灰熔聚流化床粉煤氣化技術(shù)及其工業(yè)應(yīng)用
作者/來(lái)源：王洋 中科院山西煤炭化學(xué)研究所 日期： 2009-11-27 點(diǎn)擊率：1549
摘 要：煤氣化是將固態(tài)煤轉(zhuǎn)化為氣態(tài)燃料或原料 ( C0 + H 2)的過程，由于煤炭的儲(chǔ)量豐富，特別是我國(guó)等一些國(guó)家富煤少油，煤氣化技術(shù)就變的更加重要。研究開發(fā)煤氣化工藝，就是要為產(chǎn)業(yè)界提供更高效、經(jīng)濟(jì)和清潔的氣化過程。本文在分析先進(jìn)煤氣化過程原理的基礎(chǔ)上，特別介紹了由中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所開發(fā)的灰熔聚流化床粉煤氣化過程，指出它的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)、適用范圍、技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展方向，供同行了解 。
0．0 前言
合成氣 ( c 0 + H 2 ) 和氫氣是合成氨、合成甲醇等化工產(chǎn)品的基本原料，同時(shí)也大量用于石油加工及未來(lái)的煤液化加工，隨著燃料電池技術(shù)的進(jìn)步和貯氫手段的完善，氫將成為 2 1世紀(jì)最理想的二次能源。目前，太陽(yáng)能、光解、生物制氫技術(shù)尚在研發(fā)階段，未來(lái)幾十年大規(guī)模制氫仍將以地球最豐富的含碳有機(jī)物 ( 煤、 石油、生物質(zhì)、含碳廢棄物) 轉(zhuǎn)化為基礎(chǔ)，依賴天然氣、油氣化和煤氣化過程。
煤炭是地球上儲(chǔ)量最豐富、分布最廣泛的化石燃料，我國(guó)能源更顯富煤少油( 氣) ，因此能源消費(fèi)也更依賴煤炭，大約 8 0％的電力、6 0 ％ 的化工原料、7 2 ％ 的工業(yè)燃料和 9 2 ％ 的民用燃料都以煤為原料，且在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)難以改變。煤氣化能提供潔凈、經(jīng)濟(jì)的合成氣和氫，發(fā)展先進(jìn)的煤氣化技術(shù)是潔凈煤技術(shù)中重要和緊迫的任務(wù)。
目前， 我國(guó)合成氨能力達(dá)到 3 0 0 0多萬(wàn) t ， 其中煤制合成氣 ( 制氫) 占6 0％左右， 中小合成氨 ( <1 0萬(wàn) t／a ) 占到 4 3 ％ ，技術(shù)落后、污染嚴(yán)重，原料 ( 無(wú)煙煤、塊焦) 成本高，少數(shù)以石油或天然氣為原料的工廠又遭石油價(jià)格高的困難，不得不轉(zhuǎn)以煤為原料 同樣，年總產(chǎn)量 3 0 0余萬(wàn)噸的甲醇也極需潔凈、便宜的大規(guī)模氣源的改造 。
我國(guó)由于石油、天然氣短缺，石油煉制工業(yè)和煤液化制油工業(yè)也是用氫大戶。當(dāng)前我國(guó)煉油廠每年煉制約 2億 t油，按正常的工藝需用氫 2 0 0 ～4 0 0億 m3；未來(lái)的煤間接或直接液化用氣量則更大，百萬(wàn)噸間接合成油用氣量達(dá) 5 0 —6 0億 m3。煤氣化發(fā)電( I G C C和 I G F C ) 有望提高效率到 4 0 ％ 一 6 0 ％， 并達(dá)到最嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，在未來(lái)幾十年 內(nèi)需氣化的煤炭達(dá)到每年數(shù)千萬(wàn)至上億噸。
目前，我國(guó)已引進(jìn)十余套大型 T e x a c o氣化裝置和 L u r g i氣化爐供化工合成和城市煤氣生產(chǎn)，正引進(jìn)若干 ( 已簽約 5套) S h e l l煤氣化裝置，促進(jìn)了煤氣化的現(xiàn)代化發(fā)展，大多數(shù)工廠( 占總能力的 7 0 9 6 以上) 仍沿用落后的常壓間歇式水煤氣氣化爐 ( 達(dá) 4 0 0 0 - 5 0 0 0臺(tái)) 。針對(duì)我國(guó)巨大的市場(chǎng)需求，中科院山西煤化所歷經(jīng)....
