现代煤气化技术发展趋势及应用综述

现代煤气化技术是现代煤化工装置中的重要一环,涉及整个煤化工装置的正常运行。本文分别介绍了中国市场各种现代煤气化工艺应用现状,叙述汇总了其工艺特点、应用参数、市场数据等。包括第一类气流床加压气化工艺,又可分为干法煤粉加压气化工艺和湿法水煤浆加压气化工艺。干法气化代表性工艺包括Shell炉干煤粉气化、GSP炉干煤粉气化、HT-LZ航天炉干煤粉气化、五环炉(宁煤炉)干煤粉气化、二段加压气流床粉煤气化、科林炉(CCG)干煤粉气化、东方炉干煤粉气化。湿法气化代表性工艺包括 GE水煤浆加压气化、四喷嘴水煤浆加压气化、多元料浆加压气化、熔渣-非熔渣分级加压气化(改进型为清华炉)、E-gas(Destec)水煤浆气化。第二类流化床粉煤加压气化工艺,主要有代表性工艺包括U-gas灰熔聚流化床粉煤气化、SES褐煤流化床气化、灰熔聚常压气化(CAGG).第三类固定床碎煤加压气化,主要有代表性工艺包括鲁奇褐煤加压气化、碎煤移动床加压气化和BGL碎煤加压气化等。文章指出应认识到煤气化技术的重要性,把引进国外先进煤气化技术理念与具有自主知识产权的现代煤化工气化技术有机结合起来。     

生物质气化技术研究现状及其发展

生物质气化技术是洁净利用生物质能的有效方法之一。综述了生物质气化剂气化技术及其影响可燃气成分的主要因素,着重介绍几种常见的生物质气化剂在气化过程中发生的主要化学反应和在国内外的研究及应用现状。通过气化技术性能的对比,提出了研究开发经济上可行、效率较高的气化剂气化技术,同时阐明了我国生物质气化技术上亟待解决的难题,为我国在今后生物质气化剂气化领域的发展提供方向。     

不同影响因素对煤焦气化特性的影响

为了消除内、外扩散对煤焦气化反应的影响,通过热重分析仪进行了3种煤焦的气化反应实验,气化剂为CO2.研究了焦样粒径大小、焦样质量和气化剂流量对气化反应的影响,最终确定消除内、外扩散时的实验条件.此外还研究了气化温度对煤焦气化过程的影响.根据实验结果选取了3种动力学模型进行拟合,选取最适合描述气化反应的模型.结果表明:煤焦粒径对气化反应没有影响;随着煤焦质量减少,煤焦气化活性增加,但煤焦质量降低至一定值后气化活性不再变化;随着CO2流量增加,煤焦气化活性增加,但CO2流量增加至一定值后气化活性不再变化.混合反应模型最适合描述煤焦的气化反应过程.     

无烟块煤在碎煤加压气化工艺中的应用

UGI作为国家限制类气化技术已无法满足现代大型工业化的要求,碎煤加压连续气化技术可作为无烟块煤气化技术的未来发展方向。实践运行结果表明使用无烟块煤气化具有气化温度高、气化效率高、蒸汽消耗量少及煤气水易处理等优点。同时根据无烟块煤气化特性,应对碎煤加压气化技术进行优化升级。本文介绍了无烟煤在碎煤加压气化炉上的运行情况,无烟块煤气化的发展方向。     

恒温下生物质与煤共气化特性研究

煤和生物质进行共气化不仅拥有煤和生物质单独气化的优点,还能够消除弥补煤与生物质分别气化时的缺点。在自行搭建的热重分析仪上进行了煤与生物质的共气化实验研究,研究了焦样粒径、CO2流量对气化反应的影响。研究了煤与生物质单独气化的特性,结果显示生物质的气化活性要高于煤;研究了煤与生物质共气化特性,发现在气化反应前期存在一定的抑制作用,气化反应后期存在协同作用。     

德士古水煤浆气化流程技术新进展

德士古水煤浆气化技术是二十世纪四十年代美国德士古石油公司在重油气化基础上发展的气化技术,经过开发七十年代推出了具有代表性的加压水煤浆气化技术。此技术于上世纪八十年代进入了中国。德士古水煤浆气化技术包括了煤浆制备、水煤浆气化、灰水处理等技术。根据热量回收方法气化炉分为全废锅流程气化工艺、半废锅流程气化工艺和激冷式流程气化工艺。神宁集团煤炭化学工业分公司甲醇厂德士古废锅流程气化技术全套设备为原首钢德士古全废锅流程气化技术。     

深部煤层地下气化及其应用前景

分析了深部煤层地下气化的特点及关键技术,总结了西班牙地下气化现场试验,探讨了深部煤层地下气化过程碳捕获与碳储存的可行性,展望了深部煤层地下气化在中国应用的前景.结果表明,受控后退注入式深部煤层地下气化技术是可行的,所得产品煤气的热值可与地面气化煤汉气相比,而且明显高于浅部煤层地下气化.高压地下气化有利于获得理想的煤气组成及维持气化过程稳定进行.深部煤层地下气化可以和碳储存相结合,从而实现零排放的燃料加工利用过程.     

煤加氢气化制备可替代天然气的研究进展

煤加氢气化是介于气化与液化之间的第三代洁净煤气化技术,本文综述了煤加氢气化、水蒸气加氢气化、催化加氢气化以及加氢气化工艺的研究进展,并对煤加氢气化技术的发展进行了展望。该文对煤加氢气化的实验研究和工业化生成具有重要的指导意义。     

煤温和气化技术研究进展

综述了煤温和气化催化剂种类、催化气化反应机理及反应动力学的研究成果及其进展.分析总结了煤结构、催化剂、气化温度及气化剂等对气化反应的反应活性和产物气组成的影响,指出现有温和气化过程中存在的不足,并对煤温和气化技术进行了展望.     

