煤气燃烧理论及合理使用
煤气燃烧理论及合理使用
1、煤气的燃烧反应
太钢除了极少量焦炉煤气作为还原性介质在可控气氛退火炉中作为还原剂使用外，到目前为止把煤气作为燃料使用，外单位还有从焦炉煤气中用变压吸附法提取氢气，从高炉煤气中提取一氧化碳来合成尿素等化工用途，其经济效益比太钢当作燃料要高得多。
煤气燃烧是煤气中各个组分气体剧烈的氧化反应，同时都放出大量热能。如下所述：2CO+O2=2CO2
大分子的燃烧，不是一次完成的，而是有阶段的，存在一些中间产物，逐次分解，分布燃烧，而小分子的燃烧就会快一些。
气体燃料的正常燃烧，必须同时具备以下三个条件，缺乏其中任何一个条件都会熄火。
（1）有可燃物质即有煤气的连续供应。
（2）充分第供应助燃的空气或氧气。
（3）达到煤气的燃点温度以上。
焦炉煤气的燃点是530℃，高炉煤气的燃点是700℃，发生炉煤气的燃点是550℃，转炉煤气的燃点是520℃。燃点是煤气稳定持续燃烧的最低温度，如发生闪火时的闪点不一样，燃点比闪点温度高，煤气成分波动时燃点也有波动。
2、煤气的发热值
单位体积的煤气，完全燃烧时产生的热量叫做煤气的发热值，这是煤气作为燃料使用的最重要的性能指标，反映了煤气供热能力的大小和燃烧温度的高低。
含氢燃料燃烧时，生成的水如果以液态存在则水蒸汽放出了气化潜热，测出煤气发热值较高，叫煤气高位发热值，也叫总发热值，如果燃烧后的废气温度高，在水蒸汽冷凝温度以上，水蒸汽仍以气态存在，水蒸汽的气化潜热不能放出，则测出了煤气发热值较低，叫煤气的低位发热值，也叫真发热值。通常在工业条件下的煤气发热值都是低位发热值，用Hj表示。
煤气发热值可以用化学实验方法测定，也可以根据气体组成的成分用公式计算。
3、燃烧需要的空气量
在本章第一节已经说明气体燃烧的三个必要条件，有一条是充分供应助燃空气或氧气，单位体积（1Nm3 ）煤气完全燃烧时所需要的最低空气量叫理论空气量，这时空气中的氧气完全燃烧化合，没有剩余，但在在实际燃烧时，仅用理论空气量达到完全燃烧几乎是不可能的。需要更多一点空气量，这是因为仅有理论空气量要与煤气充分接触是有困难的，必须送入过量的空气才能达到完全燃烧，这种过量的空气叫做过剩空气，适当的过剩空气随煤气热值、燃烧装置、操作条件等因素而不同。
实际使用的空气量A，与理论空气量A
0之比，称为空气过剩系数m
，关系式为：m=A/A
或
A = m A
煤气比固体燃料和液体燃料更容易与空气混合，因此过剩空气系数较小，煤气热值不同时需要的助燃空气量也有区别。
因此，煤气用户在煤气热值改变时要配合改变助燃空气量，才能完全燃烧达到最佳的燃烧效果。
4、燃烧生成的废气量
煤气燃烧生成的废气，要及时全部抽走，才能保证炉窑内的负压，保证空气和煤气的引入，使燃
烧正常进行。
不同热值的煤气，废气生成量不同。
根据公式计算，高炉煤气完全燃烧后的废气量约为原来煤气的1.7倍，焦炉煤气完全燃烧后的废气量约为原来的5.6倍。
因此，煤气用户要保持炉窑内的负压，清理烟道内的残留物，开足烟道闸板，使废气及时全部排除，测定废气中的可燃烧物和氧含量，有条件时用微机调整燃烧，达到最佳状态。
5、煤气燃烧温度
燃料燃烧生成产物的温度，主要取决于煤气的发热值，假定0℃的煤气用0℃的理论空气完全燃烧，而且不向外界供热时所能达到的最高温度，称为理论燃烧温度，它可以比较不同煤气的热值价值和适用范围。
高炉煤气理论燃烧温度： 1310℃
焦炉煤气理论燃烧温度： 2140℃
实际上燃料燃烧时，不可能不向工件供热，也不可能没有热损失，所以实际燃烧温度总比理论燃烧温度低得多。由于过剩空气的加入，温度更低，由于计算十分复杂，通常认为高炉煤气不预热时可以达到800℃的燃烧温度，发生炉煤气不预热时可以达到1200℃的燃烧温度，焦炉煤气达到1400℃。在新工程选用煤气种类气源供应可能性和燃烧温度的必要性是首选指标，工作温度相对较低的炉窑选用低热值煤气。
6、煤气工况的调节和节能
煤气供应条件不是一成不变的，工业炉窑的工况也在变化，生产条件也在变化，因此煤气用户要加强煤气的调节，适应生产条件的变化，例如：
（1）观察火焰长度来调节烧嘴煤气压力；
（2）根据煤气热值来调节助燃空气配比；
（3）根据炉温来调节煤气流量等。
所以要求煤气用户与煤气厂勤联系，勤操作，做到生产过程中的节能。
在设备改进方面，还可以做很多工作：
（1）炉体表面的绝热涂料层。
（2）热工测量仪表大准确性。
（3）冷却水部件的绝热包扎。
（4）炉型及烧嘴型号的改进。
（5）废气的余热利用，如空气、煤气的双预热，可以回收10～15%的热量等。
燃气安全知识试题
