1、煤化工知识学习与交流,师工信委 杨强二一四年十二月,目 录,1.绪论,5.煤间接液化,1.绪论,1.1煤化学工业（简称煤化工）是以煤为原料经过化学加工实现煤综合利用的工业。煤化工包括炼焦化学工业、煤气工业、煤制人造石油工业、煤制化学品工业以及其他煤加工制品工业等。,1.绪论,1.2煤化工发展简史煤化工发展于18世纪后半叶，19世纪形成了完整的煤化学工业体系，20世纪煤化工成为化学工业的重要组成部分；二战前后，煤间接液化（ICL）技术得到快速发展，如：德国费托合成法（FT法）、南非萨索尔法（SASOL法）、荷兰Shell的SCGP技术。,1.绪论,目前，煤直接液化（DCL）技术发展也很快，如日本
2、的NEDOL工艺、德国的IGOR工艺和美国的HTI工艺。反应条件相比大大缓和，压力由40MPa降至17-30MPa，产油率和油品质量大幅提高，生产成本降低。,1.绪论,1.3煤炭资源情况2014年2月全国煤炭资源潜力评价显示，全国共圈定预测区2880个，总面积42.84万平方千米，2000米以浅煤炭资源总量5.9万亿吨，其中，探获煤炭资源储量2.02万亿吨，预测资源量3.88万亿吨。2013年全国煤炭产量完成37亿吨左右，煤炭消费量36.1亿吨左右。中国低阶煤储量约占全部煤的55%。,1.绪论,新疆煤炭资源预测储量2.19 万亿吨。“十二五”期间，从原来的储备煤炭基地,正式成为我国的第十四个大
3、型煤炭基地。哈密探明煤炭储量约2000亿吨，预测资源量5708亿吨，占全国预测资源量3.88万亿吨的14.7%，占新疆预测资源量2.19万亿吨的26.1%，居全疆第一位。主要分布在三道岭、沙尔湖、大南湖、巴里坤、三塘湖、淖毛湖、野马泉七大煤区。,1.绪论,1.4煤的转化形式,燃烧热解液化气化,电力、蒸汽、热能,焦炭、半焦、煤焦油、焦炉气,油品、其他化工产品,化工合成气、城市燃气,煤,1.绪论,煤,气化,直接液化,低温干馏,其他加工,炼焦,活性炭、褐煤蜡、炭分子筛,半焦,低温煤焦油,荒煤气,加工,加工,还原剂、无烟燃料,液体燃料、酚、沥青,燃料气、氢、LNG、发电,燃料气、氢、LNG、发电,乙炔
4、化学品,冶金焦、气煤焦,焦炭,电石,电石炉,石灰石,加工,焦油,焦炉煤气,分离,粗苯,苯、甲苯、二甲苯,煤气,加工,萘、蒽、吡啶、酚、沥青,液化油,加工,液体燃料、化学品,煤气,净化,氨合成甲醇合成乙酐合成费托合成,合成氨,甲醇,乙酐、乙酸甲酯,煤化工产品,1.绪论,煤化工分类,2.煤的低温干馏,2.1煤干馏煤在隔绝空气条件下，受热分解生成煤气、焦油、粗苯和焦炭的过程。煤干馏按加热终温不同，可大致分为三种：低温干馏500600；中温干馏600900；高温干馏9001100；,2.煤的低温干馏,褐煤、长焰煤和高挥发分的不黏煤等低阶煤，适用于低温干馏加工。以褐煤为原料进行低温干馏，可把约3/4的原
5、煤热值集中于半焦，而半焦质量通常还不到原煤的一半，从而使褐煤得到提质。最佳热解温度均随煤阶降低而降低。在褐煤使用上应坚持“用煤先取油”的原则。,2.煤的低温干馏,2.2低温干馏产品煤低温干馏产物的产率和组成取决于原料煤的性质、干馏炉结构和加热条件。一般焦油产率为6%-25%；半焦产率为50%-70%；煤气产率为80-200m3/t（原料干煤）。,2.煤的低温干馏,2.2低温干馏产品2.2.1半焦低温干馏半焦的孔隙率为35%-55%，反应性和比电阻都比高温焦炭高。半焦是铁合金生产的优良炭材，其能使电炉池电阻增大，节省电能。半焦还可用作高炉喷吹料、粉矿烧结、民用型焦等。半焦块度与原煤块度、强度、热
