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煤气/煤炭气化国内应用和发展

发布时间: 2011-03-31     来源:

 

1.现状
国内气化技术广泛用于冶金、化工、建材、机械等工业行业和民用燃气,以UGI、水煤气两段炉、发生炉两段炉等固定床气化技术为主。近年来引进国外的先进技术和装置,如山西化肥厂等引进加压鲁奇炉;鲁南化肥厂等引进德士古水煤浆气化炉技术;上海焦化厂引进U-GAS气化炉。水煤气两段炉或发生炉两段炉也有引进,用于制取工业燃气或城市民用煤气。中科院山西煤化所开发了f 0.3mf 1.0m灰熔聚粉煤气化试验装置,目前100t/d工业示范项目还在进行。煤科总院北京煤化所开发了f 0.3m加压粉煤流化床气化试验装置,并进行了试验。中国矿大对煤炭地下气化技术经过多年开发,1995年-1997年在唐山刘庄矿进行了工业产气试验,煤气供附近陶瓷厂燃用。该项目采用“长通道、大断面、两阶段地下气化”技术,可产出空气煤气或水煤气。
我国的能源消费结构与国外不同,煤制气是主要的燃料气和原料气的来源,但技术水平还很低。所采用的工艺主要是固定床常压空气气化工艺,采用的炉型以前多为混合煤气发生炉、水煤气发生炉,近年来通过引进和消化吸收国外的技术,已有一些企业改用发生炉型两段炉气化技术。鲁南化工集团通过对德士古气化炉的消化、吸收、创新,基本掌握了设计、制造技术,已在其所属化肥厂中配10万吨合成氨工程,成功运行多年。近年来,国内对世界先进的煤气化技术进行了不同程度的研究,取得了一些成果,但离商业化应用水平和国际先进水平还相差较远,尤其在关键零部件的寿命、热效率、气化率和环保等方面仍需作大量研究开发工作。
    此外,在煤炭地下气化技术的研究方面,我国有关研究单位进行了十多年的科研工作,并进行了半工业性试验,这项技术对我国部分衰老报废矿及(城市)回收残留煤炭资源并就近供应消费市场有一定的现实意义。
2.发展趋势
我国煤气的市场需求量很大,但国内现有气化技术仍以固定床气化为主,在热效率、气化率和环保方面与国外的加压气化技术、流化床气化技术等先进气化技术相比,水平相差较远。“九五”期间要围绕民用、化工和IGCC三个方面的需要,加强开发流化床气化技术、以型煤为原料的富氧气化技术、高温煤气净化技术以及与IGCC发电配套的气化技术的研究开发。“九五”将继续进行煤炭地下气化的研究。
建设循环流化床煤气化示范工程以及与前述IGCC发电示范工程配套的气化技术示范工程。
国内煤气化新技术发展
(1) HT—L粉煤加压气化炉 国内首套HT—L粉煤加压气化炉一次投料试车成功,打破了煤制气技术由国外长期垄断的局面,为中国煤化工产业的发展奠定了重要基础。HT—L粉煤加压气化炉被誉为“航天第一炉”,采用航天火箭发动机的技术和热力场计算原理,由北京航天煤化工工程公司设计制造。目前,“航天第一炉”已在河南永城煤业集团濮阳龙宇化工公司投入使用。
(2) 煤制乙二醇  由中国科学院福建物质结构研究所联合江苏丹化集团有限责任公司和上海金煤化工新技术有限公司开发的世界首个20×10 t/a煤制乙二醇工业示范项目,于2009年12月7日打通全流程,12月14日完成一周的试运行,生产出合格的乙二醇产品。此举标志着我国在世界上率先实现了煤制乙二醇成套技术的工业化应用。
(3) 水煤浆加压气化技术 山东鲁南化肥厂从美国Texaco公司引进技术,干1993年建成投产了中国第一套Texaco水煤浆气化装置。此后上海焦化厂、陕西渭河煤化工公司等又相继引进了Texaco水煤浆气化技术。华东理工大学等单位还开发了具有自主知识产权的多喷嘴对置水煤浆气化炉,己有3台炉在鲁南化肥厂投运。西北化工研究院自主开发了多元料浆气化技术。清华大学的熔渣非熔渣气化炉在气化炉增加了二级喷氧装置,可提高气化效率。这几种水煤浆气化技术都已基本成熟。
(4) 粉煤气化技术 目前国内己引进壳牌粉煤气化炉有20多台,大多数企业壳牌炉己经进入运行阶段。该炉型具有生产能力大、气化效率高、环保性能优等特点,但也有运行稳定性差、抗干扰能力弱、投资大、经济效益差等问题。国内近年来也开发了一些干粉煤气化技术。典型的有华能集团西安热工院开发的二段粉煤气化炉已在天津华能绿能IGCC项目、满洲里煤化工项目等应用,预计2011年左右可建成投产。航天石化工程公司开发的HT—L炉属干粉煤气化技术,采用单喷嘴激冷流程,简化了流程,目前已建成了年产l5万t甲醇的气化炉。