崔永亮 張路

摘 要：考慮到我國煤炭資源相對豐富，而且隨著采煤技術的發(fā)展以及選煤技術的提高，煤炭成本相對低廉，煤炭作為大分子廉價資源，是最為合適的轉化原材料。利用逐步發(fā)展的煤氣化技術，將廉價的煤炭經(jīng)過相對成熟的煤轉化技術，轉化為需要的各種化工原料以及可供利用的能源，提高了能源的利用效率，降低了顆粒物的排放，一定程度上可以減輕環(huán)境壓力，而且緩解石油危機。煤氣化無疑是未來發(fā)展的趨勢

關鍵詞：氣化爐儀表；應用；注意要點

前言

所謂煤氣化技術實際上就是將焦炭、煤等原料在高溫高壓的情況下與氣化劑反應，進而轉化為氣體產(chǎn)物的過程。這個過程中獲取的產(chǎn)品主要包括水蒸氣、空氣等多種氣體的混合氣，其反應過程包括了多種類型的化學反應。根據(jù)所使用的原料不同，可以劃分為水煤氣、空氣煤氣以及半水煤氣等等。通過煤氣化技術處理，可以獲得生產(chǎn)生活中重要的煤氣能源，也可以作為合成氣體的原材料，是目前我國煤化工領域重要的技術實現(xiàn)途徑之一。

1 氣化爐的應用現(xiàn)狀

1.1 加壓魯奇爐

加壓魯奇爐的應用范圍相對較廣，技術較為成熟，可以處理多種性質(zhì)的原料煤，主要有高灰分煤和一定黏性的煤，有效提高了原料煤的利用效率。但這種氣化爐的內(nèi)部結構較為復雜，設有較多的煤分布器，因此，在使用和維修的過程中，加壓魯奇爐的經(jīng)濟成本相對較高。另外，加壓魯奇爐對煤原料的處理工藝較為復雜，污水處理效率高，煤原料燃燒產(chǎn)物對周圍環(huán)境污染較小。

1.2 灰熔聚流化床

粉煤氣化技術相對于傳統(tǒng)的流化床技術來說，灰熔聚流化床粉煤氣化技術更為先進，在灰熔聚流化床設備中，設有局部高溫區(qū)，可在短時間內(nèi)將流化床設備內(nèi)的溫度提高至1200℃，這樣一來，煤原料可以迅速氣化成煙。在后續(xù)的工藝流程中，工作人員可以直接將煤原料燃燒生成的灰熔聚顆粒物分離出來，減少污染氣體的排放，有利于可持續(xù)發(fā)展。

1.3 Texaco水煤漿氣化工藝

在Texaco水煤漿氣化工藝流程中，氧氣為氣化劑，中心火焰溫度最高可達1000℃。這種氣化工藝的反應速度相對較快，可以在短時間內(nèi)處理大量煤原料，提高煤原料的利用率，同時，Texaco水煤漿氣化工藝設備較為簡單，方便操作。通過使用Texaco水煤漿氣化工藝技術，煤燃燒生成的廢氣可以有效轉化為合成氣，減少了燃燒物中有害物質(zhì)的含量。但是，這種工藝的控制技術要求較高，會造成能源的部分浪費，適用范圍相對較窄，當前，國內(nèi)很多煤原料都不能使用Texaco水煤漿氣化工藝技術。

1.4 GSP加壓氣流床氣化技術

GSP加壓氣流床氣化技術是一種全新的煤氣化技術，它集合了多種氣化爐的優(yōu)點，有效提高了煤原料的利用效率，推動了氣化爐可持續(xù)發(fā)展的進程。但從整體上來看，GSP加壓氣流床氣化技術依然存在一定的問題和不足，例如，這種氣化技術的工藝流程較為復雜，所涉及到的工藝環(huán)節(jié)相對較多，在處理煤原料的過程中很容易出現(xiàn)原料堵塞等問題，不利于煤原料的正常輸送。

