3.3　主要煤气化技术简介

开发煤气化工艺的困难是众所周知的，但由于国内外研究机构的长期努力，开发了不少煤气化工艺，其中有一些工艺已经比较成熟。在这个问题上，国内做了不少工作，长期得到国家、企业的支持，有的方法很有成效。

3.3.1　国外煤气化技术

由于石油和天然气的广泛应用，国外没有大规模发展煤气化技术，只是在IGCC中采用了4种成熟的大型煤气化技术，在合成烃类中使用Lurgi炉（南非和美国），其他技术（如GSP）还谈不上规模发展。

20世纪80年代起，我国引进了Lurgi固定床、U-gas流化床、德士古气流床、恩德炉，近期引进23台shell炉（即SCGP技术）、9台GSP炉等，世界上主要类型的煤气化技术在我国几乎都引进过。

这些气化炉技术各有优点，已达到单台炉日处理量400～2800t的量级。

Lurgi炉固定床加压气化法对煤质要求较高，只能用弱黏结块煤为原料，冷煤气效率最高，气化强度高，粗煤气中甲烷含量较高，但净化系统复杂使焦油、酚、苯等污水处理困难。

GE-Texaco水煤浆加压气化采用水煤浆进料和纯氧气化的工艺，是国内外经实践考验的成熟、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2000t，碳转化率高（≥98％），气体质量好但氧耗高、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，但煤种比较窄。

Shell煤气化过程是较为先进的煤气化工艺之一。按进料方式，Shell煤气化属气流床气化，煤粉、氧气及蒸汽在加压条件下进入气化炉内，单炉处理煤量1000～2800t/d，操作压力为4.0MPa。该煤气化炉采用水冷壁结构，无耐火砖衬里，气化效率高。Shell粉煤气化在国外仅用于发电，未用于化工生产。

GSP粉煤气化工艺技术是20世纪70年代末，由GDR（原民主德国）开发并投入商业化运行的大中型煤气化技术。GSP粉煤气化工艺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。其核心技术之一为组合式的六通道烧嘴，国外没有运行实践的记录。

3.3.2　国内煤气化技术

在国家科技部的立项支持下，大型煤炭集团的大量资金投入，使国内煤气化技术的研究也欣欣向荣，新的煤气化技术不断出现。这些技术正在从工业化试验装置，稳步地进入示范厂建设，有的已经投产。目前正在研究的技术有六种，包括：多喷嘴水煤浆气化技术、两段炉干煤粉气化技术、灰融聚流化床气化技术、非熔渣-熔渣分级水煤浆气化技术、干煤粉气流床气化技术（航天炉）、多元料浆气化技术等，见表3-2。

这些技术的开发过程中，在不同程度上不断得到国内企业家的支持，这是令人鼓舞的新形势。

在引进Texaco水煤浆气化技术的基础上，国内作了改进，产生了多喷嘴水煤浆气化技术、非熔渣-熔渣分级水煤浆气化技术等成果，取得了一定的生产经验。多喷嘴水煤浆气化技术是目前国内开发煤气化技术中很成功的品种，已经有几十台炉子在运行，做到了“安稳长满”地运行，代表国产煤气化技术的主流方向。航天炉也是开发成功的炉型，正在被大量使用，这是一种简单而有效的炉型。两段炉干煤粉气化技术也是一种很有意义的技术，现在分别在一个日投千吨煤的甲醇装置和日投两千吨煤的IGCC装置上示范。前者是激冷流程，后者是废锅流程。此外，还有东方炉、五环炉等，与国外技术相比，它们各有特点，特别是粉煤气化+激冷流程，更是大家希望看到的煤化工技术，我们热切期待它们的工程化进程。

3.3.3　煤气化后的气体成分

合成气中的H₂与CO的比例（表3-3）、附属气体（H₂O、CO₂、H₂S、N₂、CH₄等）的含量等工艺条件，都可以随着要求的具体化，通过净化方法来调整。