煤气化生产技术范文1
如今不论是技术方面还是经济方面，都为煤转化技术生产取代石油燃料和化工品提供了有利条件。随着天然气和石油能源供应的日趋紧张，煤化工能源将会发展成为化工原料的主流。褐煤发展煤化工的优势：第一，我国褐煤资源丰富，而且褐煤成本低下。在我国的很多褐煤地煤田，煤层都较浅，开采起来比较简单，甚至有些地方还可以进行露天开采。因此褐煤的产出效率高，安全性高，成本较低。第二，有成熟的煤化工技术做后盾。相对来讲，褐煤还属于一种比较年轻的资源，不存在明显的粘结性，而且化学性质活波，非常有利于实现综合加工和能源转换。当前应用较广泛的煤化工技术有以下几种：1.热解提质技术；2.煤的气化技术；3.煤的液化技术。第三，产区环境容量和水资源的有利条件。水是实现煤化工技术必不可少的条件，而出产褐煤的地方往往都是水资源丰富的边远地区，环境地广人稀，是进行大规模煤化工基地建设的最佳位置。因此，开发以褐煤为原料的煤化工工艺技术成为现代煤化工的一种新的趋势。
2褐煤在煤化工技术中的应用
煤化工就是利用多种化学加工技术把各种原料煤转化为液态燃料、气态燃料、固态燃料或者是化学品的工艺技术。我国褐煤资源丰富，再加上褐煤自身的多种资源优势，将会在煤化工应用中得到广泛应用。常用的褐煤煤化工技术包括褐煤的热解提质技术、气化技术以及褐煤液化技术。
2.1褐煤的热解提质工艺技术
褐煤的热解提质又称干馏提质，是指对褐煤在非氧化环境下或者隔绝空间的情况下进行加热，最后得到煤气、焦油和半焦（又称蓝炭）。褐煤经过热解后得到的煤气可以作为燃料用气，半焦具有固定碳高、低硫以及低灰的特点，在各种化工产业中的应用广泛，如可作为进行活性炭生产的原料、化肥、铁合金以及电石等行业的燃料等等。经热解后的褐煤失去了大部分水分，但仍百分之十的挥发分，其热值得到很大提高，不再容易发生挥发和自燃，有利于进行长途运输，此时可作为电煤使用。因为褐煤不存在粘结性，没有胶质层，经热解后得到的低温煤焦油和重油的性质及组成十分相近，具有很大的利用价值，如果经过深加工可以获取具有更高经济价值的酚类化学品。煤的热解提质工艺有很多种，在加热方法、加热速度、热载体类型等方面的技术要求都不相同，当前的热解提质工艺技术主要有褐煤固体热载体法快速热解技术和褐煤低温干馏改质技术。其中延长石油集团正在开发的CCSI技术就是低温干馏改质技术的典型代表。
2.2褐煤的液化工艺技术
褐煤的液化技术主要可以分为两种，直接液化工艺技术以及间接液化工艺技术。直接液化：在催化剂以及氢气的作用下，把煤经过加氢裂变反应后转换成为液态燃料称为直接液化。煤的直接液化工艺技术涉及到很多环节和流程，包括原料煤干燥过程、原料煤破碎过程、煤浆制备过程，到最后的态产物分馏以及精制加工过程。利用煤的直接液化技术可以生产出优质的液态石油气、汽油、柴油以及氨和硫磺，而且还可以进一步萃取出炭素、二甲苯等化工原料。褐煤的液化活性较高，因为其相对来讲碳含量较低，氢和碳的比例较高，结构中的羧基、氧桥、羰基以及亚甲基比较多，所以褐煤非常适合进行直接液化的。直接液化技术的典型代表有悬浮床加氢裂化技术（VCC），该技术最早起源于1913年德国Bergius-Pier煤液化技术，是通过煤化工与炼化的有效结合实现的。经过长期以来的不断改进和完善，全球首套VCC装置已于2015年初开车成功。VCC技术可以适用于塑料、低阶褐煤、劣质重油以及减压渣油等多种原料或者混合物。间接液化：先把煤气化成氢气和一氧化碳等气体，然后在一定压力和温度环境下利用煤基合成气原料将其催化转化为烃类燃料油的技术过程叫做间接液化。该技术方案主要基于煤气化工艺的产物，在催化剂作用下将合成气中的一氧化碳和氢气转化为石脑油，柴油等油品。目前F-T合成技术是间接液化的主流工艺技术。
2.3褐煤的气化工艺技术
煤炭液化以及其他煤化工应用的基础技术就是煤的气化技术，煤气化技术是进行煤化工生产和能源转换的主要途径之一。煤气化工艺技术是指在一定的压力和温度环境下，通过对水蒸气、氧气、空气等气化剂的作用下加热煤炭，煤炭经过受热发生分解，煤中含有的炽热的碳转化为游离碳，此时这些分解出来的游离碳和气化剂中的游离的氧、氢和碳进行有机结合，最终成为氢气、一氧化碳以及甲烷等可燃性气体。采用的气化剂不同的情况下就会形成不同热值的煤气。另外，煤的挥发分的差异也会给反应速度和产量造成直接影响。相比之下，褐煤的挥发分要低于具有较深变质程度的烟煤以及无烟煤，所以褐煤在进行气化的过程中反应活性特别强，反应速度快、无粘结性、气体产量高，是具有较大使用价值的的气化用煤。当前，褐煤气化在我国的化工产业中得到了广泛应用。煤的气化不同于热解，煤的热解过程只是把煤自身不到百分之十转化为可燃气体混合物，而气化过程则是把煤所包含的所有碳气化成为气态。