煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体，液体，固体燃料以及化学品的过程，生产出各种化工产品的工业。
煤化工包括煤的一次化学加工、二次化学加工和深度化学加工。煤的气化、液化、焦化，煤的合成气化工、焦油化工和电石乙炔化工等，都属于煤化工的范围。而煤的气化、液化、焦化（干馏）又是煤化工中非常重要的三种加工方式。
煤的气化、液化和焦化概要流程图
一.煤炭气化
煤炭气化是指煤在特定的设备内，在一定温度及压力下使煤中有机质与气化剂（如蒸汽/空气或氧气等）发生一系列化学反应，将固体煤转化为含有CO、H2、CH4等可燃气体和CO2、N2等非可燃气体的过程。
煤的气化的一般流程图
煤炭气化包含一系列物理、化学变化。而化学变化是煤炭气化的主要方式，主要的化学反应有：
1、水蒸气转化反应C+H2O=CO+H2
2、水煤气变换反应CO+ H2O =CO2+H2
3、部分氧化反应C+0.5 O2=CO
4、完全氧化（燃烧）反应C+O2=CO2
5、甲烷化反应CO+2H2=CH4
6、Boudouard反应C+CO2=2CO
其中1、6为放热反应，2、3、4、5为吸热反应。
煤炭气化时，必须具备三个条件，即气化炉、气化剂、供给热量，三者缺一不可。
煤炭气化按气化炉内煤料与气化剂的接触方式区分，主要有：
1) 固定床气化：在气化过程中，煤由气化炉顶部加入，气化剂由气化炉底部加入，煤料与气化剂逆流接触，相对于气体的上升速度而言，煤料下降速度很慢，甚至可视为固定不动，因此称之为固定床气化；而实际上，煤料在气化过程中是以很慢的速度向下移动的，比较准确的称其为移动床气化。
2) 流化床气化：它是以粒度为0-10mm的小颗粒煤为气化原料，在气化炉内使其悬浮分散在垂直上升的气流中，煤粒在沸腾状态进行气化反应，从而使得煤料层内温度均一，易于控制，提高气化效率。
3) 气流床气化。它是一种并流气化，用气化剂将粒度为100um以下的煤粉带入气化炉内，也可将煤粉先制成水煤浆，然后用泵打入气化炉内。煤料在高于其灰熔点的温度下与气化剂发生燃烧反应和气化反应，灰渣以液态形式排出气化炉。
4) 熔浴床气化。它是将粉煤和气化剂以切线方向高速喷入一温度较高且高度稳定的熔池内，把一部分动能传给熔渣，使池内熔融物做螺旋状的旋转运动并气化。目前此气化工艺已不再发展。
以上均为地面气化，还有地下气化工艺。
根据采用的气化剂和煤气成分的不同，可以把煤气分为四类：1.以空气作为气化剂的空气煤气；2.以空气及蒸汽作为气化剂的混合煤气，也被称为发生炉煤气；3.以水蒸气和氧气作为气化剂的水煤气；4.以蒸汽及空气作为气化剂的半水煤气，也可是空气煤气和水煤气的混合气。
几种重要的煤气化技术及其技术性能比较
1.Lurgi炉固定床加压气化法对煤质要求较高，只能用弱粘结块煤，冷煤气效率最高，气化强度高，粗煤气中甲烷含量较高，但净化系统复杂，焦油、污水等处理困难。
鲁奇煤气化工艺流程图
2.Texaco水煤浆加压气化采用水煤浆进料、纯氧气化，是国内外经实践考研成熟、先进的气化工艺。气化工艺简单，气化压力较高，生产装置最高达6.5MPa，单台炉最大日处理煤1650t，碳转化率高（≥98%），气体质量好（CH4＜0.1%，不含烯烃及高级烃），氮氧耗高、设备投资高。
该工艺可以用低灰、低灰熔点的烟煤或石油焦作原料，但由于要求煤的灰熔点与气化温度匹配，从而使该工艺适合使用的煤种比较窄。该工艺声场的煤气适合作化工合成原料气，整个生产过程环境污染少，三废处理方便。可实现计算机控制及优化操作。
德士古水煤浆气化工艺流程图
3.Shell煤气化是较为先进的第二代煤气化工艺之一。Shell煤气化属气流床气化，煤粉、氧气及蒸汽在加压条件下并流进入气化炉内，在极为短暂的时间内完成升温、挥发分脱除、裂解。燃烧及转化等一系列物理和化学过程。该工艺的主要特点是干煤粉进料，气化温度高，氧耗低。
Shell煤气化炉的单炉生产能力大，目前投入运转的单炉气化压力为4.0MPa，日处理煤量1000-2000t。该工艺煤气化炉采用水冷壁结构，无耐火砖衬里，维护量少，运转周期长，无需备炉。炉子主要由内筒和外筒两部分组成，外筒只承受静压而不承受高温，内件形成气化空间、炉渣收集空间、气体输送空间。气化炉内筒上部为燃烧室，下部为激冷室，煤粉及氧气在燃烧室反应，温度为1600℃左右。Shell粉煤气化在国外仅用于循环发电，未用于化工生产。本世纪初至今，我国连续引进十多台Shell气化炉，主要用于化工生产，投资较大，进展缓慢。目前正逐台投入生产，前景合适可以的。
Shell煤气化工艺流程图
4.GSP粉煤气化工艺技术是20世纪70年代末，有GDR（原民主德国）开发并投入商业化欲行的大中型煤气化技术。与其他同类气化技术相比，该技术因采用气化炉顶干粉加料与反应室周围水冷壁结构，因而在气化炉结构以及工艺流程上有其先进之处，但工业化经验比较少。其核心技术之一组合式的流通道烧嘴，没有运行时间的记录。现在大型企业对引进GSP 煤气化工艺技术产生了浓厚的兴趣，这是由于该技术融合了Shell和Texaco气化技术的优点，克服了他们的缺点。GSP炉在国内的推广刚刚开始，在运作上还有一些问题尚待解决。
GSP煤气化工艺流程图
5.Dow水煤浆加压气化是在Texaco气化方法的基础上开发出来的新工艺，最高气化压力为
2.9MPa，目前尚无作合成氨原料的实践经验。
二.煤的液化
煤液化是把煤转化为液体产物，包括直接液化和间接液化。
I.煤的直接液化：
煤的直接液化是通过加氢使煤中复杂的有机化学成分直接转化为液体燃料，转化过程是在含煤粉和溶剂的浆液系统中进行加氢，需要较高的压力和温度。
直接液化的优点是热效率高，液体产品收率高；主要缺点是煤浆加氢工艺过程中，各步骤的操作条件相对苛刻，对煤种适应性差。
德国是最早研究和开发直接液化工艺的国家，其最初的工艺被称为IG工艺。气候不断改进，开发出被认为世界上最先进的IGOR工艺。其后美国也在煤液化工艺的开发上做了大量的工作，开发出供氢溶剂（EDS）、氢煤（H-Coal）、催化两段液化工艺（CTSL/HTI）和煤油共炼等代表工艺。此外日本的NEDOL工艺也有相当出色的液化性能。此外，我国在建的神华煤直接液化所采用工艺也是在其他工艺的基础上发展的具有自身特色的液化工艺。
1.德国的IG工艺和IGOR工艺
德国的IG工艺可分为两段加氢过程，第一段加氢是在高压氢气下，煤加氢生成液体油（中质油等），又称煤浆液相加氢。第二段加氢是以第一段加氢的产物为原料，进行催化气相加氢制得成品油，又称中油气相加氢，所以IG法也常称作两段加氢法。
德国的IG工艺流程
20世纪80年代，德国在IG法的基础上开发了更为先进的煤加氢液化和加氢精制一体化联合工艺（IGOR)。其最大的特点是原料煤经该工艺过程液化后，可直接得到加氢裂解及催化重整工艺处理的合格原料油，从而改变了两段加氢的传统IG模式，简化了工艺流程，避免了由于物料进出装置而造成的能量消耗和大量的工艺设备。
IGOR直接液化法工艺流程
2.美国的H-Coal、CTSL和HTI工艺
H-Coal工艺是美国HRI公司在20世纪60年代，从原有的重油加氢裂化工艺(H-oil)的基础上开发出来的，它的主要特点是采用了高活性的载体催化剂和流化床反应器，属于一段催化液化工艺。
H-Coal工艺流程CTSL为两段液化工艺。
CTSL工艺流程
美国HRI公司并入HTI公司后，HTI公司在原有的H-Coal和CTSL工艺基础上开发了HTI 煤液化工艺。
3.美国的EDS工艺和日本的NEDOL工艺
EDS工艺石油美国的Exxon石油公司于1966你那首先开发的对循环溶剂进行加氢的直接液化工艺，又称供氢溶剂煤液化工艺。即让循环溶剂在进入煤预处理过程之前，先经过固定床加氢反应器对溶剂加氢，以提高溶剂的供氢性能。
美国的EDS工艺流程
NEDOL工艺是20世纪80年代日本在“阳光计划”的研究基础上开发的一项直接液化工艺，在流程上与EDS工艺十分类似，都是先对液化重油进行加氢后再作为循环溶剂。主要不同是其在煤浆加氢液化过程中加入铁系催化剂（合成硫铁矿或天然硫铁矿），并采用更加高效和稳定的真空蒸馏的方法进行固液分离。
日本的NEDOL工艺流程
4.煤油共炼工艺
煤油共炼工艺是将石油加氢裂化和没直接液化相结合的工艺，其实质是用石油渣油作为煤直接液化的溶剂，在反应器内，煤加氢液化为液体油，石油渣油也进一步裂化为较低熔点的液体油。
5.中国神华煤液化项目工艺
神华煤液化项目工艺方案自项目启动到现在，出现多次变化，并在持续建设当中。
神华一期项目工艺流程
II.煤的间接液化：
