[科普中国]-粉煤加压气化技术

粉煤加压气化技术，是一种生产技术，粉煤加压气化技术以干煤粉为原料，以纯氧和蒸汽为气化剂，加压气化，水激冷粗洗涤合成气，可提高能量转换效率，减少环境污染。

技术背景与当前市场上的其他技术相比，粉煤加压气化技术具有工艺先进、投资少、原料煤适应性强、合成气中有效气（CO+H2）成分含量高、运行维护成本低、环境污染少等优点，符合我国清洁能源发展的需要。可以广泛应用于煤制合成氨、煤制甲醇以及煤制油、煤制烯烃、煤制天然气、煤制乙二醇、煤制氢等领域。

特点与难点气流床煤气化是当今国际上最先进的煤气化技术之一，与水煤浆气化技术相比，粉煤气流床加压气化技术具有煤种适应性广、原料消耗低、碳转化率高、冷煤气效率高等技术优势，有更强的市场竞争力。但是，我国还没有该技术的应用经历，正在建设和已经签约的十多个粉煤加压气化项目都是引进Shell 专利技术，花费了大量外汇。所以该粉煤加压气化中试装置的建设和运行，在国内具有开创性作用，在我国煤气化技术发展史上具有重要的影响意义。该技术的主要特点和难点：

1、与水煤浆加压气化相比，粉煤加压气化氧耗低、煤耗低，有效气（CO+H2）成分高，碳转化率高。

2、粉煤加压气化的核心技术是煤粉在高压、密相条件下稳定、可控输送。经过数年实验研究和中试检验，已掌握了稳定调控煤粉流量的关键技术。

用于粉煤高压密相输送的设备、管道、阀门、仪表、测量仪器等为国内首次尝试，在材质、结构和性能等方面历经了探索与考验，积累了宝贵经验。

粉体与气化系统的安全性是粉煤加压气化技术的重要问题。在科学认识与合理把握下，经过实践探索，掌握了一整套粉煤加压气化装置安全、稳妥运行的控制与操作方法1。

粉煤加压气化流程原煤除杂后送入磨煤机破碎，同时由经过加热的低压氮气将其干燥，制备出合格煤粉存于料仓中。加热用低压氮气大部分可循环使用。料仓中的煤粉先后在低压氮气和高压氮气的输送下，通过气化喷嘴进入气化炉。气化剂氧气、蒸汽也通过气化喷嘴进入气化炉，并在高温高压下与煤粉进行气化反应。出气化炉的高温合成气经激冷、洗涤后并入造气车间合成气管线。熔融灰渣在气化炉激冷室中被激冷固化，经锁斗收集，定期排放。洗涤塔出来的黑水经过二级闪蒸，水蒸汽及一部分溶解在黑水中的酸性气CO2、H2S 等被迅速闪蒸出来，闪蒸气经冷凝、分离后与气化分厂生产系统的酸性气一并处理，闪蒸黑水经换热器冷却后排入地沟，送气化分厂生产装置的污水处理系统。

气化的一般概念固体燃料的气化固体燃料主要有褐煤、半焦、泥煤、无烟煤等。反应温度是根据发生炉的形式不同而不同。如果炉灰以固体形态排出时就要在灰熔点以下操作，炉灰以液体形态排出时就要在灰熔点以上操作。固体燃料的气化可在常压下进行，也可在高压下进行。

液体燃料的气化液体燃料的气化是利用原油、重油、焦油等液体燃料进行加热后，经过特制的燃烧器将热油喷进去，在1300~1600℃的高温下与气化剂进行的反应。操作压力即可在常压下进行也可在加压下进行（1.8-2.0MPa）。其有效成分高，管理也比较方便，但对耐火材料的要求高，一般使用中性耐火材料。由于产生的气体中带出的原料约占2%，给煤气的净化带来定的难度。

气体燃料的气化气体燃料的气化主要是利用天然气，将氧气和蒸汽混合后的气化剂在炉内1600℃以上的高温和高压下进行的反应，产生的有效成分含量高，但对耐火材料的要求高，主要生产的是合成气和城市用煤气2。

本词条内容贡献者为:

黄伦先 - 副教授 - 西南大学