李明珠，胡振清，鄭 峰，鐘美瑤，潘郁夫，劉尚宜，張正國(guó)

國(guó)內(nèi)外先進(jìn)煤氣化工藝技術(shù)的研究

李明珠，胡振清，鄭 峰，鐘美瑤，潘郁夫，劉尚宜，張正國(guó)

（北方民族大學(xué)化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院，寧夏 銀川 750021）

針對(duì)我國(guó)煤化工產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)和缺陷，綜述了國(guó)內(nèi)外先進(jìn)煤氣化工藝技術(shù)，如GSP干粉煤加壓氣化技術(shù)、Shell干煤粉煤氣化技術(shù)、兩段式干煤粉加壓氣化技術(shù)、Texaco水煤漿加壓氣化工藝技術(shù)、多噴嘴水煤漿加壓氣化工藝技術(shù)等，并做了比較。

煤氣化；氣化爐；加壓；氣化

在我國(guó)，煤炭的生產(chǎn)和消費(fèi)都非常大，僅煤炭年產(chǎn)量就達(dá)到10億t以上，但大部分都是通過(guò)直接燃燒用于火力發(fā)電，以及充當(dāng)各類(lèi)運(yùn)輸消耗的燃料［1-3］，煤氣化技術(shù)的利用相對(duì)很低。在當(dāng)今資源短缺、環(huán)境污染的沖擊下，煤炭能否充分利用是緩解石油、天然氣資源短缺的有效途徑，所以大力發(fā)展煤氣化技術(shù)對(duì)煤化工產(chǎn)業(yè)具有重大意義［4-5］。

1 4種煤氣化爐技術(shù)

根據(jù)氣體和固體的接觸方式，煤氣化工藝技術(shù)可分為固定床、流化床、氣流床和熔融床4種，熔融床技術(shù)還沒(méi)有實(shí)際開(kāi)發(fā)應(yīng)用，所以現(xiàn)在煤氣化技術(shù)主要以前3種為主。按照煤在氣化爐中的流體力學(xué)行為，氣化爐又可分為逆流、并流和并逆流3種，分為固定床氣化、流化床氣化、氣流床氣化爐［6］。4種煤氣化爐的模式見(jiàn)圖1。

圖1 4種煤氣化爐模式圖

1.1 固定床［7-8］

固定床氣化爐是煤從爐頂進(jìn)入，氣化劑從爐的下部供入的一種氣固逆向流動(dòng)的氣化爐，通過(guò)爐下部的爐排來(lái)支撐上面的煤層。氣化劑通常以氧或空氣和水蒸汽為主，煤的停留時(shí)間較長(zhǎng)，模式如圖1 （a）所示。因此為了保證煤能夠氣化對(duì)煤的要求如下：

①為保證床層的孔隙率足夠，煤必須具有一定的粒度能夠透氣；②為防止煤在爐內(nèi)遇熱爆碎和煤在運(yùn)輸及從加煤機(jī)落到爐內(nèi)時(shí)摔碎，煤須具有一定抗碎強(qiáng)度及熱穩(wěn)定性；③選擇黏結(jié)性較低的煤，如選擇不黏煤、弱黏煤等。因?yàn)轲そY(jié)性較高的煤在氣化時(shí)會(huì)在干餾層產(chǎn)生膠質(zhì)結(jié)焦黏結(jié)在一起，導(dǎo)致床層透氣受到影響。

從這些特點(diǎn)不難發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)焰煤、不黏煤、弱黏煤、部分年老的褐煤等都符合要求。目前，運(yùn)轉(zhuǎn)中的固定床氣化爐主要有魯奇氣化爐和BGC-魯奇爐2種。

1.2 流化床［9］

流化床氣化爐是煤從上部或中部加入，氣化劑從爐的下部吹入的一種氣化爐，在密相區(qū)大部分的煤粒都以懸浮狀態(tài)存在，而且床層位置不發(fā)生改變，所以煤的停留時(shí)間較短。模式如圖1（b）所示，為保證氣化，對(duì)煤的要求如下：

