第30卷第11期VoL30 Na112007年11月河北化工Nov. 2007 :煤炭的高效清潔利用一煤氣化技術(shù)張曉慧(西北化工研究院,陜西西安710600)[摘要]闡述了煤氣化技術(shù)是當(dāng)今煤炭高效潔凈利用的關(guān)鍵技術(shù)之- -. 通過(guò)對(duì)目前幾種工業(yè)化的煤氣化技術(shù)的分析比較，指出了煤氣化技術(shù)的發(fā)展方向,并針對(duì)陜北能源基地的建設(shè)和煤化工的發(fā)展提出了一-些建議。[關(guān)鍵詞]煤氣化技術(shù);高效潔凈:發(fā)展方向[中圖分類號(hào)] TQ 54[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A[文章編號(hào)] 103-509520011-0023-03煤炭是地球上儲(chǔ)量最豐富分布最廣泛的化石燃表1氣化技術(shù)的主要特性料,中國(guó)富煤貧油少氣,加之油價(jià)的上漲，能源消費(fèi)更氣化技術(shù)固定床流化床氣流床依賴煤炭。陜西省是煤炭資源儲(chǔ)藏量較大的主要省樣灰形式___干灰 熔渣 干灰灰團(tuán)聚___ 熔渣 _原料煤特性塊煤，塊煤粉煤粉煤粉媒/水漿份,而陜北煤炭探明貯量超過(guò)2000億t,占陜西省粒度/13-50 5-50 0-80-80.2煤炭資源的99%,儲(chǔ)量大、易開(kāi)采、質(zhì)優(yōu)價(jià)廉,可供開(kāi)灰含量% <20<15不限不限<13采幾百年。為此,國(guó)家和陜西省政府決定在陜北地區(qū)灰熔點(diǎn)/心>1 250 <1 300不限s1 350建設(shè)大型煤炭能源重化工基地，充分利用陜北的煤炭操作壓力/MPa 224 2.24100.03-2525- -6.5鰳艦踱/C 400 -1200 400 1200900-1 000-01001 350-1 700資源優(yōu)勢(shì)帶動(dòng)陜西經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。從能源供應(yīng)現(xiàn)狀看，合成氨.甲醇和未來(lái)的煤直煤氣溫度低中氧氣消耗接液化及醇醚燃料大都以煤氣化制合成氣為基礎(chǔ),在蒸汽消耗高全國(guó)范圍內(nèi),目前僅氨合成和甲醇合成的氣化煤量已代表技術(shù).Lurgi__ lurgiBGL 恩德粉灰團(tuán)聚Shell/Texaco達(dá)4 000萬(wàn)t/a以上;預(yù)計(jì)今后煤制油所需氣化煤量固定床加壓氣化(Lurgi)熱效率(或冷煤氣效率)每年將達(dá)到億噸;工業(yè)直接燃煤4億t/a以上,為解高,氧耗量低,但適用于弱粘或不粘塊煤,且煤氣中含決污染問(wèn)題，其中相當(dāng)部分須采用先進(jìn)的煤氣化方焦油、酚等物質(zhì),凈化處理流程長(zhǎng)、投資高,新建氣化案，需氣化煤量上千萬(wàn)噸每年;煉油工業(yè)為提高油品項(xiàng)目較少采用。質(zhì)量每年需耗氫100- -200億m,煤氣化是經(jīng)濟(jì)可靠流化床氣化以碎煤為原料(小于6 m),煤氣中的制氫方案，油品加氫需氣化煤量1 000萬(wàn)t/a;在幾乎不含焦油、酚和烴類,傳統(tǒng)流化床為防止床內(nèi)物未來(lái)20年內(nèi),煤制油產(chǎn)量將達(dá)數(shù)千萬(wàn)噸,需增加1億料因灰含量高而燒結(jié)，必須控制在較低的操作溫度kW以上的裝機(jī)容量，擬采用先進(jìn)的煤氣化技術(shù)為基(低于 950 C),因而只適用于高活性的褐煤或次煙礎(chǔ)的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，需氣化煤量總計(jì)約1--2 .煤。我國(guó)開(kāi)發(fā)的灰熔聚流化床氣化技術(shù),借選擇性排億t/a.因此,煤的氣化是實(shí)現(xiàn)煤炭綜合利用和潔凈灰提高了床內(nèi)碳濃度,降低了結(jié)渣風(fēng)險(xiǎn)，提高了操作煤技術(shù)的重要技術(shù)單元和主要手段,是發(fā)展現(xiàn)代煤化溫度(達(dá)1 100 C), 適用煤種已拓寬到煙煤甚至無(wú)工、煤造油、燃料煤氣等重要工業(yè)化生產(chǎn)的龍頭。煙煤。流化床操作溫度適中,投資低,原料適應(yīng)性寬,1煤氣化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀因此愈來(lái)愈受到重視。