煤的间接液化是先将煤气化制成合成气(CO+H2),再经过催化合成为液体燃料。属于间接液化的费托（Fischer-Tropsch）合成和甲醇转化制汽油（MTG）的莫比尔（Mobil）工艺，已实现工业化生产。费托合成在南非建成三座萨索尔（SASOL）工厂。甲醇转化制汽油的莫比尔工艺，已在新西兰建成工业化装置，该法由合成气合成甲醇，再转化制成汽油。合成气制醋酐，即所谓伊斯特曼煤制醋酐已在美国实现工业生产。
煤间接液化的优点是煤种适应性宽，操作条件比直接液化相对温和，煤灰等三废问题主要在气化过程中解决，其缺点是涉及到气化合成气过程，总效率低。
三.煤的热解
煤的热解是将煤在惰性气氛中持续加热到较高温度时发生的包括一系列物理变化和化学反应的复杂过程。
煤的热解又称干馏，通过热解可获得固体焦炭，液体焦油和煤气等，所以也可以把煤热解看作是液化和部分气化过程。
煤热解可分为高温焦化和低温热解，高温焦化的加热终温一般高于900摄氏度，低温热解加热终温一般低于700摄氏度。
高温焦化：
煤的高温焦化是伴随着炼铁工业，煤气生产和有机化工等部门生产而发展起来。在炼铁工业和煤气生产，炼焦的目的是制取焦炭和煤气，作为炼铁原料和燃料；有机化学工业的主要目的是制取煤化学产品。
在高温焦化过程中，煤受热后开始热分解，煤中的挥发分首先逸出，最后生成几乎不含煤气和烃类化合物的残留物，即焦炭。
低温热解：
煤低温热解的产品有煤气，焦油以及含有挥发分的半焦，低温热解又分为慢速热解和快速热解。
参考资料：
1.网站：百度百科，互动百科，中国商务网，哈尔滨工业大学燃烧工程研究所，
2.参考书：现代煤炭转化与煤化工新工艺实用全书，煤化工工艺学，煤化工基础，碳一化工新技术概论，碳一化工主要产品生产技术
煤气化技术100问（完全版）
1）Shell 一氧化碳随氧煤比的变化问题。
氧煤比增加，将有较多的煤发生燃烧反应，放热量增大，气化炉温度升高，为吸热的气化反应提供更多的热量，对气化反应有利。因此，碳的转化率、冷煤气效率及产气量上升，CO2和比氧耗、比煤耗下降。随着氧煤比的进一步增加，碳转化率增加不大，同时由于过量氧气进入气化炉，导致了CO2的增加，使冷煤气效率，产气率下降，比氧耗、比煤耗上升。因此，氧煤比应有一个最适宜值，一般认为氧碳的原子比在1.0左右比较合适。
C元素是要平衡的，抛开碳转化率的因素不谈，CO浓度的趋势和CO2应该是相反的。如果考虑C转化率的问题，则情况略有不同，但大的趋势不变。总体来说生成的CO量随氧煤比的变化趋势是先增加，后减小，中间会出现一个最大值。
水煤浆气化反应略有不同，因为变换反应对气体组成影响也很突出，氧量的增加会导致碳氧化生成CO2的比例增加，但温度上升会导致变换反应减少，具体情况也需要详细分析，但感觉总体趋势应该还是一样的。
2）德士古气化炉液位低跳车究竟要设置那些连锁？激冷水要不要设置流量低低跳车连锁？水洗塔要不要设置液位低低跳车连锁？
设置激冷室液位15％连锁（此值是经过设计院、GE公司共同讨论定下来的，气化炉尺寸是3200mm*3800mm）。激冷水设置连锁是很有必要的。至于碳洗塔液位连锁就没有什么意义，完全可以不要。
气化炉液位低低连锁有三选二，运行时应该把此连锁投上！以保安全！激冷水没必要设置流量低低跳车连锁，因为气化炉系统有个激冷水低低连锁，当激冷水低低时，事故激冷水补水阀会全开！水洗塔更没必要设置跳车连锁，有足够的时间处理它！
气化炉液位在正常运行期间是必须要挂的。的确当液位低的时候这两个阀会自动关闭的，但是这个液位只比跳车值高一点点。至于气化炉液位低会让这两个阀连锁关闭主要是防止因液位低而导致窜气，不是用来保护气化炉液位的。如果是激冷水泵出了问题，备泵会自启动的，除氧水泵直接手动给气化炉供水这是万不得以的办法，一般情况下不用的。另外在运行中，只要不是误操作或者锁斗程控系统出问题，气化炉液位是不可能瞬间到达跳车值的，如果气化炉液位是因为带水问题而引起的液位低，我支持解除激冷室液位连锁来辅助处理。
3）德士古气化炉激冷环在运行中会出现什么常见问题，如何进行检修维护的？
激冷环堵是比较常见的问题，主要表现为激冷水流量的下降，激冷水与气化炉的压差增大。当激冷水流量下降到一定程度时，必须停车对激冷环进行清洗。
工艺方面的措施：a) 加强灰水质量的控制，尽量做到按设计要求进行排水和补充新鲜水。
b)试验、选用高温高压下适当的灰水分散稳定剂，有效防止激冷环和激冷环进水管道的结垢和腐蚀，以免因垢堵而减少激冷水量，因灰多而磨蚀激冷环环管内壁。c) 控制连投次数，尽量不连投，运行周期不可太长。d)优化操作，避免工艺气带灰带水，避免恶化水洗塔水质。
4）德士古气化炉支撑板温度高的原因。
激冷水水膜分布不均可以使下降管结渣而使它堵塞和渣口结渣同样是使气体在气化炉里面
憋气,很容易造成支撑板温度高,而且也会使气化炉整体温度上升.所以在控制上尽量保持气化炉温度的稳定且适合这种煤的灰熔点。气化炉支撑板温度高后,在维持系统稳定的情况下降负荷,而且注意炉子的温度,不要憋气太久,那样就容易造成气化炉鼓肚,对设备以后的运行造成很大的影响.
支撑板的温度高的原因：
a、气化炉锥底的耐火砖减薄，热阻减小使热量大量传的支撑板使温度上升。
b、支撑板出现裂纹气化炉的气体通过裂纹窜气。
c、热偶被大量的积灰覆盖热量不能被上升的气流带走。
d、气化炉内压力变大或波动造成锥底砖窜气。
导致德士古气化炉支撑板温度高的原因主要有：
a、火区下移；
b、锥体砖缝隙大，或已到使用周期，或质量原因造成烧蚀严重；
c、烧嘴偏喷，造成锥体砖局部烧坏而温度高；
d、激冷环布水不匀，或局部干区；
e、煤质变化，操作工反应不及时，操作不当。
5)德式古三流式烧嘴在使用时应注意那些问题?大家最长使用多少时间?
鲁南化肥厂的烧嘴最长运行151天，到后期也是提心吊胆的！鲁南的烧嘴包括耐火砖运行周期都比较长，原因有很多，当然与鲁南的工人操作水平和领导的技术管理水平是分不开的。但是不能不提及的是鲁南的气化炉操作压力只有2.7MPa，而且鲁南的煤种掺烧做的是比较好的，运行周期很大程度上也取决于煤种。
鲁化的烧嘴运行151天的时间完全在计划之内，在停车检修的前期气化炉的各项指标正常，烧嘴雾化效果正常，渣中可燃物没有出现明显的异常。现在正在研究运行时间更长的烧嘴。气化炉运行时应注意：a、严禁断冷却水。b、尽量减少开停车次数。c、尽量使用可磨指数大的煤。d、气化炉温度不要过高。
德士古烧嘴是德士古煤气化工艺的核心设备，一般情况下运行初期，雾化效果好．气体成份稳定．系统工况稳定；运行到后期，喷嘴头部变形，雾化效果不好．这时气体成份变化较大，有效气成份下降．特别是发生偏喷时，使局部温度过高，烧坏热偶，严重时．发生窜气导致炉壁超温。
要最大限度地提高烧嘴的运行周期需要注意如下几点：
a、煤质和煤浆质量是影响烧嘴寿命的主要因素，煤的灰熔点尽量不要超过1300℃，煤浆浓度控制在55-56%较为合适。
b、尽可能将气化温度控制在较低的范围，能够有效提高其运行周期，一般情况下应该控制在1350℃以下。
c、在系统投煤量发生较大变化的情况下，要提前调整煤/氧比到合适的范围，坚决杜绝飞温。
6)德士古气化下降管烧穿的原因及处理？
激冷环堵塞，下降管布水不均，没能在下降管内侧形成一定厚度的水膜以保护下降管，造成烧坏。主要是因为炉膛温度超高，造成激冷环堵塞。炉膛温高有以下主要原因：a.氧煤比增
大，也就是供氧量单方面增大。b.煤质不稳定，致使灰熔点降低；或者助熔剂加量不足或者少加，致使灰熔点降低。c.各路激冷水供给通道出现问题，致使激冷水量不够。
下降管烧穿的原因有：a、激冷水流量低于工艺指标或激冷水在激冷环上分布不均造成下降管部分断水b、部分焊接点质量问题c、下降管的材质选型不对d、生产过程中不稳定，气化炉液位控制过低，造成下降管不稳定。
通过进炉子观察分析及结合运行时期的参数进行综合比较，认为，根本原因就是形成干区：其一、激冷环水量小占主导原因；其二、气化炉热负荷过大，破坏了下降管的水膜，导致挂渣；其三、烧嘴偏喷，且火区下移较大，直接将下降管水膜撕破，造成挂渣；其四、灰渣性能不稳定。
7)德士古气化炉渣口堵。
如果堵渣口你得先找到原因为什么堵，一般在开车时候很少堵除非你温度很低加负荷加的很慢还有可能造成煤浆流量不稳定，在正常的时候堵渣口是因为你的温度有很大的波动ＣＨ４控制的太高，不可以控制５０００PPM一般最高3000PPM但是时间不能时间过长因为这样很同意堵渣口,如果要是堵了话你可以提温但是速度不能过快大概没半小时10度左右中心氧也要控制好大约百分之20左右
一定要时时观察PDI1214就是压差,但有的时候不能太相信它也要看看炉压和合成气出口压力自己算算压差这个比较准,一般情况下堵的不厉害的情况下能熔开渣口.最主要的就是温度不要有大波动,而且要看灰熔点,把石灰石的配比也要配好要长做灰熔点.