①因?yàn)樘〉念w粒容易被氣流攜帶迅速到達(dá)出口，來(lái)不及反應(yīng)，而太大的顆粒容易沉落在爐底，難以反應(yīng)完全，所以煤需要具有一定的粒度，一般控制在1～10mm之間為宜。②煤的黏結(jié)性要低。有黏結(jié)性的煤容易黏結(jié)在一起，形成大的塊狀沉下去。③煤的含水量較低，煤的粒度較小，水分大，容易造成堵塞無(wú)法輸送，耗熱較多。④反應(yīng)活性要高。

滿(mǎn)足以上要求的煤包括長(zhǎng)焰煤、不黏煤、部分褐煤等。

1.3 氣流床［10］

氣流床氣化爐是將干煤粉或水煤漿和氣化介質(zhì)一起從燒嘴中噴出，穿過(guò)爐膛時(shí)速度很快，具有反應(yīng)很快、停留時(shí)間很短的特點(diǎn)。模式如圖1（c）所示，對(duì)煤的要求如下：①選擇可磨性指數(shù)高的煤；②當(dāng)爐型以干煤粉進(jìn)料時(shí)，選擇水分含量較低的，水分大時(shí)容易造成堵塞無(wú)法輸送，而且耗熱也較多；當(dāng)爐型以水煤漿進(jìn)料時(shí)，選擇成漿性好、灰含量少的煤。③灰熔融性溫度越低越好。耐火磚爐壁的爐型，溫度最好低于1300℃。

由干煤粉進(jìn)料、水冷壁的氣流床氣化爐，對(duì)于灰熔融性溫度特別高的煤必須添加助熔劑，而其他的煤種幾乎都能氣化。由水煤漿進(jìn)料、耐火磚爐壁的氣流床氣化爐，適宜灰熔融性溫度低、灰分低、成漿性好、活性較高的煤，如氣煤、長(zhǎng)焰煤、弱黏煤、不黏煤等。典型的氣流床氣化爐有德士古氣化爐、殼牌氣化爐，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2、圖3。

圖2 德士古氣化爐結(jié)構(gòu)

圖3 殼牌氣化爐結(jié)構(gòu)

在化工生產(chǎn)中，德士古氣化爐與殼牌爐的性能比較見(jiàn)表1。

從表1我們可以看出，甲醇合成氣要求壓力較高，相比德士古爐來(lái)說(shuō)，殼牌爐的（CO+H2）的含量高，CO2、N2等的含量低，耗煤更低，每臺(tái)爐的氣化能力較高，碳的利用率更高。由此可見(jiàn)，殼牌爐更適用于大規(guī)模制取甲醇用合成氣。

表1 殼牌氣化爐與德士古氣化爐粉煤氣化性能比較

2 5種典型煤氣化工藝特點(diǎn)的比較

煤氣化技術(shù)發(fā)展越來(lái)越快，目前煤氣化技術(shù)是以氣流床氣化為主，這也是今后煤氣化技術(shù)發(fā)展的主要方向。由于氣流床組合方式和爐型的不同，又對(duì)應(yīng)多種氣流床氣化技術(shù)，以下就介紹5種典型的氣流床氣化技術(shù)，包括GSP加壓氣化技術(shù)、Shell（殼牌）煤氣化技術(shù)、兩段式干煤粉加壓氣化技術(shù)、Texaco水煤漿加壓氣化工藝技術(shù)、多噴嘴水煤漿加壓氣化工藝技術(shù)。

