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1、化工前沿技术结课论文现代煤气化技术发展趋势及应用综述2016 年 6 月 25 日目 录前言11 干煤粉气流床加压气化21.1 Shell 干煤粉加压气化21.1.1 Shell 干煤粉加压气化发展优点及瓶颈21.2 HT-LZ 航天炉干煤粉加压气化21.2.1 HT-LZ 航天炉干煤粉加压气化发展优点及瓶颈21.2.2 GSP 气化技术在中国的应用21.3 五环炉干煤粉加压气化（宁煤炉）31.4 科林干粉煤加压气化（CCG）31.5 四喷嘴对置式干煤粉加压气化（东方炉）32 水煤浆气流床加压气化42.1 GE 水煤浆加压气化42.1.1 GE 水煤浆加压气化发展的优点及瓶颈42.2 四喷嘴水
2、煤浆加压气化42.2.1 四喷嘴水煤浆加压气化发展的优点及瓶颈42.3 非熔渣-熔渣分级加压气化（改进型为清华炉）42.4 E-gas(Destec)水煤浆加压气化53 粉煤流化床加压气化53.1 U-gas 灰熔聚流化床粉煤加压气化53.2 SES 褐煤流化床加压气化53.3 灰熔聚常压气化（CAGG）54 碎煤固定床加压气化64.1 鲁奇固定床加压气化64.2 碎煤移动床加压气化64.2.1 碎煤移动床加压气化发展的瓶颈64.2.2 鲁奇固定床加压（碎煤）气化技术在中国的应用64.3 BGL 移动床加压气化75 现代煤气化技术的市场份额分析76 心得体会8参 考 文 献9摘 要现代煤气化技
3、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、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
4、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。【关键词】煤气化 市场应用 气化特点 参数数据分析Development and applicatin of modern coal gasification technologyAbstractModern coal gasification technol
5、ogy is an important part of modern coal chemical industrial plants，involving stable operation of the entire coal plant. This paper introduces application of modern coal gasification technologies in China，summarizes characteristics of gasification processes，application parameters，market data，etc. The
6、 first class gasification technology is entrained-bed gasification process，which can be divided into dry pulverized coal pressurized gasification and wet coal-water slurry pressurized gasification. The typical dry pulverized coal pressurized gasification technologies include Shell Gasifier，GSP Gasif
7、ier，HT-LZ Gasifier，WHG (Ning Mei) Gasifier， CHOREN CCG Gasifier，SE Gasifier. The typical wet coal-water slurry pressurized gasification technologies include GE (Texaco) Gasifier，coal-water slurry gasifier with opposed multi-burners，Multi-.ponent Slurry Gasifier，Non-slag/slag Gasifier (modified as Ts
8、inghua Gasifier)，E-gas Gasifier. The second class gasification technology is fluidized-bed coal gasification process. The typical fluidized-bed coal gasification technologies include U-gas Gasifier，SES Lignite Gasifier，CAGG Gasifier. The third class gasification technology is fixed-bed coal gasifica