相比直接燃烧褐煤进行气化表现出极大的优越性，因为气态燃料的燃烧相对比较稳定，没有环境污染，而且燃料的净化和运输都非常的方便，原料的配料控制简单，很大程度上简化了生产设备和生产工艺。另外，气态燃料能够适用于非均相催化的化工合成过程，而且气化过程中得到的灰渣也有多种用途，如可以用来制造肥料、水泥、砖瓦、土壤改良剂以及绝热材料等等。西门子的GSP气化技术：西门子的GSP气化技术是目前一种比较成熟的气化技术，至上世纪八十年代之间已有三十多年的研发经验，应用于煤化工也有二十多年的实际生产经验。西门子的GSP气化技术属于一项气流床气化技术，该技术过程包括的主要工艺流程有干粉进料、纯氧气化、液态排渣、粗合成气激冷工艺流程等。西门子的GSP气化技术的适应范围特别广，如褐煤、无烟煤、石油焦等等。该技术的气化温度通常在1350-1750摄氏度，而且碳转化率高达百分之九十以上。利用西门子的GSP气化技术可以把一些直接燃烧会造成较大污染以及一些比较廉价的煤、垃圾或者是石油焦转化为具有高附加值的清洁的氢气和一氧化碳。氢气和一氧化碳是化工产品生产过程中的基本原料，可以用于合成油、合成氨以及甲醇等化工产品的生产，另外也可以直接应用于城市煤气或者用于发电。
3结语
煤气化生产技术范文2
中国的资源禀赋是油、气短缺,煤炭相对丰富。中国煤炭工业协会统计数据:2007年,全国煤炭产量25.23亿t;2008年,产量为27.16亿t,同比增加1.93亿t,同比增长7.65%。2007年我国原油产量18665.7万t,2008年原油产量达1.89亿t,海关总署统计数据:2008年我国净进口油品近2亿t,其中原油进口17472万t,成品油进口2182万t,原油对外依存度已达48.5%,逼近50%的警戒线水平。2007年,我国天然气产量693亿m3,进口量39亿m3,表观消费量732亿m3;2008年,天然气产量达761亿m3。据中国煤炭工业协会预计,2010年我国煤炭需求量将达30亿t以上;另据有关资料介绍,2009年至2011年的3年内,我国原油目标产量分别是1.92亿t、1.96亿t和1.98亿t;天然气目标产量分别为860亿m3、1050亿m3和1200亿m3。在我国这样一个煤炭资源大国,其主要化工产品完全由石油作原料生产是不现实的。尽管我国煤化工产业的发展目前面临一系列问题,例如结构不合理,行业的中小企业较多而大型现代化高新技术企业较少;布点太多,造成产业结构雷同;产品附加值较低,有些后续应用技术没有跟上等,但发展煤化工符合我国国情,且国家政策总体上持支持态度。
一、我国煤化工现状及分类
(一)我国煤化工现状
我国煤化工发展速度相对较慢,同世界先进水平相比,我国的煤焦油工业较落后,主要表现为设备加工能力小,工艺水平低,产品品种少,能耗高,环境污染严重等。造成这种现象的主要原因是煤焦油分散加工,形不成规模。目前上海正着手筹建国内一流的煤焦油蒸馏装置,必将大大提高技术水平和生产能力。代表煤化工技术水平的煤气化技术也落后于一些发达国家。我国是一个农业大国,合成氨产量居世界第一,无烟煤或焦碳合成氨的生产能力约占全国合成氨生产能力的65%左右,但生产工艺落后,能耗高,污染严重。我国甲醇的现有生产能力为300万t/a,其中规模最大的装置有上海太平洋集团公司以煤为原料的生产装置,年产20万t甲醇;齐鲁石化公司第二化肥厂引进的10万t/a生产装置。其余的装置年生产能力为几千吨到几万吨不等,且技术落后、规模小、能耗高。另外,以煤为原料合成碳酸二甲酯、甲酸甲酯等可望实现工业化。
(二)分类
1.传统产品领域
要对与石油化工路线相比具有比较优势的煤化工的产品领域大力进行技术改造,并促使企业改制、改组,设法做强做大,增强国际竞争力。加大产品结构的调整力度:对与石油化工路线相比具有劣势的产品领域宜加速淘汰、关闭或转产;降低高能耗煤化工产品在行业的比重,收紧、缩减高能耗产品的出口;限制和淘汰一批能耗高,污染重的企业。
2.能源替代品
这一部分是煤化工的潜在市场,市场前景广阔是发展的重点。以煤制油(直接液化、间接液化)。甲醇的主要潜在市场是作燃料:燃料甲醇(掺烧或全烧);甲醇转化为二甲醚(替代液化石油气和柴油)中型燃气轮机发电的燃料;燃料电池;甲醇制烯烃(MTO);甲醇制丙烯(MTP)。
二、现代煤化工产业技术发展的方向
传统的煤化工技术包括焦油化工、煤合成气化工及电石乙炔化工等等。煤的气化技术在煤化工的发展中占有重要的地位,先进的催化合成技术、分离技术、生物化工技术、节能减排技术、环保技术与大型工业装备制造技术是现代煤化工的发展基础,新型煤化工技术就是以煤气化为龙头组合应用现代先进的化工生产技术,生产可替代石油的洁净能源和各类化工产品为成品油、甲醇、二甲醚、乙烯、丙烯等,进而发展为煤气化技术为核心的多联产系统。已经形成煤炭——能源——化工一体化的新兴产业。
