現(xiàn)代煤氣化技術(shù)的開發(fā)與進(jìn)展
作者/來源：黃戒介，房倚天，王洋 (中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所，山西 太原 0 3 0 0 0 1 ) 日期： 2009-12-30 點(diǎn)擊率：1953
摘 要： 評(píng)述了現(xiàn)代煤氣化技術(shù)開發(fā)現(xiàn)狀 ， 對(duì)加壓固定床氣化 ， 流化床氣化， 水煤漿氣流床氣化和干粉氣流床氣化典型代表技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行分析。結(jié)合熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析提出了未來煤氣化技術(shù)發(fā)展的原則。鑒于目前制氧成本仍然是制約煤氣化技術(shù)發(fā)展的最大因素， 認(rèn)為一方面應(yīng)加速高效廉價(jià)的大規(guī)模制氧技術(shù)的開發(fā)， 另一方面要注重氧耗低的氣化技術(shù)的開發(fā)， 重視過程集成概念和技術(shù)經(jīng)濟(jì)的優(yōu)化。理論分析和已有研究表明粉煤／塊煤雙粒級(jí)進(jìn)料液態(tài)排渣固定床氣化 、 兩段( 多段) 進(jìn)料干粉氣流床氣化 、 流化床部分氣化與氣流床氣化或 C F B燃燒集成技術(shù)具有各 自特點(diǎn)和良好的發(fā)展前景。
關(guān)鍵詞 ： 煤氣化 ； 固定床 ； 流化床 ； 氣流床
能源是現(xiàn)代社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱， 煤炭作為地球上最豐富的化石能源為人類文明發(fā)展起到了舉足輕重的作用， 但 同時(shí)也造成了地球生態(tài)和環(huán)境的破壞 ， 如區(qū)域性酸雨問題、 全球性臭氧層空洞和氣候變暖( 溫室效應(yīng)) 問題。因此解決能源、 碳排放、 環(huán)境之間的矛盾是未來煤炭利用的關(guān)鍵議題。我國經(jīng)過半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展形成了以煤為主、 多能互補(bǔ)的能源 生產(chǎn)體系， 煤炭的消耗量 占總能源消耗的 7 0 ％左右， 長期以來煤炭的利用主要沿用傳統(tǒng)的直接燃燒方法， 不僅效率低， 而且排放出大量的煙塵、 二氧化硫和氮氧化物。而天然氣相對(duì)煤炭不僅潔凈且利用方便， 另外天然氣利用排放的 c 0 ， 僅是煤炭利用的一半。隨著 日益嚴(yán)格的環(huán)境控制和 c 0 2排放全球性的限制， 天然氣的產(chǎn)量遠(yuǎn)不能滿足人們的需求， 天然氣的價(jià)格勢(shì)必上漲。如此以來， 煤炭氣化的潛力和競(jìng)爭(zhēng)力將顯現(xiàn)出來， 這是由煤炭氣化所具有的特點(diǎn)來決定： ( 1 )現(xiàn)代煤氣化技術(shù)發(fā)展的很快， 技術(shù)先進(jìn)性和成熟性都是史無前例的， 以煤炭氣化為基礎(chǔ)的合成氨、 合成化學(xué)品( 甲醇、 醋酸等) 已占據(jù)很大的市場(chǎng)； ( 2 )以煤炭氣化為基礎(chǔ)的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電 ( IG C C ) 其經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力已非常接近粉煤燃燒發(fā)電技術(shù)， 更重要的是 I G C C可以達(dá)到非常嚴(yán)格的環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn)； ( 3 ) 對(duì)于 c 0 2的脫除要求， 煤氣燃前脫 c 0 2 的 I G C C的經(jīng)濟(jì)性與天然氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電燃后脫除 c 0 2 相當(dāng)， 但明顯地低于其他煤直接燃燒技術(shù)燃后脫 c 0 2 的發(fā)電技術(shù)。
自2 0世紀(jì) 6 o年代 以來， 煤氣化技術(shù)研究開發(fā)取得了較大的進(jìn)展， 尤其是 2 0世紀(jì) 7 0年代的石油危機(jī)的刺激和嚴(yán)重的燃煤環(huán)境污染問題， 國內(nèi)外各國政府和研究機(jī)構(gòu)都給予 了極大的重視： 美國先后提出的潔凈煤技術(shù)示范計(jì)劃( C C T P ) 和 2 1 世紀(jì)展望 ( V i s i o n 2 1 ) ， 其中 I G C C是主要項(xiàng) 目； 歐共體和日本的潔凈煤技術(shù)發(fā)展計(jì)劃都十分重視 I G C C 。在 I G C C 項(xiàng)目的帶動(dòng)下， 一批大型化的先進(jìn)的煤氣化技術(shù)完成示范， 如 T e x a c o ， D e s t e c ， S h e H， P r e n f l o ， K R W 等技術(shù)�；诔墒旒夹g(shù)的煤部分氣化燃燒集成聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)( A B G C( 英國) ， H I P P S ( 美國) ) 概念正在開發(fā)。 在過去二十年中， 我國煤氣化技術(shù)研究開發(fā)水平有了顯著的提高， 灰熔聚流化床氣化技術(shù)完成了工業(yè)示范； 水煤漿氣流床氣化技術(shù)和加壓固定床氣化技術(shù)等完成了中試， 由于國外技術(shù)的引進(jìn)( T e x a c o ，Luig i 氣化爐) 轉(zhuǎn)變?yōu)閲a(chǎn)化服務(wù)和技術(shù)改進(jìn)( 多噴嘴技術(shù)) 。干粉氣流床氣化技術(shù)近幾年由于 S h e H、 P r e n f l o 技術(shù)的示范成功， 國內(nèi)亦開始有關(guān)的技術(shù)研究。本文結(jié)合國內(nèi)外現(xiàn)....