2 氣化技術對煤種的適應性

整體上說，各種煤都可以氣化，只是不同的氣化爐和氣化工藝對煤種的要求不用。

2.1 褐煤

褐煤由于其比較年輕，含氧官能團較多，吸水性較強，去除其內(nèi)部水分相對困難，且在干燥之后，放到空氣中，又容易吸濕，所以對褐煤進行脫水，其經(jīng)濟性是首要問題。但若想制取水煤漿，保證其炭含量，就必須進行配煤，將含碳量高的優(yōu)質(zhì)煤種和含水量高的褐煤混合，使其達到制備水煤漿的各種要求。

2.2 高灰高硫煤

高灰高硫煤的利用，一直是選煤界的熱點。氣流床原料煤的灰分一般要求為15%，因為灰分過高能量的消耗將增大，煤氣化的經(jīng)濟性很難保證。原料煤含硫量過大，管道和設備容易被腐蝕，且污水處理困難，成本費增高。固定床和流化床對煤的灰分沒有太多的要求，研究更好的脫灰脫硫技術，不僅是煤氣化技術的要求，也是環(huán)境保護這個大環(huán)境下對煤炭行業(yè)的挑戰(zhàn)。

2.3 高灰熔融性溫度煤

對于粘結性較差的高灰熔融性溫度的煤，很難采用液態(tài)排渣的方法，而且對于氣化爐的耐高溫特性要求將會更高，需要采用耐火磚等材料?；蛘撸捎锰砑又蹌┑姆椒?，使其融熔點降低，才能滿足經(jīng)濟上的要求。2.4配煤氣化受煉焦配煤與動力配煤的啟發(fā)，氣化也可以利用配煤技術。利用各種煤某一方面的優(yōu)良特性，將不同的煤種加以混合，使其達到灰分、硫分、灰熔融點等各種指標要求，既降低了經(jīng)濟性要求，又可以充分利用各種煤種，適應于當?shù)氐氖袌?，提高?jīng)濟性。

3 煤化工氣化工藝的設備和關鍵技術

3.1 GE水煤漿加壓氣化技術

水煤漿加壓氣化技術在煤炭化工行業(yè)中應用廣泛?？梢灾苽涑龅奶蓟衔锇ǎ合N、甲醇和合成氨等物質(zhì)。根據(jù)中國煤的品質(zhì)特點，我國自行研發(fā)了關于水煤漿的控制生產(chǎn)公式，提升了我國水煤漿的生產(chǎn)效率。水煤漿的加壓氣化技術使用相對簡單，具有廣泛的適用性，是現(xiàn)在煤化工氣化工藝中較為成熟的技術。

3.2 GSP干煤粉加壓氣化技術

GSP被稱為“黑水泵氣化技術”，是德國研制的一種煤炭氣化工藝。干煤粉是通過對原煤進行充分的研磨后去掉其中雜質(zhì)得到的干燥的粉狀原煤。通過對煤粉的加熱過程實現(xiàn)對原煤的氣化，通過水冷壁的冷卻得到氣化煤氣。GSP干煤粉加壓氣化技術目前應用比較少，具有操作彈性大、操作方便、污染排放小，同時維護費用較低的特點。

3.3 常壓固定床富氧連續(xù)氣化技術

連續(xù)氣化極大地提升了間歇氣化過程的生產(chǎn)效率，節(jié)省了生產(chǎn)成本，減少了對設備的維護費用及環(huán)境污染，一般采用顆粒較小的原煤進行加工處理。

4 結束語

我國煤氣化工業(yè)中的煤氣化技術和氣化爐實際使用的狀況是復雜的，并且是廣泛使用的。面對眾多的煤氣化方式，企業(yè)通常會根據(jù)實際的情況去考慮使用哪一種技術，企業(yè)所處的地區(qū)有多少原料煤，原料煤的種類、可實現(xiàn)技術要求、合成氣的用途包括企業(yè)的資金等等都是需要考慮的內(nèi)容。不僅要做到實現(xiàn)企業(yè)的最大化利潤，同時也要保證生產(chǎn)復合國家的標準要求，做到環(huán)保綠色生產(chǎn)。

參考文獻

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