摘 要 在总结我国 4 O多年来研究开发煤气化1 二 艺技术的基础上, 提出了我国煤气化丁艺的发展方向. 即大型气化炉 ( 1 O 0 0 t/d) 采用干法进料的 S h e l 1炉, 而小型炉 ( 1 O O t/d) 则采用灰熔聚流化床气化炉。
关键词 煤气化 S h e l 1 炉 灰熔聚炉
引 言
煤气化工艺是煤化工 、 I G C C 、 加氢工艺 、 煤液化等的龙头和基础 , 气化工艺在很 大程度上影响煤化工产品 ( 电力) 的成本和效率 , 因此研发高效 、 低耗 、 无污染 的煤气化工艺 ( 技术) 是发展煤化工 的前提 。 煤气化工艺过程是在气化炉 内进行的 , 为简便叙述 , 人们 习惯把某种气化工艺称作 某炉型 , 如常压固定床气化工艺称作 u.G.I 炉 、水煤浆气化工艺称作T e x a c o炉 、 干粉加压气化工艺称作 S h e l l炉等 。 气化炉的分类大多按煤和气化剂之间的相对流动方式来分 , 它有三种类型:
( 1 ) 逆流——固定床或移动床 , 如 U.G.I、 L u r g i ;
( 2 ) 并逆流——流化床或沸腾床 , 如 H T W、 K R W、灰熔聚炉 ;
( 3 ) 并 流—— 气流床 、 喷流床 、 夹带床 , 如KT、 T e x a c o、 S h e l l炉 。
我国是继德 国以后研发应用煤气化 工艺 ( 技术) 最多的国家 , 几乎遍及上述三种床层的各个领域 。本文试求总结我国 4 0多年来的研发历史 ,探求煤气化工艺的发展方向 , 为国家高层决策提供参考 :
1 沿革和现状
煤气化工艺大多为德国人所研发 ,至今 已有 1 0 0多年 的历史 。第一台常压固定床空气 间歇气化炉于1 8 8 2年设计 , 1 9 1 3年工业化后被美国气体改进公司发展成现在 的 U.G.I炉。该炉 以焦炭为原料 、 蓄热和气化交替进行制取合成气 , 国外早已于 2 0世纪 6 0年代初废弃。
我国于2 0世纪 3 0年代 - 4 0年代引进 U.G.I炉 , 5 0年代改烧无烟煤 , 主要用于制氨和甲醇 , 最多时有 1 0 0 0余 家采用约数千台炉子 , 至今 尚有 6 7 0余家 , 主要原料是无烟煤和土焦。U.G.I炉生产的氨 ( 甲醇) 大约占全国煤基氨厂总产量 的 9 0 % 以上。
德国于2 0世纪3 0年代5 0年代初 , 完成了所谓第一代气化工艺的研究与开发 , 计有固定床的碎煤加压气化 L u r g i炉 、 流化床的常压 W i n kl e r炉和气流床的常压 K T炉。这些炉型都以纯氧为气化剂 , 实行连续操作 , 大大提高了气化强度和冷煤气效率 。 德 、 美等国于 7 0年代开始又研发了所谓第二代炉型如 B G L、 H T W 、 T e x a c o 、 S h e l l 、 K R W等。 第二代炉型的显著特点都是加压操作 ,至此 ,两种常压操作的第一代炉型 ( K T和W i n k l e r ) 停止发展 。
针对 u.G.I炉这种 “ 史前”工艺 的缺点 ( 如煤种限制 、 环保 、 气化强度和效率) , 我国从 6 0年代初至今曾研发过多种气化工艺 , 而实现工业化的只有碎煤加压气化 ( L u r g i )、 水煤浆 气化 ( T e x a c o ) 和灰熔聚流化床气化 ,....