国内干粉气流床煤气化技术的工程化应用现状与展望_
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世界科学2005.133□于广锁气流床煤气化的技术现状和发展趋势建设中的多喷嘴对置式水煤浆气化技术示范装置全景图前言我国的煤炭资源丰富,油气匮乏。
在未来几十年内,煤炭在我国能源结构中仍将占主导地位,它是我国战略上最安全和最可靠的能源。
但是,作为煤能源生产与消费大国,我国的煤炭利用技术总体上是落后的:效率低,造成能源浪费;污染严重,导致环境质量恶化。
煤炭气化,即在一定温度、压力条件下利用气化剂(O 2、H 2O 或CO 2)与煤炭反应生成洁净合成气(CO 、H 2的混合物),是对煤炭进行化学加工的一个重要方法,是实现煤炭洁净利用的关键。
煤炭气化技术,尤其是高压、大容量气流床气化技术,显示了良好的经济和社会效益,代表着发展趋势,是现在最清洁的煤利用技术,是洁净煤技术的龙头和关键。
气流床煤气化的优点并不仅仅在于减少空气排放物,它也生成许多具有商业价值的副产品,如高纯度硫、CO 2和无毒炉渣。
随着环境标准的日趋严格,气流床气化的优势越来越突出。
国外技术现状和发展趋势迄今,世界上已商业化的IG CC (Inte g rated G asification C ombined C y 2cle )大型(250MW 以上)电站都是采用气流床煤气化炉,可见其技术上具有优势。
它们是以水煤浆为原料的ChevronT exaco (T exaco )、G lobal E -G as (Destec ),以干粉煤为原料的Shell 、Prenflo 、N oell (G SP )。
ChevronT exaco 气化炉美国T exaco 开发的水煤浆气化工艺是将煤加水磨成浓度为60~65%的水煤浆,用纯氧作气化剂,在高温高压下进行气化反应,气化压力在3.0~8.5MPa 之间,气化温度~1400℃,液态排渣,煤气成份CO +H 2为80%左右,不含焦油、酚等有机物质,对环境无污染,碳转化率96~99%,气化强度大,炉子结构简单,能耗低,运转率高,而且煤适应范围较宽。
煤气化技术的研究和应用现状分析一、引言煤气化技术是指将煤作为原料,在高温、高压和缺氧的条件下进行化学反应,生成合成气的一种技术。
自20世纪初期开始,煤气化技术就一直受到了人们的关注,成为了产生合成气和一系列化工产品的重要途径之一。
煤气化技术的研究和应用现状分析,对于推动我国能源结构优化升级和经济发展具有重要意义。
二、煤气化技术的研究现状煤气化技术的研究涉及到多个领域,主要包括煤气化反应机理的研究、反应器工程技术的研究、煤气化过程中产生的煤气中的污染物的处理技术等方面。
(一)煤气化反应机理的研究煤气化反应机理是指在化学反应中煤本身所发生的变化,这是研究煤气化技术的重要基础。
目前,关于煤气化反应机理的研究主要包括以下几个方面:煤的结构特征、煤的裂解反应、煤的气化反应以及煤的灰熔化行为等。
(二)反应器工程技术的研究反应器是煤气化技术的核心设备,也是保证煤气化反应能够高效进行的关键。
目前,煤气化反应器主要分为实验室规模反应器和工业规模反应器,其中以工业规模反应器为主。
近年来,随着科技的不断发展,工业规模反应器的使用范围不断扩大,尺寸和反应处理量均有较大增长。
(三)煤气化过程中产生污染物的处理技术煤气化反应中产生大量的废水、废气和固体废弃物,其中含有大量的污染物,严重影响了环境和人类健康。
因此,煤气化后的污染物的处理技术也成为了煤气化技术必须重视的一个方面。
三、煤气化技术的应用现状分析煤气化技术的应用现状主要涉及到煤气化技术在能源、化工、燃料等领域的应用情况。
(一)煤气化技术在能源领域的应用随着能源需求不断增加,煤气化技术在能源领域的应用也日益广泛。
目前,煤气化技术在燃气发电、城市煤气和煤化工领域中得到了广泛应用。
(二)煤气化技术在化工领域的应用煤气化技术是生产合成氨、合成甲醇、合成油、二甲醚、苯乙烯等重要化工产品的重要途径之一。
目前,煤气化技术在化工领域的应用已经取得了很大的成功,且应用领域也在不断扩大。