世界上目前拥有的新型煤化工技术主要有——煤气化技术,以煤为原料生产甲醇的技术,煤路线合成烃类的技术。最令人关注的是煤制油合成气生产烯烃的技术,IGCC技术在国外也是煤气化技术发展的一个热点。我国从上世纪80年代起开始引进国外煤气化技术,但国产化的煤气化技术与国外相比还有较大差距,可以预见以生产可替代石油的洁净能源和化工产品为主的现代煤——能源——化工一体化产业,即将在我国兴起并得到可持续发展。
现代煤化工是属于技术密集型和投资密集型的产业,应采取最有利于提高经济效益的建设及运行方式。现代煤化工的发展要坚持一体化、基地化、大型化、现代化和集约化,真正转变经济增长方式。
坚持一体化。就是把大型煤化工装置和煤矿结合起来(当然亦可以采取煤—电—化一体化联产模式)。把煤气化装置建在矿上(或临近矿区),力求减少煤炭运耗及费用,实施资源优化配置,合理使用煤炭资源(按煤质资源优质优用,劣质劣用,各得其所)。只有形成煤化工与煤矿一体化的利益机制,才能减少日后的价格、运输和布局的风险。
坚持基地化。化学工业内在的固有特性适宜于综合利用和深加工。基地是企业群体的集称。基地内集中布置相关企业,可以充分、高效、合理利用各种资源,提高资源配置效率和效益,发挥企业的集聚效应。总之,煤化工发展实施基地化布局最重要的目的是实施以市场为基础的高度资源优化配置,谋求集约化经营。
坚持大型化、现代化。只有采用一流的技术、一流的设备、一流的管理,建设大型规模效益的装置才能形成一流的煤化工基地,谋求跨越式发展,具备国际竞争力。煤化工如不具备国际竞争力,则无法忍受国际油价波动,和经济全球化带来高度的市场竞争的冲击。
由于煤本身的固有的特性(碳多氢少,矿物杂质多,固态且难以溶化、溶解等),要把从不清洁的能源转为清洁的化工原料,所经过的流程长、环节多、技术要求高、难度大,因而必然导致投资大。煤化工的投资高亦是发展的制约因素之一。为此,一方面应积极采用先进技术,发展规模装置,谋求减少单位投资成本,另一方面依靠优质低价煤的稳定供应以及先进的节能降耗技术,谋求降低生产原料成本。经济效益是考核煤化工能否发展的最基本因素之一。
三、新型煤化工
新型煤化工是以煤炭为基本原料(燃料),C1化工技术为基础,以国家经济发展和市场急需的产品为方向,采用高技术,优化工艺路线,充分注重环境友好,有良好经济效益的新型产业。它包括了煤炭液化(直接和间接),煤炭气化、煤焦、煤制合成氨、煤制甲醇、煤制烯烃等技术,以及集煤转化、发电、冶金、建材等工艺为一体的煤化联产和洁净煤技术。其中煤炭焦化、煤气化-合成氨-化肥已经是我国主要的煤化工产业,随着科学技术的快速发展和市场的巨大需求,煤炭焦化、煤气化-甲醇、煤制油、烯烃及下游化工产品也得到了快速发展。新型煤化工实际上是建立在传统煤化工基础上的,与传统煤化工密不可分。其特点如下。
(一)以清洁能源为主要产品。新型煤化工以生产洁净能源和可替代石油化工产品为主,如柴油、汽油、航空煤油、液化石油气、乙烯原料、丙烯原料、替代燃料(甲醇、二甲醚)、电力、热力等以及煤化工独具优势的特有化工产品,如芳香烃类产品。
(二)煤炭-能源化工一体化。新型煤化工是未来中国能源技术发展的战略方向,紧密依托于煤炭资源的开发,并与其它能源、化工技术结合,形成煤炭-能源化工一体化的新兴产业。
(三)高新技术及优化集成。新型煤化工根据煤种、煤质特点及目标产品不同,采用不同煤转化高新技术,并在能源梯级利用、产品结构方面对工艺优化集成,提高整体经济效益,如煤焦化-煤直接液化联产、煤焦化-煤气化合成联产、煤气化合成-电力联产、煤层气开发与化工利用、煤化工与矿物加工联产等。同时,新型煤化工可以通过信息技术的广泛利用,推动现代煤化工技术在高起点上迅速发展和产业化建设。
(四)建设大型企业和产业基地。新型煤化工发展将以建设大型企业为主,包括采用大型反应器和建设大型现代化单元工厂,如百万吨级以上的煤直接液化、煤间接液化工厂以及大型联产系统等。在建设大型企业的基础上,形成新型煤化工产业基地及基地群。每个产业基地包括若干不同的大型工厂,相近的几个基地组成基地群,成为国内新的重要能源产业。
(五)有效利用煤炭资源。新型煤化工注重煤的洁净、高效利用,如高硫煤或高活性低变质煤作化工原料煤,在一个工厂用不同的技术加工不同煤种并使各种技术得到集成和互补,使各种煤炭达到物尽其用,充分发挥煤种、煤质特点,实现不同质量煤炭资源的合理、有效利用。新型煤化工强化对副产煤气、合成尾气、煤气化及燃烧灰渣等废物和余能的利用。
(六)经济效益最大化。通过建设大型工厂,应用高新技术,发挥资源与价格优势,资源优化配置,技术优化集成,资源、能源的高效合理利用等措施,减少工程建设的资金投入,降低生产成本,提高综合经济效益。
四、对发展新型煤化工产业关键技术的建议
(一)煤炭液化技术