9、tion process. The typical fixed-bed coal gasification technologies include Lurgi Lignite Gasifier，Crushed coal Pressure Gasifier，BGL Gasifier. This paper points out the importance of coal gasification and re.mends the strategic goal of .bination of foreign advanced coal gasification concepts and mod
10、ern coal gasification technologies with independent intellectual property rights.【Key words】coal gasification market applications characteristics of gasification parametric data analysis前言现代煤气化技术1-2是现代煤化工装置当中的重中之重，涉及整个煤化工装置的正常运行。通常煤化工装置生产不好的企业都与选择的煤气化工艺不能稳定长周期运行有关，煤化工生产与煤气化技术的可靠、成熟、稳定和长周期运行状态有密切的关联。
11、我国现代煤气化市场上应用的先进煤气化技术种类繁多，达几十种，这些气化工艺大致可以分为3 类： 第一类是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。干法气化有代表性的工艺有Shell 炉 干煤粉气化、HT-LZ 航天炉干煤粉气化、五环炉干煤粉气化、宁煤炉干煤粉气化、科林炉（CCG）干煤粉气化和东方炉干煤粉气化。湿法气化有代表性的工艺有GE 单喷嘴水煤浆加压气化、四喷嘴水煤浆加压气化、熔渣非熔渣水煤浆二级气化、清华炉水冷壁水煤浆加压气化和E-gas水煤浆气化。第二类是流化床粉煤加压气化工艺，主要有代表性的工艺有U-gas 灰熔聚流化床粉煤气化、SES 褐煤流化床气化和
12、灰熔聚常压气化（CAGG）。 第三类是固定床碎煤加压气化，主要有代表性的工艺有鲁奇褐煤加压气化、碎煤移动床加压气化和BGL 碎煤加压气化等。上述各种气化工艺均以适应不同的煤质差异而得到一定范围的使用，并以一定特点、优势以及与煤的匹配适宜性合理而得到市场的青睐和认可，以至这些煤气化技术在一定范围内、适宜特定煤炭资源而存在。下文分别对一些煤气化工艺的主要特点进行简述。1 干煤粉气流床加压气化1.1 Shell 干煤粉加压气化Shell 气化工艺3于1972 年研究，1993 年在荷兰推出，用于燃气发电，投煤量2000t/d装置包括原料煤运输、煤粉制备、气化、除尘和余热回收等工序，其中干粉煤加压输送
13、需要N2 或CO2。壳牌气化炉单炉生产能力大，目前国内已投产的气化炉能力最大为3000t/d。该气化工艺对原料煤适应范围广，如气煤、烟煤、次烟煤、无烟煤、高硫煤及低灰熔点的劣质煤、石油焦等均能用作气化原料。原料煤含灰量在30左右也能气化，灰熔点可高达14001500。1.1.1 Shell 干煤粉加压气化发展优点及瓶颈壳牌炉的主要优点是干煤粉进料、多喷嘴气化、水冷壁内衬，气化的高温煤气上行进入废锅进行冷却回收热量。冷却后的粗煤气经除尘后去气体净化，其中一部分冷合成气去气化炉循环激冷高温煤气。该工艺具有煤转化率高、冷煤气效率高、有效合成气组分高、高位余热回收效果好、系统无需备炉。存在的瓶颈有：设
14、备造价高，投资高的主要因素是采用带膜式壁的废热锅炉、高温高压陶瓷过滤器以及激冷循环气压缩机；激冷用的循环合成气需加压，功耗较大，压缩机也易出故障；气化关键设备结构比较复杂，制造周期长导致项目建设周期长。1.2 HT-LZ 航天炉干煤粉加压气化HT-LZ 是由中航科技集团第一研究院开发的干煤粉气化技术4，2006 年完成安徽临泉15 万吨/年甲醇装置示范工程设计并建设，采用废锅流程，首套装置于2008 年8 月建成调试。该工艺煤种适应性较宽，石油焦、气煤、烟煤、无烟煤、焦炭等均可能作为气化原料，气化温度可在14001500。装置包括原料煤输送、煤粉制备、气化、除尘和余热回收等工序，其中干粉煤加压
15、输送需要N2 或CO2，目前国内在建的气化炉规模最大为2000t/d。1.2.1 HT-LZ 航天炉干煤粉加压气化发展优点及瓶颈该技术采纳了GSP 和GE 成熟的气化工艺优点，气化炉上端与GSP 相近，采用单个组合烧嘴，螺旋水冷壁结构，结构较为简单。下段借鉴GE 的激冷方法，采用全水激冷，使合成气增湿饱和，有利于煤化工下游的气体净化等工艺。有效气体CO+H2 达92%左右，热效率达约95%，碳转化率99%，冷煤效率83%，比氧耗360。气化炉结构采用水冷壁，无耐火砖衬里，具有维修简单等优点。多烧嘴、合成气上行、走废锅流程，饱和水进，吸热后水汽混合物进入中压汽包分离副产比气化炉高1.01.4MPa 的中压蒸汽。该工艺存在的瓶颈：气化炉煤烧嘴与气化反应室匹配不是最佳，膜式壁易烧坏，渣口易磨损，喷水环易烧坏，下降管易堵塞；灰水处理工艺要进一步完善，水耗大，废水排放量大。1.2.2 GSP 气化技术在中国的应用（截至2015 年）序号 企业名称 建厂地点 气化炉台数（备）/ 合成气 设计产品规模
