煤制氣技術現狀及工藝探究

何彥剛

摘 ?要：作為一個以煤炭為主要能源的國家，煤炭是一種不可再生資源，因此迫切需要最大限度地利用它。煤制氣是煤炭深度轉化的主要技術，發展煤化工也是重要的單位技術。煤制氣技術的發展大大提高了煤炭資源的利用率，同時提高了煤炭資源的總體利用率。為確保煤制氣技術的積極應用效果，需要深入了解煤制氣技術，認真分析煤制氣方法的具體分類和技術發展現狀，深入研究煤制氣技術的工藝流程，加深對煤制氣技術的認識。

關鍵詞：煤制氣技術;方法;技術現狀;工藝研究

目前有三種常見的煤制氣：德士古氣化、殼牌氣化和噴嘴交叉氣化。德士古煤制氣的特點是生產能力高，碳轉化率高，但其運行成本高于其他兩種技術。殼牌煤制氣具有高效熱回收和高瓦斯含量的特點，但煤氣爐結構復雜，處理困難。多噴嘴對現場氣化技術具有較高的碳轉化率和較高的有效氣體含量的優點，但投資較大，系統結構復雜。因此，具體使用時應從實際情況來看，選擇合理技術。

一、煤制氣方法的具體分類和技術發展現狀

1.德士古煤氣化技術

其特點是單一煤氣爐的生產能力強、氣化作業溫度高、液體渣、碳轉化率高、氣體質量好、甲烷含量低，而且沒有焦油、萘、苯酚等污染物。廢物處理簡單易行，符合環境要求。對煤炭種類的嚴格要求：煤炭固有水分含量低，否則就會變壞。煤的氧含量必須低，一般低于15%。氧氣含量越高，面糊越差煤灰熔點不得大于1350 c，灰點必須低，一般不大于20%，否則經濟將不好。灰色區域的粘度較低，移動性較好。煤粉粒度較低，通常在40-90微米之間。海灣中的煤炭含量保持在60%以上，否則氣化強度低，經濟性低。

2.殼牌煤氣化技術

干煤粉由多個燃燒器、高溫高壓氣化提供;高溫氣化、鍋爐冷卻、熱回收;氣體質量好，有效氣體成分高;烤箱里沒有用于壓路磚的內部涂層和過境設備，維護量低。但是，13c煤氣爐和鍋爐是復雜和難以處理的。難以選擇材料;高投資過濾器容易堵塞，運行周期短。操作困難，控制系統極其復雜。

3.噴嘴對置式氣化技術

噴嘴氣化技術是中國自主開發的煤制氣。其特點如下：多噴嘴主要增加沖擊通量，將沖擊通量轉化為沖擊通量，改變流場結構，加強質量和熱量傳遞，理論上提高碳轉化率，并適當增加有效氣體的組成。但是氮消耗量大，對有效氣體的組成有很大影響，上部的折射磚容易磨損和損壞。增加資本投資，控制系統復雜，維護成本高。煤炭質量要求與ge水泥漿一樣嚴格。

4.魯奇氣化技術

魯奇有著悠久的氣化技術發展歷史，是德國第一家魯奇公司發明和應用的。魯奇窯的生產方法主要是固體和液體廢物的處置特征：熔點低的煤可以使用。可以使用較小的煤，對機械強度和熱穩定性的要求較低。一些濕度較高的劣質煤和較高的灰可用于生產高質量的城市氣體，這在其他氣化方法中很難實現。可以得到各種各樣的珍貴的油品和輕油前者的回收率接近于低溫干餾，而后者甚至高于低溫干餾。

二、煤制氣主要方法的技術工藝研究

1.德士古煤制氣

當今主流技術。它的特點是對煤種的要求很高，煤的含水量不能太高，更容易變成紙漿。煤的氧含量低于15%，便于轉化為紙漿。煤粉粒度應在40至90微米之間，煤塵熔點不應小于1350 c。這將保證單個氣爐的生產能力。氣化反應過程對作業溫度和液體渣有一定的要求，從而實現了煤的最高轉化率、所產煤的氣化產品質量、甲烷含量低以及無焦油、萘和苯酚等污染物。更重要的是，廢氣、廢水和污泥的處理相對簡單，環境污染相對較低，因此被稱為主流技術。德士古氣化技術的主要優勢是水煤漿，也就是說，它更容易起吊。減少壓縮過程和總體生產能耗。但是，由于設備的限制，也就是說，氣爐內耐火磚的工作條件和使用壽命，氣化溫度不應過高。在氣化過程中，生產和運營成本高，導致設備嚴重磨損。因此，有必要及時更新壓路磚和維修設備。一般而言，這種技術需要一個備用爐，從而大大增加了對建筑設備的投資。由于噴嘴在設備中的使用時間較長，需要經常檢修和更換。這也導致維修費用增加，不得不暫停，以便繼續生產和進行高負荷作業。

2.殼牌煤制氣

因此，這種技術的硬件成本太高，一次性投資很大，限制了其在整個產品組合中的應用。然而，這種技術在生產力方面仍然是不可替代的，而且具有無可替代的優勢。該技術燃氣爐的主要結構是利用冷爐的所有壁向上氣化廢熱鍋爐的多個干煤粉噴嘴，冷氣體返回冷熱氣爐，廢熱爐冷卻氣體。干煤粉由幾個燃燒器供應，高溫高壓氣體，煤和煤氣生產產品質量很好，有效氣體成分高，雜質少。與德士古煤制氣相比，爐內沒有折射磚的內蓋設備部門不斷生產，維護量低，維護成本低。但其設備初始施工結構復雜，施工難度大，設計施工要求較高。材料更嚴格，一次性投入更大。還有兩個致命弱點：過濾器容易堵塞，操作周期短;操作困難，步驟復雜，操作者要求苛刻，電氣控制系統復雜。

3.多噴嘴對置式氣化技術

多噴嘴氣化技術屬于中國自主開發的煤制氣。與外國技術相比，多噴嘴氣化技術在煤量和日常流通壓力方面仍存在一定差距，但也有一些優點值得推廣。由于碰撞方法的原因，四噴嘴煤氣爐采用了霧化角度較大、混合度較高的上膜噴嘴。在生產過程中，影響相對有限，盡管由于其他因素噴嘴霧化不良。由于很難清理附在排氣管上的灰，它們在煤氣爐加熱時自然會脫落，這往往會阻礙排氣管。在四噴嘴式煤氣爐洗滌器塔前添加隔板，灰分落下時將留在隔板外，不會導致管道堵塞。從四噴嘴煤氣爐的實際運行效率來看，技術碳轉化率高，達98%，生產氣體中活性成分含量高，達85%。反應比較充分，煤粉單位產量明顯高于德士古煤制氣，灰分碳含量較低，碳轉化率接近殼牌煤制氣。

結束語

目前中國的煤制氣技術嚴重依賴外國技術，自行開發的煤制氣技術有一些好處，但也有一些局限性。今后，中國要進一步加強煤制氣技術的研究探索，為煤制氣及相關產業的發展奠定基礎。

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