2.1 GSP加壓氣化技術(shù)

采用GSP氣化爐，入爐前煤必須經(jīng)過(guò)干燥、磨細(xì)這兩個(gè)步驟。將處理后的原料煤從氣化爐頂部輸入，從底部排渣。爐內(nèi)有水冷壁內(nèi)件，屬于單燒嘴下行制氣。目前世界上采用GSP氣化工藝技術(shù)的有3家，但都沒(méi)有用于氣化煤炭。1984年?yáng)|德黑水泵市建立了一套熱負(fù)荷為130MW的氣化裝置，使用褐煤生產(chǎn)燃料氣，氣化爐內(nèi)有水冷壁內(nèi)件，投煤量為720t·d-1，產(chǎn)氣量為50000m3·h-1，氣化操作壓力為2.8MPa，操作溫度為1400℃［11］，有約6年的氣化褐煤經(jīng)驗(yàn)。由于采用水激冷流程，GSP氣化爐的投資比Shell氣化爐省，更適用于煤化工生產(chǎn)。加拿大能源公司的IGCC項(xiàng)目以及美國(guó)能源公司的天然氣項(xiàng)目，投煤量分別為2000 t·d-1和2×2000 t·d-1，已開(kāi)工正常生產(chǎn)［12］。神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司采用GSP干煤粉加壓氣化技術(shù)建設(shè)1670 kt·a-1甲醇制烯烴項(xiàng)目，投煤量為5×2000 t·d-1。此外還有山西蘭花煤化工有限公司300 kt·a-1合成氨及100kt·a-1甲醇項(xiàng)目，投煤量為2×2000 t·d-1，以無(wú)煙煤為原料。

2.2 Shell（殼牌）煤氣化技術(shù)［13］

Shell煤氣化技術(shù)與GSP煤加壓氣化技術(shù)同屬于氣流床氣化，是目前世界上第二代煤氣化工藝中比較先進(jìn)的一種。加壓條件下將煤粉、氧氣及少量水蒸汽并流從氣化爐下部進(jìn)入氣化爐內(nèi)，可以在短時(shí)間內(nèi)完成升溫、揮發(fā)分脫除、裂解、燃燒及轉(zhuǎn)化等一系列物理過(guò)程和化學(xué)過(guò)程，同時(shí)氣化產(chǎn)物中CO2的含量很少，生產(chǎn)以H2和CO為主的合成氣。其工藝流程簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖4。

圖4 Shell 煤氣化工藝流程簡(jiǎn)圖

同時(shí)Shell煤氣化技術(shù)可用于氣化褐煤、煙煤、無(wú)煙煤、石油焦等高灰熔點(diǎn)的煤。在操作過(guò)程中如需添加助熔劑，則可以將助熔劑和原料煤在磨煤機(jī)中混磨。這種氣化爐采用水冷壁，無(wú)耐火磚襯里。熔融灰渣沿水冷壁而下，排入爐底水槽。水冷壁內(nèi)壁涂有一層SiC耐火材料，使熔渣在水冷壁上結(jié)成固體熔渣層，從而達(dá)到以渣抗渣的目的。目前國(guó)外最大的氣化爐煤處理量為2000t·d-1，3.0MPa的氣化壓力。21世紀(jì)以來(lái)，國(guó)內(nèi)以合成氨、甲醇為目標(biāo)產(chǎn)品，共引進(jìn)19臺(tái)設(shè)備，氣化壓力3.0～4.0MPa，以干煤粉進(jìn)料，通過(guò)高壓氮?dú)鈿鈩?dòng)輸送入爐，而且對(duì)輸煤粉系統(tǒng)的防爆要求嚴(yán)格。由4個(gè)燒嘴對(duì)稱(chēng)式布置的多噴嘴燒嘴氣化爐，可以靈活調(diào)節(jié)負(fù)荷；采取將高溫除灰后的部分300～350℃、含塵量2 mg·m-3左右的氣體與部分水洗后160～165℃、含塵量1mg·m-3左右的氣體混合，氣體混合后的溫度約為200℃，通過(guò)返回氣循環(huán)壓縮機(jī)加壓，將混合氣體送到氣化爐頂部，把氣化爐排出的高溫合成氣激冷至900℃后，再進(jìn)入廢熱鍋爐熱量回收系統(tǒng)，以防止高溫氣體排出時(shí)夾帶的熔融態(tài)和黏結(jié)性飛灰在氣化爐后的輸氣導(dǎo)管換熱器、廢熱鍋爐管壁黏結(jié)。