无论是引进技术还是自主开发,建设煤直接液化或间接液化工厂都需要国内有大量技术配套方面的研究和工程。另外,一次性投资较大也是其共有的特点。因此,现阶段国家部署在少数条件适合的企业和地区进行工程化和商业化示范项目,可以在技术开发、工程化推进以及商业化运作等方面积累丰富的经验,为今后大规模产业化发展奠定扎实的基础。同时,开发具有自主知识产权的煤液化技术也是当前和未来几十年产业化持续发展的客观需求。目前,国内拟建的煤液化项目多采取跨行业、多元化联合投资和多渠道融资的方式解决资金筹措问题,这是今后煤液化项目建设的发展方向。
(二)甲醇和二甲醚合成技术
目前,国内已经建设或拟建设的甲醇生产项目很多,据不完全统计,新上项目的总生产能力不低于1000万t/a。国外的研究认为,甲醇和二甲醚作为代用发动机燃料(不是少量掺烧),到达用户的全成本大于煤基合成油(煤间接液化),同时二甲醚代替柴油也有相关技术问题需要进一步研究。因此,今后新建甲醇、二甲醚工程项目应充分重视市场需求和供求变化。
(三)煤炭焦化
新建煤炭焦化工程项目应立足煤炭企业原料煤特点,采用大型焦炉和能够提高焦炭质量的先进技术以及必要的环保技术,以应对未来优质炼焦煤不足、焦炭市场变化和日益严格的环保政策带来的更加激烈的竞争。
(四)煤化工多联产
煤气化生产技术范文3
关键词：煤矿；机械；电气自动化；应用
引言
随着社会经济及科学技术的快速发展，煤矿机械设备电气自动化技术日益完善，在工作效率上得到了很大的提高，但是电气自动化技术在煤矿生产中的运用，为煤矿机械设备工作效率的提升提供更大的空间。煤矿机械设备自动化技术精细化和智能化的实现，能够进一步提升煤矿生产的效率，从而促进煤矿企业实现更大的社会效益及经济效率，带动煤矿行业快速发展。
1电气自动化技术被运用于煤矿生产中的重要意义
1.1提高煤矿安全管理质量
由于煤矿生产行业具有高危性生产特点，安全管理是煤矿生产企业高度重视的一项工作。而电气自动化技术在煤矿机械设备中的运用，对煤矿安全管理质量的提高作用非常大。一是机械设备自动化的实现，可以节省更多的人力，给煤矿的安全生产带来了直接的影响；二是能更加有效地对煤矿生产中的各种不安全因素进行识别、控制和管理，随着煤矿机械设备电气自动化的逐步实现和完善，煤矿生产安全事故发生的几率也在不断降低。
1.2促进煤矿生产效率的提升
电气自动化技术通过将仪表仪器技术、计算机网络技术、理论控制技术及相关技术融合运用与煤矿工业生产中，不但可以使煤矿生产管理、优化、调度、检测与控制等工作更为简便，而且在很大程度上提升了生产效率。
2采煤机械设备电气系统的特点
采煤机械设备电气化系统是电气自动化技术在煤矿机械设备中的一个重要应用，其电气化系统具有以下应有特点：一是利用变频进行无极调速，以销轨方式进行无链牵引，在电牵引采煤机并排放置多台电机，且电源电压恒定（3300V）；二是利用计算机对机械设备运行状态实行实时监控，对于运行中出现的故障及问题能够及时发现及处理。端子板、电源、PLC控制单元是电控系统的主要组成部分，包括两个系统：主控制系统和调速系统。其中，主控制系统由电源、主控制器和操作站等部分组成，而PLC控制系统是主控制器的主要部件。该电气系统的工作过程为：首先预先设置相关步骤，其次对操作站传送的指令及采集到的控制信息进行汇总和处理，最后驱动电路将处理的最终结果传送至各个相关执行部门。
3煤矿运输设备中电气自动化技术的应用
随着我国社会经济的快速发展，煤矿生产也日益受到社会的重视，煤矿开采的规模也不断增大，在大型煤矿生产中，主要的厚煤输送设备是胶带运输。在胶带运输中发展方面，目前，我国不但自己研发出了胶带运输工况监控系统，并且在实际运用中取得了突出的成绩，通过对计算机及PLC技术的结合运用，运输工装监控系统功能更加地趋于综合化与系统化，在地面监控方面，DCS结构也实现了系统监控。同时，我国自行研发和胶带机全数字直流调速系统以及胶带集中监控系统在性能方面取得重大突破，在生产中表现出更大优势，并且交流变频技术伴随着电气化技术的不断成熟也得到了很大的发展，有效推动了调速系统的发展[1-2]。
4煤矿采掘机械设备中自动化技术的应用
煤矿采掘是煤矿生产中的重要环节，煤矿采掘过程中存在的安全问题较多，因此，采掘作业工作一直都是煤矿生产企业工作中的重中之重。在采掘机械设备没有实现电气自动化之前，煤矿采掘的效率较低，且很容易出现安全事故，因此，采掘机械设备实现电气自动化之后，大多煤矿企业都会引进和更新原有的采掘机械设备，推动电气自动化技术在采掘机械设备中应用。目前，我国煤矿采掘电气自动化技术已相当完备，在采掘生产中具有很大的优势，实现了多电机驱动自动控制的方式，电机运用可靠性更强，效率额更高，在有效减少维护成本的同时，还具有更强的抗污染能力。多种故障诊断系统和工况检测技术共同构成的计算机技术是电气自动化控制技术的核心，采煤机的牵引电机功率一般为2×60kW，牵引速度在0～30m/min内。电气自动化技术系统控制下，采煤机的总装机功率往往能达到1000～1500kW之间。同时，计算机技术使煤矿机械设备实现了多样化发展，目前，在计算机技术工况监控系统下，煤矿重载输送电气自动化技术在该种技术的运用中也得到快速发展，机电一体化技术在以高压、大流量的电液控制为核心的液压支架中，以大功率、可靠性高的优势实现了移架速度6～8s/架，大大提高了效率，煤矿生产走向集中化[3]。