6、稳定性、干馏炉结构、加热速度及温度梯度等有关。,2.煤的低温干馏,2.2.1半焦质量指标,2.煤的低温干馏,2.2.2焦油焦油的密度通常在0.95-1.1g/cm3之间，低温煤焦油比高温煤焦油轻。低温煤焦油中：,2.煤的低温干馏,低温干馏粗煤气冷却时产生的废水密度略大于1g/cm3，水质酸性或中性，水中含有低级醇类、甲酸和其他可溶于水的酸类及酚类，还含有硫和氮化合物，所以在排出时需要加以处理。2.2.3煤气低温干馏煤气密度为0.91.2Kg/m3。内热式低温干馏炉由于煤气被热载体烟气冲稀，热值降低了34倍。,2.煤的低温干馏,2.3干馏产品的影响因素低温干馏产品的产率和性质与原料煤性质、加热条
7、件、加热速度、加热终温以及压力有关。干馏炉的形式、加热方法和挥发物在高温区的停留时间对产品产率和性质也有影响。煤加热温度场的均匀性以及二次热解的深度对其者都有影响。,2.煤的低温干馏,2.3.1原料煤不同的煤开始热解的温度不同，煤化度低的煤开始热解的温度也低，泥煤为100-160；褐煤为200-290；长焰煤、气煤为320；肥煤为350；焦煤为360。煤的块度对热解产物也有影响，一般煤的块度增加，焦油产率降低。,2.煤的低温干馏,2.3.2加热终温煤受热到100-120时，所含水分基本脱除，一般加热到300左右煤发生热解，高于300时，开始大量析出挥发分。焦油形成在550左右结束，当温度高于6
8、00，半焦向焦炭转化，当温度升到1000，气态产物中氢气含量增加，煤气产率增加，半焦、焦油产率降低。,2.煤的低温干馏,2.3.3加热速度、压力提高煤的加热速度会降低半焦产率，煤气产率也会稍有下降，焦油产率会增加，但焦油中的重质组分明显增加。一般压力增大，焦油产率降低，半焦和气态产物产率增加，半焦强度提高。,2.煤的低温干馏,2.4低温干馏主要炉型干馏炉是低温干馏生产工艺的主要设备，它应保证过程效率高、操作方便可靠、易于控制、原料适应性广、物料加热均匀、原料煤尺寸范围大、挥发物二次热解作用小、造价适度、环保节能等。,2.煤的低温干馏,煤,半焦,外热式,内热式,煤,干馏按供热方式不同，分为外热式
9、和内热式,煤,半焦,煤,热量,气体热载体,气态干馏物,2.煤的低温干馏,2.4.1焦炉焦炉是典型的外热式干馏炉。由于干馏室和燃烧室不相通，干馏挥发物与燃烧烟气不相混合，保证了挥发产物不被稀释。存在靠近加热炉墙的料温高，离炉墙远的料温低，加热不匀导致半焦质量不匀的缺点，由于二次热解反应，还降低了焦油产率。为此，需要混合炉内煤料、减薄煤层厚度或降低加热速度。后两项措施将导致炉子生产能力降低。,2.煤的低温干馏,2.4.2内热式干馏炉具有结构简单、热效率高、加热均匀等优点。同时，也存在入炉煤料必须是块煤，并希望粒度范围窄（需要筛分，提高了入炉原煤的价格）；气体热载体稀释了干馏气态产物，煤气热值降低，
10、体积量增大，增大了输送、处理的工作量；不适合处理黏结性较高的煤等缺点。低温干馏炉因加煤和煤料移动方向不同，还可分为立式炉、水平炉、斜炉和转炉。,2.煤的低温干馏,鲁奇三段炉煤在由炉上部向下移动过程中可分为三段：依次为干燥段、干馏段和冷却段。排焦机构控制炉子的生产内力。一台处理褐煤300500t/d的鲁奇炉，可得型焦150250t/d；焦油1060t/d。,2.煤的低温干馏,鲁奇三段炉,1.干燥段 2.干馏段 3.连通管 4.干燥段炉排5.引风道 6.集气室 7.风板 8.风机9.通风道 10.混合室11.干燥段燃烧室 12.燃烧器13.干馏段炉排 14.半焦槽15.引风道 16.通风道17.风