其不足之處在于目前的技術(shù)操1.1煤氣化技術(shù)的分類和特點(diǎn)作壓力低、單臺(tái)處理能力與氣流床相比較小,同時(shí)由按煤在氣化爐內(nèi)移動(dòng)方式分成固定床(移動(dòng)床)、于細(xì)粉的帶出,碳轉(zhuǎn)化率還有待提高。流化床、氣流床,表1列出了各類氣化技術(shù)的主要特氣流床氣化以粒徑<0.2 m的細(xì)粉煤為原料,點(diǎn)。煤粉可.中國(guó)煤化I,Texaco)進(jìn)料，[收稿日期]2007-09-15操作溫某氣中不含焦油、[作者簡(jiǎn)介]張曉慧(1973-),女,工程師,主要從事煤氣化工酚和烴MHC.NMHG高,氧耗量高。藝研究工作.針對(duì)不同原料煤的煤質(zhì)情況與工藝特性,可選用●24.河北化工第11期不同的氣化工藝。氣。氣化溫度一般為950 C左右,常壓氣化,煤氣中1.2 煤氣化技術(shù)現(xiàn)狀(CO +H)為80%。技術(shù)特點(diǎn):氣體中不產(chǎn)生焦油,操作1.2.1多元料漿氣化技術(shù)彈性大;單臺(tái)氣化爐的生產(chǎn)能力相對(duì)偏小,不適應(yīng)大多元料漿氣化方法是西北化工研究院的專利技規(guī)模的高壓合成氣體的生產(chǎn)。景德鎮(zhèn)焦化煤氣總廠設(shè)術(shù),該氣化方法的原料可以是石油焦、石油瀝青、煤、計(jì)的工業(yè)燃?xì)膺x用了該項(xiàng)技術(shù)。石油加工過(guò)程的各種固體殘?jiān)皻堃旱?采用合適的1.2.5 循環(huán)流化床氣化技術(shù)添加劑,通過(guò)一步法制漿技術(shù),制備出合格的氣化料循環(huán)流化床(CFB)氣化技術(shù)是20世紀(jì)70年代由漿，然后在高溫、高壓條件下和氧氣反應(yīng)生成CO.H2魯奇公司開(kāi)發(fā)，主要用于制取燃料氣和聯(lián)合循環(huán)發(fā)為主成分的合成氣。多元料漿氣化方法技術(shù)先進(jìn)、成電,適用于為水泥窯提供低熱值燃料氣。目前單爐最熟、可靠,環(huán)境達(dá)標(biāo)，能耗低。在浙江豐登化工有限公大日處理煤量達(dá)500 to技術(shù)特點(diǎn):多重循環(huán)，碳粒循司和浙江巨化有限公司合成氨廠兩家企業(yè)中成功應(yīng)環(huán)氣化,碳的轉(zhuǎn)化率可達(dá)95%-98%;用不同的氣化劑用多年?？缮a(chǎn)不同要求的煤氣;單爐生產(chǎn)能力較小。1.2.2 水煤漿氣化技術(shù)1.2.6灰熔聚流化床氣化技術(shù)水煤漿氣化技術(shù)屬加壓氣流床氣化技術(shù)，是20灰熔聚循環(huán)流化床氣化爐是中科院山西煤化所世紀(jì)50年代由美國(guó)德士古公司開(kāi)發(fā)的。通過(guò)多年的開(kāi)發(fā)的。 在陜西城化股份公司建有工業(yè)示范裝置.該開(kāi)發(fā)與改進(jìn)，已在全世界范圍內(nèi)建立了許多套工業(yè)化工藝的造氣指標(biāo):常壓氣化，煤氣組成(CO +H)為裝置。其技術(shù)特點(diǎn): (1)對(duì)原料煤適應(yīng)性較強(qiáng),對(duì)煤的70%, 碳轉(zhuǎn)化率為90%。技術(shù)特點(diǎn):氣化爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,是活性沒(méi)有嚴(yán)格要求，但對(duì)灰熔點(diǎn)過(guò)高的煤不適合,--一個(gè)單段流化床,在爐內(nèi)可同時(shí)完成煤的破粘、脫揮般應(yīng)低于1 250 C;(2) 氣化生成有效組分高發(fā)份、氣化和灰的團(tuán)聚4個(gè)過(guò)程;煤種適應(yīng)性寬;常(CO+H2≥80%) ,適宜做合成氣; (3)氣化生成氣不含焦壓氣化爐氣化強(qiáng)度- -般,粗煤氣中不含焦油,含少量油、酚類等污染物,氣體凈化簡(jiǎn)便,幾乎無(wú)廢氣排出，酚類,廢水處理簡(jiǎn)單。無(wú)廢氣排空,對(duì)環(huán)保十分有利;廢水排放也少，處理后完全達(dá)到國(guó)家有關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn);整套裝置的設(shè)備完全可以國(guó)產(chǎn)化。(4)碳轉(zhuǎn)化率高,一般可達(dá)95%- -98%; (5)單爐產(chǎn)氣能該技術(shù)目前還處在小規(guī)模工業(yè)示范階段,缺乏大力大。我國(guó)魯南、渭河、上海三聯(lián)供、安徽淮南已從國(guó)規(guī)模工業(yè)化及長(zhǎng)周期運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。