分類
煤的氣化類型可歸納為五種基本類型:自熱式的水蒸汽氣化、外熱式水蒸汽氣化、煤的加氫氣化、煤的水蒸汽氣化和加氫氣化結合製造代用天然氣、煤的水蒸汽氣化和甲烷化相結合製造代用天然氣。工藝技術
簡介
煤氣化工藝是生產合成氣產品的主要途徑之一,通過氣化過程將固態的煤轉化成氣態的合成氣,同時副產蒸汽、焦油(個彆氣化技術)、灰渣等副產品。煤氣化工藝技術分為:固定床氣化技術、流化床氣化技術、氣流床氣化技術三大類,各種氣化技術均有其各自的優缺點,對原料煤的品質均有一定的要求,其工藝的先進性、技術成熟程度也有差異。
固定床氣化技術
碎煤固定層加壓氣化採用的原料煤粒度為6~50mm,氣化劑採用水蒸汽與純氧作為氣化劑。該技術氧耗量較低,原料適應性廣,可以氣化變質程度較低的煤種(如褐煤、泥煤等),得到各種有價值的焦油、輕質油及粗酚等多種副產品。該技術的典型代表是魯奇加壓氣化技術和BGL碎煤熔渣氣化技術。
該氣化技術的優點:
原料適應範圍廣,除黏結性較強的煙煤外,從褐煤到無煙煤均可氣化,可氣化水分、灰分較高的劣質煤。
氧耗量較低,氣化較年輕的煤時,可以得到各種有價值的焦油、輕質油及粗酚等多種副產品。
該氣化技術存在的不足:
該技術出爐煤氣中甲烷和二氧化碳的含量較高,有效氣的含量較低。
蒸汽分解率低。一般蒸汽分解率約為40%,蒸汽消耗較大,未分解的蒸汽在後序工段冷卻,造成氣化廢水較多,由於廢水中含有酚類物質,導致廢水處理工序流程長,投資高。
流化床氣化技術
粉煤流化床加壓氣化又稱之為沸騰床氣化,這是一種成熟的氣化工藝,在國外套用較多,該工藝可直接使用0~6mm碎煤作為原料,備煤工藝簡單,氣化劑同時作為流化介質,爐內氣化溫度均勻,典型的代表有德國溫克勒氣化技術,山西煤化所的ICC灰融聚氣化技術和恩德粉煤氣化技術。
雖然近年來流化床氣化技術已有較大發展,相繼開發了如高溫溫柯勒(HTW)、U-Gas等加壓流化床氣化新工藝以及循環流化床工藝(CFB),在一定程度上解決了常壓流化床氣化存在的帶出物過多等問題,但仍然存在煤氣中帶出物含量高、帶出物碳含量高且又難分離、碳轉化率偏低、煤氣中有效成分低,而且要求煤高活性、高灰熔點等多方面問題。
氣流床氣化技術
氣流床加壓氣化技術大都以純氧作為氣化劑,在高溫高壓下完成氣化過程,粗煤氣中有效氣(CO+H2)含量高,碳轉化率高,不產生焦油、萘和酚水等,是一種環境友好型的氣化技術。
氣流床氣化技術主要分為水煤漿氣化技術和粉煤氣化技術。
技術實踐
氣流床加壓氣化技術以惠生與殼牌聯合開發的混合氣化技術(Hybrid)為例:Hybrid是一種先進的粉煤氣化技術,該技術結合了現有殼牌SCGP廢鍋流程優點,包括粉煤加壓氣化輸送系統、多燒嘴側噴式燒嘴布置、膜式水冷壁、間歇排渣等已經在現有SCGP裝置被充分驗證成熟可靠的工藝,同時又去掉了現有流程中複雜而容易出故障合成氣冷卻器(廢鍋)和飛灰過濾器,並且結合了目前被廣泛套用於現有氣化技術的合成氣激冷工藝,既保留了殼牌SCGP廢鍋流程原有的煤種適應性強、易大型化等特點,採用優點,又吸收了現有激冷技術的優點,並有針對性地做出了改進。