11、机 18.混合室 19.煤气道 20.干馏煤气集气室,2.煤的低温干馏,2.4.3固体热载体干馏工艺托斯考工艺（Toscoal）托斯考法干馏非黏结性煤的粒度最好小于12.7mm,瓷球粒度应略大于此值。产生的半焦粒度一般小于6.3mm。常用的干馏温度为430540。,2.煤的低温干馏,托斯考工艺（Toscoal）,预热提升器,煤仓,旋风器,洗尘器,瓷球加热器,干馏转炉,冷却器,瓷球提升器,分离塔,煤,煤,煤,热煤,热球,煤气,空气,瓷球,热气,烟气,半焦,半焦,粗煤气,粗焦油,瓷球,气固分离器,3.炼焦及化产的回收与精制,3.1焦炭生产的工艺流程,原煤,洗选,配煤,粉碎,捣固,焦化,初冷,熄焦,
12、筛分,焦炭,捕油,脱苯,储存,3.炼焦及化产的回收与精制,3.2煤的成焦过程煤在焦炉内隔绝空气加热到1000左右，可获得焦炭、化学产品和煤气，此过程称为高温干馏或高温炼焦，一般简称炼焦。,煤,胶质体,半焦,焦炭,干燥预热阶段,胶质体形成阶段,半焦形成阶段,焦炭形成阶段,350,350480,480650,650950,3.炼焦及化产的回收与精制,焦炉从两侧加热固化收缩，故成熟的焦饼，在中心面上有一条缝，称为焦缝。靠近炉墙的焦炭，裂纹很多，状如菜花，有焦花之称。,焦炭层,半焦层,胶质层,干煤层,湿煤层,炉墙,中心,入炉,2小时,3小时,5小时,7小时,10小时,11小时,15小时,3.炼焦及化产
13、的回收与精制,由于胶质层透气性差，在两胶质层之间由煤带入的水分形成的大量蒸汽，只能上行进入炉顶空间，这部分气体称为里行气。由于胶质体固化和半焦热解产生大量气态产物，沿着焦饼裂纹及炉墙与焦饼之间的空隙，进入炉顶空间，这部分气体称为外行气。里行气占10%左右，外行气占90%左右。,3.炼焦及化产的回收与精制,干煤的全焦产率一般为6575%。吨干煤产煤气量为300420m3，产焦油为35%，产粗苯为11.3%。焦炭主要用于高炉炼铁、铸造、气化、电石和有色金属冶炼等；煤气可以用来合成氨，生产化肥及燃料；液体产物有焦油、苯、甲苯、酚、萘、蒽和沥青等。,3.炼焦及化产的回收与精制,3.3配煤和焦炭质量由于
14、焦煤储量不足，单用焦煤焦饼收缩小，推焦困难，易胀坏炉体，化产产率小等问题，一般采用46种煤配煤炼焦。炼焦用煤主要由焦煤、肥煤、气煤、瘦煤和其它煤种构成。,3.炼焦及化产的回收与精制,肥煤的黏结性高，配煤中如有肥煤，可以提高化产和煤气产率，可以配掺黏结性差的煤种，能形成与炉墙平行的横裂纹，焦炭较碎，强度不好。气煤的挥发分高，黏结性低，收缩大，适当配入气煤，可使推焦容易，提高化产和煤气产率，能形成垂直于炉墙的纵裂纹，焦炭碎，强度低。瘦煤黏结性低，能提高焦炭强度，降低半焦收缩，使裂纹减少，过多会导致耐磨性变差。,3.炼焦及化产的回收与精制,配煤水分含量对焦炉产量和炉体寿命有很大影响，一般应10%。配