外引進(jìn)了水煤漿氣化裝置,用于生產(chǎn)合成氨、甲醇、醋1.2.7魯奇碎煤加壓氣化技術(shù)酸、發(fā)電等。魯奇爐是從德國(guó)魯奇公司引進(jìn)的一種固定床煤1.2.3謝爾煤氣化技術(shù)氣化爐,它是以塊狀的弱粘結(jié)性貧瘦煤為原料,氧氣謝爾氣化技術(shù)是荷蘭殼牌公司專利技術(shù),也屬于(空氣)和蒸氣為氣化劑在加壓條件下連續(xù)氣化制取先進(jìn)的氣流床氣化技術(shù)。該技術(shù)主要是將煤逎過(guò)粉碎煤氣,該爐型適合于生產(chǎn)燃料煤氣或間接液化制油的研磨成干煤粉,噴入氣化爐進(jìn)行燃燒制得合成氣。目原料氣。所產(chǎn)煤氣中焦油及酚類物質(zhì),需設(shè)置甲烷轉(zhuǎn)前，該技術(shù)已用于電廠發(fā)電,在我國(guó)應(yīng)用于大型合成化(或分離)及廢水處理等裝置,生產(chǎn)流程長(zhǎng),投資較氨生產(chǎn)尚未開(kāi)始。該技術(shù)主要特點(diǎn);采用千煤粉作氣大。 單純生產(chǎn)合成氣的廠家,較少采用魯奇氣化技術(shù)?；?，氣化爐采用水冷壁結(jié)構(gòu)，氣化溫度在.我國(guó)有4家工廠使用這種爐型。1 400-1 600 C,氣化壓力3.0 MPa,碳轉(zhuǎn)化率高達(dá)1.2.8干法粉堞加壓氣化技術(shù)99%,煤氣中甲烷含量很少, C0+H2 達(dá)到90%。岳陽(yáng)中國(guó)內(nèi)大型先進(jìn)煤氣化技術(shù)與國(guó)外相比雖有一-定石化殼牌煤氣化有限公司、云南沾化有限責(zé)任公司、差距, 但近年來(lái)加大加快了開(kāi)發(fā)速度。干法粉煤加壓柳州化學(xué)工業(yè)集團(tuán)引進(jìn)了殼牌公司干煤粉氣化技術(shù)氣化屬高溫加壓氣化,預(yù)計(jì)碳轉(zhuǎn)化率高達(dá)99%, (C0+生產(chǎn)合成氨,正在建設(shè)期。HI)達(dá)92%,環(huán)境污染小,是煤氣化的發(fā)展方向，國(guó)內(nèi)目1.2.4恩德粉煤氣化技術(shù)前沒(méi)有成熟的干法粉煤加壓氣化技術(shù)可利用,對(duì)于該恩德粉煤氣化技術(shù)是朝鮮“七七”化工廠在常壓技術(shù)的應(yīng)重點(diǎn)研發(fā),為該技術(shù)的工業(yè)化示范和產(chǎn)業(yè)化溫克勒氣化技術(shù)的基礎(chǔ)上改進(jìn)形成的粉煤氣化技術(shù)。應(yīng)用中國(guó)煤化工氣化用煤可使用粒度為0- 10 m的褐煤、不粘煤、弱2YHCNMHG粘煤和長(zhǎng)焰煤,氣化劑可采用過(guò)熱蒸氣與氧或富氧空2.1 技術(shù)先進(jìn)第11期張曉慧:煤炭的高效清法利用一媒氣化技術(shù).25●目前,煤氣化技術(shù)的發(fā)展種類較多,各具特色,氣術(shù),這些排放物應(yīng)相對(duì)較少或容易處理。這也符合國(guó)化指標(biāo)差異較大,因此煤氣化技術(shù)發(fā)展應(yīng)具備技術(shù)先家的煤炭潔凈利用政策的要求,使國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)進(jìn)性，如千法粉煤加壓氣化技術(shù)具有先進(jìn)的各種指展的重要保障。標(biāo),被業(yè)內(nèi)人士普遍看好,是今后煤化工技術(shù)研發(fā)的3建議重中之重. .通過(guò)以上煤氣化技術(shù)的分析可知,干法粉煤加壓2.2煤種的廣泛性氣化技術(shù)、水煤漿氣化、多元料漿氣化技術(shù)是當(dāng)今煤國(guó)內(nèi)煤炭資源相對(duì)分散,煤質(zhì)的差異大,即使同化工應(yīng)用中首選的煤氣化技術(shù)。陜北作為我國(guó)能源化- -的礦區(qū)不同的采煤區(qū)域煤質(zhì)也存在差異，因此,先工基地,現(xiàn)正在建幾個(gè)大型合成氨廠、甲醇廠“及電廠,進(jìn)的煤氣化技術(shù)，應(yīng)該對(duì)煤種相對(duì)有較為范圍寬廣的陸續(xù)還有其他輔助化工廠將在陜北建設(shè),這些廠的建適應(yīng)性,以消除煤質(zhì)變化給應(yīng)用帶來(lái)的不利影響。立絕大部分要采用煤氣化技術(shù),因此,根據(jù)陜北能源2.3生產(chǎn)能力化工基地建設(shè)的特點(diǎn)及煤氣化技術(shù)的現(xiàn)狀,建議陜西擴(kuò)大單爐生產(chǎn)能力,不僅能堿少投資,節(jié)省占地省應(yīng)盡快加大煤氣化新技術(shù)研發(fā)的投入,組建煤化工面積,而且可降低操作費(fèi)用,從而降低產(chǎn)品成本。