煤制氣方法的技術(shù)現(xiàn)狀及工藝研究

摘 要：隨著不可再生能源的不斷開采，煤的儲量不斷的減少，作為主要的能源物資，煤的減少可能會造成經(jīng)濟危機。雖然現(xiàn)在清潔及可再生能源在不斷的滲入到各個領(lǐng)域中，但是煤能源的使用還是占著很大的一部分。使用煤制氣的途徑，可以使煤炭的能源利用率的到很大的提升，而且對于環(huán)境沒有什么破壞。對現(xiàn)在的煤制氣方法技術(shù)現(xiàn)狀進行分析可以了解煤制氣的不足之處以及未來發(fā)展的趨勢，對煤制氣的工藝進行研究可以提高煤制氣工藝的效率，提升煤制氣的品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：煤制氣方法；技術(shù)現(xiàn)狀；工藝研究

隨著國家提倡科學發(fā)展觀，能源使用對環(huán)境的污染得到了很好的控制，其中煤炭能源的使用在向著清潔的煤制氣轉(zhuǎn)型，對環(huán)境的污染得到了很好的控制。煤制氣的制造過程涉及到化學及物理的變化，把煤炭的原材料用氣壓或者化學試劑進行處理得到所需要的氣體或者甲醇及天然氣等我們常用的清潔能源。煤制氣的使用標志著我國社會的進步，在推動清潔能源使用上發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。為了能使的煤制氣的純度及制造效率更進一步，就需要對煤制氣的現(xiàn)狀有足夠的了解及對工藝流程等進行改善，尋求更好的制作工藝，為制造煤制氣減少煤炭的浪費。

1 對煤制氣方法的技術(shù)現(xiàn)狀進行分析

1.1 煤制氣現(xiàn)在主要的應用情形

在上個世紀及本世紀處都是以煤炭作為主要的使用能源，由于科技發(fā)展達不到現(xiàn)在的程度，一般都是使用大自然的原材料，比如木材及煤炭等。由于煤炭能源的有限性，所以現(xiàn)在全世界都對能源使用造成的環(huán)境問題及能源的利用率問題有著很大的重視。所以煤炭的使用不能像原來的單純處理后使用，需要度對煤炭進行化學及物理的處理，制造成煤制氣，大大的提高了煤炭能源的利用率，對于環(huán)境造成的影響也有著很大的減少。但是現(xiàn)在煤制氣方法還不是非常的成熟，制造的工藝還是比較的繁瑣，流程相對復雜，同時也需要比較多的能量進行轉(zhuǎn)換。煤制氣在全球都有應用，但是不同發(fā)達程度之間的應用程度也存在著一定的差異，煤制氣的應用是全球的需要。屬于科學發(fā)展觀中重要的組成部分。

1.2 煤制氣現(xiàn)在的發(fā)展程度

煤制氣是以煤炭為原材料進行處理得到清潔利用率高的能源。煤制氣發(fā)展的歷程不是很長，但是已經(jīng)取得了一定的成果，特別是我國現(xiàn)在推行清潔能源的使用，對煤制氣的方法更是具有推動的作用。雖然煤制氣具有了一定的發(fā)展，但是還是其中的技術(shù)還是不是很完善，對于煤炭的利用率還不是很高。由于我國天然氣的生產(chǎn)達不到我國的需求，所以要對天然氣進口，成本及一些稅費用都是比較高，所以為了滿足能源上的需求，國家對煤制氣行業(yè)給予鼓勵的政策。現(xiàn)在煤制氣還在一個飛速發(fā)展道路上，煤制氣的利用在不斷的提高。

1.3 煤制氣現(xiàn)階段中存在的主要問題

煤制氣制造的過程存在著高溫高壓的環(huán)境，這就存在著安全的隱患。其中煤氣中毒、煤氣輸送管道爆炸、爐水夾套爆炸、煤氣發(fā)生爐爐體爆炸等安全事故是現(xiàn)在煤制氣在制造生產(chǎn)過程中主要存在的安全問題。隨著企業(yè)管理水平不斷的提高，安全設施不斷的建設，安全事故的發(fā)生率有著顯著的減少。

2 煤制氣方法的工藝研究

煤制氣的制造過程相對麻煩，在很早之前就對煤制氣具有探究，煤制氣就是把煤炭原材料進行處理的到我們所需要的各種氣體或者是油體之類便于運輸?shù)哪茉矗瑫r也使煤炭的利用率的到提升。現(xiàn)階段主要的制造工藝要有：德士古煤氣化技術(shù)、殼牌煤氣化技術(shù)、多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)等等。

2.1 德士古煤氣化技術(shù)簡述及研究

2.1.1 德士古煤氣化技術(shù)簡述

德士古煤氣化技術(shù)是一種發(fā)展比較久的技術(shù)，起源于1857年由德國的Siemens兄弟發(fā)明出德士古煤氣爐，利用了煤炭與水的結(jié)合形成水煤漿，再利用設備進行壓強的處理。一般的德士古煤氣爐具有2000噸的容量，能承受4到6.5MPa。的古煤氣化技術(shù)具有的優(yōu)點有：產(chǎn)量大，效率高，在制造過程中甲烷比較少；對于環(huán)境的破壞小，生產(chǎn)的污染物少；生產(chǎn)的煤制氣質(zhì)量上比較良好，純度較高；但是其中純在不足之處：由于溫度在生產(chǎn)過程中，氣體的溫度過于太高，對于爐內(nèi)部有著一定的影響，鍋爐的檢修成本比較高。