一方面是由于气化炉操作温度不当而引起的。气化炉温度的控制原则就是在保证液态排渣的情况下尽可能维持较低的温度，但是如果温度控制过低，渣的流动性就会变差，在锥形渣口处就会越积越多，导致渣口减小，气体在燃烧室停留时间明显增长，气体的成分就会随之改变。
另一方面是由于德士古烧嘴张角增大引起的。德士古烧嘴的张角有严格的设计尺寸，在运行较长的时间以后，烧嘴磨损，张角增大，燃烧不好，高压下带向炉壁的灰渣就会增加，当渣积到一定的程度，在重力和气体冲击力的双重影响下，积渣顺着炉壁流向渣口，渣在渣口处聚积，渣口随之变小。
出现渣口不畅的情况时，应该及时调整氧煤比，提高炉膛温度，缓慢熔渣。这个过程不能太急，而且，加氧要严格遵守多次少量的原则，避免造成渣口再次缩小，因为这时渣量加大。同时注意炉温的变化趋势，如果发现及时，通过提高氧煤比，一般在8h内就可恢复，当渣口恢复正常，气体成分也相对稳定了，可以适当减小氧煤比，再观察几个小时，确认无反复迹象，恢复到正常操作温度运行。
渣口堵的判断方法：
１．看压差气化炉的压力和洗涤塔的出口压力自己算，压差大就是有点堵．
２．看ＰＤＩ１２１４这个不是很准
３．看气化炉的液位如果堵的话液位波动很大
４．合成气气体分析结果ＣＯ少ＣＯ２多．ＣＨ４波动的太大
５．看渣样去锁斗底下看．
8）德士古气化洗涤塔出口工艺气带水的现象，原因，危害及处理？
水洗塔带水一般有两个原因引起，一是负荷增加过快，气流速度突然加大，水气来不及分离，二是气体中细灰分含量过大，导致分离困难引起。带水后直接导致的就是进变换炉气体中夹带液态水，把变换触媒浸泡，引起变换阻力大，触媒失活，最严重可导致生产无法运行。一般在工程公司设计时，都需要在变换前加水分器分离水分，除考虑带水外还得考虑冷凝水。要避免带水，一是保证煤质尽量稳定，二是避免大幅度增加负荷。
（1）气化炉高负荷下，液位无法提高，没有达到设计的正常液位，直接影响合成气水浴效果，合成气第一道洗涤较差，部分灰分会夹带到洗涤塔内。（2）气化炉可能有带水现象，由于激冷室内直接接触来自气化炉燃烧室的熔渣和飞灰，系统内水质较差，大量灰分会随合成气夹带的水到达洗涤塔内，影响洗涤塔的水质，并会影响出口合成气清洁度。（3）洗涤塔水质恶化，影响从洗涤塔抽取的激冷水的水质，长期运行会加剧气化炉激冷环结垢，最终导致气化炉停车。（4）气化炉合成气出口喷凝水来自冷凝液泵，由于出压4.8MPa，与气化炉出口压差低，现**的小孔已被合成气中的灰分堵塞，没有喷凝水的洗涤，对合成气中的飞灰没有起到浸润作用。（5）文丘里洗涤器容易结垢，影响喷射洗涤的效果。（6）洗涤塔内件设计可能存在问题，洗涤效果差，合成气中夹带水气和灰分较多，造成变换系统阻力上升。
9）关于德士古气化氧气与气化炉的压差。
装置操作压力不一样，所要求的压差也不一样，它与喷嘴的尺寸有一定关系，你所说的可能是鲁南厂，操作压力2.8~3.0Mpa，氧气与正常操作压差应在1.0Mpa，氧气与煤浆的压差在0.5Mpa 左右，以保证雾化效果。如果是 6.5Mpa操作压力，入炉氧气压力应在8.0~8.2Mpa ，煤浆入炉压力在7.5~7.8Mpa，如果是4.0Mpa操作压力，氧气与气化炉压差在1.2Mpa，与煤浆在0.5Mpa左右。
10)多喷嘴气化装置如何调整负荷
氧气流量靠调节阀来调整，煤浆流量靠煤浆泵来调整。
一台煤浆泵分成两只对喷的烧嘴，其煤浆流量的调节目前全部采用变频调节，所以不必担心；至于氧气流量，一般来说采用的都是比较精确的调节阀进行调整的，误差不会太大。即便大一点，在炉内经过烧嘴喷出后再对撞，也就不会直接冲蚀炉砖了。氧气流量波动在5%、煤浆波动在12%的情况下，都没有让气化炉出现偏喷，何况是比较好的设备哪。
11)黑水和灰水是一个概念吗？黑水处理和闪蒸在概念上是什么关系？
黑水，表面理解就是黑色的水，实际上也就是直接从气化炉、洗涤塔两部分底部直接排出的含有大多气化残碳的水；灰水，表面理解就是灰色的水，实际上也就是直接从气化炉、洗涤塔两部分底部直接排出的含有大多气化残碳的水经闪蒸处理沉淀澄清去渣后水；换句话说，一闪蒸为分界线，线前为黑水，线后为灰水。
以德士古工艺而言，黑水是从气化炉里排出至闪蒸系统，然后进入沉降槽，经初步分离后，一部分灰浆去压滤机，余下的带灰水进入灰水槽便是灰水，这部分灰水与来自变换的冷凝液混合后，进除氧器，再与来自闪蒸罐的水混合后，进入洗涤塔．在TAXECO气化中，闪蒸、沉降除灰后的水就可以称作灰水。
12）德士古水煤浆加压气化是气化炉带水的的原因有哪些啊？针对各种原因又该采取怎样的措施来解决啊？
1.系统的负荷太高了，是产生的合成气量大
只有降负荷了
2.后系统的压力突然降低
不知道怎么办，哈哈
3.激冷室液位高而且温度也高
多放黑水同时多加激冷水
4.激冷室里面的下降管坏了
停车修呗
5.可能是合成气管线有点堵，使得有点憋气
不知道怎么处理，哈哈
6.操作温度太高
降低温度和灰熔点
炭洗塔出口工艺气温度过高，塔盘冷凝液加的太多也会带水
1:压力或者负荷增加时，热流强度增加，可能导致膜状沸腾，使得变换能力下降厉害而炉内气体带水，
2:负荷高了，气流速度也大了，也会带水；
3:上下流通管道与原来的生产负荷相匹配，加大生产也会使得过饱和蒸汽水带出；
4:分布板分离时夹带的水不能有效分离开，也会使水随气流带出。
13)气化炉在正常运行过程中锥底温度偏高的原因
锥体温度超温，不能单纯说火焰下移造成，因为炉内温度在1300度以上，火焰靠上炉内锥体温度也不会低。所以造成锥体温度高的原因我认为有以下几点：1）锥体结构或筑炉质量存在问题，导致串气，高温熔渣进入锥体砖缝，引起主题温度上升；2）渣口挂渣导致渣口变形，工艺气偏流影响工艺气在下降管内降温，造成流速较大的位置锥体温度上升；3）锥体挂渣，当炉况异常时，炉渣拔丝形成针状渣，随工艺气上升在锥体聚集，导致锥体换热效果下降，造成锥体温度上升。其中第一条引起的原因最多，此时调整中心氧量时，也会引起锥体温度变化。
还有特殊的情况,如渣口压差大,同时垫片损坏,引起热气体外窜;还有就是下降管烧穿,也会导致锥底板温度上升;这些都是很严重的事情;其实当初专利商设置测温点的目的一是为了防止锥底砖串气,第二是为了预防下降管烧穿,这些都是很严重的事故;所以,锥底温度上升是大家应该重视的问题.
锥体温度超温也就是拖板砖温度高，我认为主要有下几点：1)煤灰分大,负荷高,渣对锥体冲刷大减薄;2）锥体结构或筑炉质量出现问题，导致串气，高温气体或熔渣进入锥体砖缝，引起温度上升；3）中心氧流量过大,高温区下移或是负荷过大,对锥体冲刷引起温度上升;4)渣口挂渣导致渣口变形，工艺气偏流影响工艺气在下降管内降温，造成流速大的位置锥体温度上升；5）锥体挂渣，当炉况异常时，炉渣拔丝形成针状渣，随工艺气上升在锥体聚集，导致锥体换热效果下降，造成锥体温度上升;6)激冷环的激冷水流量出现波动。其中第三,六条引起的原因最多，此时调整中心氧量或是稳定激冷水流量，就会转好。
14)气化炉烘炉回火如何处理气化炉烘炉时回火主要原因是炉子里面的压力比外界高，使气体向低压排放，所以就要把持炉子里面呈负压状态，也就用抽引加大抽负压状态，同时也要及时排气，不能让它在炉子里面积累，否则难抽负压，也就上面说的气化炉液位不能太高，否则气体难排出。
1、立即关闭烘炉燃料。
2、置换气化炉内可燃气。
3、检查气化炉回火的原因（气化炉液位高、抽引气小、抽引气路堵、燃料过大、气化炉没有完
全封闭、抽引气分离罐冷凝液没有及时排除）并排除。
4、重新按烘炉曲线烘炉。
15)关于气化炉点火方式
水煤浆气化炉点火就没有壳牌气化炉点火如此麻烦了,壳牌炉子先由IB(点火烧嘴)点着后,再点SUB(开工烧嘴),最后再点CB(煤烧嘴).一般情况下,IB点火成功性很高,问题主要是在SUB 上,国内几家厂SUB被烧坏,大部分是烧嘴头处烧坏,只要更换了烧嘴头就可以再次使用,壳牌的原始设计中,SUB的烧嘴头就是一个可以更换的部件,对烧嘴头的使用时间上有着严格的要求,好象是连续烧了多少小时（~100h)或者是使用了多少次(~20)后就得要更换烧嘴头,具体数字不记得了.呵呵!