15、煤灰分应小于12%，因焦炭灰分要比配煤大1.4倍左右，一般规定焦炭灰分要求小于15%。配煤挥发分Vdaf一般为2532%，胶质层厚度Y一般大于1520mm，黏结指数G为5882。配煤硫分应小于1%。,3.炼焦及化产的回收与精制,焦炭真密度介于1.871.95g/cm3，焦炭视密度介于0.881.08g/cm3。高炉焦炭的比电阻一般为0.070.1cm，气煤焦炭的比电阻一般为0.10.2cm。焦炭强度包括耐磨和抗碎强度，通常用转鼓测定，一般用M40和M10表示焦炭机械强度，M40为7585%，M10为69%。高炉焦炭的其它指标,3.炼焦及化产的回收与精制,3.4现代焦炉3.4.1焦炉概述焦炉主要
16、由：炭化室、燃烧室和蓄热室三部分构成。附有加煤车、推焦车、导焦车和熄焦车等焦炉机械。,3.炼焦及化产的回收与精制,焦炉推焦侧,焦炉出焦侧,3.炼焦及化产的回收与精制,出焦过程,推焦车（加煤车）,导焦车,熄焦车,熄焦塔,3.炼焦及化产的回收与精制,3.4.1焦炉概述现化焦炉炭化室尺寸：宽度：350-600mm全长：11000-20000mm高度：3000-8000mm高度增加受到上下加热均匀的限制，长度增加受到推焦和推焦杆机构的限制。,屹利焦炉宽度：500mm全长：14080mm(13280mm)高度：4300mm(4100mm)有效容积：24.26m3,3.炼焦及化产的回收与精制,3.炼焦及化
17、产的回收与精制,3.4.1焦炉概述炭化室有效容积小于全室容积，需要留有顶部空间，高约300mm，以便导出炼焦产生的粗煤气。焦炉上部有3-5个加煤孔。加热系统内的气流是变换的，每隔20-30分钟改变一次方向。,3.炼焦及化产的回收与精制,3.炼焦及化产的回收与精制,3.4.2焦炉的类型根据火道结构形式的不同，焦炉可分为：二分式、双联火道、过顶式；根据加热煤气的方式不同，焦炉可分为：单热式、复热式；根据煤气入炉方式的不同，焦炉可分为：下喷式和侧入式；根据焦炉装煤方式的不同，焦炉可分为：顶装和捣固。,3.炼焦及化产的回收与精制,3.5炼焦新技术3.5.1改进炼焦备煤合理配煤、煤破碎优化、增加装炉煤的
18、堆密度、煤的干燥和预热。捣固炼焦可缩短装煤时间，可将装炉煤的堆密度由0.8t/m3提高到1.13t/m3,3.炼焦及化产的回收与精制,3.5炼焦新技术3.5.2干法熄焦（中介为氮）焦炉推出的赤热焦炭的温度约为1050，其显热占烧焦耗热量的40%以上。1t1000-1100 的焦炭的显热约为1.51-1.67MJ（361.2-399.5千卡），干熄焦热量回收率可达80%左右，可产蒸汽400kg以上。,3.炼焦及化产的回收与精制,干熄焦工艺流程图1,3.炼焦及化产的回收与精制,干熄焦工艺流程图2,3.炼焦及化产的回收与精制,3.6焦炉耐火砖硅砖：含SiO2为93%以上，导热性能好，耐火度可达170
19、0-1750，荷重软化点可达1620以上。硅砖耐急冷急热性能差，剧烈的温度波动能使硅砖破损。黏土砖：含Al2O3为35-48%，其余部分主要是SiO2，导热性能和机械强度比硅砖差，抗急冷急热性能良好，用于低温和温度多变部位。焦炉的使用寿命即炉龄一般为20-25年。,3.炼焦及化产的回收与精制,3.7型焦型焦：人们利用非炼焦煤为主体的煤料，通过加压成型，制成一定的形状、大小和强度的成型煤料，进一步制成的焦炭。按煤料成型挤压条件可分为：冷压成型和热压成型。冷压成型又分为无黏结成型（多用于褐煤）和加黏结剂成型（多用于年老的煤）。,3.炼焦及化产的回收与精制,3.8炼焦的化学产品煤热解生成的粗煤气由煤
