煤气化工艺的选择实践与分析　

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1、煤气化工艺的选择实践与分析　　摘要：煤气化技术发展的重点根据煤种性质及其他因素不同而有所不同，煤气化工艺的选择应坚持因煤制宜的原则。作者对宁东煤化工基地各项目所采用的Texaco(GE)、GSP、四喷嘴对置式三种气化工艺方案做了较为详细的对比分析，对煤化工项目建设的健康发展提供了参考和借鉴。　关键词：煤气化技术；化工合成；煤炭转化　　　煤气化是指在一定的温度和压力等条件下，将经过适当处理的原料煤转化为具有多种用途的气态产物的工艺过程。按照气化过程中是否加入气化剂，或加入气化剂量的多少，以及煤种可燃成分转化为煤气的程度，将煤气化分为部

2、分气化和完全气化两大类。通常所说的煤气化是指煤的完全气化。　　现代煤化工技术主要包括煤炭焦化，煤炭直接液化及煤气化间接化工合成等。由于煤炭焦化和煤炭直接液化均对所用原料煤有比较合格的要求，而且目标产品品种也比较单调，因此他们的产业发展在很大程度上要受到原料煤源、煤质以及产品市场需求的制约。而煤气化间接化工合成是将煤炭现转化成合成气再进行化工合成，合成不同的目的产物。煤气化对原料煤种和煤质的适应性都要广泛得多，化工合成的目标产品也可以通过改变工艺条件而实现多样化，因而间接化工合成的煤化工技术具有更加广阔的发展前景。　　　近几年来，人们

3、对于煤气化间接化工合成的技术发展和产业方向议论颇多，虽然大家对该技术总体发展方向的认识基本上是一致的，但在对一些具体问题的看法上还存在争议，甚至在个别问题上还存在分歧。本文将针对煤气化技术的发展，结合宁东煤化工基地对化工合成用煤气化工艺实践谈一些看法，与大家共同探讨。　　　1煤气化技术发展的状况　　目前，从应用的煤气化工艺技术类型及煤气发生炉使用数量分析，我国是世界上煤气化技术应用的第一大国。在我国应用的煤气化工艺炉型种，传统的常压移动床煤气发生炉占绝大多数，而先进的大型加压煤气化工艺则处于发展阶段。引进、消化、吸收国际先进的大型煤

4、气化技术是宁东煤化工基地各项目建设之首要任务。　2化工合成对原料气的要求　煤气化是将固态的煤炭转变为气态产物的工艺过程。通常情况下，煤气很少作为终端产品（用作燃料气）适用，往往需要进行后续加工才能得到目标产品。因此严格地讲，煤气化本身只是一种煤炭转化技术，只有当它与后续加工技术结合起来，才能构成完整的煤化工技术。可见，煤气化是煤化工技术的“龙头”。　　　化工合成，是指以煤气化等能源转化技术生产的气态产物为原料，在一定的温度、压力及专用催化剂等条件下，生产一系列合成产品的工艺过程。常用的化工合成工艺主要包括合成氨、合成甲醇、二甲醚、煤

5、基烯烃、合成油品以及合成其他人聊和化学品等。不同化工合成工艺的根本区别主要在于专用催化剂性能的差别、合成反应温度与压力的变化以及所用合成反应器结构形式的不同等。　不同的化工合成工艺生产出的目标是不同的，不同的化工合成工艺对原料气的质量要求也有所不同。然而，有些操作条件具有共性，如各种化工合成工艺几乎都在加压条件下运行，因而对原料气输入均有一定的压力要求，需要采用加压气化工艺；各种化工合成工艺所用原料气的有效成分主要是H2和CO（合成氨原料气的有效成分为H2和N2），因而要求原料气中的N2及其他气体含量应尽可能低，需要采用纯氧(或富氧

6、)气化工艺；各种化工合成工艺所用的催化剂几乎都对原料气中的杂质或者有害气体含量有严格要求，因而对原料气均有一定的净化要求等。　　　3各种煤气化工艺的特点　　到目前为止，已经实现商业化应用的煤气化工艺有数十种之多，我国就已经应用了十余种。根据新型化工合成技术对所用的原料气的质量要求，有些煤气化工艺显然不适合或不再适合用于生产化工合成原料气。　每一种煤气化工艺技术，在原料煤的适应性上都有其独特的优势，也有一定的局限性，特别是对原料煤的质量指标都有一定的限制。简言之，从来没有、也不可能会有对原料煤无任何特殊质量要求的“万能”煤气化工艺。　

7、通过表2可以清楚了解目前常见煤气化工艺技术先进程度及大型化情况。因此，煤气化工艺的选择是一项必不可少、非常关键的工程项目前期技术准备工作。　4宁东煤田煤质特征及成浆性　　　4.1宁东煤田煤质特征　　宁东煤田煤炭资源丰富，煤田勘探面积为3500平方公里，已探明地质储量愈300亿吨，煤种主要为长焰不粘结煤，以其特低灰、低硫、特低磷和较高发热量的特性被环保部门认定为环保洁净煤推广使用，是良好的动力和化工原料用煤。　4.2宁东煤田煤质成浆性　　西北化工研究院进行了宁东煤水煤浆加压气化制合成原料气的实验室煤种评价工作。评价结论是神华宁煤的磁窑

8、堡二矿煤，灵新综合样及二者混配后，均适合作为水煤浆加压气化的原料煤种。但水煤浆浓度略低一点。　　5煤气化工艺选择的原则　　在进行煤气化间接化工合成的煤化工项目方案设计师，煤气化工艺选择是一项首先必须做好的技术准备工作。而在选择煤气化工