壳牌炉子的单炉投煤量是水煤浆炉子的好几倍,如果只用一个点火烧嘴来点CB的话,对点火烧嘴的要求太高了
16)如何降低灰渣中的残炭
检查分析炉渣残炭高的原因:
1、原料粒度不均匀，粒度相差太大，或矸石多含粉大，炉温不能提高，原料反应不完全。
2、上吹时间长、蒸汽用量大，气化层上移、炉温低，原料反应不完全。
3、炉内有疤块、风洞或气化层分布不好，原料在气化层时间短，未完全反应。
4、设备存在缺陷：炉箅通风不均，破渣能力差。
炉条机拉的过快，原料未来得及反应。
发生炉两侧挡溜板故障，溜炭。
5、原料煤活性差。
处理办法：
1、原料加工要加强，使入炉原料煤粒度要均匀，拣净矸石。
2、调节上下吹百分比或上下吹蒸汽使气化层处于合适位置及合适厚度、温度。
3、处理炉内疤块风洞，优化炉况。
4、检查处理或更换炉箅，调整好合适的炉条机转速，检查处理挡溜板。
5、更换活性差的煤种。
1、煤的反应活性 煤的反应活性是在一定条件下，煤与不同的气化介质（如CO2、H2、水蒸汽）相互作用的反应能力，通常在一定温度下，以一定流速通入CO2，用CO2的还原率来表示煤的反应活性。CO2的还原率越高，煤的活性越好。 这种煤的反应活性评价方法一直在用。但个人觉得有点不太适合目前大规模气流床煤气化技术的发展了。大家知道，气流床中的气氛非常复杂，在高温高压条件下煤焦与CO2、水蒸气反应，同时还受到生成物CO和H2的影响。所以目前对加压条件下焦炭和水蒸气的反应动力学的研究更为重要，这在国内还是个弱项。而更接近气流床条件下的煤气化反应动力学的研究更是少之又少。 2、水煤浆气化的不足之处 一、水煤浆气化氧耗高 比氧耗一般都在400 Nm3/1000Nm3 (CO+H2)以上，为了降低氧耗，应尽量选择灰份低、灰熔点低的煤，成浆性要好，以便可制得高浓度的煤浆，减少气化炉内大量水蒸发而消耗的氧。 二、需热备用炉 气化炉一般能开二个月左右就要单炉停车检修，或出现故障，须有计划的停车，而备用炉必须在1000℃以上才可投料，若临时把冷备用炉升温至1000℃以上，势必影响全系统生产，所以有备用炉应处于热备用状态的要求。而维持热备用炉耗能较大，需煤气150～1500 Nm3/h,空气150～1500 Nm3/h及部分抽引蒸汽、冷却水。 若能通过强化管理，优化操作，确保单炉长周期运转，做到计划停车，检修前将备用炉温升上来，就可不需热备用炉。 三、气化炉耐火材料寿命短 耐火材料中的向火面砖时气化炉能否长期运转、降低生产成本的关键材料之一。目前世界上使用最多的是法国砖、奥地利砖、美国砖。法国砖的特点是在操作温度低的条件下性能比较好，适应操作温度变化大；而奥地利砖、美国砖操作温度高时性能好，但操作温度变化大时易变脆。我国选用了法国砖（沙佛埃耐火材料公司），其寿命为1～1.5年。其中渭河化肥厂开车一年三台气化炉向火面砖全改换过，一炉砖需75万美元，而且换一炉砖周期长，影响生产二个月。 目前，我们国内正研制价廉、耐高温侵蚀，而且使用寿命长的耐火材料。同时我们在安装时要保证筑炉质量，操作上加强管理减少炉温波动，来人为地延长向火面砖的寿命。 四、气化炉炉膛热电偶寿命短 由于气化炉外壳与耐火砖的受热后膨胀系数不同，而发生相互剪切，进而热电偶。每次开停车炉温改变，我们尽量控制好外壳与炉膛温度，来保证热电偶不坏，来指导我们后续工作。如果在热电偶坏时，我们可根据合成气中CH4含量的变化及炉子排出渣的颜色、颗粒的大小及形状来判断炉温，这就要求我们要有过硬的业务水平，积累经验，可看系统其它工艺参数，来控制炉温，维持系统正常生产。 五、工艺烧嘴寿命短
四种煤气化技术及其应用 李琼玖,钟贻烈,廖宗富,漆长席,周述志,赵月兴 (成都益盛环境工程科技公司,四川成都610012) 摘要:介绍了4种煤气化工艺技术,包括壳牌工艺、德士古水煤浆气化工艺、恩德工艺、灰熔聚流化床气化工艺,对其技术特点、工艺流程、主要设备及应用实例进行了详细阐述,并对4种工艺进行了对比。 关键词:煤气化;壳牌工艺;德士古;恩德工艺;灰熔聚工艺;煤气炉 中图分类号:TQ546文献标识码:A文章编号:1003-3467(2008)03-0004-04 Four Coal Gasification Technologi es and Their Applicati on L I Q iong-ji u,ZHONG Y i-lie,LIAO Zong-fu, QI Chang-xi,ZHOU Shu-zhi,ZHAO Yue-xing (Chengdu Y i s heng Envir on m ent Eng i n eering Techo logy C o.Ltd,Chengdu610012,China) Abst ract:Four coal gasificati o n technologies,inc l u d i n g Shell techno logy,Texaco coa l-w ater sl u rry gasif-i cati o n,Enticknap pr ocess,ash agg l o m erati o n fl u i d ized bed gasification technology are intr oduced,and the technical features,technolog ical process,m ai n equipm ent and app lication exa m p le o f the four techno l o g i e s are descri b ed in detai.l K ey w ords:coal gasification;She ll techno logy;Texaco;Enticknap process;ash agglo m erati o n tech-nology;gas stove 1壳牌粉煤气化制取甲醇合成气 1.1壳牌工艺技术的特点 壳牌煤气化过程(SCGP工艺)是在高温加压下进行的,是目前世界上最为先进的第FG代煤气化工艺之一。按进料方式,壳牌煤气化属气流床气化,煤粉、氧气及蒸汽在加压条件下并流进入气化炉内,在极为短暂的时间内完成升温、挥发分脱除、裂解、燃烧及转化等一系列物理和化学过程。一般认为,由于气化炉内温度很高,在有氧存在的条件下,碳、挥发分及部分反应产物(H2、CO等)以发生燃烧反应为主;在氧气消耗殆尽之后发生碳的各种转化反应,过程进入到气化反应阶段,最终形成以CO、H2为主要成分的煤气离开气化炉。 壳牌粉煤气化的技术特点:1干煤粉进料,加压氮气输送,连续性好,气化操作稳定。气化温度高,煤种适应性广,从无烟煤、烟煤、褐煤到石油焦均可气化,对煤的活性几乎没有要求,对煤的灰熔点范围比其它气化工艺更宽。对于高灰分、高水分、含硫量高的煤种同样适应。o气化温度约1400~1700e,碳转化率高达99%以上,产品气体相对洁净,不含重烃,甲烷含量极低,煤气中有效气体(CO+H2)高达90%以上。?氧耗低,与水煤浆气化相比,氧气消耗低,因而与之配套的空分装置投资可减少。?单炉生产能力大,目前已投入运转的单炉气化压力为3MPa,日处理煤量已达2000t。?气化炉采用水冷壁结构,无耐火砖衬里,维护量少,气化炉内无转动部件,运转周期长,无需备炉。?热效率高,煤中约83%的热能转化在合成气中,约15%的热能被回收为高压或中压蒸汽,总的热效率为98%左右。?气化炉高温排出的熔渣经激冷后成玻璃状颗粒,性质稳定,对环境几乎没有影响。气化污水中含氰化合物少,容易处理,必要时可做到零排放,对环境保护十分有利。à壳牌公司专利气化烧嘴可根据需要选择,气化压力2.5~4.0M Pa,设计保证寿命为8000h,荷兰De m ko lec电厂使用的烧嘴在近4年 收稿日期:2007-10-13 作者简介:李琼玖(1930-),男,教授级高级工程师、研究员,长期从事化工设计、建设、生产工程技术工作,主编5合成氨与碳一化学6、5醇醚燃料与化工产品链工程技术6专著,发表论文百余篇,电话:(028)86782889。