燃气安全知识试题 1、什么是城镇燃气？ 答：符合燃气质量要求，供给居民生活、商业和工业企业生产做燃料用的公用性质的燃气。它包括：天然气、液化石油气和人工煤气。 2、城镇燃气事故特点 答：（1）普遍性，城镇燃气管道及设施布置范围广，任何有燃气管道或设施的地方都可能发生事故； （2）突发性，事故发时毫无察觉； （3）不可预见性，燃气事故发生的诱因复杂多样，无法预见和提前作出准备；（4）严重性，燃气化学特性和物理特性决定了影响范围大、后果严重； （5）既可形成主灾害，也可成为其他灾害的次生灾害。 3、解释城镇燃气中“降压”的术语。 答：燃气设施维护和抢修时，为了操作安全及维持部分供气，将燃气压力调节低于正常工作压力至一定范围的作业动作。 4、燃气加臭的作用 答：燃气属于易燃、易爆的危险品，要求在正常使用过种中可以使人能够很快速的察觉气体的意外外泄，特别针对本身就无臭或臭味不足的燃气应加臭，目前我国常用的加臭剂有四氢塞吩（THT）和乙硫醇（EM）等。 5、城镇燃气管理规定颁布及施行时间 答：《城镇燃气管理条例》于2010年10月19日国务院第129次常务会议通过公布，自2011年3月1日起施行。 6、为什么人吸入CO后会引起中毒？ 答：因为CO吸入人体内，就与血液中的红细胞相凝结，阻碍了体内的氧气供应，造成窒息，引起煤气中毒，严重者导致死亡。 7、燃气事故要素 答：根据事故原因理论，事故系统要素有：物的不安全的状态，包括本质安全、质量、设计、施工制造、使用等；人的不安全的行为，包括工作者观念、意识、行为能力、安全素质、技能、道德等；管理的原因；环境不良。 8、解释城镇燃气中“放散”的术语。 答：将燃气设施内的空气、燃气或混合气体安全地排放。 9、燃气中有毒有害物有哪些？ 答：燃气中含有：一氧化碳、氨、硫化氢、焦油、氧化氮、氨等有毒有害物质。 10、带气作业应注意安全事项 答：带气作业时应首先 （1）从气的类型上注意其性质特点，区别不同的着火极限、烟气与空气量、着火温度等；原则上夜间不适宜进行； （2）设置警戒禁区，有风力吹向下风侧应视情况延长禁区范围； （3）提前协调燃气管理和生产单位降低燃气供气压力； （4）室内带气作业时应加强对明火火源、电火花等危险源进行防范措施； （5）作业人员不准穿钉子鞋、火柴、打火机等引火装置； （6）户外管线作业时抢修工作人员应20分钟替换一次或更短，配带足够数量的防毒面具；（7）设备、工具达到防爆安全级别等；。 11、预防生产区静电产生的具体措施
壳牌煤气化技术简介
主流煤气化技术及市场情况系列展示（之五） 壳牌煤气化技术 技术拥有单位：壳牌全球解决方案国际私有有限公司 壳牌是世界知名的国际能源公司之一。壳牌煤气化技术可以处理石油焦、无烟煤、烟煤、褐煤和生物质。气化炉的操作压力一般在，气化温度一般在1400～1700摄氏度。在此温度压力下，碳转化率一般会超过99%，冷煤气效率一般在80～83%。对于废热回收流程，合成气的大部分显热可由合成气冷却器回收用来生产高压或中压蒸汽；如配合采用低水气比催化剂的变化工艺，在变换单元消耗少量蒸汽即可保证变换深度要求，剩余大量蒸汽可送入全厂蒸汽管网，获得可观的经济效益。 目前，壳牌全球解决方案国际私有有限公司负责壳牌气化技术的技术许可，工艺设计以及技术支持。2007年壳牌成立了北京煤气化技术中心，2012年初，壳牌更是将其全球气化业务总部也从荷兰移师中国，这充分体现了壳牌对中国现代煤化工蓬勃发展的重视，同时壳牌也能更好地利用其全球气化技术能力，贴近市场，为中国客户提供更加快捷周到的技术支持。目前，在北京的壳牌煤气化技术团队可提供从研发、工程设计、培训、现场技术支持以及生产操作和管理的全方位技术支持和服务。 一、整体配套工艺 根据不同的煤质特性以及用户企业的不同生产需求和规划，壳牌开发了下面3种不同炉型： 壳牌废锅流程是当前工业应用经验最丰富的干粉气化技术。它的效率和工艺指标的先进性已经得到了验证和认可，而且在线率也在不断创造新的世界纪录，大部分客户已实现满负荷、长周期、安全、稳定运转。如果业主比较关注热效率,全厂能效和环保效益的话，采用壳牌废锅流程并配合已成功应用的低水气比变换技术应该是最合适稳妥的方案。 壳牌上行水激冷流程特别适合处理有积垢倾向的煤种；适合大型项目，此外投资低，可靠性高。对于比较关注在线率和低投资的业主，采用壳牌上行水激冷流程应该是最合适稳妥的方案。
煤气化技术的现状及发展趋势分析
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。
两段式煤气发生炉操作规程
两段式煤气发生炉操作规程 1.冷煤气站 煤 两段式煤气发生炉产生的煤气分为上段煤气和下段煤气。上段煤气先进入一级电捕焦油器脱除重质焦油及灰尘，其工作温度80-150℃之间，再进入间冷器，在间冷器内煤气冷却至35-45℃左右。下段煤气经旋风除尘器除尘，继而进入余热换热器，煤气温度降至200-230℃，再进入风冷器冷却，温度降至65-80℃，通过间冷器冷却至35-45℃。被间冷器冷却后的上、下段煤气进入二级电捕焦油器脱油、除尘，通过煤气加压机输送到用户。 二、发生炉及净化设备
