1、 总反应OHHCOCOCHC2224高温、高压、气化剂煤煤煤气化煤气化合成气合成气CO+HCO+H2 2IGCC发电IGCC发电化肥、甲醇等化肥、甲醇等煤基液体燃料煤基液体燃料制氢制氢直接还原炼铁直接还原炼铁工业/民用燃气工业/民用燃气 需测定煤的反应性、黏结性、结渣性、需测定煤的反应性、黏结性、结渣性、热稳定性、机械强度、粒度组成、灰熔点,热稳定性、机械强度、粒度组成、灰熔点,水分、灰分和硫分等指标,并把上述各指水分、灰分和硫分等指标,并把上述各指标一起作为气化用煤的质量指标。标一起作为气化用煤的质量指标。将煤从地下挖掘出来后再经过各种气化将煤从地下挖掘出来后再经过各种气化技术获得煤气的方法
2、。技术获得煤气的方法。u煤炭地下气化,就是将埋藏在地下的煤炭进行有煤炭地下气化,就是将埋藏在地下的煤炭进行有控制的燃烧,通过对煤的热作用及化学反应而产生控制的燃烧,通过对煤的热作用及化学反应而产生可燃气体的过程。可燃气体的过程。u地下气化过程集建井、采煤、气化工艺为一体。地下气化过程集建井、采煤、气化工艺为一体。u优点:安全性好、投资少、见效快、污染少、效优点:安全性好、投资少、见效快、污染少、效益高,被誉为第二代采煤方法益高,被誉为第二代采煤方法 1)固定床气化:煤由气化炉顶部加入,气化剂由气化炉底部加入,煤料与气化剂逆固定床气化:煤由气化炉顶部加入,气化剂由气化炉底部加入,煤料与气化剂逆流
3、接触。流接触。v鲁奇固定床气化工艺技术已从第一代鲁奇固定床气化工艺技术已从第一代2.6m直径气化炉发展到第四代的直径气化炉发展到第四代的5m直径直径气化炉,单炉产气能力提高。特点是:气化炉,单炉产气能力提高。特点是:氧耗低氧耗低 冷煤气效率高冷煤气效率高 环保处理难度大环保处理难度大原料来源受限原料来源受限2)流化床气化:流化床气化:原料:粒度为原料:粒度为0-10mm的小颗粒煤。的小颗粒煤。优点:煤料层内温度均一,易于控制,气化效率高。优点:煤料层内温度均一,易于控制,气化效率高。通过提高气化温度和气化压力等改进,开发成功了高温温克勒、U-Gas、KRW和CFB等新型流化床气化技术。常压温克
4、勒气化炉3)气流床气化。用气化剂将粒度为气流床气化。用气化剂将粒度为100um以下的煤粉带入气化炉内,也可将煤粉先以下的煤粉带入气化炉内,也可将煤粉先制成水煤浆,然后用泵打入气化炉内。煤料在高于其灰熔点的温度下与气化剂发生制成水煤浆,然后用泵打入气化炉内。煤料在高于其灰熔点的温度下与气化剂发生燃烧反应和气化反应,灰渣以液态形式排出气化炉。燃烧反应和气化反应,灰渣以液态形式排出气化炉。vA.常压粉煤气流床气化(常压粉煤气流床气化(KT炉)炉)B.加压气流床粉煤气化(加压气流床粉煤气化(Shell炉)炉)反应原理与反应原理与K-T炉相同,比炉相同,比K-T炉碳转化率高炉碳转化率高主要工艺特点:主要
5、工艺特点:能源利用率高煤种适应性广单位产气能力高环境效益好v多喷嘴对置式水煤浆气化工艺技术多喷嘴对置式水煤浆气化工艺技术 v德士古水煤浆加压气化工艺技术德士古水煤浆加压气化工艺技术C.湿法加压气流床气化湿法加压气流床气化 v 多喷嘴对置式水煤浆气化装置多喷嘴对置式水煤浆气化装置(1)气化工艺指标先进气化工艺指标先进(2)碳转化率高碳转化率高(3)一对烧嘴跳车时,另一对烧嘴可维持后续生产一对烧嘴跳车时,另一对烧嘴可维持后续生产(4)更适合大型化更适合大型化(5)气体净化处理及含渣水处理工艺先进。气体净化处理及含渣水处理工艺先进。(6)高温热电偶使用寿命更长高温热电偶使用寿命更长(7)工艺控制手段
6、先进,自动化程度高工艺控制手段先进,自动化程度高多喷嘴对置式水煤浆气化炉优点多喷嘴对置式水煤浆气化炉优点 气化技术市场竞争力强,广泛适用于煤基合成气化技术市场竞争力强,广泛适用于煤基合成气制备过程,适合于大型化的煤化工装置、煤基多气制备过程,适合于大型化的煤化工装置、煤基多联产系统,应用前景非常广阔。联产系统,应用前景非常广阔。多喷嘴对置式水煤浆气化技术发展前景多喷嘴对置式水煤浆气化技术发展前景优点:优点:(1)煤种适应性广煤种适应性广(2)连续生产性强连续生产性强(3)气化压力高气化压力高(4)合成气质量好合成气质量好(5)气化温度高气化温度高(6)安全性能好安全性能好(7)有利于环保有利于环保缺点:缺点:(1)制浆噪音大。制浆噪音大。(2)煤浆泵备件消耗高。煤浆泵备件消耗高。(3)氧耗高。氧耗高。(4)需备用需备用热源。热源。(5)耐火材料寿命短。耐火材料寿命短。(6)排渣系统阀门损耗大。排渣系统阀门损耗大。德士古水煤浆气化工艺技术德士古水煤浆气化工艺技术 煤炭气化技术的应用煤炭气化技术的应用,有利于改变中国终端能源的消费有利于改变中国终端能源的消费结构结构,减少煤炭直接燃烧量减少煤炭直接燃烧量,减少因燃煤造成的环境污染减少因燃煤造成的环境污染,在一在一定程度上缓解中国石油供需矛盾定程度上缓解中国石油供需矛盾,对保障中国能源安全具有对保障中国能源安全具有重要意义。重要意义。