煤制气技术现状及工艺探究

何彦刚

摘  要：作为一个以煤炭为主要能源的国家，煤炭是一种不可再生资源，因此迫切需要最大限度地利用它。煤制气是煤炭深度转化的主要技术，发展煤化工也是重要的单位技术。煤制气技术的发展大大提高了煤炭资源的利用率，同时提高了煤炭资源的总体利用率。为确保煤制气技术的积极应用效果，需要深入了解煤制气技术，认真分析煤制气方法的具体分类和技术发展现状，深入研究煤制气技术的工艺流程，加深对煤制气技术的认识。

关键词：煤制气技术;方法;技术现状;工艺研究

目前有三种常见的煤制气：德士古气化、壳牌气化和喷嘴交叉气化。德士古煤制气的特点是生产能力高，碳转化率高，但其运行成本高于其他两种技术。壳牌煤制气具有高效热回收和高瓦斯含量的特点，但煤气炉结构复杂，处理困难。多喷嘴对现场气化技术具有较高的碳转化率和较高的有效气体含量的优点，但投资较大，系统结构复杂。因此，具体使用时应从实际情况来看，选择合理技术。

一、煤制气方法的具体分类和技术发展现状

1.德士古煤气化技术

其特点是单一煤气炉的生产能力强、气化作业温度高、液体渣、碳转化率高、气体质量好、甲烷含量低，而且没有焦油、萘、苯酚等污染物。废物处理简单易行，符合环境要求。对煤炭种类的严格要求：煤炭固有水分含量低，否则就会变坏。煤的氧含量必须低，一般低于15%。氧气含量越高，面糊越差煤灰熔点不得大于1350 c，灰点必须低，一般不大于20%，否则经济将不好。灰色区域的粘度较低，移动性较好。煤粉粒度较低，通常在40-90微米之间。海湾中的煤炭含量保持在60%以上，否则气化强度低，经济性低。

2.壳牌煤气化技术

干煤粉由多个燃烧器、高温高压气化提供;高温气化、锅炉冷却、热回收;气体质量好，有效气体成分高;烤箱里没有用于压路砖的内部涂层和过境设备，维护量低。但是，13c煤气炉和锅炉是复杂和难以处理的。难以选择材料;高投资过滤器容易堵塞，运行周期短。操作困难，控制系统极其复杂。

3.喷嘴对置式气化技术

喷嘴气化技术是中国自主开发的煤制气。其特点如下：多喷嘴主要增加冲击通量，将冲击通量转化为冲击通量，改变流场结构，加强质量和热量传递，理论上提高碳转化率，并适当增加有效气体的组成。但是氮消耗量大，对有效气体的组成有很大影响，上部的折射砖容易磨损和损坏。增加资本投资，控制系统复杂，维护成本高。煤炭质量要求与ge水泥浆一样严格。

4.鲁奇气化技术

鲁奇有着悠久的气化技术发展历史，是德国第一家鲁奇公司发明和应用的。鲁奇窑的生产方法主要是固体和液体废物的处置特征：熔点低的煤可以使用。可以使用较小的煤，对机械强度和热稳定性的要求较低。一些湿度较高的劣质煤和较高的灰可用于生产高质量的城市气体，这在其他气化方法中很难实现。可以得到各种各样的珍贵的油品和轻油前者的回收率接近于低温干馏，而后者甚至高于低温干馏。

二、煤制气主要方法的技术工艺研究

1.德士古煤制气

当今主流技术。它的特点是对煤种的要求很高，煤的含水量不能太高，更容易变成纸浆。煤的氧含量低于15%，便于转化为纸浆。煤粉粒度应在40至90微米之间，煤尘熔点不应小于1350 c。这将保证单个气炉的生产能力。气化反应过程对作业温度和液体渣有一定的要求，从而实现了煤的最高转化率、所产煤的气化产品质量、甲烷含量低以及无焦油、萘和苯酚等污染物。更重要的是，废气、废水和污泥的处理相对简单，环境污染相对较低，因此被称为主流技术。德士古气化技术的主要优势是水煤浆，也就是说，它更容易起吊。减少压缩过程和总体生产能耗。但是，由于设备的限制，也就是说，气炉内耐火砖的工作条件和使用寿命，气化温度不应过高。在气化过程中，生产和运营成本高，导致设备严重磨损。因此，有必要及时更新压路砖和维修设备。一般而言，这种技术需要一个备用炉，从而大大增加了对建筑设备的投资。由于喷嘴在设备中的使用时间较长，需要经常检修和更换。这也导致维修费用增加，不得不暂停，以便继续生产和进行高负荷作业。

2.壳牌煤制气

因此，这种技术的硬件成本太高，一次性投资很大，限制了其在整个产品组合中的应用。然而，这种技术在生产力方面仍然是不可替代的，而且具有无可替代的优势。该技术燃气炉的主要结构是利用冷炉的所有壁向上气化废热锅炉的多个干煤粉喷嘴，冷气体返回冷热气炉，废热炉冷却气体。干煤粉由几个燃烧器供应，高温高压气体，煤和煤气生产产品质量很好，有效气体成分高，杂质少。与德士古煤制气相比，炉内没有折射砖的内盖设备部门不断生产，维护量低，维护成本低。但其设备初始施工结构复杂，施工难度大，设计施工要求较高。材料更严格，一次性投入更大。还有两个致命弱点：过滤器容易堵塞，操作周期短;操作困难，步骤复杂，操作者要求苛刻，电气控制系统复杂。

3.多喷嘴对置式气化技术

多喷嘴气化技术属于中国自主开发的煤制气。与外国技术相比，多喷嘴气化技术在煤量和日常流通压力方面仍存在一定差距，但也有一些优点值得推广。由于碰撞方法的原因，四喷嘴煤气炉采用了雾化角度较大、混合度较高的上膜喷嘴。在生产过程中，影响相对有限，尽管由于其他因素喷嘴雾化不良。由于很难清理附在排气管上的灰，它们在煤气炉加热时自然会脱落，这往往会阻碍排气管。在四喷嘴式煤气炉洗涤器塔前添加隔板，灰分落下时将留在隔板外，不会导致管道堵塞。从四喷嘴煤气炉的实际运行效率来看，技术碳转化率高，达98%，生产气体中活性成分含量高，达85%。反应比较充分，煤粉单位产量明显高于德士古煤制气，灰分碳含量较低，碳转化率接近壳牌煤制气。

结束语

目前中国的煤制气技术严重依赖外国技术，自行开发的煤制气技术有一些好处，但也有一些局限性。今后，中国要进一步加强煤制气技术的研究探索，为煤制气及相关产业的发展奠定基础。

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