要紧结构及工作原理： 两段式煤气发生炉由料仓、给煤机构、干馏段、气化段、出渣结构、汽包等六大部分组成。分离好的20-60mm煤块，通过输煤系统储存于料仓，料仓中的煤通过给煤机构，依照需要平均地加入干馏段与下部上升的制气进行热交换，温度逐步上升。煤中的机械水析出，以后是结晶水析出，随着煤块位置下降，煤块温度不断上升，煤块进行着复杂的热分解，析出不同馏分的挥发份，直到900℃以上差不多终止。残留的部分为固定碳 及灰份，与外部鼓入的水蒸汽与空气组成的气化剂反应，生成H 2、CO 2 、CO、CH 4 、N 2 等 气化反应产物，同时放出大量的热，除了满足吸热反应外，均表现为气体的闲热带入上部，残留的灰份由出灰机排出。 气化段上升的热煤气，在干馏段充分热交换以后，由炉顶出口引出，称为上段煤气。温度约80-120℃，约占煤气产量的40%。气化段生成的煤气除了一部分作为载热气流上升进入干馏段外，另一部分从炉内中心管砖壁及中心收集管引出，称为下段煤气，温度约400-600℃，约占煤气产量的60%。
要紧结构及工作原理： 电捕焦油器又称静电除尘器，要紧由筒体、电晕极、沉淀极、分气隔板、绝缘子箱
煤气发生炉工作原理与结构
煤气发生炉工作原理与煤气发生炉煤气成分 在一般的煤气发生炉中，煤是由上而下、气化剂则是由下而上地进行逆流运动，它们之间发生化学反应和热量交换。 一、煤气发生炉内部 在煤气发生炉中形成了几个区域，一般我们称为“层”。 按照煤气发生炉内气化过程进行的程序，可以将发生炉内部分为六层：1、灰渣层；2、氧化层（又称火层）；3、还原层；4、干馏层；5、干燥层；6、空层。 其中氧化层和还原层又统称为反应层，干馏层和干燥层又统称为煤料准备层。
（1）灰渣层：煤燃烧后产生灰渣，形成灰渣层，它在发生炉的最下部，覆盖在炉篦子之上。其主要作用为： A、保护炉篦和风帽，使它们不被氧化层的高温烧坏； B、预热气化剂，气化剂从炉底进入后，首先经过灰渣层进行热交换，使灰渣层温度降低，气化剂温度升高。一般气化剂能预热达300-450℃左右。 C、灰渣层还起了布风作用，使进入的气化剂在炉膛内尽量均匀分布。 （2）氧化层：也称为燃烧层（火层）。从灰渣中升上来的气化剂中的氧与碳发生剧烈的燃烧而生成二氧化碳，并放出大量的热量。它是气化过程中的主要区域之一，其主要反应是：C+O2→CO2+97650大卡。 氧化层的高度一般为所有燃料块度的3-4倍，一般为100-200毫米。气化层的温度一般要小于煤的灰熔点，控制在1200℃左右。 （3）还原层：在氧化层的上面是还原层。赤热的碳具有很强的夺取氧化物中的氧而与之化合的本领，所以在还原层中，二氧化碳和水蒸气被碳还原成一氧化碳和氢气。这一层也因此而得名，称为还原层。 其主要反应为：CO+C→2CO+38790大卡，H2O+C→H2+CO+28380大卡，2H2O+C→CO2+2H2+17970大卡。 由于还原层位于氧化层之上，从上升的气体中得到大量热量，因此还原层有较高的温度约800-1100℃，这就为需要吸收热量的还原反应提供了条件。而严格地讲，还原层还有第一、第二之分，下部温度较高的地方称第一还原层，温度达950-1100℃，其厚度为300-400毫米左右；第二层为700-950℃之间，其厚度为第一还原层1.5倍，约在450毫米左右。 （4）干馏层：干馏层位于还原层的上部，由还原层上升的气体随着热量的被消耗，其温度逐渐下降，故干馏层温度约在150-700℃之间，煤在这个温度下，
煤气安全知识题库
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一、填空题 1、高炉煤气是（炼铁)过程中产生的副产品。 ２、高炉煤气和转炉煤气中的有毒成分是(ＣO或一氧化碳）,同时也是主要可燃成分。 3、高炉煤气中ＣO含量约占(23%~30%)。 4、转炉煤气是（转炉炼钢)的副产品。 5、高炉、焦炉、转炉煤气按热值由小到大正确的排列顺序是（高炉煤气）（转炉煤气)(焦炉煤气）。 ６、煤气管道应该保持(正压),防止进入空气形成爆炸性气体。 ７、（100)毫米以上的管道着火时，严禁直接关闭阀门，应先通入氮气或蒸汽,着火熄灭后再关阀门。 8、加热炉点火前，要提前用(氮气)或（蒸汽)对煤气管道吹扫。 9、公司调度室电话是(5２5081０)和(52５0６60)。 １0、公司煤防站昼夜值班电话是（52509０7）,白班电话(5250９96）。 11、公司消防电话是(５2501１9). １２、唐钢医院急救电话是(270723１)和（２707232)． １3、防爆泄压装置包括(安全阀)、（防爆片）、(防爆门)、（放空管）等 14、空气呼吸器的主要组件包括（气瓶和瓶阀组)(减压器)(报警哨）（供气阀)（面罩)。 15、煤气报警器分为（固定式报警器）和（便携式报警器)两种。 １6、工作现场一氧化碳含量低于（24pｐm)时，可较长时间连续工作。 １7、爆发试验连续做（三)次均为合格后,方可送煤气。 １8、呼吸器使用时，气瓶最低压力不能小于(５0)bａr。 １9、煤气的可靠隔断装置是(眼镜阀），但不宜单独使用，应设在(蝶阀)后面。 20、我们通常所说的煤气三害是指（易中毒）、(易着火)、(易爆炸）。 21、煤气在停、点火时必须要(吹扫）、(放散），以防出现爆炸。 22、加热炉三勤操作是指(勤检查)(勤联系）(勤调整)。 23、煤气管道应采取消除(静电）和防雷的措施。 2４、空气中的一氧化碳含量超过（200mg/ｍ3）时,连续工作时间不应超过２0分钟。 25、当燃烧装置采用强制送风的燃烧嘴时,煤气支管上应装止回装置或(紧急切断阀)。在空气管道上应设（泄爆膜)。 ２6、眼镜阀和扇形阀不宜单独使用，应设在（密封蝶阀或闸阀)后面。 ２7、厂房内或距厂房20m以内的煤气管道和设备上的放散管，管口应高出房顶（4m)。
四种煤气化技术及其应用
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。
煤气化技术的现状和发展趋势
煤气化技术的现状和发展趋势 1、水煤浆加压气化 1.1 德士古水煤浆加压气化工艺（TGP） 美国Texaco 公司在渣油部分氧化技术基础上开发了水煤浆气化技术，TGP 工艺采用水煤浆进料，制成质量分数为60%~65％的水煤浆，在气流床中加压气化，水煤浆和氧气在高温高压下反应生成合成气，液态排渣。气化压力在2.7~6.5MPa，提高气化压力，可降低装置投入，有利于降低能耗；气化温度在1 300~1 400℃，煤气中有效气体（CO+H2）的体积分数达到80％，冷煤气效率为70％~76％，设备成熟，大部分已能国产化。世界上德士古气化炉单炉最大投煤量为2 000t/d。德士古煤气化过程对环境污染影响较小。 根据气化后工序加工不同产品的要求，加压水煤浆气化有三种工艺流程：激冷流程、废锅流程和废锅激冷联合流程。对于合成氨生产多采用激冷流程，这样气化炉出来的粗煤气，直接用水激冷，被激冷后的粗煤气含有较多水蒸汽，可直接送入变换系统而不需再补加蒸汽，因无废锅投资较少。如产品气用作燃气透平循环联合发电工程时，则多采用废锅流程，副产高压蒸汽用于蒸汽透平发电机组。如产品气用作羟基合成气并生产甲醇时，仅需要对粗煤气进行部分变换，通常采用废锅和激冷联合流程，亦称半废锅流程，即从气化炉出来粗煤气经辐射废锅冷却到700℃左右，然后用水激冷到所需要的温度，使粗煤气显热产生的蒸汽能满足后工序部分变换的要求。 1.2 新型（多喷嘴对置式）水煤浆加压气化 新型（多喷嘴对置式）水煤浆加压气化技术是最先进煤气化技术之一，是在德士古水煤浆加压气化法的基础上发展起来的。2000 年，华东理工大学、鲁南化肥厂（水煤浆工程国家中心的依托单位）、中国天辰化学工程公司共同承担的新型（多喷嘴对置）水煤浆气化炉中试工程，经过三方共同努力，于7 月在鲁化建成投料开车成功，通过国家主管部门的鉴定及验收。2001 年2 月10 日获得专利授权。新型气化炉以操作灵活稳定，各项工艺指标优于德士古气化工艺指标引起国家科技部的高度重视和积极支持，主要指标体现为：有效气成分（CO+H2）的体积分数为~83％，比相同条件下的ChevronTexaco 生产装置高1.5~2.0 个百分点；碳转化率＞98％，比ChevronTexaco 高2~3 个百分点；比煤耗、比氧耗均比ChevronTexaco 降低7％。 新型水煤浆气化炉装置具有开车方便、操作灵活、投煤负荷增减自如的特点，同时综合能耗比德士古水煤浆气化低约7％。其中第一套装置日投料750t 能力新型多喷嘴对置水煤浆加压气化炉于2004 年12 月在山东华鲁恒升化学有限公司建成投料成功，运行良好。另一套装置两台日投煤1 150t 的气化炉也在兖矿国泰化工有限公司于2005 年7 月建成投料成功，并于2005 年10 月正式投产，2006 年已达到并超过设计能力，目前运行状况良好。该技术在国内已获得有效推广，并已出口至美国。 2、干粉煤加压气化工艺 2.1 壳牌干粉煤加压气化工艺（SCGP） Shell 公司于1972 年开始在壳牌公司阿姆斯特丹研究院（KSLA）进行煤气化研究，1978 年第一套中试装置在德国汉堡郊区哈尔堡炼油厂建成并投入运行，1987 年在美国休斯顿迪尔·帕克炼油厂建成日投煤量250~400t 的示范装置，1993年在荷兰的德姆克勒（Demkolec）电厂建成投煤量2 000t/d 的大型煤气化装置，用于联合循环发电（IGCC），称作SCGP 工业生产装置。装置开工率最高达73％。该套装置的成功投运表明SCGP 气化技术是先进可行的。 Shell 气化炉为立式圆筒形气化炉，炉膛周围安装有由沸水冷却管组成的膜式水冷壁，其内壁衬有耐热涂层，气化时熔融灰渣在水冷壁内壁涂层上形成液膜，沿壁顺流而下进行分
