我对煤气化固定床工艺的认知

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1、我对煤气化固定床工艺的认知杜始南江西昌昱公司造气技改设计所2011-4-23以下是我看了许多书后记下的使我对煤气化固定床工艺知道了一点点，并有了一定的认识的记录。现发表供各位参考。A、煤部分氧化制合成气和冶金能源、热风加压煤气化工艺的发展过程：一、第一台固定床造气炉1882年设计，1913年工业化，1915年引进我国，气化强度150-300Kg/M2.h(常压)850-1500Kg/M2.h(加压)二、煤部分氧化生产合成气（CO+H2）合成气加工得到氨醇醇类：甲醇、二甲醚（DME）、乙醇、低碳混合醇烃类：其他碳氧化合物、合

2、成气羰基化制醋酸、醋酐、草酸烷烃类：低碳烯烃、芳烃、油品（汽油、柴油、煤油）深加工烯烃：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯深加工甲醇：碳酸二甲酯（DMC）、甲基叔丁基醚（MTBE）、醋酸、醋酸乙烯三、冶金能源、热风加压煤气化工艺生产燃烧用煤气炉上压力提到3.5KPa（＜1.0KPa时，CH4---1.5-2.0%;＞3.0KPa时，CH4---2.5-3.2%）,出炉温度450-550℃，提高入炉（空气+蒸汽）的温度，提高煤气热值。在0℃101.325KPa标态时的热值数据：6CO12.644MJ/NM3H210.76MJ/NM3C

3、H435.80MJ/NM3H2S23.70MJ/NM3B、煤气化技术的重大突破一、工业制氧装置的开发，用氧代替空气进行煤气化氧的气化强度大，煤气质量好，气化效率高。【缺点：制氧成本高】深度冷冻制氧可获得压力为50kpa纯度为99.6%的氧气（内泵加压），已广泛用于煤的加压气化。氧的成本以0.6KMH/NM3计。（N2纯度作到99.9%作置换用惰气）膜分离吸收N2可获得25-40%纯度的氧，已广泛用于蒸汽锅炉高效燃烧。变压吸附制氧排出压力为150kpa纯度为90%的氧（其他为5%N2+5%Ar）时电耗较省，氧的成本以0.40

4、KWH/NM3计.（N2纯度作到99.9%作置换用惰气）；变压吸附制氧排出压力为常压时（几kpa），纯度为99.5%时，电耗上升，氧的成本为0.5kws/NM3计。二、加压气化技术的开发，使生产大型化由于气化过程生成的煤气体积远较氧气为大，压缩氧气的动力消耗大大低于压缩煤气的动力消耗（仅为1/6）；加压操作反应速度快6，气化强度大，生产能力高，使生产大型化，并能有效地回收热量；相应气流速度低，燃料带出量少；【缺点：CH4高达8-10%】一、扩大煤源降低煤成本石灰炭化煤球对煤气中的硫化物的吸收可达30%，粒度均匀、孔隙率高（

5、比表面积是块煤的9倍）清水煤棒二、开发了气化剂（氧载蒸汽、氧载二氧化碳）比例调节范围广的气化技术三、三床技术共同发展1、固定床（确切地说应当是移动床）原料煤粒度特点（≥8）籽煤—（≤100）块煤气化床层温度特点是梯级温度区（1300℃-900℃）1000NM3(CO+H2)的消耗指标：84%C标煤550kg99.6%O2200NM3蒸汽470kg常压J28炉型（在我国由UGI结构改型而来）加压鲁奇炉、加压BGL炉（由luqi炉改型的熔渣气化炉）运行厂家有：山西化肥厂云南解放军化肥厂哈尔滨气化厂2、流化床原料煤粒度特点（≤8

6、）粉煤气化床层温度特点基本均匀温度区（1050℃）61000NM3(CO+H2)的消耗指标：84%C标煤785kg99.6%O2330NM3蒸汽500kg恩德炉长山化肥厂黑龙江化肥厂淮南化肥厂景德镇陶瓷厂灰熔聚炉天津碱厂1、气流床原料煤粒度特点（μm级）煤粉气化床层温度特点完全均匀温度区（≥1400℃）1000NM3(CO+H2)的消耗指标：84%C标煤550-600kg99.6%O2420NM3蒸汽----------运行厂家有：山东鲁南湖北双环广西柳州C、造气的两大任务—经济运行和环境改善经济运行（economy）6要

7、让入炉的煤全部变成煤气。入炉煤在炉内分两部分使用：氧化燃烧产生热量=分解还原使用热量。最经济的运行首先是：1、优化工艺，杜绝结大块，获取最高的分解还原率。2、下灰灰渣残炭最低。3、气流吹出灰残炭最低。4、灰渣灰尘出炉系统温度最低。5、上行煤气温度最低。6、下行煤气温度最低。7、炉本体及炉系统设备、管道、阀门外壁散热最低。最经济的运行然后是：提高制气时间利用率，别让炉子光消耗炭不生产煤气。包括：制气不断续；开炉不备炉。最经济的运行还应该是：1消除有效气的跑冒滴漏。2、尽可能高的自控程度。减少操作管理费用。3、尽可能高的运行寿

8、命。减少维护保养费用。4、尽可能科学的管理方法。提高各项工作效率。环境改善（environment）1、抵抗温室效应，要求减少CO2排放、减少SO2排放。最终CO2需地质封存。目前，CO2是要资源化利用6，将CO2气压缩、液化、存储、利用。1、毒气。确保设备、阀门、管路密闭，不得有任何泄露。2、封闭加煤