煤气化炉是煤化工产业的龙头,粉煤气化技术是发展煤基化学品、煤基液体燃料、IGCC发电、多联产系统、制氢等工艺过程的共性技术和关键技术。由于合成氨、甲醇、二甲醚、煤制油、煤制烯烃等产业的快速发展,中国的煤炭气化工艺正由老式的UGI炉块煤间歇气化迅速向先进的粉煤气化工艺过渡,呈现出对各类粉煤气化技术装备的强劲需求。20世纪80年代,我国引进了鲁奇固定床、U-gas流化床、德士古气流床煤气化技术,近期又形成新一轮引进壳牌技术的热潮,世界上所有类型的煤气化技术在我国几乎都有应用,灰熔聚气化工艺也有多套工业化装置建成,还有多套在建。
1 煤制气技术
1.1 德士古煤气化技术
该气化炉主要结构是水煤浆单喷嘴下喷式,大部分是采用水激冷工艺流程,但在IGCC发电项目的,也采用废锅流程。单炉容量目前最大可达日投煤量 2000 t,操作压力大多采4、6.5 MPa,少数项目也已达到8.4 MPa。我国引进该技术最早的是山东鲁南化肥厂,于1993年投产,后来又有若干厂使用,目前已有十几家。
德士古气化技术经过近三十年的应用,无疑是成熟的技术。我国应用也已十多年,从技术的掌握和操作的熟练,设备的国产化和配套的耐火材料的制造都有较大优势。它的主要优点是水煤浆带来的,即较容易把压力升上去。如南化的气化炉压力达到了 8.4 MPa,这样就可能实现不需压缩直接合成甲醇,节省了压缩能耗。德士古气化技术存在的主要不足也与水煤浆有关,水煤浆中含有40%的水,使它的热值降低。对煤质的限制变得较严格,如成浆性差的煤灰分较高、灰熔点高的煤经济性较差,气化效率相对较低,碳转化率约为95%。比氧耗是各种气流床气化工艺中最高的,约为0....