壳牌煤气化
工艺原理 壳牌煤气化过程是在高温、加压条件下进行的，煤粉、氧气及少量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。由于气化炉内温度很高，在有氧条件下，碳、挥发分及部分反应产物（H2和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，即气化反应阶段，最终形成以CO和H2为主要成分的煤气离开气化炉。 工艺流程 目前，壳牌煤气化装置从示范装置到大型工业化装置均采用废锅流程，激冷流程的壳牌煤气化工艺很快会推向市场。 原料煤经破碎由运输设施送至磨煤机，在磨煤机内将原料煤磨成煤粉（90%<100μm）并干燥，煤粉经常压煤粉仓、加压煤粉仓及给料仓，由高压氮气或二氧化碳气将煤粉送至气化炉煤烧嘴。来自空分的高压氧气经预热后与中压过热蒸汽混合后导入煤烧嘴。煤粉、氧气及蒸汽在气化炉高温加压条件下发生碳的氧化及各种转化反应。气化炉顶部约1500℃的高温煤气经除尘冷却后的冷煤气激冷至900 ℃左右进入合成气冷却器。经合成气冷却器回收热量副产高压、中压饱和蒸汽或过热蒸汽后的煤气进入干式除尘及湿法洗涤系统，处理后的煤气中含尘量小于1 mg/m3送后续工序。 湿洗系统排出的废水大部分经冷却后循环使用，小部分废水经闪蒸、沉降及汽提处理后送污水处理装置进一步处理。闪蒸汽及汽提气可作为燃料或送火炬燃烧后放空。 在气化炉内气化产生的高温熔渣，自流进入气化炉下部的渣池进行激冷，高温熔渣经激冷后形成数毫米大小的玻璃体，可作为建筑材料或用于路基。 技术特点 （1）煤种适应性广 对煤种适应性强，从褐煤、次烟煤、烟煤到无烟煤、石油焦均可使用，也可将2种煤掺混使用。对煤的灰熔点适应范围比其他气化工艺更宽，即使是较高灰分、水分、硫含量的煤种也能使用。 （2）单系列生产能力大 目前已投人生产运行的煤气化装置单台气化炉投煤量达到2000 t/d 以上。
燃气安全基础知识试题
燃气安全知识试题 一、单项选择题 1、城市燃气具有清洁、方便、高效的特点，其中最安全及环保的是（）。 A、液化石油气 B、管道煤气 C、天然气 2、天然气的主要成分是（）。 A、甲烷 B、乙烷 C、丙烷 D、丁烷 3、检查燃气管道泄漏最简便的方法是（）。 A、涂抹肥皂水 B、划火柴Ｃ、闻气味D、听声音 4、家庭装修需改动燃气管线时，应由（）专业人员进行，以免引起燃气泄漏，发生火灾或爆炸。 A、消防部门 B、物业部门 C、燃气公司 D、装修公司 5、灶具使用完毕后，最安全的方法是（）。 A、要关掉灶具阀门，总阀门可以不关 B、要关掉总阀门，灶具阀门可以不关 C、首先关掉总阀门，然后关掉灶具阀门 D、首先关掉灶具阀门，然后关掉总阀门 6、当打开房门闻到燃气气味时，要迅速关闭阀门（）。 A、打开燃气灶具查找漏气部位 B、打开灯查找漏气部位 C、打开门窗通风 D、在室内马上打电话找人修 7、燃气胶管的长度一般不得超过（）。 A、1米 B、1.5米 C、2米 D、2.5米 8、燃气胶管最长使用时间不应超过（）。 A、12个月 B、18个月 C、36个月 9、下列哪一项是发现液化石油气罐漏气的适时正确处理方法？（） A、把它移出空旷地方 B、开抽气扇 C、应自行尽快修好它 10、因燃气抢修或设施检修，暂停供气时，应关闭（），待恢复正常供气后方可使用。Ａ、灶具开关及总阀Ｂ、灶具开关C、燃气总阀 11、胶管与燃具、管道的接口处，请用（）扎紧，防止脱落漏气。 Ａ、管卡Ｂ、绳子Ｃ、皮套 12、在使用天然气时严禁使用不合格、与（）不匹配或已达到报废年限的燃气器具。Ａ、液化气Ｂ、天然气Ｃ、管道煤气 13、天然气与液化石油气的燃气具（）使用。 A、不能互换 B、可以互换 14、以下哪一项不是违章事项（） A、燃气具的软管穿过墙、窗和门 B、平衡式热水器安装在浴室内 C、燃气表安装在寝室、浴室内 D、热水器的水平烟道不超过5米 15、天然气本身是一种（）的气体。同其它所有燃料一样，天然气的燃烧需要大量氧气。如果居民用户在使用灶具或热水器时不注意（），室内的氧气会大量减少，造成天然气的（）。不完全燃烧的后果就是产生有毒的（），最终可能导致使用者中毒。Ａ、无毒可燃通风不完全燃烧一氧化碳 Ｂ、有味观察泄漏二氧化碳
煤制氢装置工艺说明书
浙江X X X X X X有限公司培训教材 煤制氢装置工艺说明书 二○一○年九月