我國(guó)引進(jìn)的Shell煤氣化裝置只設(shè)1臺(tái)氣化爐單系列生產(chǎn)，同時(shí)在煤化工生產(chǎn)中因沒(méi)有備用爐，所以常年連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行還需檢驗(yàn)。通常1套不設(shè)備用爐的裝置投資相當(dāng)于設(shè)備用爐的GEGP氣化裝置或多噴嘴水煤漿氣化裝置的投資的2～2.5倍，投資量大，當(dāng)使用龐大的、投資高的廢熱回收鍋爐回收排出氣化爐的高溫煤氣的顯熱副產(chǎn)蒸汽后，如應(yīng)用于煤化工，需要將蒸汽返回后續(xù)CO變換系統(tǒng)，如用于制氫氣和合成氨，副產(chǎn)的蒸汽量通常不能滿(mǎn)足需求，還需另設(shè)中壓過(guò)熱蒸汽系統(tǒng)，用于氣化爐的過(guò)熱蒸汽。所以Shell帶廢熱鍋爐的干煤粉加壓氣化技術(shù)并不適合于煤化工生產(chǎn)［14］。

2.3 兩段式干煤粉加壓氣化技術(shù)

兩段式干煤粉加壓氣化技術(shù)是由西安熱工研究院開(kāi)發(fā)成功的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的煤氣化技術(shù)。該技術(shù)可以適用于褐煤、煙煤、貧煤、無(wú)煙煤以及高灰分、高灰熔點(diǎn)等煤種。并且氣化煤種灰分范圍5%～31%，溫度為1200～1500℃，可氣化煤種的水分范圍4%～35%，不產(chǎn)生焦油、酚等。當(dāng)氣化溫度達(dá)到1400～1600℃，壓力為3.0MPa時(shí)，碳的轉(zhuǎn)化率達(dá)到99%以上，同時(shí)產(chǎn)品中氣體相對(duì)潔凈，不含重?zé)N，煤氣中有效氣體體積分?jǐn)?shù)（CO+H2）在90%以上。氣化爐是水冷壁結(jié)構(gòu)，無(wú)耐火磚襯里，維護(hù)量少，運(yùn)轉(zhuǎn)周期長(zhǎng)，具有無(wú)需備爐水激冷和冷卻的特點(diǎn)。另外廢熱鍋爐的金屬外筒是受壓容器，內(nèi)件由圓筒型水冷壁和若干層盤(pán)管型水冷壁組成，盤(pán)管型水冷壁各層之間密封分隔，同時(shí)廢熱鍋爐需要設(shè)置一定數(shù)量的氣動(dòng)敲擊除灰裝置來(lái)消除水冷壁上的積灰［15］。該氣化技術(shù)氧耗較低，所以可減少與之配套的空分裝置的投資；熱效率較高，單爐生產(chǎn)能力較大，煤中83%的熱能可轉(zhuǎn)化為合成氣， 15%的熱能被回收為高壓或中壓蒸汽，總熱效率達(dá)到98%左右［16］。但采用兩段氣化的缺點(diǎn)是合成氣中CH4含量較高，不適合制合成氨、甲醇、氫氣等產(chǎn)品。

兩段式氣化爐外殼為一直立圓筒，分為上、下兩段爐膛，首先反應(yīng)的區(qū)域是下?tīng)t膛，粉煤、水和氧氣的噴嘴設(shè)在下?tīng)t膛的兩側(cè)壁上，排渣口設(shè)在下?tīng)t膛底部高溫段，采用液態(tài)排渣，在下?tīng)t膛內(nèi)壁面上設(shè)有用于回收部分熱量的水冷壁；其次反應(yīng)的區(qū)域是上爐膛，在上爐膛的側(cè)壁上開(kāi)有2個(gè)對(duì)稱(chēng)的二次粉煤和入水進(jìn)口，而且在上爐膛內(nèi)壁面上也設(shè)有用于回收熱量的水冷壁［17］。開(kāi)車(chē)時(shí)，干煤粉、氧氣（純氧或富氧）以及蒸汽由氣化爐的下段噴入，噴入的煤粉量是總煤量的 80%～85%，過(guò)熱蒸汽夾帶的粉煤則在上爐膛噴入，所噴入的煤粉量是總煤量的15%～20%。該裝置上段爐的作用不僅代替循環(huán)合成氣使溫度急劇下降，而且還提高總的冷煤氣效率和熱效率。