技術(shù)研發(fā)中心，研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專利技術(shù)，2.4增大壓力為建沒(méi)陜北能源化工基地建設(shè)服務(wù)。適當(dāng)提高氣化壓力,有利于提高單爐生產(chǎn)能力、[參考文獻(xiàn)]氣化效率,對(duì)降低生產(chǎn)成本有重要的意義。煤的加壓[1]張東亮中國(guó)煤氣化工藝(技術(shù))的現(xiàn)狀與發(fā)展[1.媒化工.2004,氣化可實(shí)現(xiàn)后續(xù)工段的等壓合成或降低合成氣體的壓縮比,這比壓縮煤氣要經(jīng)濟(jì)得多。[2]李仲來(lái)煤氣化技術(shù)綜述[].氨肥設(shè)計(jì)技術(shù)，202, (3).[3]陳廣智煤氣工藝的比較[J].中氛肥,2001, (1).2.5煤能源的綜合利用[4]徐京磐.鮑禮堂流化床和氣流床氣化技術(shù)綜述[D].小氦肥設(shè)計(jì)技把煤氣化與發(fā)電、化工聯(lián)合起來(lái),綜合利用能源，術(shù),2002, (1).可以提高總熱效率，降低生產(chǎn)成本，如IGCC聯(lián)合發(fā)[5]周永順恩德粉煤氣化技術(shù)在化肥生產(chǎn)中的應(yīng)用[].小氮肥設(shè)計(jì)技電.2.6保護(hù)環(huán)境[6}賀永德.灰熔聚流化床粉堞氣化工業(yè)示范裝置考核小結(jié)[].煤化工,2003, (3).煤中含有部分無(wú)機(jī)礦物質(zhì),以及在加工利用的過(guò)程中,存在廢渣、廢水、廢氣的排放,先進(jìn)的煤氣化技The Coal Clean Exploitation Eficiently- -Coal Gasification TechnologyZHANG Xiao-hui .(Northwest Research Institute of Chemical Industry, Xi' an 710600, China)Abetract:The paper was expatieted that coal gasification technology vas one of the key techniques of the coal effi-ciently clean exploitation noradays. Currently a few kinds of industrialized coal gasification tecbnology wvere analyzedand coupared, coal gasification technology development direction is pointed out, and so e suggestions were put forrardthat the developeent of construction and coul chemical engineering of the Shan' xi north enersy base.Kuy words: coal gasification technology;efficiently clean; development directioncrcrorcrcrcrcrcrorcrcrcrcrcrorcrcrcrcrcrcrerc上接第22頁(yè))Development of Taste Masking Methods in Oral PharmaceuticalsZHNG tao, ZHANG Li-xia(North China Pharmaceutical Nev Drug Research and Develop uent Co. ,Ltd, Shijiazhuang 050015, China)Abutnet:This article reviews the recent devaloprent of taste asking pethods,and give自brief acount of differenttechnologies. It is a challenge 如apply these technologies witlimnical sabiit ar中國(guó)煤化工bioavailabllity of the drug in the develope ent of dosage forns.Eoy word:modifying the taste; taste masking;oral pharnmaceuticalsTYHCNMHG