第一章 概 述 1 设计原则 1.1 本装置设计以无烟煤、蒸汽、空气为主要原料生产水煤气，然后经过一系列的净化变换处理生产工业氢气；生产规模：30000Nm 3/h 工业氢气。 1.2 本装置采用成熟、可靠、先进的技术方案，合理利用能源，降低能耗，节省投资。 1.3 认真贯彻国家关于环境保护和劳动法的法规和要求，认真贯彻“安全第一、预防为主”的指导思想，对生产中易燃易爆、有毒有害的物质设置必要的防范措施，三废排放要符合国家现行的有关标准和法规。 1.4 采用DCS 集散型控制系统。 2 装置概况及特点 2.1装置概况 本装置技术采用固定床煤气发生炉制气、湿法脱硫、全低温变换、变压吸附VPSA 脱碳和（PSA ）提纯氢气的工艺技术路线，其中的变压吸附脱碳和提氢技术采用上海华西化工科技有限公司的专有技术。 本装置由原料煤储运工序、固定床煤气发生炉制水煤气工序、水煤气脱硫工序、水煤气压缩工序、全低温变换工序、变换气脱硫工序、变压吸附脱碳和提氢工序、造气和脱硫循环水处理工序以及余热回收等部分组成。 2.2装置组成 原料煤储运→造气→气柜→水煤气脱硫→水煤气压缩→全低温变换→变换气脱硫→变压吸附脱碳→ 变压吸附提氢 2.3生产规模 制氢装置的生产规模为30000Nm 3/h ，其中0.6MPa 产品氢7000 Nm 3/h ，1.3 MPa 产品氢23000 Nm 3/h 。装置的操作弹性为30—110%，年生产时数为8000小时。 2.4物料平衡简图 本装置的界区自原料煤库出来的第一条输煤皮带的下料开始，至产品氢出口的最后一个阀门为止。 煤造气气柜变换压缩脱硫VPSA 脱碳 VPSA 氢提纯余 热 回 收 系 统 动力站界外蒸汽管网硫回收 脱硫循环水造气循环水煤栈桥原料煤库 循环水站界外界外吹风气 粉煤 炉渣蒸汽VPSA 解析气 CO2气界外 界外外卖炉渣硫磺 硫泡沫 上水回水 0.6MPa 产品氢 1.3MPa 产品氢 变脱水煤气水煤气水煤气P-55 水煤气变脱气变换气P-63上水回水空气吹风气蒸汽 蒸汽 块煤 块煤蒸汽 飞灰烟气灰渣
CG系列煤气发生炉说明书
本公司设计生产的煤气发生炉，是以煤炭、空气、水蒸汽作为原料生产煤气的先进能源转换设备。目前广泛应用的燃料主要有：固体燃料、液体燃料、气体燃料三种。从发展趋势来看，工业、生活用热能，以气体燃料应用越来越广泛。其特点是清洁、卫生、环保效果好、使用方便。用煤炭转换产生的煤气在气体类燃料中价格最低、设备投资最省。 CG系列煤气发生炉是本公司生产的常压型固定床混合煤气发生炉，煤气压力低于1000Pa（0.01kg/cm2）操作简单、使用安全、工人劳动强度低、环境污染小。适用于中、小型工厂（如机械、化工、玻璃、建材、陶瓷等）的工业炉窑。也可为宾馆、酒店、部队、学校等团体的厨房灶具、生活锅炉提供廉价、清洁燃气。是直接烧煤设备的替代产品，以煤代电、代油、代天然气选用本系列产品可大大节省使用成本。 炉膛直径1000mm以上的煤气发生炉技术参数：
（一）结构： 本系列煤气发生炉由炉体、供风系统、供水系统、加煤机构、卸渣装置、捕焦器、电器控制系统等组成。 1、炉体：采用钢板圆筒结构，炉体中部水套可自产蒸汽用作汽化剂。炉体上部密封隔热材料，顶部和底部设有水密封装置。此外还有防泄种罩、炉门、鼓风入口、蒸汽入口、煤气出口等设施。炉门为点火时用。 2、供风系统：鼓风机将空气吹入炉体，在其风管路中通入水蒸气并使之混合，用作气化剂。 3、供水系统：采用自来水供水，无须动力消耗，水套中的水产生蒸汽后水位将会下降，设置的自动补水箱可用自动补水。炉顶和炉底水封、捕焦器采用人工补水。 4、加煤机构：采用电动提升，煤车自动翻转机构。小型煤气发生炉可采用人工加煤方式，本公司根据用户定货合同配备该机构。 5、卸渣装置：炉膛直径1000mm以下的炉型为新型手动往复湿式卸渣装置，无须配备动力。炉膛直径1000mm以上的炉型采用旋转盘湿式机动排渣装置。 6、捕焦器：收集沉淀煤气中所含灰尘、煤焦油；停炉时截断煤气发生炉与烧嘴的煤气通道。 7、电器控制系统：将整机设备的控制、煤气温度显示、电源等集中于控制柜中进行控制和显示。 （二）原理： 在煤气发生炉工作时，煤炭由顶部向下移动，而气化剂（空气、水蒸汽）则由底部向上移动。煤炭与气化剂相向运动的过程中，分层进行理化反应。反应结果即获得混合性可然气体，这种反应称为气化反应。反应过程如下： 1. 煤气炉内燃料层的区分 固体燃料的气化反应，按煤气炉内生产过程进行的特性分为五层，即：干燥层、干馏层、还原层、氧化层、灰渣层，现分别予以说明。 干燥层：在燃料层顶部，燃料与热的煤接触，燃料中的水分得以蒸发； 干馏层：在干燥层下面，由于温度条件与干燥层相似，燃料发生热分解，放出挥发分及其它干馏产物变成焦炭，焦炭由干馏层转入气化层进行热化学反应。 气化层：煤气炉内气化过程的主要区域，燃料中的碳和气化剂在此区域发生激烈的化学反应。鉴于反应条件的不同，气化层还可以分为氧化层和还原层。 ① 氧化层：碳与气化剂中的氧发生激烈的热化学反应，生成二氧化碳和一氧化碳，并放出大量的热量。煤气的热化学反应所需的热量靠此来维持。氧化层温度一般维持在1100～1200℃，这决定于原料煤灰熔点的高低。 ② 还原层：还原层是生成主要可燃气体的区域，二氧化碳与灼热的炭起作用，进行吸热化学反应，生