煤气化技术的现状及发展趋势摘要:中国是一个资源丰富、幅员辽阔、矿产资源丰富的国家,煤炭作为中国资源结构的一个特别重要的组成部分,具有绝对的数量优势。
随着科技的发展,煤炭的使用逐渐增多,为了改善煤炭资源直接燃烧造成的污染程度,能源公司正在将煤炭转化为更加环保的二次能源,这大大促进了国家的可持续发展。
本文将分析我国煤气化技术的现状和发展过程,探索更科学、更环保的发展方向。
关键词:煤气化;利用方式;发展工艺;二次能源前言中国是一个幅员辽阔资源丰富的国家煤炭相对丰富。
此外,近年来中国社会经济和科技的迅猛发展在一定程度上促进了中国石油化工的进步。
最重要的联系是将煤转化为清洁和有效的合成气体,即CO+H2,通常称为煤气化技术。
先进的煤气化技术不仅可以大大减少燃烧过程中对大气环境的污染和排放,而且还可以在一定程度上提高煤炭使用的效率。
它在煤的直接液化、煤的间接液化、石油化学、燃料电池等方面发挥着至关重要的作用,并具有一定的显示意义。
一、煤气化技术的发展现状1.固定床气化技术固定床气化技术,又称移动床气化技术,是世界上第一个开发和应用的气化技术。
固定床通常使用煤或焦炭作为原料。
煤(焦炭)是从煤气炉顶部加入的,从上到下经过干燥层、炭化层、还原层和氧化层。
最后,将灰排放出炉外,气化剂由下而上预热到氧化层和还原层。
固定床气化极限是床层均匀性和密封性的高要求,炉内使用的煤必须具有一定的粒度(6-50 mm)和均匀性。
机械强度、热稳定性、粘度和煤渣都与渗透性有关。
因此,固定式燃气炉对人炉原料有许多限制。
2.流化床气化技术煤气炉从锅底吹出来,使煤粉(粒径小于6毫米)与锅炉房的反向流动平行反应,通常称为流化床气化技术。
煤颗粒(煤粉)和气化剂平行移动在炉底锥部分和炉柱部分,固体废物被排出。
逆流气化对人炉煤的活性要求很高。
与此同时,炉内温度低、停留时间短,可能导致碳转化率低、粉煤灰含量高、残馀碳含量高、灰分分离困难和操作弹性低。
煤气化技术研究及应用前景展望煤气化技术是一种将煤炭转化为合成气的过程,通过高温和压力下的化学反应,将煤炭中的碳氢化合物转化为一种混合气体,其中主要成分是一氧化碳和氢气。
这种合成气可以用于发电、制造化学品、液体燃料等多个领域。
随着能源需求的增长和环境污染问题的日益突出,煤气化技术在能源转型和环境保护方面具有重要的应用前景。
煤气化技术的研究和发展已经有数十年的历史,目前已经取得了一系列重要的成果。
研究人员通过改进反应器设计、优化催化剂配方等手段,提高了煤气化过程的效率和产气质量。
同时,煤气化技术也逐渐与其他领域的技术相结合,如燃料电池、合成氨等,进一步提高了煤气化的综合利用效率。
煤气化技术的应用前景非常广阔。
首先,煤气化技术可以为煤炭资源的高效利用提供途径。
煤气化可以将煤炭中的有机物转化为气体,使得煤炭的能源价值得到充分发挥。
与传统的燃煤发电相比,煤气化发电可以减少大气污染物的排放,降低对环境的影响。
其次,煤气化技术还可以为化学工业提供原料。
合成气中的一氧化碳和氢气可以用于合成液体燃料、合成氨等化学品,为化工行业的发展提供了新的选择。
此外,煤气化技术还可以与其他技术相结合,如燃料电池技术,实现煤气的高效利用和能源的清洁转化。
然而,煤气化技术在应用中还面临一些挑战。
首先,煤气化过程需要高温和高压的条件,能源消耗较大。
因此,在提高煤气化效率的同时,也需要寻找更加节能环保的工艺和设备。
其次,煤气化过程中会产生大量的副产物,如焦炭和灰渣,对环境造成一定的影响。
因此,需要开发高效的副产物处理技术,实现煤气化过程的资源综合利用。
此外,煤气化技术的应用还需要解决一些经济和政策上的问题,如投资成本高、市场需求不确定等。
尽管面临一些挑战,但煤气化技术在能源转型和环境保护方面的潜力巨大。
随着能源需求的增长和环境污染问题的加剧,煤气化技术将成为解决能源和环境问题的重要手段之一。
未来,我们可以预见,煤气化技术将进一步发展,实现更高效、更清洁的能源转化。