5煤矿安全机械的电气自动化技术应用
在煤矿安全管理方面，我国不仅引进了国外先进的安全监控系统，也研发出了自己的煤矿生产安全监控系统。目前，监测仪和检测系统在大型煤矿生产企业中已非常普遍，红外线自动喷雾装置、断电仪和瓦斯遥控仪及风电闭锁装置等也被大多煤矿企业运用，基本上能够根据煤矿安全生产的要求对自动化技术进行充分的应用。虽然煤矿安全机械电子自动化技术逐渐趋于成熟，但也仍存在一些不足，比如在监控系统中配套的传感器寿命不长、种类少，使得维护工作量大，稳定性能不高等，想要进一步提高监控工作效率还需要加强研究和完善。
6采用煤矿机械设备中监控控制系统的应用
目前，在煤矿机械设备监控控制系统运用方面，主要是引进国外的系统，但相关专家和学者正在根据我们工业生产的需求进行积极的研究，已具有世界中等水平的研究能力。我国自主研发的监控控制系统已开始在部分煤矿企业中应用，包括遥感设备、红外监控设备等，且应用效果良好，但这些设备的种类和生产量还有待提高，在维修时可替换的零部件的选择也较少，质量也需要进行进一步提升[4]。
7结语
电气自动化技术在煤矿机械设备中的应用对于提高煤矿生产的效率非常重要。虽然随着科学技术的快速发展，目前我国煤矿机械电气自动化技术也得到了很大的发展，但与发达国家相比还比较落后，而且在煤矿机械设备电气自动化推进的过程中还存在着各方面的技术运用问题，因此，我国应在积极引进和借鉴国外先进电气自动化技术及系统的同时，要加大研发力度，投入更多的资金、人才和技术，促进煤矿机械设备电气自动化的进一步完善。
参考文献
[1]高虹.电气自动化技术在机械设备中的应用[J].科技创新与应用，2014（10）：55-56．
[2]高旭芬.叹息煤矿机械设备电气自动化技术的应用[J].技术研发，2015（8）：22.
[3]程现敏.煤矿机械设备电气自动化技术的应用[J].技术探讨，2016（8）：68.
煤气化生产技术范文4
关键词：新型洁净煤化工 新型煤化工 多联产系统
众所周知，中国是一个幅员辽阔，地广物博的文明古国。在已发现的142种矿物中，煤炭占有特别重要的位量，资源丰富，分布广泛，煤田面积约55万平方公里，居世界产煤国家之前列。煤炭成为经济生产活动和人们如常生活中不可缺失的主要原料和燃料。据悉，我国的煤炭生产和消费占一次能源构成的 75％。然而，对经济繁荣的向往，使得人类能源的需求日益增加，以化石燃料为代表的传统能源由于其的不可再生性，同能源需求产生了严重的供需矛盾。
一、新型洁净煤化工技术
由于环保意识的增加，新型洁净煤化工技术在当前颇受关注。其是指在煤炭开发和利用过程中，尽可能减少污染和提高效率能源，即将最大限度的开发煤能源的潜能，且将煤释放的污染控制在最低水平, 从而达到能源开发与环境保护相协调的状态，图1 给出了煤化工经济示意图。目前有下列3种新型煤化工技术路线:其一是煤气化技术，它是煤化工产业发展过程中最重要的单元技术,主要以“鲁奇”、“德士古”、“壳牌”等炉型最为普遍，我国生产合成气和化工产品时曾先后引进了上述炉型;其二是以煤为原料生产甲醇及多种化工产品。据不完全统计，当前国外的甲醇生产主要以天然气为主;其三是以煤为原料合成烃类。我国多年来一直致力于对甲醇裂解制烯烃的研究工作，积累了许多宝贵的经验，为中国科学院大连化学物理研究所达到世界领先水平奠定了扎实的基础，其甲醇转化率高达到100%，而对烯烃的选择性高达85%~90%。 图1 煤化工经济示意图
二、新型煤化工的核心技术
1.煤液化技术
1.1技术
煤直接液化技术的开发可追溯至20世纪20年代。20世纪30-40年代德国率先将该技术应用于工业化生产之中；到了20世纪70年代，国外的优秀科学家们历经30多年，终于完成了对该技术的的改进、创新工作。在煤化工领域，煤直接液化称得上是当前最先进的技术发明了。通过将煤制成油煤浆，放置在 450℃左右和10~30MPa压力的环境中，进行催化加氢，可获得液化油，还能够将其进一步加工成汽油、柴油及其他化工产品。尽管没有大规模工业化应用实例，但对新技术的应用已经是大势所趋，我国神华集团正在引进国外核心技术建设示范工厂。此外，我国有关研发机构在跟踪研究20多年的基础上，正致力于研发具有自主知识产权的煤炭直接液化新工艺及专用高效催化剂等关键技术。煤液化技术的前景一片明朗。
1.2煤间接液化技术