燃气安全基础知识试题
燃气安全基础知识试题 1、《中华人民共和国安全生产法》自2002年（）起施行。 A、10月1日 B、11月1日 C、12月1日 2、《安全生产法》立法的目的是为了加强安全生产监督管理，防止和减少（），保障人民群众生命和财产安全，促进经济发展。 A、生产安全事故 B、火灾、交通事故 C、重大、特大事故 3、《安全生产法》规定的安全生产管理方针是（）。 A、安全第一、预防为主 B、安全为了生产，生产必须安全
C、安全生产人人有责 4、《安全生产法》共计有7章97条，其中条款最多的是（）。 A、第二章：生产经营单位的安全生产保障 B、第三章：从业人员的权利和义务 C、第四章：安全生产的监督管理 5、《安全生产法》第七条规定，生产经营单位的主要负责人对本单位安全生产工作负有六个方面的职责，其中最重要的一条是（）。 A、保证安全生产投入的有效实施 B、建立、健全本单位安全生产责任制 C、及时、如实报告生产安全事故 6、《安全生产法》规定，矿山、建筑施工单位和危险物品的生产、经营、储存单位，应当设置安全生产管理机构或者配备专职安全生产管理人员。上述以外的其他生产经营单位，从业人员超过（）人的，应当设置安全生产管理机构或者配备专职安全生产管理人员。 A、100
C、300 7、依据《安全生产法》第六条的规定，不具备安全生产条件的生产经营单位（）。 A、不得从事生产经营活动 B、经主管部门批准后允许生产经营 C、经安全生产监管部门批准后可从事生产经营活动 8、《安全生产法》第二四条规定：生产经营单位新建、改建、扩建工程项目的（），必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用。 A、生活设施 B、福利设施 C、安全设施 9、国家对危险化学品的生产和储存实行审批制度，对危险化学品的经营销售实行许可制度，对危险化学品的运输实行（）。 A、登记制度
壳牌气化炉的现场组焊技术
石油化工建设10. 03 图1气化炉整体模型 1气化炉概况 近年来，随着煤化工的兴起，煤液化技术、煤制甲醇、油改煤在国内大批推进，其中壳牌气化炉（以下简称：气化炉）是采用最多的设备之一，如神华煤制油、中原大化50万t 甲醇装置、大唐多伦168万t 甲醇46万t 煤基烯烃均采用壳牌专利技术。壳牌气化炉一律为专利设备整体引进，并由外商进行总体设计，其壳体部分大致分由两个国家制造：西班牙、印度L ＆T 公司；内件部分由荷兰SEG 公司设计，分别由西班牙和L ＆T 公司制造；其结构形式为膜式水冷壁结构。1.1气化炉总体介绍 气化炉主要由壳体和内件组成。其中壳体分为反应器（Re-actor ）＋激（急）冷管（Quench Pipe ）（位号：V1301），合成气冷却器（Syngas Cooler ）＋气体返回室（Gas Return Chamber ）（位号：V1302），输气管（Transfer Duct ）（位号：V1303）。内件分为渣池（位号：V1401）、激冷管中压蒸汽发生器（位号：E1301）、输气管中压蒸汽发生器（位号：E1302）、合成气冷却器中压蒸汽发生器（位号：E1303）、气化炉反应器中压蒸汽发生器（位号：E1320）以及气体返回室内的立管（主管）和斜管（支管）等七部分。1.2设备材料及设备规格 气化炉整体重量约1300t 。壳体主要材质为SA387GR11CL2；在反应器段、合成气冷却器段有一部分材质为复合材料SA387GR11CL2＋NO8825；最大壁厚285mm ；壳体最大内径Φ4630mm ；需要现场组对焊缝处的壁厚为65～90mm ；整体长段50.2m 。气化炉整体模型如图1所示。1.3设备分段（以2000t 炉子为例） 为了满足设备内陆道路运输及组焊吊装要求，在初步设计期间，技术方案的讨论必须有制造厂商参加，他们必须充分考虑 管口方位、外壳外部尺寸等因素，并按照以下尺寸和重量极限进 行设计分段： （1）组件高度最高5.1m ；（2 ）组件宽度最大7m ；（3）组件长度最长25.00m ；（4）组件重量 最大150t 。 具体的设备分段情况列表如表1、表2所示：（注大唐3000t 炉子分段的几何尺寸及重量略大些） 壳牌气化炉的现场组焊技术 ■肖晓磊 中国化学工程第十一建设公司河南开封 475002 摘 要通过与壳牌公司技术交流，借鉴国外压力容器组焊的先进经验，在国内中石化油改煤工程投料调试的经验基础上， 结合大型气化炉组焊技术的工程实例，阐述一项成熟的气化炉现场组焊技术。本文着重于描述施工程序（组装流程） 、组对与焊接、内件安装。对于无损检测、消除应力热处理、液压试验、衬里等仅做一般性介绍。关键词壳牌技术气化炉现场组对 焊接 中图分类号TG44 文献标识码B 文章编号1672-9323（2010）03-0035-08 35
