煤气化

固体燃料在高温常压或加压条件下与气化剂反应，转化为气体产物和少量残渣的过程

煤气化是指煤或焦炭、半焦等固体燃料在高温常压或加压条件下与气化剂反应，转化为气体产物和少量残渣的过程。气化剂主要是水蒸气、空气(或氧气)或它们的混合气，气化反应包括了一系列均相与非均相化学反应。所得气体产物视所用原料煤质、气化剂的种类和气化过程的不同而具有不同的组成，可分为空气煤气、半水煤气、水煤气等。煤气化过程可用于生产燃料煤气，作为工业窑炉用气和城市煤气，也用于制造合成气，作为合成氨、合成甲醇和合成液体燃料的原料。是煤化工的重要过程之一。

分类

煤的气化类型可归纳为五种基本类型：自热式的水蒸汽气化、外热式水蒸汽气化、煤的加氢气化、煤的水蒸汽气化和加氢气化结合制造代用天然气、煤的水蒸汽气化和甲烷化相结合制造代用天然气。

工艺技术

简介

煤气化工艺是生产合成气产品的主要途径之一，通过气化过程将固态的煤转化成气态的合成气，同时副产蒸汽、焦油（个别气化技术）、灰渣等副产品。煤气化工艺技术分为：固定床气化技术、流化床气化技术、气流床气化技术三大类，各种气化技术均有其各自的优缺点，对原料煤的品质均有一定的要求，其工艺的先进性、技术成熟程度也有差异。

固定床气化技术

碎煤固定层加压气化采用的原料煤粒度为6～50mm，气化剂采用水蒸汽与纯氧作为气化剂。该技术氧耗量较低，原料适应性广，可以气化变质程度较低的煤种（如褐煤、泥煤等），得到各种有价值的焦油、轻质油及粗酚等多种副产品。该技术的典型代表是鲁奇加压气化技术和BGL碎煤熔渣气化技术。

该气化技术的优点：

原料适应范围广，除黏结性较强的烟煤外，从褐煤到无烟煤均可气化，可气化水分、灰分较高的劣质煤。

氧耗量较低，气化较年轻的煤时，可以得到各种有价值的焦油、轻质油及粗酚等多种副产品。

该气化技术存在的不足：

该技术出炉煤气中甲烷和二氧化碳的含量较高，有效气的含量较低。

蒸汽分解率低。一般蒸汽分解率约为40 %，蒸汽消耗较大，未分解的蒸汽在后序工段冷却，造成气化废水较多，由于废水中含有酚类物质，导致废水处理工序流程长，投资高。

流化床气化技术

粉煤流化床加压气化又称之为沸腾床气化，这是一种成熟的气化工艺，在国外应用较多，该工艺可直接使用0～6mm碎煤作为原料，备煤工艺简单，气化剂同时作为流化介质，炉内气化温度均匀，典型的代表有德国温克勒气化技术，山西煤化所的ICC灰融聚气化技术和恩德粉煤气化技术。

虽然近年来流化床气化技术已有较大发展，相继开发了如高温温柯勒（HTW）、U-Gas等加压流化床气化新工艺以及循环流化床工艺（CFB），在一定程度上解决了常压流化床气化存在的带出物过多等问题，但仍然存在煤气中带出物含量高、带出物碳含量高且又难分离、碳转化率偏低、煤气中有效成分低，而且要求煤高活性、高灰熔点等多方面问题。

气流床气化技术

气流床加压气化技术大都以纯氧作为气化剂，在高温高压下完成气化过程，粗煤气中有效气（CO+H2）含量高，碳转化率高，不产生焦油、萘和酚水等，是一种环境友好型的气化技术。

气流床气化技术主要分为水煤浆气化技术和粉煤气化技术。

技术实践

气流床加压气化技术以惠生与壳牌联合开发的混合气化技术（Hybrid）为例：Hybrid是一种先进的粉煤气化技术，该技术结合了现有壳牌 SCGP废锅流程优点，包括粉煤加压气化输送系统、多烧嘴侧喷式烧嘴布置、膜式水冷壁、间歇排渣等已经在现有SCGP装置被充分验证成熟可靠的工艺，同时又去掉了现有流程中复杂而容易出故障合成气冷却器（废锅）和飞灰过滤器，并且结合了目前被广泛应用于现有气化技术的合成气激冷工艺，既保留了壳牌SCGP废锅流程原有的煤种适应性强、易大型化等特点，采用优点，又吸收了现有激冷技术的优点，并有针对性地做出了改进。

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