2.4 Texaco水煤漿加壓氣化工藝技術(shù)

德士古水煤漿加壓氣化工藝是將原料煤磨制成水煤漿后由泵送至氣化爐頂部，單燒嘴下行制氣的濕法進(jìn)流床的一種。以水煤漿送入爐系統(tǒng)，比干粉煤加壓氣化方法要簡(jiǎn)單、安全，投資少且單爐生產(chǎn)能力大。同時(shí)，煤質(zhì)的好壞也是德士古氣化爐生產(chǎn)的一項(xiàng)要求，例如成漿性差、灰分較高。其他方面則存在耐火磚成本高、使用壽命短和煤燒嘴易磨損等問(wèn)題。

神華寧煤煤化工甲醇項(xiàng)目就是采用Texaco水煤漿氣化工藝。將水煤漿經(jīng)加壓與氧氣一起進(jìn)入燃燒室，生成的粗煤氣和熔渣通過(guò)喉部進(jìn)入輻射廢鍋換熱降溫，在下降過(guò)程中被冷卻下來(lái)的熔渣掉入廢鍋的水浴中固化，再經(jīng)渣鎖罐定期排入渣池后，通過(guò)撈渣機(jī)撈出界外。粗煤氣離開(kāi)燃燒室一般控制在350～400℃，同時(shí)鍋爐水在輻射段和對(duì)流段內(nèi)吸收粗煤氣的熱量副產(chǎn)10.0MPa的高壓蒸汽。離開(kāi)對(duì)流廢鍋的粗煤氣，經(jīng)文丘里洗滌器進(jìn)入洗滌塔除塵和冷卻后，送往變換工序。目前國(guó)際上最大的氣化爐日投煤量為2000t，國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)中的氣化爐能力最大為1600t·d-1，已投產(chǎn)的氣化爐能力最大為1000 t·d-1。

德士古水煤漿加壓氣化工藝技術(shù)對(duì)原料煤適應(yīng)范圍廣泛，但要求原料煤含灰量較低，如氣煤、煙煤、無(wú)煙煤、高硫煤及低灰熔點(diǎn)的劣質(zhì)煤、石油焦等均可用作氣化原料。而且高溫抗渣對(duì)耐火磚襯里會(huì)產(chǎn)生限制，所以一般要求煤的灰熔點(diǎn)在還原性氣氛下的溫度小于1300℃，對(duì)于灰熔點(diǎn)稍高的煤，可以添加石灰石作助熔劑，降低灰熔點(diǎn)。同時(shí)灰渣黏溫特性好，黏溫變化平穩(wěn)，煤的成漿性能要好。氣化系統(tǒng)的熱利用以?xún)煞N形式存在：一種是廢熱鍋爐型，將煤氣中的顯熱副產(chǎn)高壓蒸汽進(jìn)行回收，用于聯(lián)合循環(huán)發(fā)電；另一種是水激冷型，制得的合成氣水氣比高達(dá)1.3～1.4，能滿(mǎn)足后續(xù)CO變換工序的需要，變換工序不需要外供蒸汽，通常制氫、制合成氨、制甲醇等化工產(chǎn)品。氣化系統(tǒng)不需要外供過(guò)熱蒸汽及輸送用于原料煤氣化的N2或CO2。氣化系統(tǒng)總熱效率高達(dá)94%～96%，高于Shell干粉煤氣化（91%～93%）和GSP干粉煤氣化（88%～92%）。缺點(diǎn)是氣化用原料煤受氣化爐耐火磚襯里的限制，適用于低灰熔點(diǎn)的煤，碳轉(zhuǎn)化率較低。而且氣化裝置的比氧耗和比煤耗較高，耐火磚壽命較短，一般為1～2年，國(guó)產(chǎn)磚壽命為1年左右，1臺(tái)投煤量為1000t·d-1的氣化爐耐火磚約需500萬(wàn)元左右。氣化爐燒嘴使用壽命較短，一般使用2個(gè)月后，需停車(chē)檢查，維修或更換噴嘴頭部。