煤间接液化也是目前市场上较为先进的能源转化技术。它是通过气化煤制得合成气（CO、H2），然后通过F-T合成，得到发动机嫩料油和其他化工产品的过程。据需，南非于20世纪50年代便开始投入大量资金建设商业化工厂，由于经验丰富，时至今日南非已形成了年产高达700万吨产品的生产链。目光回转国内，我国对科技的重视日益显现。对间接液化技术我们也有着20多年经验积累，而目前科学界正调整重心，积极开发浆态床低温合成工艺及专用催化剂。此外，立足之身科研外，我国还引进了不少国外技术建设工业示范厂的前期研究。
2.煤气化技术
在煤化工所有技术中，煤气化占据着举足轻重的地位。它对投资和成本都有较大影响。当前，我国双管齐下，不仅重视引进国外先进技术、消化吸收，还致力于自主开发等多种途径，在解决煤气化技术升级的问题上取得不少实质性突破。俗话说，事有轻重缓急。考虑到国家经济发展的需要，目前我国将重点支持推广水煤浆气化技术、碎煤加压气化技术，常压灰熔聚流化床气化技术，恩德炉粉煤气化技术；研究干煤粉气化，加压灰熔聚流化床气化技术，加压碎煤熔渣气化技术及气体净化技术；建设加压粉煤气化等第二代煤气国产化炉；水煤浆气化和固定床加压气化发展方向是降低投资、大型化、提高煤种适应性、节能降耗；粉煤气化和灰熔聚气化还需要在工业运行和放大方面做大量工作；煤制天然气将得到快速发展。
3.一步法合成二甲醚技术
二甲醚在化工领域具有重要作用。它既可以代替柴油作为发动机燃料，又可以替代LPG作为民用燃料。在制取方法上，当前最受关注的莫过于“一步法”了。传统的制取方法是以甲醉为原料分两步合成，而一步法，则是以合成气为原料合成二甲醚，该技术具有效率高、工艺环节少、生产成本低的优点，成为我国当前重点研究的方向之一。
4.煤化工联产系统
煤化工联产系统是当前在化工领域重点建设的项目，也是新型煤化工发展的重要方向。其致力于通过利用不同技术途径的优势和互补性，将不同工艺优化集成，达到资源、能源的综合利用，减少工程建设投资，降低生产成本，减少污染物或废弃物排放。例如，F-T合成与甲醉合成联产、煤焦化与直接液化联产等。这在一定程度上同新型洁净煤化工的技术所提倡的目标交相辉映。
煤气化生产技术范文5
【关键词】煤气化技术；创新；
中图分类号：TQ546
一、常用煤气化技术
1.1 Shell 煤气化技术
Shell 煤气化技术是中国工业化应用最早的气流床干煤粉加压气化技术。Shell 煤气化技术实际上是 K - T 炉的加压气化形式，其主要工艺特点是采用密封料斗法加煤装置和粉煤浓相输送，气化炉采用水冷壁结构。1993 年全球第一套大型工业化生产装置在荷兰建成，用于 IGCC 发电，每天消耗煤量为 2000 t[1]。Shell 煤气化于 2000 年以后进入中国，中石化岳阳、洞庭、安庆 3 家化肥企业由于油改煤的需要，引进了 Shell 煤气化技术，在此带动下，截止 2008 年国内先后有 19 家企业引进了 23 台煤气化炉，气化压力 4.0 MPa，单炉每天最大耗煤量为 2800 t。
1.2 GSP 煤气化技术
GSP 煤气化技术是世界上最早实现工业化应用的气流床干煤粉加压气化技术。该技术由原民主德国燃料研究所开发，1985 年在 Schwarze Pump 建成了第一套工业化装置，投煤量为 30 t/h，工作压力为 3.0 MPa，产气量为 40000 m3/ h。东西德合并后，该技术目前归西门子公司拥有。目前，全球在建和投入使用的 GSP 气化炉约有 20 台。GSP 气化技术也是 2000 年以后进入中国，2005 年西门子公司与神华宁煤集团成立了合资公司，负责国内技术推广。国内神华宁煤集团 5 台、晋城兰花集团 2 台 500 MW 的 GSP 气化装置已经建成[2]。
1.3 航天炉气化技术
中国干煤粉加压气化技术开发起步较晚。两段式气化炉是西安热工研究院最新开发成功的一种干煤粉加压气化技术，1997 年建成了一套0.7 t/d的小试装置，2004 年建成了处理煤量为 36～40 t/h的中试装置。首套工业化示范装置在天津华能“绿色煤电”项目中应用，每天耗煤量为 2000 t，废热锅炉流程，用于 IGCC 发电。另一套工业化装置投煤量 1000 t/d，激冷流程，在内蒙古世林化工有限公司年产 3 ×105 t 甲醇项目应用。2000 年以后，中国航天科技集团公司成功开发了干煤粉加压气化航天炉，用于 15 万 t/a 甲醇项目，2008 年建成投产。截止 2011 年底，已有 6 家企业采用航天炉的项目建成，包括中能化工、中新化工、鲁西化工等，采用航天炉在建和建成的项目已经有 16 家。国内外各类干煤粉加压气化炉基本处于同一水平。
二、煤气化方法选择中的几个问题
2.1运行时间
