我國煤化工氣化工藝與設備的關鍵技術分析

劉 東

（眾一阿美科福斯特惠勒工程有限公司寧夏分公司，寧夏銀川 750001）

我國煤化工氣化工藝與設備的關鍵技術分析

劉 東

（眾一阿美科福斯特惠勒工程有限公司寧夏分公司，寧夏銀川 750001）

對煤化工氣化工藝以及設備的關鍵技術進行了簡要的分析和闡述。在分析過程中，應當對鋼材檢測、尺寸偏差校正等方面給予高度的重視，進行嚴格地控制，這樣才能在最大程度上保證煤化工氣化工藝的順利、安全、穩定地展開，這對我國煤化工氣化行業的發展也是非常有利的。

煤化工；氣化工藝；設備；關鍵技術

我國是一個能源大國，但又是一個人均能源資源占有量低的貧國。我們的人均能源資源占有量為全世界人均水平的1/2，僅為美國人均水平的1/10，而且一次能源結構中75%以上是煤，煤在我國能源結構中，占據著非常重要的地位。我國能源結構以煤為主估計在21世紀都不會有改變。在擬定經濟發展及社會可持續發展的戰略目標上，將煤的清潔、高效利用放在了首位。因此，發展煤氣化煤基能源、化工系統是未來的方向，更是能源及企業界的共同認知。

煤化工基礎原料為煤，煤炭在高溫的環境下生成以CO、H2為主要成分的粗煤氣（或稱合成氣、工藝氣），粗煤氣通過洗滌、變換等工藝后按照煤化工裝置最終產品所需比例送入合成裝置。煤化工氣化裝置是煤化工的龍頭工藝，氣化工藝的選擇最終決定了企業的成本、可持續性運行的根本。本文在煤化工氣化工藝設備了解的基礎上，對煤化工氣化工藝中技術進行了簡要的梳理，這對其行業的發展具有非常重要的意義。

1 GSP干煤粉加壓氣化技術

此技術是氣化技術，是通過氣流床加壓所實現的。干煤粉經過干燥、磨細后作為原料入到爐內，氣化后由頂端進入，在氣化爐內有水冷壁作為內件，為單燒嘴下行制氣。當前，世界上這類最大的裝置可一次性投入720t/d褐煤。與Shell爐相比，因為其冷流程用水即可，因此更加節約成本，對于化工生產來說特別適用。

2 Shell干煤粉加壓氣化技術

此技術和GSP干煤粉加壓氣化技術屬于。但其氣化的煤種類比較多，如無煙煤、高灰熔點煤、煙煤等等，入爐的干煤粉同樣要經過干煤粉，但是由下部進入，是燒嘴上行制氣。當前世界上最大的氣化爐處理量是2 000t/d煤（氣化壓力3.0MPa）。爐采用的也是水冷壁，無耐火磚襯里，因此可以對高灰熔點的煤進行氣化，但是仍要添加石灰石做助熔。

3 GE水煤漿加壓氣化技術

GE水煤漿加壓氣化技術也為流床加壓氣化技術，和上述兩個技術相比，其入爐比較簡單，且節約、安全，直接采用原料入爐即可，對原料煤適應性廣，而且對多種煤型都可用作于氣化原料，與Shell干煤粉加壓氣化技術相比，其適應煤更多。并且還要確保氣化系統不需要外供過熱蒸汽及輸送氣化用原料煤的氮氣或是二氧化碳。且氣化系統的總熱有效率可達96%左右。比上述兩種技術其總有效率都高。

4 魯奇固定床煤加壓氣化技術

魯奇固定床煤加壓氣化技術對于原料要求比較高，要求其熱穩定性、化學活性好，且機械強度要高。主要是用于不粘或結弱粘結性煤、氣化褐煤。適用于生產城市煤氣、燃料氣。

5 常壓固定床間歇式無煙煤（或焦炭）氣化技術

常壓固定床間歇式無煙煤（或焦炭）氣化技術是中國氮肥產業常用的技術，有著自己的特點，即固定床空氣、蒸汽間歇制氣。

6 常壓固定床無煙煤（或焦炭）富氧連續氣化技術

常壓固定床無煙煤（或焦炭）富氧連續氣化技術的特點在于原料采用粒度8～10mm的無煙煤或焦炭，以富氧為氣化劑、連續氣化。其原料利用率相對常壓固定床間歇式無煙煤（或焦炭）氣化技術而言有所提升，對設備的維修量較小且對大氣沒有污染，特別適用于無煙煤地區，是常壓固定床間歇式無煙煤（或焦炭）氣化技術的一種升級。

7 灰熔聚煤氣化技術

灰熔聚煤氣化技術是山西煤炭化學研究所發明的，特別是煤種適應廣，同屬于流化床氣化爐，其煤灰不會發生熔融，灰渣熔可發、塊狀提成出?？梢詺饣置?、低化學活性的煙煤和無煙煤、石油焦。投資不大且成本低。但問題在于操作壓力比較快，對于綜合利用、環境污染等問題還需要進一步解決。

8 結束語

煤氣化工藝技術的首記原則∶工藝技術需要構建在潔凈煤氣化技術的基礎上。當前仍未能開發出萬能煤氣化爐型、技術，且不同的煤氣化爐型和氣化技術都有著自身的特點，且優劣并存，也有自己所合適的煤種及適用性。這樣才能在最大程度上保證煤化工氣化工藝設備的正常運行，提升煤化工氣化生產的質量以及效率，展現了現代煤化工氣化工藝的優勢，從而進一步推動了我國煤化工氣化行業的發展進程。

[1] 張蕊.煤化工氣化工藝與設備的關鍵技術[J].化工機械，2016，（5）∶685-686+700.

[2] 于光元，李亞東.煤氣化工藝技術分析[J].潔凈煤技術，2015，（4）∶39-43.

Analysis on Key Technology of Coal Gasification Process and Equipment in China

Liu Dong

This paper briefly analyzes and expounds the key technology of coal gasification process and equipment.And，in the process of analysis，should be on the steel detection，size deviation correction，given a high priority，strict control，so as to ensure the coal chemical gasification process smooth，safe and stable in the maximum extent，the development of China's coal chemical industry and gas industry，is also very beneficial.

coal chemical industry；gasification technology；equipment；key technology

TQ546

B

1003-6490（2017）02-0009-01

2017-02-01

劉東（1983—），男，天津人，工程師，主要研究方向為化工工藝。