2.1.2 對德士古煤氣化技術(shù)研究

一種工藝的成熟離不開精益求精的追求，為了能使對德士古煤氣化技術(shù)能夠更加的完善。首先是對德士古煤氣爐進行質(zhì)量上的要求。使用更加抗高溫的材料進行制造，為檢修成本得到節(jié)約，同時也是提高鍋爐的使用壽命。可以針對比較復雜的流程進行簡易化。使得工藝簡單方便，生產(chǎn)效率更加高。

2.2 殼牌煤氣化技術(shù)的簡述及研究

2.2.1 殼牌煤氣化技術(shù)的簡述

殼牌煤氣化技術(shù)是利用煤炭原材料在高溫高壓的環(huán)境之下，在有氧及無氧的情況下發(fā)生不同的化學反應得到不同的產(chǎn)物。最終的到需要的CO與H2為主的氣體。殼牌煤氣化技術(shù)具有很多的優(yōu)點：煤種適應性廣；單系列生產(chǎn)能力大；碳轉(zhuǎn)化率高；產(chǎn)品氣體質(zhì)量好；氣化氧耗低；熱效率高；負荷調(diào)節(jié)方便；運轉(zhuǎn)周期長；環(huán)境效益好等等優(yōu)點。其中碳轉(zhuǎn)化率達到99%，這是在諸多方法中效率達到最高的一種。但是也存在著一定的缺點：殼牌煤氣化生產(chǎn)的流程步驟比較多，生產(chǎn)時間也比較長，在實際生產(chǎn)過程中對于流程的控制比較復雜，操作難度相對于其他工藝難。

2.2.2 殼牌煤氣化技術(shù)的研究

殼牌煤氣化技術(shù)是現(xiàn)在煤制氣制造中的主要工藝，生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量都是比較良好的。最重要的是它的碳轉(zhuǎn)化率極高。對于我國這樣一個需要能源的大國，就需要對殼牌煤氣化技術(shù)進行改進，雖然其中存在著一定的困難，但是只要把存在的不足之處給予針對，發(fā)現(xiàn)解決的辦法。

2.3 多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)的簡述及研究

2.3.1 多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)的簡述

多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)的簡述是由我們國家自主研發(fā)的一種煤制氣的方法。這是根據(jù)德士古煤氣化技術(shù)進行的一種創(chuàng)新及拓展，在德士古煤氣化技術(shù)的基礎上，結(jié)合我國的需要進行的一種研發(fā)。多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)具有以下優(yōu)點：對煤的要求低，煤種適應強；原材料的來源廣泛，煤炭原材料中存在的其它雜質(zhì)對產(chǎn)品的生產(chǎn)影響不大，生產(chǎn)的產(chǎn)量大，與城市之間的聯(lián)系較為密切，能為城市提供清潔的能源；能夠得到其他許多有用的副產(chǎn)品，比如甲醇、甲醛、甲胺、醋酸等一系列C1化工產(chǎn)品，可以利用這些產(chǎn)品進行許多化學原料的生產(chǎn)，實現(xiàn)廢物利用。

2.3.2 多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)的研究

這是一種比較新型的煤氣制造工藝，也是我國一項重要的研發(fā)，對于煤制氣的行業(yè)具有很大的推動作用。作為一種新型的工藝，需要對工藝流程進行嚴格的把控，進行工藝的簡化以及產(chǎn)品質(zhì)量的提升。多噴嘴對置式水煤漿氣化也標志著我國煤制氣的發(fā)展，為煤制氣行業(yè)帶來更好的發(fā)展空間。

3 煤制氣技術(shù)在未來的發(fā)展

煤制氣的技術(shù)會根據(jù)需求越來越成熟，在未來也會出現(xiàn)更好的工藝流程。為了滿足人們及國家的需要，煤制氣的技術(shù)研究人員應該大膽的創(chuàng)新，尋求更加良好的技術(shù)方法，為煤制氣的發(fā)展做出貢獻。在煤制氣技術(shù)探究時要充分考慮到煤制氣在生產(chǎn)過程中對環(huán)境的影響以及對煤炭的利用率問題。煤制氣技術(shù)的發(fā)展也會趨于多樣化，不同的技術(shù)，收益以及適應的環(huán)境及條件不盡相同。

4 結(jié)束語

煤制氣技術(shù)的發(fā)展需要根據(jù)煤制氣技術(shù)的現(xiàn)狀進行對各工藝存在的問題進行分析，找出不足之處，得到解決的辦法改進工藝。煤制氣在很長一段時間之內(nèi)還是世界主要的能源之一，對煤制氣技術(shù)的研究時非常有必要的。

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作者簡介：

郝文龍（1989- ），男，山西省古交市人，本科，2013年9月畢業(yè)于太原理工大學現(xiàn)代科技學院煤化工專業(yè)，煤化工助理工程師，研究方向：煤化工。