20、气、焦油、粗苯和水构成。煤气组成,3.炼焦及化产的回收与精制,3.8炼焦的化学产品低温干馏焦油中含有环烷烃和芳烃。高温炼焦焦油中含有多环芳烃和杂环化合物的混合物。自煤气中回收各种物质多用吸收方法，也可以用吸附法和冷冻法。,3.炼焦及化产的回收与精制,焦炉煤气流程图1,3.炼焦及化产的回收与精制,焦炉煤气流程图2,3.炼焦及化产的回收与精制,3.8炼焦的化学产品3.8.1电捕焦油电捕焦油器中煤气的流速为1.0-1.8m/s，电压为30-80kv,耗电1KWh/1000m3煤气。煤气中焦油含量入电捕焦油器前为0.3-0.5g/m3，后为不大于50mg/m3。电捕焦油器可置于鼓风机前或机后，机前为负
21、压运行，机后为正压运行，较为安全。,3.炼焦及化产的回收与精制,电捕焦油器,3.炼焦及化产的回收与精制,3.8炼焦的化学产品3.8.2粗苯的回收粗苯为淡黄色透明液体，比水轻，不溶于水。一般通过洗油回收粗苯。粗苯的沸点低于200，洗 油的沸点为230-300。洗苯塔前煤气含粗苯25-40g/m3，脱苯后低于2g/m3。1t炼焦煤所产煤气需要喷洒洗油量为0.5-0.65m3。,3.炼焦及化产的回收与精制,填料塔,板式塔,空喷塔,苯吸收塔方式主要有填料塔、板式塔和空喷塔。,3.炼焦及化产的回收与精制,3.8炼焦的化学产品3.8.3焦油馏分轻油馏分：170前，产率0.4-0.8%，密度0.88-0.9
22、g/m3。酚油馏分：170-210前，产率2-2.5%，密度0.98-1.01g/m3。萘油馏分：210-230前，产率10-13%，密度1.01-1.04g/m3。洗油馏分：230-300前，产率4.5-7%，密度1.04-1.06g/m3。一蒽油馏分：280-360前，产率16-22%，密度1.05-1.13g/m3。沥青：为焦油蒸馏残液，产率50-56%。,3.炼焦及化产的回收与精制,3.8炼焦的化学产品3.8.4沥青沥青是由三环以上的芳香族化合物和含氧、含氮、含硫杂环化合物以及高分子碳素物质组成。（碳与杂原子之间的键强度顺序为C-O C-S C-N）根据沥青软化点不同，分为软沥青，软化
23、点40-55；中温沥青，软化点60-90；硬沥青，软化点高于90。（用于生产低灰沥青焦的沥青，软化点130-150；铸钢模用漆采用超硬沥青，软化点高于200；）,4.煤的气化,煤的气化是煤与气化剂反应转化成气体产物的化学过程。通常是以氧气（空气）、水蒸气或氢气等做气化剂，在高温条件下经化学反应将煤或煤焦中的碳和氢等转化为气体产物，其有效成分包括氢气、一氧化碳及甲烷等。,4.煤的气化,煤的热解过程，一般认为包括裂解和缩聚两大类反应。裂解是指只通过能量将一种物质（主要指高分子化合物）转变成另外几种物质（主要指低分子化合物）的化学过程。缩聚是一种或几种含有二个或以上官能团的单体有机物化合成为聚合物同
24、时析出低分子副产物（如水、卤化氢等小分子）的过程。,4.煤的气化,煤的气化可应用于许多方面：合成化肥、甲醇、醋酸、烯烃、天然气及液体燃料等的原料气；石化加氢、煤直接液化、燃料电池等的氢气源；工业、民用以及先进整体气化联合循环发电等的燃气；直接还原炼铁的还原气等。,4.煤的气化,4.1煤的气化方式4.1.1按供热方式分类可分为自热式和外热式。,800-18000.1-4MPa,煤,灰,空气或氧,水或蒸汽,煤气（H2、CO、CO2、CH4等）,自热式,煤,灰,热,水或蒸汽,煤气（H2、CO、CO2、CH4等）,外热式,4.煤的气化,4.1.2按介质类型不同可分为空气、氧、氢、水和蒸汽等。,800-