13种煤气化工艺的优缺点及比较 我国是一个缺油、少气、煤炭资源相对而言比较丰富的国家，如何利用我国煤炭资源相对比较丰富的优势发展煤化工已成为大家关心的问题。近年来，我国掀起了煤制甲醇热、煤制油热、煤制烯烃热、煤制二甲醚热、煤制天然气热。有煤炭资源的地方都在规划以煤炭为原料的建设项目，这些项目都碰到亟待解决原料选择问题和煤气化制合成气工艺技术方案的选择问题。现就适合于大型煤化工的比较成熟的几种煤加压气化技术作评述，供大家参考。 1、常压固定层间歇式无烟煤（或焦炭）气化技术 这是目前我国生产氮肥的主力军之一，其特点是采用常压固定层空气、蒸汽间歇制气，要求原料为25-75mm的块状无烟煤或焦炭，进厂原料利用率低，单耗高、操作繁杂、单炉发气量低、吹风气放空对大气污染严重。从发展看，属于将逐步淘汰的工艺。 2、常压固定层间歇式无烟煤（或焦炭）富氧连续气化技术 这是从间歇式气化技术发展过来的，其特点是采用富氧为气化剂，原料可采用8-10mm 粒度的无烟煤或焦炭，提高了进厂原料利用率，对大气无污染、设备维修工作量小、维修费用低，适合于有无烟煤的地方，对已有常压固定层间歇式气化技术的改进。 3、鲁奇固定层煤加压气化技术 主要用于气化褐煤、不粘结性或弱粘结性的煤，要求原料煤热稳定性高、化学活性好、灰熔点高、机械强度高、不粘结性或弱粘结性，适用于生产城市煤气和燃料气，不推荐用以生产合成气。 4、灰熔聚流化床粉煤气化技术 中科院山西煤炭化学研究所的技术，2001年单炉配套20kt/a合成氨工业性示范装置成功运行，实现了工业化，其特点是煤种适应性宽，可以用6-8mm以下的碎煤，属流化床气化炉，床层温度达1100℃左右，中心局部高温区达到1200-1300℃，煤灰不发生熔融，而只是使灰渣熔聚成球状或块状排出。床层温度比恩德气化炉高100-200℃，所以可以气化褐煤、低化学活性的烟煤和无烟煤，以及石油焦，投资比较少，生产成本低。缺点是气化压力为常
第一章煤的组成和性质 一、煤的形成 煤是一种固体可燃有机岩。它是由植物遗体转变而来的大分子有机化合物。大量堆集的古代植 物残体在复杂漫长的生物、地球化学、物理化学作用下，经过不断的繁衍、分解、化合、聚集后， 植物中的碳、氢、氧以二氧化碳、水和甲烷的形式逐渐放出而生成含碳较多，含氧较少的成煤植物， 再经煤化作用依次形成为：泥炭→褐煤→烟煤→无烟煤→超级无烟煤。 二、煤的元素分析和工业分析： 1、煤的元素分析主要包括：碳、氢、氧、氮、硫五种元素。 ●碳是其中的主要元素。煤中的碳含量随煤化程度增加而增加。年轻的褐煤含碳量低，烟煤次之， 无烟煤最高。 ●氢是煤中的第二大元素，其燃烧时可以放出大量的热量。煤中的氢含量随煤化程度加深而减少； 褐煤最高，无烟煤最低，烟煤居中。 ●氧也是组成煤有机质的一个重要元素。氧元素在煤的燃烧过程中并不产生热量，但能与氢生成 水，吸收燃烧热。是动力用煤的不利元素。它在煤中的含量随煤化程度的加深而降低。 ●氮在煤中的含量比较少，随煤化程度变化不大。主要于成煤的植物品种有关。 ●硫是煤中的最有害杂质。燃烧时会生成二氧化硫，它不仅腐蚀金属设备，而且对环境有污染。 硫随成煤植物的品种和成煤条件不同而有较大的变化，与煤化程度关系不大。 2、煤的工业分析：水分、灰分、挥发分、固定碳。 ●水分：根据水在煤中的存在状态，人们把煤中水分分为：外在水、内在水、结晶水和化合水。 煤种的水对煤的工业利用和运输都是不利的。在水煤浆制备过程中，内水过高（8％）不利于 制的高浓度的煤浆。 ●灰分：煤中所有的可燃物质完全燃烧后以及煤中的矿物质在高温下产生分解、化合等复杂反应 后剩下的残渣。这些残渣几乎全部来自于煤中的矿物质。它的含量也是煤气化的主要控制指标 之一。灰分含量越高，相对碳的含量就低，粗渣和飞灰量增大。灰水处理工号的负担加大。 ●挥发分：煤在一定的温度下加热后将分解出水、氢、碳的氧化物和碳氢化合物。人们把除去分 解水后的分解物称作挥发分。挥发分随煤化程度的增加而降低的规律非常明显。利用挥发分可 以计算煤的发热量和焦油产率。原料挥发分髙时，制的的煤气中甲烷等碳氢化合物含量高，不 利于合成氨生产。挥发分中的焦油等物凝结后，易堵塞管道和阀门。这也就是常压固定床煤气 炉必须使用无烟煤或焦炭的缘由。 ●固定碳：煤样在900℃左右的温度下隔绝空气加热7分钟后，残余物扣除灰分后所得的百分率 即为煤的固定碳含量。 3、灰分及灰熔点：
煤气化废水处理方法综述
中国矿业大学（北京） 题目：煤气化废水处理方法综述 学生姓名：赵柯学号：TSP0702005136Q 专业：环境工程 指导教师：王春荣 2007年12月
煤气化废水处理方法综述 摘要：煤气化是减少燃煤污染的有效途径，但气化 过程中产生的废水会对环境造成污染。本文针对废 水中主要污染物的不同，对其处理方法、治理技术、工艺分别进行了论述，并提出了建议。分别介绍了 煤气化废水中有用物质的回收，生化处理方法以及 深度处理方法。具体介绍了废水中酚和氨的回收， 采用活性污泥法、生物铁法，炭—生物铁法、缺氧 —好氧（A—O）法对废水进行处理，采用活性炭吸 附法和混凝沉淀法对废水进行深度处理。 关键词：煤气化；废水处理; 活性污泥法 THE SUMMARY OF WASTEWATER TREATMENT TECHNOLOGY OF COAL GASIFICATION Abstract gasification is an effective way to reduce the coal pollution, but the wastewater caused by the coal gasification process will pollution environmental. According to different main pollutants of wastewater, the disposal methods, treatment technology and techniques are separately discussed, and suggestion is put forward. Useful materials recovered from the wastewater, biological and chemistry treatment, deeply treatment are introduced in this article. Phenol and the ammonia recycled from wastewater and wastewater treated by activated sludge, biological iron, charcoal- biological iron and wastewater deeply treated by acticarbon absorption and Coagulation precipitation are introduced in this paper. Key word: coal gasification, wastewater treatment, activated sludge 1 引言 煤气化废水是煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的高浓度有机废水，属于焦化废水的一种。水质成分复杂，
煤气化技术是现代煤化工的基础，是通过煤直接液化制取油品或在高温下气化制得合成气，再以合成气为原料制取甲醇、合成油、天然气等一级产品及以甲醇为原料制得乙烯、丙烯等二级化工产品的核心技术。作为煤化工产业链中的“龙头”装置，煤气化装置具有投入大、可靠性要求高、对整个产业链经济效益影响大等特点。目前国内外气化技术众多，各种技术都有其特点和特定的适用场合，它们的工业化应用程度及可靠性不同，选择与煤种及下游产品相适宜的煤气化工艺技术是煤化工产业发展中的重要决策。 工业上以煤为原料生产合成气的历史已有百余年。根据发展进程分析，煤气化技术可分为三代。第一代气化技术为固定床、移动床气化技术，多以块煤和小颗粒煤为原料制取合成气，装置规模、原料、能耗及环保的局限性较大；第二代气化技术是现阶段最具有代表性的改进型流化床和气流床技术，其特征是连续进料及高温液态排渣；第三代气化技术尚处于小试或中试阶段，如煤的催化气化、煤的加氢气化、煤的地下气化、煤的等离子体气化、煤的太阳能气化和煤的核能余热气化等。 本文综述了近年来国内外煤气化技术开发及应用的进展情况，论述了固定床、流化床、气流床及煤催化气化等煤气化技术的现状及发展趋势。 1．国内外煤气化技术的发展现状 在世界能源储量中，煤炭约占79%，石油与天然气约占12%。煤炭利用技术的研究和开发是能源战略的重要内容之一。世界煤化工的发展经历了起步阶段、发展阶段、停滞阶段和复兴阶段。20世纪初，煤炭炼焦工业的兴起标志着世界煤化工发展的起步。此后世界煤化工迅速发展，直到20世纪中叶，煤一直是世界有机化学工业的主要原料。随着石油化学工业的兴起与发展，煤在化工原料中所占的比例不断下降并逐渐被石油和天然气替代，世界煤化工技术及产业的发展一度停滞。直到20世纪70年代末，由于石油价格大幅攀升，影响了世界石油化学工业的发展，同时煤化工在煤气化、煤液化等方面取得了显著的进展。特别是20世纪90年代后，世界石油价格长期在高位运行，且呈现不断上升趋势，这就更加促进了煤化工技术的发展，煤化工重新受到了人们的重视。 中国的煤气化工艺由老式的UGI炉块煤间歇气化迅速向世界最先进的粉煤加压气化工艺过渡，同时国内自主创新的新型煤气化技术也得到快速发展。据初步统计，采用国内外先进大型洁净煤气化技术已投产和正在建设的装置有80多套，50%以上的煤气化装置已投产运行，其中采用水煤浆气化技术的装置包括GE煤气化27套（已投产16套），四喷嘴33套（已投产13套），分级气化、多元料浆气化等多套；采用干煤粉气化技术的装置包括Shell煤气化18套（已投产11套）、GSP2套，还有正在工业化示范的LurgiBGL技术、航天粉煤加压气化（HT-L）技术、单喷嘴干粉气化技术和两段式干煤粉加压气化（TPRI）技术等。
