中國煤氣化工藝 (技術(shù)) 的現(xiàn)狀與發(fā)展
作者/來源:張東亮 (西北化工研究院, 7 1 0 6 0 0) 日期: 2009-11-04 點擊率:1863
摘 要 在總結(jié)我國 4 O多年來研究開發(fā)煤氣化1 二 藝技術(shù)的基礎(chǔ)上, 提出了我國煤氣化丁藝的發(fā)展方向. 即大型氣化爐 ( 1 O 0 0 t/d) 采用干法進(jìn)料的 S h e l 1爐, 而小型爐 ( 1 O O t/d) 則采用灰熔聚流化床氣化爐。
關(guān)鍵詞 煤氣化 S h e l 1 爐 灰熔聚爐
引 言
煤氣化工藝是煤化工 、 I G C C 、 加氫工藝 、 煤液化等的龍頭和基礎(chǔ) , 氣化工藝在很 大程度上影響煤化工產(chǎn)品 ( 電力) 的成本和效率 , 因此研發(fā)高效 、 低耗 、 無污染 的煤氣化工藝 ( 技術(shù)) 是發(fā)展煤化工 的前提 。 煤氣化工藝過程是在氣化爐 內(nèi)進(jìn)行的 , 為簡便敘述 , 人們 習(xí)慣把某種氣化工藝稱作 某爐型 , 如常壓固定床氣化工藝稱作 u.G.I 爐 、水煤漿氣化工藝稱作T e x a c o爐 、 干粉加壓氣化工藝稱作 S h e l l爐等 。 氣化爐的分類大多按煤和氣化劑之間的相對流動方式來分 , 它有三種類型:
( 1 ) 逆流——固定床或移動床 , 如 U.G.I、 L u r g i ;
( 2 ) 并逆流——流化床或沸騰床 , 如 H T W、 K R W、灰熔聚爐 ;
( 3 ) 并 流—— 氣流床 、 噴流床 、 夾帶床 , 如KT、 T e x a c o、 S h e l l爐 。
我國是繼德 國以后研發(fā)應(yīng)用煤氣化 工藝 ( 技術(shù)) 最多的國家 , 幾乎遍及上述三種床層的各個領(lǐng)域 。本文試求總結(jié)我國 4 0多年來的研發(fā)歷史 ,探求煤氣化工藝的發(fā)展方向 , 為國家高層決策提供參考 :
1 沿革和現(xiàn)狀
煤氣化工藝大多為德國人所研發(fā) ,至今 已有 1 0 0多年 的歷史 。第一臺常壓固定床空氣 間歇氣化爐于1 8 8 2年設(shè)計 , 1 9 1 3年工業(yè)化后被美國氣體改進(jìn)公司發(fā)展成現(xiàn)在 的 U.G.I爐。該爐 以焦炭為原料 、 蓄熱和氣化交替進(jìn)行制取合成氣 , 國外早已于 2 0世紀(jì) 6 0年代初廢棄。
我國于2 0世紀(jì) 3 0年代 - 4 0年代引進(jìn) U.G.I爐 , 5 0年代改燒無煙煤 , 主要用于制氨和甲醇 , 最多時有 1 0 0 0余 家采用約數(shù)千臺爐子 , 至今 尚有 6 7 0余家 , 主要原料是無煙煤和土焦。U.G.I爐生產(chǎn)的氨 ( 甲醇) 大約占全國煤基氨廠總產(chǎn)量 的 9 0 % 以上。
德國于2 0世紀(jì)3 0年代5 0年代初 , 完成了所謂第一代氣化工藝的研究與開發(fā) , 計有固定床的碎煤加壓氣化 L u r g i爐 、 流化床的常壓 W i n kl e r爐和氣流床的常壓 K T爐。這些爐型都以純氧為氣化劑 , 實行連續(xù)操作 , 大大提高了氣化強度和冷煤氣效率 。 德 、 美等國于 7 0年代開始又研發(fā)了所謂第二代爐型如 B G L、 H T W 、 T e x a c o 、 S h e l l 、 K R W等。 第二代爐型的顯著特點都是加壓操作 ,至此 ,兩種常壓操作的第一代爐型 ( K T和W i n k l e r ) 停止發(fā)展 。
針對 u.G.I爐這種 “ 史前”工藝 的缺點 ( 如煤種限制 、 環(huán)保 、 氣化強度和效率) , 我國從 6 0年代初至今曾研發(fā)過多種氣化工藝 , 而實現(xiàn)工業(yè)化的只有碎煤加壓氣化 ( L u r g i )、 水煤漿 氣化 ( T e x a c o ) 和灰熔聚流化床氣化 ,....