25、10000.1-10MPa,煤,残焦,氢气,煤气（H2、CH4等）,煤的加氢氧化原理,4.煤的气化,4.1.3按气化反应器类型分为固定床、流化床、气流床、熔池气化炉。如果在一个圆筒形容器内安装一块多孔水平分布板，并将颗粒状固体堆放在分布板上，形成一层固定层，工程上则称该固体层为“床层”，或简称床。,4.煤的气化,固定床：当气体流速较小时，上升力不致使固体颗粒的相对位置发生变化，即固体颗粒处于固定状态，床层高度基本维持不变，这类床层称为固定床。流化床：当气体流速不断增加，床层颗粒的运动越来越剧烈，床层体积增大，但仍停留在床层内，床层的这种状态被称为固体流态化，这类床层称为流化床。气化床：当气体流
26、速超过临界值，固体颗粒的分散流动与气体质点流动类似，这类床层称为气化床。,4.煤的气化,固定床,流化床,气流床,4.煤的气化,固定床气化炉：固定床气化炉一般使用块煤或煤焦为原料，块径范围6-50mm。煤或煤焦与气化剂在炉内进行逆向流动和热交换，煤气离开床层时的温度不致太高。如使用含有挥发分的燃料，则产生的煤气中含有烃类及焦油等。,煤,灰,煤气,空气、氧气、水蒸汽等,4.煤的气化,流化床气化炉：入炉煤块径范围3-5mm，细粒煤料在自下而上气化剂的作用下保持悬浮状态运动，整个床层温度均匀，煤气和灰渣在接近炉温下导出，因而煤气中基本不含焦油类物质。,煤,煤焦,煤气,空气、氧气、水蒸汽等,带出物,4.
27、煤的气化,气化床气化炉：气流床在压力下操作，将煤粉（200目左右）用气化剂输送入炉，或将煤粉制成水煤浆进料，炉内温度很高，所产生的煤气和熔渣的接近炉温的条件下排出，煤气中不含焦油类物质。,煤,熔渣,煤气,空气、氧气、水蒸汽等,灰,4.煤的气化,熔池气化炉：这是一种气-固-液三相反应的气化炉。煤料块径6mm以下，燃料和气化剂并流导入炉中，熔池中是液态熔灰、熔盐或熔融金属。熔池的作用：煤与气化剂之间的分散剂；作为热库吸收和分配热量；吸收硫；提供催化反应等。,煤,煤气,空气、氧气、水蒸汽等,熔融物,熔融物和灰,4.煤的气化,4.2气化法举例,4.2.1固定床气化方式：具有凸型炉箅的煤气发生炉。使用较
28、为普遍的有3M21型（用于不黏结性燃料，无搅拌装置）和3M13型（用于黏结性燃料，有搅拌装置）。,4.煤的气化,单段式和两段式煤气发生炉单段式煤气发生炉优点是投资少，建设期短。缺点是煤气携灰量大，焦油质量较差。两段式煤气发生炉优点气化率相对较高，煤气和焦油的品质较好，缺点是投资相对较大，建设期长。,4.煤的气化,4.煤的气化,4.煤的气化,4.煤的气化,4.煤的气化,4.煤的气化,鲁奇炉德国鲁奇工程公司1939年设计了第一代鲁奇气化炉。1970年，设计了Mark-型炉。特点是煤和气化剂在炉中逆流接触，煤在炉中停留时间13h，压力23MPa。适宜于块度3-30mm的褐煤、弱黏结煤等。,4.煤的气
29、化,鲁奇炉,4.煤的气化,4.2气化法举例,4.2.2流化床气化方式：温克勒气化炉是最早的以褐煤为原料的常压流化床气化工艺，在德国的莱纳（Leuna）建成第一台工业炉。,1.煤气出口；2.二次气化剂入口；3.灰刮板4.除灰螺旋；5.灰斗；6.空气入口；7.蒸汽入口；8.供料螺旋；9.煤仓；10.加煤口；11.气化层；12.散热锅炉,流化床,悬浮床,4.煤的气化,原料:流化床采用0-10mm的小颗粒煤作为气化原料。气化剂同时作为流化介质，通过气化炉内的气体分布板（炉箅）自下而上经过床层。反应状态：控制气化剂的流速，使床内的原料煤全部处于流化状态，煤料在剧烈的搅动和返混中，煤粒和气化剂充分接触，进
