環(huán)境不造成危害，所以適合在各地區(qū)大力推廣[2]。

2.3 GSP氣流床氣化技術(shù)

GSP流床氣化技術(shù)與其它技術(shù)相比，流程和控制系統(tǒng)相對復雜，設(shè)備結(jié)構(gòu)以及受力情況也比較復雜，而且GSP氣流床氣化技術(shù)的相關(guān)配套設(shè)備，大部份都需要從國外引進，且設(shè)備成本較高，需要投入大量資金支持，并且安裝設(shè)備需要大量配套工程的組建，設(shè)備從安裝到調(diào)試、生產(chǎn)，需要投入大量的時間及人力、物力、財力?；趯ιa(chǎn)設(shè)備的局限，目前GSP氣流床氣化技術(shù)，在國內(nèi)的推廣和應用也大大的受到了限制[3]。

2.4 四噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)

四噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)是由我國華東理工大學以及兗礦集團等合作開發(fā)的自主研發(fā)項目，與其它技術(shù)相比，四噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)煤耗相對較低、煤渣中含碳量低，運行周期長、產(chǎn)氣量大。更由于是我國自主研發(fā)產(chǎn)業(yè)，其設(shè)備也全是國產(chǎn)配套，所以推廣及應用性就更優(yōu)于其它產(chǎn)品，加之該技術(shù)本身的優(yōu)點及特征，具有更廣泛的適用性。

2.5 航天爐粉煤加壓氣化技術(shù)

航天爐粉煤加壓氣化技術(shù)，是基于德士古水煤槳加壓氣化技術(shù)、殼牌煤氣化技術(shù)、GSP氣流床氣化技術(shù)、四噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)等特點及利弊，由我國北京航天萬源煤化工工程技術(shù)有限公司自主研發(fā)的創(chuàng)新型粉煤加壓氣化技術(shù)，此種技術(shù)結(jié)合了多種煤化技術(shù)的特點進行了更優(yōu)質(zhì)的適配，合理規(guī)避了操作的風險與各種氣化技術(shù)的局限，是我國自主研發(fā)項目中取得最大成效的項目之一，在國內(nèi)該技術(shù)煤種適應性更廣泛，排放物更少污染、控制系統(tǒng)自動化程度更高，有著多種優(yōu)點，而且全套設(shè)備都由國內(nèi)生產(chǎn)廠家自主生產(chǎn)，設(shè)備生產(chǎn)及安裝成本相對較低，這一技術(shù)給國內(nèi)應用帶來了很大程度上的便利。

3 結(jié)語

氣流床煤氣化技術(shù)工藝是目前先進的燃氣與合成氣的首選技術(shù)，本文重點介紹的幾種氣流床煤氣化技術(shù)，目前幾種技術(shù)已大規(guī)模的應于生產(chǎn)，個別的已進入了商業(yè)運營階段，并且取得了良好的成績，但取得成績的同時也反應出了技術(shù)存在著相應的不足，隨著國內(nèi)經(jīng)濟的發(fā)展及先進生產(chǎn)力的推進，相信在日后的生產(chǎn)和技術(shù)研發(fā)中，我國煤氣化技術(shù)會盡快實現(xiàn)更大規(guī)模、更高效率的跨躍，以支持我國經(jīng)濟飛速發(fā)展的需要。

[1]煤氣化工藝[J].能源與節(jié)能，2014，05（06）:183.

[2]王逵，郝占虎.煤氣化技術(shù)的開發(fā)與發(fā)展之研究[J].化工管理，2016，03（26）:188.

[3]武斌斌，周開紅，楊晶杰，郭曉倩，李常艷.化學工藝學課程教學中煤炭氣化工藝的對比研究[J].化工高等教育，2017，01（02）:90-96.