煤气化技术应用现状及发展趋势发布时间:2023-02-23T05:47:48.180Z 来源:《中国科技信息》2022年第19期作者:高翠[导读] 随着科学技术的发展,我国的煤气化技术有了很大进展高翠身份证号码:6126241988****3220摘要:随着科学技术的发展,我国的煤气化技术有了很大进展,并得到了广泛的应用。
为从根本上提高煤炭资源利用率,需不断推动先进煤化工技术发展,研究更为先进的煤化工生产理念与技术体系,进一步增强煤化工生产质量、效率。
本文首先对煤气化技术概述,其次探讨煤气化技术应用现状,最后就煤气化技术发展趋势进行研究,以供参考。
关键词:煤气化技术;气流床;流化床;固定床引言就目前来看,各国都将煤化工能源技术作为经济发展战略,通过大力发展能源技术,不仅能够有效解决能源危机,还可以推动社会可持续发展进程。
这里需要指出的是,煤炭资源的应用会对环境造成一定程度破坏,而且其实际利用率也是较低的,除此以外,我国的能源格局依然呈现出贫油富煤特征,这就要求将煤炭资源的作用充分发挥出来,而达成这个目标的主要途径就是要将煤化工技术、设备加以合理应用。
1煤气化煤气化技术主要就是对煤原料进行反复加热处理,通过使用化学药剂发生化学反应,使固体煤炭能够转化为气体混合物。
气化剂主要包括水蒸气、空气、二氧化碳等,这些材料均可以与煤炭发生反应。
不仅如此,煤炭通过热分解后会生成二氧化碳、水蒸气与烃类物质,这些物质也可以与热煤发生均相反应。
结合气化方法、气化外在条件以及原料煤根本性质,气化中的气体组成差距也较大。
结合煤气炉内气体生成特征,可以将每一层由上至下划分为干燥层、干馏层以及氢化层等。
在煤炭干燥与干流带中,煤可以返到高温加热释放出水分并蒸发。
其他剩下的物质为焦炭,可以在还原带中发生氧化反应,经过气化后的煤性质不同,水分也存在较大差距。
经过气化反应后的煤还需要通过净化加工生成化学品。
2煤气化技术应用现状2.1配煤技术研究发展现代煤化工既是煤炭转型发展的重要途径,也是保障国家能源安全的重要抓手,晋华炉为了合理使用煤种,充分考虑供煤矿区煤层煤质波动性及生产技术条件等因素对煤炭产品质量的影响,包括原煤的水分、灰熔点、挥发分、灰分、黏结性、化学活性、成浆性能、成渣特性、机械强度和热稳定性等进行研究。
气流床气化技术研究现状刘庆旺煤炭是我国的基础能源和重要原料,在国民经济和社会发展中具有重要的战略地位,将长期是我国的主要能源。
煤气化技术是煤炭清洁转化的核心技术之一,是发展煤基化学品(氨、甲醇、二甲醚等)、煤基液体燃料、先进的lGCC发电、多联产系统、制氢、燃料电池等过程工业的基础,是这些行业的共性技术、关键技术和龙头技术。
估计,我国“十一五”末期年气化用煤约1亿t。
以煤间接液化为例,规模为500万t/a的生产装置,气化用煤在2200-2500万t/a。
国内在建的甲醇装置、合成氨装置、煤制油装置和处于筹建中的煤制烯烃装置、煤制油装置、甲醇装置等,已展现了对煤气化技术的强劲需求。
在流派众多的煤气化技术中,气流床气化技术因煤种适应范围比较广、气化温度、压力高、易于大型化,成为煤气化技术发展的主流方向。
国际上有代表性的气流床气化技术主要有GE (Texaco)气化技术、Global E-Gas气化技术,以干粉煤为原料的Shell气化技术,Prenflo气化技术及GSP气化技术。
气流床气化法是20世纪50年代初发展起来的新一代煤气化技术,最初代表炉型为K-T炉。
其后随着Texaco, Shell等一批新型工艺的开发,气流床气化技术因其出色的生产能力和气化效率,在世界范围内得到了迅速推广和广泛的应用,尤其是在燃气联合循环中。
目前绝大多数1GCC电站所选择的均为气流床气化炉,主要炉型有Texaco, Shell, E-Gas(原Destec)以及Prenflo等。
气流床气化法使用极细的粉煤为原料,在气化炉内细颗粒粉煤分散悬浮于高速气流中,并随之并行流动,这种状态即称气流床。
气流床气化法属于高温气化技术,原料煤具有很大的比表面积,又处于加压条件下,因此气化反应速度极快,气化强度和单炉气化能力比前两类气化技术都高。
目前己经商业化的气化炉,每天可气化约2000-2600t煤。
在气流床的高温下,粉煤的干馏产物全部分解,粗煤气中不含焦油、酚及烃类液体等,有利于简化后续净化系统,对环境污染少。