煤气化常见问题，以及解答 一氧化碳随氧煤比的变化问题。 氧煤比增加，将有较多的煤发生燃烧反应，放热量增大，气化炉温度升高，为吸热的气化反应提供更多的热量，对气化反应有利。因此，碳的转化率、冷煤气效率及产气量上升，CO2和比氧耗、比煤耗下降。随着氧煤比的进一步增加，碳转化率增加不大，同时由于过量氧气进入气化炉，导致了CO2的增加，使冷煤气效率，产气率下降，比氧耗、比煤耗上升。因此，氧煤比应有一个最适宜值，一般认为氧碳的原子比在1.0左右比较合适。 C元素是要平衡的，抛开碳转化率的因素不谈，CO浓度的趋势和CO2应该是相反的。如果考虑C转化率的问题，则情况略有不同，但大的趋势不变。总体来说生成的CO量随氧煤比的变化趋势是先增加，后减小，中间会出现一个最大值。 水煤浆气化反应略有不同，因为变换反应对气体组成影响也很突出，氧量的增加会导致碳氧化生成CO2的比例增加，但温度上升会导致变换反应减少，具体情况也需要详细分析，但感觉总体趋势应该还是一样的。
2）德士古气化炉液位低跳车究竟要设置那些连锁？激冷水要不要设置流量低低跳车连锁？水洗塔要不要设置液位低低跳车连锁？ 设置激冷室液位15％连锁（此值是经过设计院、GE公司共同讨论定下来的，气化炉尺寸是3200mm*3800mm）。激冷水设置连锁是很有必要的。至于碳洗塔液位连锁就没有什么意义，完全可以不要。 气化炉液位低低连锁有三选二，运行时应该把此连锁投上！以保安全！激冷水没必要设置流量低低跳车连锁，因为气化炉系统有个激冷水低低连锁，当激冷水低低时，事故激冷水补水阀会全开！水洗塔更没必要设置跳车连锁，有足够的时间处理它！ 气化炉液位在正常运行期间是必须要挂的。的确当液位低的时候这两个阀会自动关闭的，但是这个液位只比跳车值高一点点。至于气化炉液位低会让这两个阀连锁关闭主要是防止因液位低而导致窜气，不是用来保护气化炉液位的。如果是激冷水泵出了问题，备泵会自启动的，除氧水泵直接手动给气化炉供水这是万不得以的办法，一般情况下不用的。另外在运行中，只要不是误操作或者锁斗程控系统出问题，气化炉液位是不可能瞬间到达跳车值的，如果气化炉液位是因为带水问题而引起的液位低，我支持解除激冷室液位连锁来辅助处理。 3）德士古气化炉激冷环在运行中会出现什么常见问题，如何进行检修维护的？ 激冷环堵是比较常见的问题，主要表现为激冷水流量的下降，激冷水与
初探煤气化工艺方案的选择 1 几种煤气化工艺及特点介绍 煤气化是煤化工的龙头技术，是煤洁净利用技术的重要环节，C1化学的基础。煤气化技术是发展煤基化学品、煤基液体燃料、联合循环发电、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，对我国经济和保障国家安全具有重要的战略意义。 煤气化过程采用的气化炉炉型，目前主要有以下3种： 固定床﹙UGI、鲁奇﹚； 流化床﹙灰熔聚、UGAS、鲁奇CFB、温克勒、KBR、恩德等﹚； 气流床﹙Texaco、Shell、GSP、PRENFLOW、国产新型水煤浆、二段干煤粉、航天炉等﹚。 1.1固定床制气工艺 1.1.1常压固定床间歇制气工艺 工艺特点是：常压气化，固体加料10-50mm，固体排渣，间歇气化，空气和蒸汽作气化剂，吹风和制气阶段交替进行，适用原料白煤和焦碳，气化温度800～1000℃。代表炉型有美国的U.G.I型和前苏联的U.G.Ⅱ型。工艺过程都比较熟悉，这里从略。 技术优点：历史悠久，技术成熟，设备简单，投资省，生产经验丰富。
技术缺点：技术落后，原料动力消耗高，炭转化率低70～75%，产品成本高，生产强度低，程控阀门多，维修工作量大，废气、废水排放多，污染严重，面临淘汰。 1.1.2常压固定床连续制气 常压固定床连续制气工艺的技术特点：常压气化，固体加料，床体排渣，连续制气，富氧空气﹙氧占50%﹚或氧气加蒸汽做气化剂，无废气排放，适用煤种白煤和焦碳。 技术优点是：连续制气，炉床温度稳定，约为900～1150℃，操作简单，程控阀门少，维修费用低，生产强度大，碳转化率高，约80～84% 。 技术缺点：需要空分装置，投资比较大。 固定床连续制气工艺的技术突破在于以氧气或富氧空气加蒸汽做气化剂，由于气化剂中氧含量的增加，气化反应过程中，燃烧产生的热量与煤的气化和蒸汽分解所需要的热量能够实现平衡，可以得到稳定的反应温度和固定的反应床层，可以实现连续制气，不用专门吹风，无废气排放，生产强度和能源利用率都有了很大的提高。 1.1.3 固定床加压气化工艺：前西德鲁奇公司(Lurgi)开发。 工艺特点：加压气化，固体加料，固体排渣，连续气化，氧气和蒸汽作气化剂，设有加压的煤锁斗和灰储斗，适用煤种：褐煤、次烟煤、活性好的弱粘结煤。 技术优点：加压气化3.1 MPa，生产强度大，碳转化率高约90%。 技术缺点：反应温度略低700～1100 ℃，甲烷含量较高，煤气当中含有焦油和酚类物质，气体净化和废水处理复杂，流程较长，投资比较大。 1.2 流化床工化工艺 流化床气化工艺的总体特点是：以粉煤或小颗粒的碎煤为原料气化，气化剂以一定的速度通过物料层，物料颗粒在气化剂的带动下悬浮起来，形成流化床，由于物料层处于流化状态，煤粉和气化剂之间混合更允分，接触面积更大，煤粉和气化剂迅速地进行气化反应，反应产生的煤气出气化炉后去废热回收和除尘洗涤系统，反应产生的灰渣由炉底排出。气流床反应物料之间的传热和传质速率更快，过程更容易控制，生产能力也有了较大的提高。下面就流化床气化工艺发展过程中的几种工艺的技术特点分别作一下介绍。
精心整理 煤气化工艺流程 1、主要产品生产工艺 煤气化是以煤炭为主要原料的综合性大型化工企业，主要工艺围绕着煤的洁净气化、综合利用，形成了以城市煤气为主线联产甲醇的工艺主线。 主要产品城市煤气和甲醇。城市燃气是城市公用事业的一项重要基础设施，是城市现代化的重要标志之一，用煤气代替煤炭是提高燃料热能利用率，减少煤烟型大气污染，改善大气质量行之 化碳 15%提 作用。 2 。净化 装置。合成甲醇尾气及变换气混合后，与剩余部分出低温甲醇洗净煤气混合后，进入煤气冷却干燥装置，将露点降至-25℃后，作为合格城市煤气经长输管线送往各用气城市。生产过程中产生的煤气水进入煤气水分离装置，分离出其中的焦油、中油。分离后煤气水去酚回收和氨回收，回收酚氨后的煤气水经污水生化处理装置处理，达标后排放。低温甲醇洗净化装置排出的H2S到硫回收装置回收硫。空分装置提供气化用氧气和全厂公用氮气。仪表空压站为全厂仪表提供合格的仪表空气。 小于5mm粉煤，作为锅炉燃料，送至锅炉装置生产蒸汽，产出的蒸汽一部分供工艺装置用汽
，一部分供发电站发电。 3、主要装置工艺流程 3.1备煤装置工艺流程简述 备煤工艺流程分为三个系统： （1）原煤破碎筛分贮存系统，汽运原煤至受煤坑经1#、2#、3#皮带转载至筛分楼、经节肢筛、破碎机、驰张筛加工后，6~50mm块煤由7#皮带运至块煤仓，小于6mm末煤经6#、11#皮带近至末煤仓。 缓 可 能周期性地加至气化炉中。 当煤锁法兰温度超过350℃时，气化炉将联锁停车，这种情况仅发生在供煤短缺时。在供煤短缺时，气化炉应在煤锁法兰温度到停车温度之前手动停车。 气化炉：鲁奇加压气化炉可归入移动床气化炉，并配有旋转炉篦排灰装置。气化炉为双层压力容器，内表层为水夹套，外表面为承压壁，在正常情况下，外表面设计压力为3600KPa（g），内夹套与气化炉之间压差只有50KPa（g）。 在正常操作下，中压锅炉给水冷却气化炉壁，并产生中压饱和蒸汽经夹套蒸汽气液分离器1
气化工艺各有千秋 1.常压固定床间歇式无烟煤（或焦炭）气化技术 目前我国氮肥产业主要采用的煤气化技术之一，其特点是采用常压固定床空气、蒸汽间歇制气，要求原料为准25～75mm的块状无烟煤或焦炭，进厂原料利用率低，单耗高、操作繁杂、单炉发气量低、吹风放空气对大气污染严重，属于将逐步淘汰的工艺。 2.常压固定床无烟煤（或焦炭）富氧连续气化技术 其特点是采用富氧为气化剂、连续气化、原料可采用?准8～10mm粒度的无烟煤或焦炭，提高了进厂原料利用率，对大气无污染、设备维修工作量小、维修费用低，适合用于有无烟煤的地方，对已有常压固定层间歇式气化技术进行改进。 3.鲁奇固定床煤加压气化技术 主要用于气化褐煤、不粘结性或弱粘结性的煤，要求原料煤热稳定性高、化学活性好、灰熔点高、机械强度高、不粘结性或弱粘结性，适用于生产城市煤气和燃料气。其产生的煤气中焦油、碳氢化合物含量约1%左右，甲烷含量约10%左右。焦油分离、含酚污水处理复杂，不推荐用以生产合成气。 4.灰熔聚煤气化技术 中国科学院山西煤炭化学研究所技术。其特点是煤种适应性宽，属流化床气化炉，煤灰不发生熔融，而只是使灰渣熔聚成球状或块状灰渣排出。可以气化褐煤、低化学活性的烟煤