如何衡量煤气化技术的进步有不同的方法。目前通用的办法是外商提出的一台炉连续运行多少天，他们认为连续运行 100d 就标志着这个技术已经过关。这个说法有一半道理，连续开100d确实不易，但与我们传统的设计理念有些不同。传统的设计理念是年操作8000h，一年停车通常只能是一次。而石油部门远比化工行业苛刻，他们要求连续运行24个月以上[3]。事实上，煤化工装置连续运行8000h是不简单的，目前的几种煤气化技术除了水煤浆以外，其他都有难度。航天炉和小型Shell气化炉还好一些，有这个潜力。多数新的气化技术事实上是达不到的，还有待于进一步提高。因此，我们在选择煤气化技术上，应该更加注重年运行时间，而不要仅仅看一次运行时间。如果达不到要求，特别是年运行时间在偏离8000h较大的情况下，用户一定要用该技术，最好有备炉。
2.2以煤定炉
在选择煤气化技术的时候，首先要确定煤的品质，这是大家通常采用的方法。煤的品质包括灰熔点、灰含量、粘度、挥发分、内水含量等。但是近年来一些气化技术推销商，过分夸大自己炉子的优点，不断降低技术标准，例如把水煤浆气化的浓度降低至54%，这是不应该的。不适合用这样的炉型就退出，不必勉强。这个原则就叫 “以煤定炉”[4]。
2.3炉型的匹配
在大型煤化工装置中，可以采用两种不同的气化炉，这是比较合理的。事实上，这往往是气化后流程的需要，也就是激冷流程和废锅流程的组合，使得既能够得到一些中压蒸汽，又可以满足合成气中水气比的要求。这样做的前提是在这个装置中，气化炉的台数很多。当然，这对企业将来的管理造成麻烦比较多，这也是情理中的事。
三、煤气化技术创新
随着中国煤化工技术及产业的发展，煤直接液化、煤间接液化、煤制烯烃、煤制乙二醇等具有自主知识产权的煤化工新技术已达国际先进水平，但作为现代煤化工支撑的现代煤气化技术开发相对滞后。
改革开发以来，中国先后引进的煤气化技术有Lurgi，GE，U - gas，Shell，GSP，KBR，恩德炉等各种工业化气化炉型。其中 GE，Shell 和 Lurgi 3 种气化炉总气化能力在国内排前 3 位，目前还有不断扩大的趋势。这些技术和核心专利成果基本上都是 20 世纪 80 年代前后取得的，GE 技术核心是水煤浆进料和气化炉； Shell 和 GSP 技术核心是干煤粉加压进料和气化炉，其核心专利超过 20 a，第四代 Lurgi 气化已经超过 30 a[5]。中国是全球最大的煤炭生产国和消费国及煤气化国家，也是全球最大的煤气化技术进口国。改革开放以来，通过技术引进，缩短了中国与国外发达国家技术的差距，也推动了中国现代煤气化和煤化工技术的应用与发展。但长期技术引进必然会挫伤技术创新的积极性。目前，中国正处于建设创新型国家的发展时期，创新、发展、应用自主的煤气化技术势在必行。
纵观国内外不同煤气化技术的开发过程，一般都要从概念形成，经过小试、中试、工业示范的过程，最终进入工业化应用。国外的 GE，Shell，GSP，Lurgi 等气化技术和国内的多喷嘴气化、两段式气化等都是如此[6]。煤气化技术创新的核心是气化炉创新。煤气化技术的创新范围主要包括气化炉，加料系统（ 含喷嘴） ，原料预处理系统，煤气冷却系统，黑水灰水处理系统，排渣系统及相关的设备和材料等。
四、结论与建议
1） 煤气化技术选择的多样化是中国煤气化技术发展的必然趋势。先进的煤气化技术在中国具有很强的生命力。GE 煤气化技术进入中国 20 多年来，已向中国企业转让了几十家，占全球 GE 煤气化用户的 80% 以上。Shell 煤气化炉 2000 年前后进入中国，目前中国的 Shell 煤气化炉用户占 Shell 煤气化炉用户的 90% 以上。常压移动床气化在国外虽然早已经淘汰，但由于投资低，在中国还有近6000 台气化炉在运行。因此在中国不可能出现任何一项煤气化技术垄断的格局。目前，应结合引进技术取得的经验，加强自主煤气化技术的创新、应用与发展。
2） 煤气化是现代煤化工的基础，随着中国现代煤化工技术及产业的发展，煤气化技术发展的重点是大型化、高效率和环境友好，其技术应用需要考虑煤种适应性、操作的可靠性和环保特性。未来煤炭清洁高效转化利用将是以大型、先进的煤气化技术为核心，以电、化、热等多联产为方向技术集成。在国内建设新形势下，煤化工的有序发展即将来临，认真研究煤化工装置建设的规律，有助于推进煤化工的科学发展，为建成经济上发达而又美丽的中国开创新的局面。
【参考文献】
煤气化生产技术范文6
关键词：褐煤热解技术；煤炭资源工艺发展应用；低变质煤煤田煤层；多段回转炉
1 概述
在全球煤炭资源供给方面，我国可谓是世界煤炭资源产出大国。我国地大物博，物质资源十分丰富，尤其体现在煤炭资源的生产数量和存储数量方面。而褐煤资源作为煤炭资源中的一个庞大分支种类煤炭种类，其在我国现有的存储数量为一千多亿吨，为我国总体煤炭存储数量的百分之二十左右。我国的褐煤资源从地理位置上看，多集中于我国北方和西南方；从褐煤资源的煤田类型分析，褐煤资源煤田多数是煤层厚重丰富，利于进行在户外、上方无遮盖物的开采形式，并且能够获得很高的经济效益。由于，全球资源市场上的煤田资源价格在不断攀升，因此开采过程、生产过程、加工利用过程相对简便的褐煤资源尤其受到追捧和欢迎，我国政府有关部门和各公司企业也逐渐注重对褐煤资源的开发与管理。对褐煤的工业化开发和相关产品的综合利用，对我国未来几年、几十年建设一个节能型社会，推动我国煤能源的综合开发，带动区域经济快速发展将是一个重要的战略项目。
