王相令 焦志强

（河南心连心化肥有限公司 河南新乡 453731）

煤化工气化工艺发展现状及问题研究

王相令 焦志强

（河南心连心化肥有限公司 河南新乡 453731）

我国新型煤化工技术具有涉及涵盖的领域比较的广泛、投资金额巨大、技术含量比较高等特点，所以，我们必须支持煤化工企业电联产业、余热余能的开发研究项目，进而节约能源、降低资源的浪费，减少环境污染。本文在简要分析我国煤化工工艺发展现状的基础上，有对于其中出现的问题提出了建设性的意见与措施，希望可以给相关的专业人士提供理论上的指导与实践上的借鉴参考。

煤化工工艺；发展现状；问题对策；探究

1 我国煤化工气化工艺的发展现状

近年来，虽然我国的煤化工气化工艺在经济与科学技术的发展下得到了长足的进步，但是因为我国现代煤化工工艺技术仍然处于一种低端建设阶段，仍然需要在煤气化技术方面做出持续不懈的努力。其突出的特点就是资源利用率相比于传统的煤化工较高、装置规模较大、技术集成度高等，在早期的发展阶段，我国就研发出许多煤气化工艺技术，实现工业化的煤气化技术的有碎煤加压气化、水煤泵气化以及干粉压气化等技术的研发和使用。我国的煤化工技术是由传统向世界先进的粉煤加气化工艺过度的，与此同时，我国自主创新的新型煤气化技术得到快速的发展进步，受到了社会煤化工界的一致好评。我国煤化工气化工艺的发展现状需要随着时代的发展与时俱进、开拓创新。

2 我国煤化工气化工艺的发展方向

我国煤化工气化工艺的发展方向在经济社会与信息技术瞬息万变的背景之下呈现出转型，而科学合理的煤气化工艺的选择也应该依据具体详细的煤种和服务对象而定。因为IGCC和化工是大众的服务对象，加上我国绝大部分的煤资源是低变质烟煤与褐煤，而且灰熔融性也普遍呈现出比较高的特性。我国煤化工气化工艺的发展方向与煤气化工艺原则应遵循的原则紧密相关，煤气化工艺的选择在排除固定床工艺后，加压气流床和流化床就成为优化工艺。煤气化工艺的选择应当严格按照以下原则进行执行：①气化强度要比较高，要能够达到装置大型化及过程自动化的要求；②要遵循零污染与低污染、气化效率要高及氧煤单耗要低的原则，而气化效率又涵盖冷煤气效率、含碳转化率及有效气含量等；③对于粒度煤适应性要强，综合考虑先进性、气化炉装置能力、可靠性、煤质及煤气用量和用途等。

3 我国煤化工气化工艺技术

3.1 流化床气化与气流床气化

气流床气化中干粉进料与水煤浆进料是普遍利用的。干粉进料的气化技术在国内外已经成功运行多年，但是当前主要使用生物质为原料等，干粉技术的优缺点将随着经济与信息技术的发展而逐步得到验证，其与水煤浆进料之间的争端也会有进一步的进展与结果。该技术的突出问题是气化炉是否需要备用，结合当前我国的实际情况可知，增设一台备用炉或单台采用80%负荷运行是解决此问题的办法。聚焦的热点之一是煤气冷却使用废锅还是激冷流程，飞灰处理相对简单、使用设备多、循环冷却水量小、电耗高与投资高的特点。

流化床气化中加压流化床和常压流化床是常用技术。伴随着加压流化床气化技术的成熟，在中小规模煤化工厂、甚至是大型化工厂中将得到广泛的应用。常压流化床主要用于生产燃料气和合成氨等，此外当前使用的除尘和水洗净化工艺有待进一步的改进。因为流化床气化适宜的煤种和反应性高的次烟煤储量大，使用含水量粉煤对于煤的灰分含量不是非常敏感，此外，预计将来在生物质气化或是垃圾处理方面将是新的增长点。流化床气化与气流床气化是我国煤化工气化工艺运用的主要技术，希望可以得到不断的创新与改革，促进工业的发展进步。

