摘要 简要叙述了国内目前煤气化技术在合成氨生产中的应用情况及煤气化技术的发展趋势。
关键词 煤气化 合成氨 现状 发展趋势
煤炭是地球上储量丰富、分布最广泛的化石原料。我国是能源生产和消费大国，我国能源结构更是富煤少油(气)，煤炭在我国一次能源结构中占主导地位。在我国常规能源(包括煤、油、气水能)探明总资源量中，煤炭占87．4％，石油占2．8％，天然气占0．3％，水能占9．5％，因此能源消费也更依赖煤炭，当前大约80％的电力、60％的化工原料、72％的工业燃料和92％的民用燃料都以煤为原料。国家正在逐步出台能源结构调整的政策改变这种局面，但在短时间内难以改变。
受国内能源结构和能源价格等条件的制约。我国合成氨生产更是依赖煤炭，现有500家生产企业中70％以煤为原料。由此可见在合成氨生产中使用先进适用的煤气化技术就显得更加重要。
1 基本原理
当气体以较低的速度自下而上通过均匀的固体颗粒床层时，气体只在静止不动的固体颗粒之间的空隙中穿过，固体颗粒床层的高度基本上维持不变。这样的床层称为固定床。此时，气体过固体颗粒床层的压力降随气体空床速度的增大而增大，如图l中AB段所示。
随着气体流速增大到图l中B点时，固体颗粒床层开始松动，固体颗粒的相对位置也在一定区域内进行调整，床层高度略有增加；如果气体流速继续增大，固体颗粒则完全悬浮在向上流动的气体中，并进行相当不规则的运动；气体流速进一步增大，床层高度将随之增加，固体颗粒的运动更为激烈，但仍停留在床层中，而不被气流所带出，这样的床层称为流化床。此时，气体通过固体颗粒床层的压力降随气体空床速度的增大而基本上保持不变，如图l中CE段所示。C点的气体流速称为临界流化速度。
当气体流速继续增大到E点时，流化床的上界面消失，固体颗粒分散悬浮在气体中并被气流夹带而离开床层，这样的床层称为气流床，E点的气流速度称为气流极限速度。此时，气体通过固体颗粒床层的压力降随气体空床速度的增大而急剧减小，甚至固体颗粒被气体全部带出。当固体颗粒处于流化床状态时，床层有一明显的上界面，看起来很象沸腾的液体，并在许多方面呈现出类似液体的性质，故有时也称流化床为沸腾床。
根据上述原理，形成3种制气技术，即固定床气化、流化床气化、气流床气化。
2 煤气化技术的发展
煤气化技术经过150多年的发展，形成了上百种炉型，工业化的炉型十余种，有代表的工业化煤气化炉型有：固定床【UGI炉、Lurgi炉、BGL(熔渣固定床)炉】；流化床(Winkler炉、HTw炉、u—Gas炉、KRW炉和CFB气化炉)；气流床(K-T炉、Texaco炉、sheⅡ炉、Prenflo炉和GSP炉)等。
我国煤气化技术发展起步较晚，合成氨生产以老式的UGI炉固定床间歇气化制水煤气和常压发生炉煤气为主，至今占合成氨总生产能力约80％。自上世纪70年代，对于新型气化炉或气化方法开始研究，在液态排渣加压碎煤气化、水煤浆加压气化、灰融聚流化床气化等领域进行开发，这几项气化技术在我国都相继进入了工业化应用阶段。
3 合成氨生产应用的煤气化技术
我国的氮肥工业始于20世纪30年代。1937年第一家中国自己的化肥厂——永利宁化学公司硫酸厂(后改为南京化学工业公司氮肥厂)在南京建立。1949年，我国合成氨产能为5....
