煤气化工艺

实例

解放军化肥厂采用鲁奇炉制氨。1972年，德国在吕能 (Lunen)建造世界上第一座IGCC示范电站，容量为 170 MW，采用鲁奇气化炉。 BGL．气化炉子 BGI。是British Gas/l。urgi的缩写。 气化炉 1一煤气骤冷装置}2一原煤闭锁 仓；3一布煤嚣f 4一加压外壳； 5一耐火衬；6一永夹套；7、8一 蒸汽/氧喷嘴；9一排渣口；10一 液渣骤冷室；11一储渣斗 是英国煤气公司与德 国鲁奇公司合作开发 的煤气化技术。原料 煤采用6～50mm粒径 范围，小于6 mm的屑 煤可制成煤粉或水煤 浆同时喷入炉内。它采 用液态排渣，使固定床 气化炉的生产能力得 到进一步提高。 BGI。气化炉的操 作压力为2．5～3．O MPa，反应温度一般为 1400～1600℃，超过灰 渣的流动温度。与传统 的Lurgi炉相比，它的 结构简单，取消了转动 炉箅；气化过程的冷煤 气效率提高，蒸汽分解 率由30%提高到70% ～90%；蒸汽与氧的比 值由8下降到1．5以 下．生产能力提高了2倍以上；粗煤气中的CO。含量由 30%降到3%～5%，煤气的热值提高25%。单炉的煤气化能力最大为500 t/d，操作压 力为2．5 MPa，该装置建在苏格兰的韦斯特菲尔德。 在该示范装置上进行的试验表明：碳转化率可达到 99．9%，冷煤气效率可达到92%，出炉煤气温度 为400～500℃，经水洗骤冷凝结的焦油及飞灰回 送人炉。煤气热值为1300 kJ/kg，负荷的变化范围为 50%～100%，变负荷率为每分钟提高5%负荷和每分 钟降低10%负荷。BGI，气化工艺尚未实现商业 化。 在美国的第五轮洁净煤技术示范计划(CCT—V) 中，BGI。煤气化工艺将应用于格兰德塔(Grand Tower)电厂的477 MW IGCC示范项目，该项目 中的IGCC机组尚未建成。 漉化床气化工艺 流化床气化工艺中气化介质的 流速较高，煤粒相互分离并在气流的作用下在炉内呈 流态化运动。流化床气化炉采用粒度较小的煤(2100433B

煤气化简介

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。

煤气化固定床气化技术

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。

煤气化流化床气化技术

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。

煤气化气流床气化技术

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。

将干粉煤采用密相输送方式送入气化炉，以氧气或空气为气化剂，在高温高压下制取合成气的过程。根据喷嘴设置的数量，分为单喷嘴粉煤气化工艺和多喷嘴粉煤气化工艺。典型工艺有：壳牌粉煤气化工艺、航天炉粉煤气化工艺、科林气化工艺等。

项目一煤气化认知1

项目二煤气化过程8

任务1熟知煤气化原理8

分任务1描述煤气化的过程9

分任务2熟知煤气化的主要反应10

分任务3熟知煤炭气化的化学平衡14

任务2煤气化工艺条件选择19

分任务1熟知煤的性质对气化的影响19

分任务2识读煤气化过程的主要评价指标22

任务3煤气化工艺路线选择23

分任务1认知(固定床)移动床气化工艺23

分任务2认知流化床气化工艺28

分任务3认知气流床工艺32

项目三碎煤加压气化过程38

任务1鲁奇炉原料煤的加工38

分任务1认识原料煤的加工工艺过程38

分任务2原料煤加工设备的操作43

任务2碎煤的气化过程53

分任务1熟知碎煤加压气化的原理53

分任务2碎煤加压气化的工艺条件选择57

分任务3识读碎煤加压气化工艺流程60

任务3认识鲁奇气化炉63

任务4碎煤加压气化装置的操作71

项目四水煤浆加压气化过程77

任务1水煤浆的制备77

分任务1识读水煤浆的制备工艺流程77

分任务2水煤浆制备设备的操作82

任务2水煤浆的加压气化93

分任务1熟知水煤浆加压气化原理93

分任务2探讨水煤浆气化的影响因素96

分任务3识读水煤浆气化工艺流程100

任务3德士古（多喷嘴对置式）气化炉的操作103

任务4灰水处理106

分任务1识读灰水处理工艺流程106

分任务2灰水处理系统的操作109

任务5气化炉的生产操作113

项目五粉煤加压气化过程117

任务1干煤粉的制备117

分任务1识读干煤粉制备工艺流程118

分任务2干煤粉制备系统的操作122

任务2粉煤的气化124

分任务1熟知粉煤气化的原理124

分任务2探讨粉煤气化的影响因素127

分任务3识读粉煤(Shell)气化工艺流程128

任务3Shell气化炉的操作143

项目六煤气化过程的安全与环保148

任务1熟知煤气化过程的安全148

任务2煤气化过程的废水处理152

任务3煤气化过程的废渣处理155

项目七煤炭气化生产操作159

任务1认知煤气化的原料及辅助药品159

任务2原始开车前的准备工作161

任务3装置原始开车170

任务4装置生产工况维持176

任务5装置正常停车操作179

参考文献187