史 亮

(内蒙古鄂尔多斯市乌审旗世林化工公司 内蒙古鄂尔多斯017300)

两段式干煤粉加压气化炉是内蒙古鄂尔多斯市乌审旗世林化工公司(以下简称世林化工公司)煤制甲醇的核心装置，采用水冷壁结构及以渣抗渣原理，该装置无耐火砖衬里，运转周期长，无需备炉。该气化炉采用干煤粉加压进料方式，对称布置4只煤烧嘴，单炉投煤量1 000 t/d，以纯氧为气化剂，干煤粉被惰性气体(氮气或二氧化碳)携带，同氧化剂(氧气和蒸汽)一起通过煤粉喷嘴进入气化炉，气化炉炉膛温度高达1 400～1 600 ℃，压力4.0 MPa，碳转化率高达99%以上，吨精甲醇比氧耗620 m3(标态)，冷煤气效率达90%，液态排渣，所产粗煤气比较洁净，粗煤气中有效气(CO+H2)体积分数达85%～90%(干基)、CO2体积分数在5%～8%，副产中压蒸汽经过热后并网或自用。

1 气化工艺原理

两段式干煤粉加压气化炉采用干法进料气流床气化工艺，煤炭在高温下发生热化学反应。由于在气化炉内高温条件下发生多相反应，反应过程极为复杂，可能进行的化学反应很多。在高温条件下，生成的粗煤气中主要含CO，H2，CO2，H2O，N2和少量的H2S，COS，CH4等。在粉煤气流床气化炉中进行的气化反应过程及反应方程可概括如下。

(1)煤的干燥及裂解与挥发物的燃烧气化。由于气流床气化反应温度很高，煤粉受热速度极快，可认为煤粉中的残余水分瞬间快速蒸发，同时发生快速的热分解脱除挥发分，生成半焦和气体产物(CO，H2，CO2，H2S，N2，CH4和其他碳氢化合物CmHn)。在富含氧气的条件下，生成的气体产物中的可燃成分(CO，H2，CH4，CmHn)迅速与O2发生反应，并放出大量的热，使粉煤夹带流温度急剧升高，并维持气化反应的进行。……