2.5 多噴嘴水煤漿加壓氣化工藝技術(shù)

該技術(shù)是華東理工大學(xué)、兗礦魯南化肥廠和中國(guó)天辰化學(xué)工程公司合作開(kāi)發(fā)的煤氣化技術(shù)，屬于多燒嘴下行制氣，氣化爐內(nèi)用耐火磚襯里。開(kāi)發(fā)成功后，由華陸工程科技有限公司設(shè)計(jì)，山東華魯恒升化工股份有限公司建設(shè)了1套氣化爐系統(tǒng)用于合成氨。該系統(tǒng)氣化壓力為6.5MPa，投煤量為750 t·d-1，于2005年6月正式投入運(yùn)行，累計(jì)運(yùn)行時(shí)間已經(jīng)超過(guò)20000h。與同期運(yùn)行的單噴嘴水煤漿氣化爐相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：節(jié)煤約7%，節(jié)氧約7%；碳的轉(zhuǎn)化率高2%～3%；粗渣中碳含量約2%～5%（單噴嘴氣化爐約7%～8%）；細(xì)灰量減少；細(xì)灰中碳含量減少。2臺(tái)單噴嘴氣化爐同時(shí)開(kāi)，細(xì)灰中碳含量約40%。多噴嘴和單噴嘴各開(kāi)1臺(tái)，細(xì)灰中碳含量約20%；有效氣成分高2%～3%，CO2降低2%～3%。在此規(guī)模下，比單噴嘴水煤漿氣化爐增加5萬(wàn)元·d-1經(jīng)濟(jì)效益，至今已經(jīng)運(yùn)行3年多，運(yùn)轉(zhuǎn)情況良好。

山東滕州兗礦國(guó)泰化工有限公司建設(shè)有3套（A爐、B爐、C爐） 氣化爐系統(tǒng)，系統(tǒng)氣化壓力為4.0MPa，投煤量為1150t·d-1，用于生產(chǎn)甲醇、醋酸、發(fā)電。與采用國(guó)外水煤漿氣化技術(shù)的兗礦魯南化肥廠同期運(yùn)行結(jié)果相比，其優(yōu)點(diǎn)在于：碳的轉(zhuǎn)化率提高2%～3%；有效氣成分提高2%～3%， CO2含量降低2%～3%；比氧耗降低7.9%，比煤耗降低2.2%。國(guó)泰煤耗約1.25t煤（t甲醇）-1，魯南化肥廠煤耗約1.4t煤（t甲醇）-1。

與單燒嘴加壓氣化技術(shù)相比，多噴嘴水煤漿加壓氣化技術(shù)的技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表2，氣化用煤質(zhì)分析見(jiàn)表3。

表2 多噴嘴氣化與單燒嘴氣化結(jié)果對(duì)比表

表3 氣化用煤質(zhì)分析表

3 5種煤氣化工藝技術(shù)的比較

3.1 氣化原料制備和輸送方式

進(jìn)料方式為兩種方式，其中干煤粉進(jìn)料是Shell、GSP和TPRI兩段式加壓氣化技術(shù)。而水煤漿進(jìn)料則是Texaco氣化技術(shù)和華東理工大學(xué)的多噴嘴加壓氣化技術(shù)。相比較這兩種進(jìn)料方式，水煤漿加料系統(tǒng)比干煤粉加料系統(tǒng)更簡(jiǎn)單，投資省，且安全可靠。

3.2 煤氣化爐的結(jié)構(gòu)形式

Shell、GSP和TPRI兩段式加壓氣化技術(shù)的氣化爐均屬冷壁爐，爐內(nèi)安裝有水冷壁，適合于氣化灰熔點(diǎn)較高的原料煤。Texaco氣化技術(shù)和華東理工大學(xué)的多噴嘴水煤漿加壓氣化爐均屬熱壁爐，爐內(nèi)襯有耐火磚，適合氣化低灰熔點(diǎn)（還原性氣氛下，F(xiàn)T ＜1300℃）的煤。

