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        适用于褐煤的气化技术简析
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        来源:中国庆华集团编辑:阿勇发布时间:2013-06-06访问量:4390次字体大?。?


          褐煤具有水分大、发热量低、化学反应性好、易燃易碎等特点,不利于直接燃烧和运输,发展煤化工项目,进行就地转化是一个比较好的选择。大规模煤气化是现代新型煤化工的龙头,合成气可以用于生产各种下游产品。结合国家发改委提出的现代煤化工重点示范项目,包括煤制油、煤制烯烃、煤制天然气等,如何根据褐煤的特点,选择合适的煤气化技术,保障煤化工装置的高效和平稳运行,保证项目的经济性,成为业主广泛关注的重点问题。
          目前主流煤气化技术主要分为固定床、流化床和气流床三大类,下面分别根据三类气化技术的特点和应用现状分析其在褐煤气化上的适用性。
          固定床气化炉
          固定床气化炉要求入炉煤有较好的热稳定性和较高的抗碎强度,并使用粒度5毫米以上的粒煤。尤其在使用年轻褐煤时,由于煤的热稳定性比较差,需要考虑将其加工成型煤。
          褐煤用于固定床加压气化,在我国已有超过30年的历史。目前应用最广泛的固定床气化炉主要是鲁奇炉,包括其各种改进型号。国内的生产实践表明,褐煤用于固定床气化炉完全可行。
          固定床气化技术在不断前进和发展。德国泽玛克清洁能源有限公司BGL煤气化技术采用液态排渣,综合了固定床气化与熔渣气化技术的长处,与固态排渣气化炉相比其蒸汽用量和气化废水大幅度减少。赛鼎工程公司正在开发以CO2替代水蒸气作为气化剂,从而可以充分利用原料褐煤中的水分进行CO变换,同样可以大幅降低废水排放。鲁奇已经宣布其新型FBDB气化技术重返中国,并将推进其在煤制合成天然气等领域的应用。
          流化床气化炉
          流化床气化通过流化状态增强气化炉的传热和传质,从而改善气化效率和气化速度。由于流化床气化时床层温度相对较低,因此适合于反应活性高的煤种,例如褐煤和其他低阶煤。对原料的粒度一般要求为0.5~6mm。
          与固定床气化炉一样,流化床气化炉同样可以接受水含量较高的原料煤,其对褐煤的气化效果已经得到验证。
          KBR公司研发的TRIG气化炉(输运床气化炉)适合以褐煤等低阶煤为原料的煤化工项目。这项技术自2009年开始转让。原料煤即使含水量高达18-20%也可以直接进炉。
          气流床气化炉
          气流床气化技术温度、压力高,单炉生产能力大,废水排放低,一般要求进料粒度<100μm。气流床气化主要包括水煤浆气化技术和干粉煤气化技术。
          褐煤用于水煤浆气化最大的问题在于成浆性较差,煤浆浓度难以超过50%,导致气化效率低。通过磨煤与级配技术,使煤粉大、小颗粒分布合理,达到较高的堆积效率,将可以提高成浆浓度,符合水煤浆气化的经济性要求。国家水煤浆工程技术研究中心和榆林西部煤炭技术研究中心分别开发了褐煤制高浓度水煤浆技术,使褐煤成为水煤浆气化可用的原料煤种。
          干粉煤气化技术采用褐煤进料,一般要求褐煤煤粉水分含量低于8-12%,由于大部分褐煤水含量较高,因此入炉前必须进行干燥。褐煤用于干粉煤气化在国内已有成功示范。大唐国际位于内蒙古多伦的煤制聚丙烯项目,采用了3台单炉投煤量为2800吨/天的壳牌气化炉。褐煤干燥采用大唐国际与五环工程公司共同开发的蒸汽管式干燥工艺。目前褐煤干燥系统和壳牌气化炉都已试车成功。
            总体而言,现代煤化工重点示范项目,包括煤制油、煤制烯烃、煤制天然气等,随着技术得到验证,在“十二五”期间,将迎来一个新的发展阶段。从煤种的气化适应性来看,固定床、流化床和气流床气化技术都可以胜任对褐煤的气化,但需要根据气化炉的特点,对入炉的褐煤进行一定程度的预处理。随着对褐煤气化技术的理解和应用的提升,褐煤气化市场进一步扩大,褐煤的清洁高效利用,将获得新一轮的发展。
                                             

                                                                                                                                         (王瑗  整理)

         

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