3.2 固定床（移动床）气化技术

固定床气化技术主要包括加压固定床气化与常压固定床气化。一方面，加压固定床气化技术是最成熟的以及是在世界应用最多的加压气化技术。加压固定床气化中常用的是液态排渣的BGL气化技术，而目前国外把此技术广泛应用于处理煤和生物质共气化或者是应用于联合发电，我国的某些地区实验炉也取得了初步的成功，这种技术的典型特点就是水蒸气的消耗量比较的低，耗氧量比较的高，可以使用粒度小的煤，进而达到降低环境污染与减少环保处理费用的目标。加压固定床鲁奇炉使用碎块煤既是优点也是缺点，优点是含水量高的煤无需干燥就能直接利用，使得磨煤和干燥费用在一定程度上降低了，缺点是原煤供应问题。

另一方面，就是常压固定床气化技术，它主要利用于中小化肥厂，中国合成氨产量的2/3是其生产的，可是这种炉型已经被发改委列为非鼓励技术。它也是在中国使用量较多的气化炉炉型，在某些煤气用量少而可以确保块煤供应的情况下使用的，近年来，环保要求的日益严格及对产品质量要求的提高，使得常压固定床气化技术得到了改革创新，在取代直接燃煤、燃油、减少污染物排放等方面扮演着重要的作用。面对我国多元化及规模庞大的中国市场需求，每一种先进的气化技术都有其生存发展的空间与理由，所以煤化工气化技术的选择要综合考虑气化炉的装置能力等，促进煤化工气化工艺的进步。

4 我国煤气化工艺技术流程以及问题特点

水煤浆气流床气化技术在气化原料上的应用比较的广泛，但是在技术隐患方面，相对于干粉进料，水煤进料具有更加的安全可靠及更易于控制等优势，它在气化过程当中，污染更小而且环保性能也比较好。该工艺技术流程具有可操作弹性大、简单方便快捷、运转效率高等一系列优点。可以提高环境保护力度和降低大气层的破坏。煤气化的主要用途是用于生产燃料煤气，通过各种不同的气化方法来满足化学钢铁工业、发电公司以及市民用途的广泛运用，它也是一个极为复杂的化学反应以及物理反应的一种过程。水煤气流气化的喷嘴使用寿命比较短与炉内耐火砖侵蚀现象严重是较为突出且迫待解决的问题，它们不仅使得生产成本急剧增加，还对于生产运行产生较重的负荷，这些都需要引起相关专业人员的注意。总体来说，水煤浆气化技术较之其他技术有着明显的优势，要注重其含水量不能过高，避免造成耗煤、耗氧的严重资源浪费现象。

5 煤气化工艺技术的对策研究

①利用粉煤气流床代替固定床是气化工艺的必然趋势，它主要是适应现代采煤成块率低的主要现状；②煤化工行业对我国产生的环境影响是巨大的，因为它是一个资金密集、资源密集、技术密集的大型基础产业，因此，煤气化工艺应该本着环境友好型的方向进行发展，朝着环境并存与协调经济的发展模式转换，这对于煤化工技术的发展将是一个不小的挑战，也对国内科研研究单位提出了更高的要求；③从国内外煤气化工艺的发展趋势来看，氧气气化必然取代空气气化，而在中国还是以煤气化为主力炉型，它的产量占到煤质合成气的八成以上，可以更好的提高煤气化工艺水平，促进经济的增长与环境的保护。

6 结束语

综上所述，天然气与石油的日益减少使得煤化工工艺技术逐渐涌现出来，它可以解决我国煤炭资源的利用、煤炭的综合利用、发展煤化工行业等做出巨大的贡献，不仅使新型煤化产业链得以开发利用，还给社会和国家带来最大化的经济效益。结合我国的实际情况可知，煤气化在我国的煤化工工业当中占有非常重要的地位，它主要是用于对生产城市煤气、各种工业燃料气体和合成气的运用。但是伴随着世界经济的迅猛发展与快速进步，煤化工工艺技术也逐步被其他的天然绿色新能源所取代，所以要进一步致力于技术的研发与运作上，促进经济的繁荣。

[1]周俊虎，匡建平，周志军.中国煤气化工艺技术的现状与发展[J].中国电机工程学报，2013（04）：134～135.

[2]张述伟，管凤宝，吴德民.城市煤气低温甲醛洗净化工艺模拟与改造研究[J].化学工业与工程技术，2012（11）：256～257.

[3]张荣光，潘连生，宋学平.煤化工的发展要认真转变增长方式[J].科技情报开发与经济，2014（21）：289～290.

TQ546

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1004-7344（2016）05-0243-02

2016-2-5

王相令（1987-），男，助理工程师，本科，毕业于华北水利水电大学，工业工程专业。

焦志强（1988-），男，助理工程师，本科，毕业于新乡学院，化学工程与工艺专业。