目前国内外已有多种煤的热解干馏技术，褐煤利用热解低温干馏技术进行改质加工，得到洁净煤、焦油及煤气三种能源，再进一步加工生产下游产品，实现褐煤综合利用。
2 煤炭热解技术的发展
在上个世纪初期，热解技术开始被研发出来，并且很快受到社会各界的重视与关注。随着对煤炭热解技术的科学研发，对煤炭资源的加工过程逐渐由提炼、制取固体无烟燃料、石蜡油，演变为提炼和生产高级的发动机液体燃料。在上个世纪的五十年代，随着世界范围内石油、天然气的开发与应用，煤的热解加工发展速度减慢甚至停顿。但在一些煤资源丰富的国家，始终没有停止对煤炭热解技术的持续科研，到了二十世纪七十年代，人们将精力转移至提炼和加工具备高度产出率的合成产品，进一步促进了对煤炭热解技术的深入科研和技术提高，大量有关煤炭热解技术的项目被采用，从而加强并提升煤炭的产出数量，提高生产效率。在当时最通常被使用的技术为提高煤炭热解技术的速度，通过两种方式：一是提高热解反应的速度；二是为热解反应速度的加快，创造条件。到了二十世纪的六十年代，我国也逐步引进了对煤炭热解技术的应用和开发，以实现与国际工业现代化接轨，并寻找能够在短期内代替石油资源的其他产品。热解技术发展到今天， 我国多在煤炭资源的利用开发过程中，使用其生产、加工部分绿色环保的新型煤炭产品。
3 褐煤热解技术的应用
3.1 多段回转炉工艺
多段回转炉工艺是由我国有关煤炭资源开发部门创设的变质煤炭热解技术。此项技术的加工顺序为：首先使用中低温热解，然后依次进行中速加热、外热式、隔绝空气、常压加工。多段回转炉工艺对煤炭原材料的要求为颗粒直径在六至三十毫米范围之内，可以根据具体加工情况，选择利用气体或者固体燃烧材料。如果利用气体燃料进行加工，需要首先清除不好的或不需要的杂质，使热解煤气达到纯净的程度，转变为清洁、纯净的燃气，并可以提供给城市居民生活使用，或者提供给公司企业做工业用途的使用。因为褐煤资源在被热解加工之前，进行了脱水干燥加工过程，所以从一定程度上避免了煤炭资源的浪费，并为之后的污水处理过程提供了方便，起到环保、节能的作用。
3.2 中国的ZDL工艺
ZDL工艺是浙江大学开发的以流化床热解为基础的热电气多联产工艺。以流化床热解为基础的热电多联产工艺，特点是利用循环流化床（CFB）锅炉的循环热灰或半焦作为煤热解、部分气化的热源，煤在流化床气化炉内热解、部分气化产生中热值煤气，经净化除尘后输出，气化炉内的半焦及放热后的循环灰一起送入循环流化床锅炉，半焦燃烧放出热量产生过热蒸汽用于发电、供热。
浙江大学是国内较早开发流化床热解技术的单位，也是较早开发多联产技术的单位之一。系统有燃烧室、气化炉、返料器、汽水系统、煤气净化系统和焦油回收系统等部分组成，主要用于完成热解、气化、燃烧分级转化、焦油收集等工艺。煤首先进入气化炉内热解，产生的煤气经净化后，一部分输出作为民用，另一部分送入流化床气化炉作为流化介质；气化炉内的半焦及放热后的循环热灰通过返料装置进入循环流化床锅炉，半焦燃烧产生蒸汽用于发电、供热；气化炉内煤热解反应所需热量有循环流化床锅炉的循环热灰提供，流化介质采用低温净化后的再循环煤气或过热蒸汽。该技术的关键是保证大量固体循环物料在流化床锅炉燃烧室和气化炉之间循环而没有气体串通。
3.3 中国的DG工艺
褐煤固体热载体法快速热解技术工业试验成功，为中国褐煤加工利用开辟了一条新的途径，特别是为采用现代技术的褐煤热解（干馏）联产煤焦油加氢产业化奠定了基础。近年来，在煤固体热载体法热解技术工业试验的基础上，我国多家公司和有关单位，合作进行了“煤固体热载体热解制取煤焦油、煤气和半焦成套技术”开发，提升了该技术工程化水平。
综上所述，我国是世界煤炭资源产出大国，我国有关部门、有关企业单位及其内部工作人员应当不断加强褐煤热解技术的开发和利用，在煤炭资源的工艺加工过程中，选择使用新型清洁原材料，开发节能、环保的新型工艺技术，为煤炭行业的持续良好发展提供帮助，也为企业积极争取更多的经济利润。
参考文献：
[1]王岩.褐煤成型技术研究现状[J].洁净煤技术，2013（03）.
[2]汪寿建.褐煤干燥成型多联产在工程实践中的应用和发展[J].化工进展，2010（01）.
[3]许红霞.浅谈我国在煤炭热解技术中的研究发展[J].煤炭技术，2013（10）.
[4]冉伟利，张志刚，樊英杰，苗青，陈静升.块煤中低温热解技术开发应用及研究方向[J].煤化工，2014（02）.