3.3 熱回收利用形式

有廢熱鍋爐（廢鍋流程）和水激冷型（激冷流程）兩種形式，Shell加壓氣化技術(shù)和TPRI兩段式（廢鍋流程）加壓氣化技術(shù)適合于IGCC聯(lián)合循環(huán)發(fā)電；TPRI兩段式（激冷流程）加壓氣化技術(shù)、GSP加壓氣化技術(shù)、Texaco加壓氣化技術(shù)和多噴嘴加壓氣化技術(shù)適用于煤化工生產(chǎn)。

3.4 噴嘴數(shù)量

Texaco法與GSP法屬單噴嘴氣化爐；Shell法、兩段式氣化法、多噴嘴水煤漿法屬多噴嘴（一般為四噴嘴對(duì)置式）氣化爐。多噴嘴對(duì)置式氣化爐的噴嘴之間協(xié)同作用好，氣化爐負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍較大較靈活，適用于大型化的氣化爐，

3.5 廢水處理問(wèn)題［18］

水煤漿制備時(shí)除采用黑水回收系統(tǒng)排出的灰水之外，還要補(bǔ)充一部分新鮮水。考慮到全廠廢水的綜合處理，工程設(shè)計(jì)上可以考慮將一部分全廠排出的廢水作為制備水煤漿的補(bǔ)充水。上海焦化總廠三聯(lián)供工程設(shè)計(jì)時(shí)，采取將焦化分廠排出的部分焦化污水作為制備水煤漿的補(bǔ)充水。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)以上5種方式的比較，我們不難看出，Shell法適用于聯(lián)合循環(huán)IGCC發(fā)電，但投資費(fèi)、軟件費(fèi)過(guò)高，裝置復(fù)雜且故障多，因此并不是最佳方法。Texaco法、多噴嘴水煤漿加壓氣化技術(shù)和GSP干煤粉加壓氣化技術(shù)激冷流程適用于煤化工及煤化工與IGCC聯(lián)合循環(huán)發(fā)電的多聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目。到目前為止，Texaco法和多噴嘴水煤漿加壓氣化技術(shù)是相對(duì)比較成熟的氣化技術(shù)，而GSP法和TPRI兩段式干煤粉加壓氣化法目前尚處于建設(shè)示范裝置階段。無(wú)論采用哪種煤氣化技術(shù)，都應(yīng)首選灰分低、灰熔點(diǎn)低的煤為原料，從而更加經(jīng)濟(jì)適用。Texaco法和多噴嘴水煤漿加壓氣化技術(shù)都普遍存在工藝燒嘴壽命短的問(wèn)題，所以應(yīng)當(dāng)從燒嘴設(shè)計(jì)和工藝技術(shù)本身加以改進(jìn)。

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Advanced Coal Gasification Technology in China and Abroad

LI Ming-zhu， HU Zheng-qing， ZHENG Feng， ZHONG Mei-yao， PAN Yu-fu， LIU Shang-yi， ZHANG Zheng-guo
（School of Chemistry Engineering， Beifang University of Nationalities， Yinchuan 750021，China）

The advanced gas of technology in China and abroad， such as GSP dry pulverized coal gasification technology， Shell dry coal dust gasification technology， two-stage dry pulverized coal pressurized gasification， Texaco water coal slurry pressurized gasification technology， multi nozzle coal water slurry pressurized gasification technology， were compared in this paper in view of the characteristics and defects of the coal chemical industry development.

coal gasification； gasifier； pressure； gasification

TQ 529.2；

A

1671-9905（2016）03-0038-06

寧夏回族自治區(qū)科技支撐項(xiàng)目（2013ZYG034）；北方民族大學(xué)基本科研項(xiàng)目（2014XYZ10，2015JBK557）。
通訊聯(lián)系人：張正國(guó)，博士，講師，主要研究綠色化工技術(shù)。E-mail： zhangzhengguo1119@126.com

2016-01-31