生物质化学链气化制取合成气模拟研究

利用Aspen Plus软件建立生物质化学链气化制取合成气模型,对铁基生物质化学链气化制取合成气进行模拟计算,分析气化过程中温度和压力等因素变化对生物质气化制取合成气的影响,探讨了氧载体存在对生物质气化过程的影响.结果表明,H2和CO是生物质化学链气化产生的合成气中最主要的两种产物,气化温度的提高对气化过程是有利的,而压力的提高降低了气化效果,气化温度在800℃～850℃较为适宜;载氧体的存在能显著提高合成气的产率.     

水煤浆水冷壁废锅气化过程的模拟研究

采用Aspen Plus流程模拟软件模拟了水煤浆水冷壁废锅气化过程,并将模拟结果与工业运行数据对比,验证了模型准确性。在此基础上,分析了气化压力和水煤浆浓度对气化温度、有效气产量、合成气组成、氧煤比、比氧耗和比煤耗等气化参数的影响。结果表明,气化压力对气化过程基本没有影响,可根据需要选择适宜压力;当保持氧气流量恒定时,随水煤浆浓度增大,有效气含量增加,气化温度升高,即提高水煤浆浓度易导致气化炉飞温,因此进一步研究了在前述模拟条件不变,且保持气化温度恒定时,水煤浆浓度变化对气化参数的影响。结果表明,随水煤浆浓度增大,氧煤比降低,有效气含量增加,比氧耗、比煤耗降低,因此在气化炉不超温的情况下,应尽量提高水煤浆的浓度,以降低系统能耗。     

水煤浆气化与粉煤气化的模拟评价

用模拟法对水煤浆气化和粉煤气化进行评价,用于合成氨流程的粉煤气化工艺比水煤浆气化工艺的氧耗量少6％,纯合成气产量高6％。     

适合于炼厂制氢的煤气化技术选择

阐述炼厂煤/焦制氢的必要性以及煤气化技术在制氢项目中的重要性,介绍国内外主要煤气化技术,并从气化压力、原料的适应性、产品的适应性、投资和操作费用等不同方面对粉煤气化技术和水煤浆气化技术进行了分析。重点分析了不同水煤浆气化技术对炼厂制氢项目的影响,分析认为单喷嘴水煤浆气化技术具有自己独特的优势,是炼厂制氢项目较为适合的技术。     

气流床水煤浆气化技术的应用现状及开发进展

气流床水煤浆气化是煤高效、洁净利用的一项关键技术。简述了具有代表性的气流床水煤浆气化技术的应用现状及开发进展,并分析了影响水煤浆气化的主要因素,如烧嘴、耐火砖、进料系统、激冷环等,提出了一些改进措施。     

当前主要气流床煤气化工艺技术分析

气流床煤气化是我国煤高效洁净利用的关键技术。本文总结了气流床煤气化技术的基本特点和主要影响因素,着重介绍了具有代表性的气流宋蟮苦气化技术：德士古水煤浆加压气化技术、壳牌删耻乾化技术、GSP气流床气化技术、多喷嘴对置式水煤浆气化技术以及航天炉（HT-L）粉煤加压气化技术,并讨论了各种技术各自的优势及存在的问题。     

我国煤气化技术的特点及应用

介绍了我国煤气化技术的发展现状;论述了固定床间歇气化技术、恩德炉粉煤流化床气化技术、灰熔聚煤气化技术、壳牌煤气化技术、德士古水煤浆加压气化技术、四喷嘴对置式水煤浆气化技术等煤气化技术的工艺特点、技术优势和不足;针对煤气化技术的选择提出了相关注意事项。     

多元料浆气化装置的设备布置及工艺配管设计

多元料浆气化技术是国内自主开发的洁净煤气化技术。通过与Shell粉煤气化技术及Texaco水煤浆气化技术的对比,介绍了多元料浆气化的主要技术特点和工艺指标;从设备管道材料的选择、阀门选型、主要设备及关键工艺管道的布置等方面阐述了多元料浆气化装置的设计要点。     

水煤浆气化掺用石油焦运行的实践及问题分析

为实现生产控煤任务,进行了水煤浆气化装置的掺焦运行实践。研究了石油焦掺加比例对煤浆性能的影响,实验结果及生产运行表明,掺加石油焦后,煤浆浓度提高,黏度降低。针对生产中掺加石油焦后水煤浆气化炉、渣水系统、脱硫系统存在的问题进行了原因分析,并采取了相应的工艺调整和优化措施,实践表明,水煤浆气化装置掺加石油焦运行,在完成控煤任务的同时,保证了装置长周期稳定运行的效果。     

兖矿鲁化煤气化技术的应用与研发

介绍了兖矿鲁化煤气化技术的引进、消化吸收及应用,以及兖矿鲁化对新型水煤浆气化技术和粉煤气化技术的研发推广情况。     

煤浆自动跟踪系统在氧煤比调节中的应用

阐述了水煤浆气化装置在运行过程中,高压煤浆泵多次出现不打量造成气化炉过氧和跳车问题的分析和总结,通过采用煤浆自动跟踪系统,快速克服因煤浆泵不打量而造成的煤浆流量大幅扰动问题,达到气化炉安全稳定运行的目的。