煤炭氣化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和工業(yè)化前景
作者/來源:趙 勇(兗礦國宏化工有限責任公司,山東滕州 273500) 日期: 2009-12-11 點擊率:1748
煤炭在我國能源生產(chǎn)與消費結構中一直占主導地位。煤炭的開發(fā)和加工利用已經(jīng)成為我國環(huán)境污染物排放的主要來源。因此,發(fā)展?jié)崈裘杭夹g、提高煤炭利用率是我國能源發(fā)展戰(zhàn)略的必然選擇。作為潔凈、高效利用煤炭的先進技術之一的煤炭氣化技術是我國能源領域重點發(fā)展對象,是煤炭化工合成、煤炭直接/間接液化、IGCC技術、燃料電池等高新潔凈煤利用技術的先導性技術和核心技術。煤炭氣化技術分為地面氣化和地下氣化2種。筆者根據(jù)自己掌握的煤化工基礎理論,結合多年積累的煤氣化工作實踐經(jīng)驗,著重從工程應用角度對煤氣化的發(fā)展道路作初步探討,并提出參考性意見。
1 地面煤氣化技術發(fā)展概況及應用
從當前國外煤氣化技術發(fā)展趨勢看,大型化、加壓、適應多種粉煤、低污染、易凈化是煤氣化的發(fā)展方向。國外新開發(fā)的氣化爐都采用加壓氣化工藝,以提高氣化強度,增加單爐的產(chǎn)量,節(jié)約壓縮能耗,減少帶出物損失。
地面煤氣化技術分為固定床、流化床與氣流床3種主要形式。氣化工藝開發(fā)集中于提高氣化壓力、提高氣化爐容量、擴大煤種適應性、環(huán)境友好、提高碳轉化率、提高氣化效率和液態(tài)排渣等,主要應用于化工合成、城市煤氣生產(chǎn)及聯(lián)合循環(huán)發(fā)電。3類氣化爐各具特點。
1.1 固定床氣化技術
常壓固定床氣化技術的優(yōu)點是操作簡單,投資少;但技術落后,能力和效率低,污染重,亟需技術改造。以常用的直徑為3 m的發(fā)生爐為例,生產(chǎn)能力僅為50t/d,而引進的加壓Lurgi氣化爐生產(chǎn)能力達500t/d。目前我國正在運轉的常壓固定床氣化爐超過4 000臺。固定床氣化工藝需要使用塊煤,而機械化采煤使塊煤率下降,導致塊煤資源緊張,原料成本上升。此外水煤氣工藝氣化存在效率低、吹風氣排放污染環(huán)境等缺點。
1.2 流化床氣化技術
國內流化床氣化主要有中科院山西煤化學研究所開發(fā)的灰熔聚流化床粉煤氣化技術。該技術煤種適應性廣,固體排渣,無廢氣排放,操作溫度約....