煤炭地下气化技术现状及产业发展分析
煤炭地下气化技术现状及产业发展分析 (2014-11-11 09:29:45) 煤炭地下气化技术现状及产业发展分析 煤炭地下气化（ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｃｏａｌｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ＵＣＧ）是将地下赋存的煤在煤层内燃烧、气化成煤气，输送到地面，作为能源或化工原料，特别适用于常规方法不可采或开采不经济的煤层，以及煤矿的二次或多次复采，产品气可以经过处理通过管道输送，也可以直接使用煤气发电或化工合成。煤炭地下气化（ＵＣＧ）是一门融多学科为一体的综合性能源生产技术，牵涉到地质学、水文学、钻井技术、点火燃烧控制技术、产品气加工利用技术、生态环境保护技术等一系列技术，其复杂程度远超地面气化，这也使其风险程度增加。目前，煤炭地下气化（ＵＣＧ）技术在少数国家已经实现了少量的商业化应用，俄、美、英、德国、澳大利亚、日本和中国等国家已不同程度地掌握了该领域的一些关键技术。 １煤炭地下气化（ＵＣＧ）基本原理及相关技术 １.１基本原理 煤炭地下气化的过程主要是在地下气化炉的气化通道中实现的，整个气化过程可以分为氧化、还原、干馏干燥３个反应区（图１）。从化学反应角度来讲，３个区域没有严格的界限，氧化区、
还原区也有煤的热解反应，３个区域的划分只是说在气化通道中氧化、还原、热解反应的相对强弱程度。经过这３个反应区以后，生成了含可燃组分主要是Ｈ２、ＣＯ、ＣＨ４的煤气，气化反应区逐渐向出气口移动，因而保持了气化反应过程的不断进行，气化通道的煤壁（气化工作面）不断燃烧，向前推进，剩余的灰分和残渣遗留在采空区。 １.２关键技术类型 １）有井式气化技术。该法又称巷道式地下气化炉技术（图２）。在开采或废弃的煤矿井中建地下气化炉，以人工掘进的方式在煤层中建立气化巷道，并在进气孔底部巷道筑一道密闭墙（促使定
煤气安全知识复习题库(1)
煤气安全知识复习题库 一、填空题 (1)钢铁企业在生产过程中副产的高炉煤气、转炉煤气和焦炉煤气，是优质的气体燃料是宝贵的能原财富。 (2)煤气三大事故是指中毒、着火和爆炸。 (3)转炉煤气一氧化碳含量为 60%-70% 。 (4)高炉煤气一氧化碳含量为 23%-30% 。 (5)煤气区域内作业至少 2 人以上。 (6)煤气设施检修时工作人员前后两次进入设备内工作的时间间隔至少 2小时以上。 (7)水封不能视为可靠切断装置单独使用，必须与蝶阀、闸阀等装置联合使用。 (8)在煤气区域内易燃易爆场合使用的电机、开关、照明都必须是采用防爆装置。 (9)在煤气放散过程中，放散上风侧 20 米，下风侧 40 米禁止有人，并设有警示线，防止误入。 (10)在煤气设备和管道上安装蒸汽管或氮气管主要有三个作用：置换、清扫、保压，不用时应及时切断气源连通，防止煤气倒流。 (11)煤气危险区的一氧化碳浓度应定期测定，在关键部位应设置一氧化碳监测装置。 (12)煤气设施的人孔、阀门、仪表等经常有人操作的部位，均应设置固定平台。 (13)进入中毒现场抢救时，救护人员首先应做好个人自身的防护，必须佩戴呼吸器。 (14)煤气设施因着火烧红时，不可立即用冷水降温处理。 (15)天然气是以甲烷为主要成分的可燃气体。 (16)当燃烧装置采用强制送风的燃烧嘴时，煤气支管上应装止回装置或自动隔断阀。 (17)水封的给水管上应设给水阀和止回阀。 (18)煤气管道宜涂灰色，厂区主要煤气管道应标有明显的煤气流向和种类标志，横跨道路煤气管道要标示标高，并设置防撞护栏。 (19)放散管口应高出煤气管道、设备和走台 4m ，离地面不小于 10m 。 (20)放散管根部应焊加强筋，上部用挣绳固定。 (21)排水器之间的距离一般为 200~250 m，排水器水封的有效高度应为煤气计算压力至少加 500 mm。。 (22)所有可能泄漏煤气的地方均应挂有提醒人们注意的警示标志。 (23)煤气设施内部气体置换是否达到预定要求，应按预定目的，根据含氧量和一氧化碳分析或爆发试验确定。
煤化工技术现状和发展趋势
煤气化技术的现状及发展趋势 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。 1.1 固定床气化技术 固定床气化技术也称移动床气化技术，是世界上最早开发和应用的气化技术。固定床一般以块煤或焦煤为原料，煤（焦）由气化炉顶部加入，自上而下经过干燥层、干馏层、还原层和氧化层，最后形成灰渣排出炉外，气化剂自下而上经灰渣层预热后进入氧化层和还原层。固定床气化的局限性是对床层均匀性和透气性要求较高，入炉煤要有一定的粒（块）度（6～50mm）和均匀性。煤的机械强度、热稳定性、黏结性和结渣性等指标都与透气性有关，因此，固定床气化炉