和无烟煤、石油焦，投资比较少，生产成本低。缺点是操作压力偏低，对环境污染及飞灰堆存和综合利用问题有待进一步解决。此技术适合于中小型氮肥厂利用就地或就近的煤炭资源改变原料路线。 5.恩德粉煤气化技术 属于改进后的温克勒沸腾床煤气化炉，适用于气化褐煤和长焰煤，要求原料煤不粘结或弱粘结性，灰分<25%～30%，灰熔点高、低温化学活性好。在国内已建和在建的装置共有13套22台气化炉，已投产的有16台。属流化床气化炉，床层中部温度1000～1050℃。目前最大的气化炉产气量为4万m3/h半水煤气。缺点是气化压力为常压，单炉气化能力低，产品气中CH4含量高达1.5%～2.0%，飞灰量大、对环境污染及飞灰堆存和综合利用问题有待解决。此技术适合于就近有褐煤的中小型氮肥厂改变原料路线。 6.GE水煤浆加压气化技术 属气流床加压气化技术，原料煤运输、制浆、泵送入炉系统比干粉煤加压气化简单，安全可靠、投资省。单炉生产能力大，目前国际上最大的气化炉投煤量为2000t/d，国内已投产的气化炉能力最大为1000t/d。设计中的气化炉能力最大为1600t/d。对原料煤适应性较广，气煤、烟煤、次烟煤、无烟煤、高硫煤及低灰熔点的劣质煤、石油焦等均能用作气化原料。但要求原料煤含灰量较低、还原性气氛下的灰熔点低于1300℃，灰渣粘温特性好。气化系统不需要外供过热蒸汽及输送气化用原料煤的N2或CO2。气化系统总热效率高达94%～96%，高于Shell干粉煤气化热效率（91%～93%）和GSP干粉煤气化热效率（88%～92%）。气化炉结构简单，为耐火砖衬里，制造方便、造价低。煤气除尘简单，无需价格昂贵的高温高压飞灰过滤器，投资省。国外已建成投产6套装置15台气化炉；国内已建成投
几种煤气化技术介绍 煤气化技术发展迅猛，种类很多，目前在国内应用的主要有：传统的固定床间歇式煤气化、德士古水煤浆气化、多元料浆加压气化、四喷嘴对置式水煤浆气化、壳牌粉煤气化、GSP气化、航天炉煤气化、灰熔聚流化床煤气化、恩德炉煤气化等等，下别分别加以介绍。 一Texaco水煤浆加压气化技术 德士古水煤浆加压气化技术1983年投入商业运行后，发展迅速，目前在山东鲁南、上海三联供、安徽淮南、山西渭河等厂家共计13台设备成功运行，在合成氨和甲醇领域有成功的使用经验。 Texaco水煤浆气化过程包括煤浆制备、煤浆气化、灰水处理等工序：将煤、石灰石<助熔剂）、添加剂和NaOH称量后加入到磨煤机中，与一定量的水混合后磨成一定粒度的水煤浆；煤浆同高压给料泵与空分装置来的氧气一起进入气化炉，在1300～1400℃下送入气化炉工艺喷嘴洗涤器进入碳化塔，冷却除尘后进入CO变换工序，一部分灰水返回碳洗塔作洗涤水，经泵进入气化炉，另一部分灰水作废水处理。 其优点如下： <1）适用于加压下<中、高压）气化，成功的工业化气化压力一般在 4.0MPa 和6.5Mpa。在较高气化压力下，可以降低合成气压缩能耗。 <2）气化炉进料稳定，因为气化炉的进料由可以调速的高压煤浆泵输送，所以煤浆的流量和压力容易得到保证。便于气化炉的负荷调节，使装置具有较大的操作弹性。 <3）工艺技术成熟可靠，设备国产化率高。同等生产规模，装置投资少。 该技术的缺点是： <1）因为气化炉采用的是热壁，为延长耐火衬里的使用寿命，煤的灰熔点尽可能的低，通常要求不大于1300℃。对于灰熔点较高的煤，为了降低煤的灰熔点，必须添加一定量的助熔剂，这样就降低了煤浆的有效浓度，增加了煤耗和氧耗，降低了生产的经济效益。而且，煤种的选择面也受到了限制，不能实现原料采购本地化。 <2）烧嘴的使用寿命短，停车更换烧嘴频繁<一般45～60天更换一次），为稳定后工序生产必须设置备用炉。无形中就增加了建设投资。 <3）一般一年至一年半更换一次炉内耐火砖。 二多喷嘴对置式水煤浆加压气化技术 该技术由华东理工大学洁净煤技术研究所于遵宏教授带领的科研团队，经过20多年的研究，和兖矿集团有限公司合作，成功开发的具有完全自主知识产权、国际首创的多喷嘴对置式水煤浆气化技术，并成功地实现了产业化，拥有近20项发明专利和实用新型专利。目前在山东德州和鲁南均有工业化装置成功运行。
煤气化工艺流程 1、主要产品生产工艺 煤气化是以煤炭为主要原料的综合性大型化工企业，主要工艺围绕着煤的洁净气化、综合利用，形成了以城市煤气为主线联产甲醇的工艺主线。 主要产品城市煤气和甲醇。城市燃气是城市公用事业的一项重要基础设施，是城市现代化的重要标志之一，用煤气代替煤炭是提高燃料热能利用率，减少煤烟型大气污染，改善大气质量行之有效的方法之一，同时也方便群众生活，节约时间，提高整个城市的社会效率和经济效益。作为一项环保工程，（其一期工程）每年还可减少向大气排放烟尘1.86万吨、二氧化硫3.05万吨、一氧化碳0.46万吨，对改善河南西部地区城市大气质量将起到重要作用。 甲醇是一种重要的基本有机化工原料，除用作溶剂外，还可用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲胺、硫酸二甲酯、对苯二甲酸二甲酯、丙烯酸甲酯等一系列有机化工产品，此外，还可掺入汽油或代替汽油作为动力燃料，或进一步合成汽油，在燃料方面的应用，甲醇是一种易燃液体，燃烧性能良好，抗爆性能好，被称为新一代燃料。甲醇掺烧汽油，在国外一般向汽油中掺混甲醇5～15%提高汽油的辛烷值，避免了添加四乙基酮对大气的污染。 河南省煤气（集团）有限责任公司义马气化厂围绕义马至洛阳、洛阳至郑州煤气管线及豫西地区工业及居民用气需求输出清洁能源，对循环经济建设，把煤化工打造成河南省支柱产业起到重要作用。 2、工艺总流程简介： 原煤经破碎、筛分后，将其中5～50mm级块煤送入鲁奇加压气化炉，在炉内与氧气和水蒸气反应生成粗煤气，粗煤气经冷却后，进入低温甲醇洗净化装置
，除去煤气中的CO2和H2S。净化后的煤气分为两大部分，一部分去甲醇合成系统，合成气再经压缩机加压至5.3MPa，进入甲醇反应器生成粗甲醇，粗甲醇再送入甲醇精馏系统，制得精甲醇产品存入贮罐；另一部分去净煤气变换装置。合成甲醇尾气及变换气混合后，与剩余部分出低温甲醇洗净煤气混合后，进入煤气冷却干燥装置，将露点降至-25℃后，作为合格城市煤气经长输管线送往各用气城市。生产过程中产生的煤气水进入煤气水分离装置，分离出其中的焦油、中油。分离后煤气水去酚回收和氨回收，回收酚氨后的煤气水经污水生化处理装置处理，达标后排放。低温甲醇洗净化装置排出的H2S到硫回收装置回收硫。空分装置提供气化用氧气和全厂公用氮气。仪表空压站为全厂仪表提供合格的仪表空气。 小于5mm粉煤，作为锅炉燃料，送至锅炉装置生产蒸汽，产出的蒸汽一部分供工艺装置用汽，一部分供发电站发电。 3、主要装置工艺流程 3.1备煤装置工艺流程简述 备煤工艺流程分为三个系统： （1）原煤破碎筛分贮存系统，汽运原煤至受煤坑经1#、2#、3#皮带转载至筛分楼、经节肢筛、破碎机、驰张筛加工后，6~50mm块煤由7#皮带运至块煤仓，小于6mm末煤经6#、11#皮带近至末煤仓。 （2）最终筛分系统：块煤仓内块煤经8#、9#皮带运至最终筛分楼驰张筛进行检查性筛分。大于6mm块煤经10#皮带送至200#煤斗，筛下小于6mm末煤经14#皮带送至缓冲仓。 （3）电厂上煤系统：末煤仓内末煤经12#、13#皮带转至5#点后经16#皮