30、行着化学反应和热量传递。利用碳燃烧放出的热量，提供给煤粒进行干燥、干馏和气化。,4.煤的气化,煤气：生成的煤气夹带着大量细小的颗粒（包括70%的灰粒和部分未完全气化的炭粒）由炉顶离开气化炉。排灰：部分密度较重的渣粒由炉底排灰机构排出。实际操作温度的选定，取决于原料的活性和灰熔点，一般为900左右。操炸压力约为0.098MPa。,4.煤的气化,高温温克勒（HTW）气化炉提高气化反应温度有利于二氧化碳还原和水蒸气分解反应。可以提高气化煤气中一氧化碳和氢气的浓度，并可提高碳转化率和煤气产量。采用加压，增加了反应器中反应气体的浓度，在相同流量下减小，气流速度，增加了气体与原料颗粒间的接触时间。在提高生
31、产能力的同时，可减少原料的带出损失。压力为0.98MPa，温度为1000 左右。,4.煤的气化,高温温克勒（HTW）气化炉,4.煤的气化,灰熔聚（U-GAS）气化炉,在流化床中导入氧化性高速射流，使煤中的灰分在软化而未熔融的状态下，在一个锥形床中相互熔聚而粘黏成含碳低的球状灰渣，有选择性地排出炉外。,1.气化炉；2.一级旋风除尘器；3.二级旋风除尘器；4.粗煤气出口；5.原料煤入口；6.料斗；7.螺旋给料器；8.9.空气、氧气或蒸汽的入口；10.灰斗；11.水入口；12.灰水出口,4.煤的气化,灰熔聚（U-GAS）气化炉,U-GAS气化工艺是美国煤气工艺研究所(I.G.T)在研究了煤灰团聚过程
32、的基础上开发的流化床灰团聚煤气化工艺。与固态排渣相比：降低了灰渣中的碳损失；与液态排渣相比：减少了灰渣带走的显热损失。因此，提高了气化过程的碳利用率，是煤气化排渣技术的重大发展。,灰熔聚（ICC）气化炉,灰熔聚流化床气化的难点之一是使已充分反应的灰分发生熔化和可控团聚，并稳定下落离开气化炉。ICC气化炉底部设有中心射流和环形管结构，高浓度氧由中心射流管进入气化炉并形成局部高温区，使灰发生熔融团聚与炉内半焦分离，通过环管排出。,4.煤的气化,4.煤的气化,4.2气化法举例,4.2.3气流床气化方式：气流床气化是将氧化剂（氧气或水蒸气）夹带着煤粉或煤浆，通过特殊喷嘴送入炉膛内。火焰中心温度高达20
33、00左右，生成含CO和H2的煤气及熔渣。主要特征：气化温度高、气化强度大；煤种适应性强；煤气中不含焦油；需设置较庞大的磨粉、余热回收、除尘等辅助装备。,K-T气化法,K-T气化法是气流床气化工艺中一种常压粉煤气化制合成气的方法。K-T炉炉身内衬有耐火材料的圆筒体，一般有两个炉头，也有四个炉头。,4.煤的气化,K-T气化炉,K-T气化法,优点：技术成熟，气化炉结构简单，维护方便，单炉生产能力大，煤种适应广，蒸气用量低，煤气中不含焦油和烟尘，甲烷含量很少（约0.2%），有效成份（CO+H2）可达85%-90%，不产生含酚废水，大大简化了煤气净化工艺，生产灵活性大，开停车容易，负荷调节方便，碳转化率高于流化床。缺点：制煤粉需要庞大的制粉设备，耗电量高；气化过程中耗氧量较大，需要空分装置，需要消耗大量电力；需要高效除尘装置，建厂投资较大。,4.煤的气化,Shell的SCGP气化法,SCGP气化法是