煤气化制甲醇工艺流程 1 煤制甲醇工艺 气化 a）煤浆制备 由煤运系统送来的原料煤干基（<25mm）或焦送至煤贮斗，经称重给料机控制输送量送入棒磨机，加入一定量的水，物料在棒磨机中进行湿法磨煤。为了控制煤浆粘度及保持煤浆的稳定性加入添加剂，为了调整煤浆的PH值，加入碱液。出棒磨机的煤浆浓度约65%，排入磨煤机出口槽，经出口槽泵加压后送至气化工段煤浆槽。煤浆制备首先要将煤焦磨细，再制备成约65%的煤浆。磨煤采用湿法，可防止粉尘飞扬，环境好。用于煤浆气化的磨机现在有两种，棒磨机与球磨机；棒磨机与球磨机相比，棒磨机磨出的煤浆粒度均匀，筛下物少。煤浆制备能力需和气化炉相匹配，本项目拟选用三台棒磨机，单台磨机处理干煤量43～ 53t/h，可满足60万t/a甲醇的需要。 为了降低煤浆粘度，使煤浆具有良好的流动性，需加入添加剂，初步选择木质磺酸类添加剂。 煤浆气化需调整浆的PH值在6～8，可用稀氨水或碱液，稀氨水易挥发出氨，氨气对人体有害，污染空气，故本项目拟采用碱液调整煤浆的PH值，碱液初步采用42％的浓度。 为了节约水源，净化排出的含少量甲醇的废水及甲醇精馏废水均可作为磨浆水。 b）气化 在本工段，煤浆与氧进行部分氧化反应制得粗合成气。 煤浆由煤浆槽经煤浆加压泵加压后连同空分送来的高压氧通过烧咀进入气化炉，在气化炉中煤浆与氧发生如下主要反应： CmHnSr+m/2O2—→mCO+（n/2-r）H2+rH2S CO+H2O—→H2+CO2 反应在6.5MPa（G）、1350～1400℃下进行。 气化反应在气化炉反应段瞬间完成，生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等气体。 离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴，被水淬冷后温度降低并被水蒸汽饱和后出气化炉；气体经文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘冷却后送至变换工段。 气化炉反应中生成的熔渣进入激冷室水浴后被分离出来，排入锁斗，定时排入渣池，由扒渣机捞出后装车外运。 气化炉及碳洗塔等排出的洗涤水（称为黑水）送往灰水处理。 c）灰水处理 本工段将气化来的黑水进行渣水分离，处理后的水循环使用。 从气化炉和碳洗塔排出的高温黑水分别进入各自的高压闪蒸器，经高压闪蒸浓缩后的黑水混合，经低压、两级真空闪蒸被浓缩后进入澄清槽，水中加入絮凝剂使其加速沉淀。澄清槽底部的细渣浆经泵抽出送往过滤机给料槽，经由过滤机给料泵加压后送至真空过滤机脱水，渣饼由汽车拉出厂外。 闪蒸出的高压气体经过灰水加热器回收热量之后，通过气液分离器分离掉冷凝液，然后进入变换工段汽提塔。 闪蒸出的低压气体直接送至洗涤塔给料槽，澄清槽上部清水溢流至灰水槽，由灰水泵分别送至洗涤塔给料槽、气化锁斗、磨煤水槽，少量灰水作为废水排往废水处理。 洗涤塔给料槽的水经给料泵加压后与高压闪蒸器排出的高温气体换热后送碳洗塔循环
煤气化技术简介及装置分类 煤气化是清洁利用煤炭资源的重要途径和手段。目前，国内自行开发和引进的煤气化技术种类众多，但总体上可以分为以下三大类： 一、固定床气化技术 以鲁奇为代表的加压块煤气化技术。鲁奇加压气化炉是由联邦德国鲁奇公司于1930年开发的，属第一代煤气化工艺，技术成熟可靠，是目前世界上建厂最多的煤气化技术。鲁奇气化炉是制取城市坑口煤气装置中的心脏设备。它适应的煤种广﹑气化强度大﹑气化效率高﹑粗煤气无需再加压即可远距离输送。鲁奇气化技术的特点为：采用碎煤加压式填料方式，即连接在炉体上部的煤锁将原料制成常温碎煤块，然后从进煤口经过气化炉的预热层，将温度提高至300℃左右。从气化剂入口吹进的助燃气体将煤点燃，形成燃烧层。燃烧层上方是反应层，产生的粗煤气从出口排出。炉篦上方的灰渣从底部出口排到下方连接的灰锁设备中，所以气化炉与煤锁﹑灰锁构成了一体的气化装置。鲁奇炉的代表炉型即第三代MARK－IV/4型Ф3800mm加压气化炉, 炉体由内外壳组成，其间形成50mm的环形水冷夹套，是一种技术先进﹑结构更为合理的炉型。我公司为河南义马、大唐克旗等制做了多台鲁奇式气化炉。 图1 鲁奇加压块煤气化装置
二、流化床气化技术 以恩德炉、灰熔聚为代表的气化技术。恩德炉粉煤流化床气化技术是朝鲜恩德“七.七”联合企业在温克勒粉煤流化床气化炉的基础上，经长期的生产实践，逐步改进和完善的一种煤气化工艺。灰融聚流化床粉煤气化技术根据射流原理，在流化床底部设计了灰团聚分离装置，形成床内局部高温区，使灰渣团聚成球，借助重量的差异达到灰团与半焦的分离，在非结渣情况下，连续有选择地排出低碳量的灰渣。目前，中科院山西煤化所山西省粉煤气化工程研究中心开发的加压灰熔聚气化工业装置已经成功应用于晋煤集团天溪煤制油分公司1 0万吨/年煤基MTG合成油示范工程项目，该项目配备了6台灰熔聚气化炉（5开1备），气化炉操作压力0.6MPa，日处理晋城无烟煤1600吨，干煤气产量125000Nm3/h（配套30万吨/年合成甲醇）。 图2 灰熔聚气化反应装置 三、气流床气化技术 1、以壳牌、GSP、科林、航天炉、伍德、熔渣-非熔渣为代表的气流床技术 壳牌干煤粉气化工艺于1972年开始进行基础研究，1978年投煤量150 t／d的中试装置在德国汉堡建成并投人运行。1987年投煤量250～400 t／d的工业示范装置在美国休斯敦投产。在取得大量实验数据的基础上，日处理煤量为2000 t的单系列大型煤气化装置于1993年在荷兰Demkolec电厂建成，煤气化装置所产煤气用于联合循环发电，经过3年多示范运于1998年正式交付用户使用。目前，我国已经引进23套
煤气化技术及其工业应用 摘要：我国是一个以煤炭为主要能源的国家，煤炭气化技术的发展对我国的经济建设和可持续发展都有具有重要意义。本文介绍了我国的煤化工行业的发展现状以及煤气化技术的工业应用。 关键词:煤化工,煤气化技术,工业应用 我国是一个以煤炭为主要能源的国家。近几十年来，煤炭在我国的一次能源消费中始终占据主要地位，以煤为主的能源格局在相当长的时间内难以改变。中国传统的煤炭燃烧技术存在综合利用效率低，能耗高、煤炭生产效率低、成本高、环境污染严重等问题，煤炭气化技术的发展对我国的经济建设和可持续发展都有具有重要意义。 以煤气化为基础的能源及化工系统，不仅能较好的提高煤转化效率和降低污染排放，而且能生产液体燃料和氢气等能源产品，有效缓解交通能源紧张。煤气化技术正在成为世界范围内高效、清洁、经济地开发和利用煤炭的热点技术和重要发展方向。煤炭的气化和液化技术、煤气化联合循环发电技术等都已得到工业应用。 煤气化技术包括:备煤技术、气化炉技术、气化后工艺技术三部分，其核心是气化炉。按照煤在气化炉内的运动方式，气化方法可划分为三类，即固定床气化法、流化床气化法和气流床气化法，必须根据煤的性质和对气体产物的要求选用合适的煤气化方法。 1煤气化工艺概述 煤炭气化是煤洁净利用的关键技术之一，它可以有效的提高碳转化率、冷煤气效率，降低气化过程的氧耗及煤耗。煤气化工艺是以煤或煤焦为原料，氧气(空气、富氧、纯氧)、水蒸气或氢气等作气化剂(或称气化介质)，在高温条件下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为煤气的热化学加工过程。 目前世界正在应用和开发的煤气化技术有数十种之多，气化炉也是多种多样，最有发展前途的有10余种。所有煤气化技术都有一个共同的特征，即气化炉内煤炭在高温下与气化剂反应，使固体煤炭转化为气体燃料，剩下的含灰残渣排出炉外。气化剂为水蒸气、纯氧、空气、CO2和H2。煤气化的全过程热平衡说明总的气化反应是吸热的，因此必须给气化炉供给足够的热量，才能保持煤气化过程的连续进行。 煤气化根据供热原理大致可分为3种： （1）热分解(约500-1000℃)：加热使煤放出挥发分，再由挥发分得到焦油和燃气(CO、CO2、H2、CH4)，必须由外部供热，残留的固态炭(粉焦和焦炭等)作它用； （2）部分燃烧气化(约900-1600℃)：煤在氧气中部分燃烧产生高温，并加入气化剂(H2O、CO2等)，产生可燃气(CO、CO2、H2)和灰分；
煤气化理论 气化过程是煤的一个热化学加工过程。它是以煤为原料，以氧气（空气、富氧或工业纯氧）、水蒸汽或氢气等作气化剂（或称气化介质），在高温条件下通过化学反应将煤中的可燃部分转化为可燃性气体的工艺过程。气化所得的可燃气体称为煤气，进行气化的设备称为气化炉。煤气的成分取决于燃料、气化剂的种类以及进行气化过程的条件。 碳与氧之间的化学反应 ? C + O2= CO2 ?2C + O2= 2CO ? C + CO2= 2CO ?2CO + O2 = 2CO2 在一定温度下，碳与水蒸气发生的化学反应 ? C + H2O = CO + H2 ? C + 2H2O = CO2 + 2H2 这是制造水煤气的主要反应，也称为水蒸汽分解反应，两反应均为吸热反应。反应生成的CO可进一步和水蒸汽发生如下反应CO + H2O = CO2 + H2 煤气中的甲烷，一部分来自煤中挥发物的热分解，另一部分则是气化炉内的碳与煤气中的氢反应以及气体产物之间的反应的结果。 ? C + 2H2= CH4 ? CO + 3H2= CH4 + H2O ? 2CO + 2H2 = CH4 + CO2
? CO2 + 4H2 = CH4 + 2H2O 上述生成甲烷的反应，均为放热反应。 煤中其他元素与气化剂的反应 煤中还含有少量元素氮（N）和硫（S）。他们与气化剂O2、H2O、H2以及反应中生成的气态反应物之间可能进行的反应如下 ?S + O2 = SO2 ?SO2 + H2 = H2S + 2H2O ?2H2S + SO2 = 3S + 2H2O ? C + 2S = CS2 ?CO + S = COS ?N2 + 3H2=2NH3 ?N2 + H2O + 2CO = 2HCN + 1.5O2 ?N2 + XO2 = 2NOx 煤气化分类 煤气化方法的分类多种多样： 按操作压力：常压和加压气化两类； 按操作过程的连续性：间歇操作和连续操作两类； 按排渣方式：熔融排渣和固态排渣两类；