煤氣化技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展方向范文

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《潔凈煤技術(shù)》2017年第3期

摘要：中國地域遼闊，擁有眾多種類的資源，其中煤炭資源的儲存量十分可觀，這也使得我國的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，煤炭占據(jù)了絕對優(yōu)勢。我國目前對于煤炭的利用，不僅僅是對煤炭直接燃燒利用，還會對煤炭進(jìn)行加工，制成更為清潔、高效的二次能源。將煤炭進(jìn)一步加工成跟更加環(huán)保的二次能源將會是我國現(xiàn)階段快速轉(zhuǎn)變能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的不二選擇。我國的煤化工行業(yè)已經(jīng)有幾十年的發(fā)展歷史，在化學(xué)工業(yè)方面占有很重要的地位。本文主要通過分析我國煤化工行業(yè)現(xiàn)狀以及煤氣化的兩種主要工藝，來尋求煤氣化更好的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：煤氣化；德士古氣化；四噴嘴對置式；應(yīng)用領(lǐng)域

1我國煤化工現(xiàn)狀

隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們的生活越來越富裕，生活質(zhì)量和水平都隨之提升，人們對于能源的需求也越來越多，無論是工業(yè)生產(chǎn)還是百姓生活中，能源的消耗量都呈現(xiàn)著持續(xù)增長的態(tài)勢。而另一方面，我國的能源分布狀況是煤炭資源的保有量十分可觀，其他能源則相對比較匱乏，是一個典型的“缺油、少氣、富煤”的國家，因而使得煤化工行業(yè)在我國的能源領(lǐng)域占據(jù)了十分重要的位置?；趪鴥?nèi)石油消費(fèi)的不斷增長，供需矛盾突出等一系列問題，我國的煤氣化、煤炭焦化等技術(shù)近年來得到了持續(xù)快速的發(fā)展。我國缺油少氣，煤炭資源相對比較豐富的資源分布狀況決定了對于煤炭的高效、清潔利用會是現(xiàn)階段改善我國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，建設(shè)環(huán)境友好型社會的重要途徑，具有清潔能源、煤炭—能源—化工一體化、環(huán)境污染少等諸多優(yōu)點的煤氣化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展迫在眉睫。

2煤氣化的主要工藝

我國面前所采用的煤氣化工藝種類較為豐富，其中的我們所熟知的四噴嘴對置式技術(shù)和德士古水煤漿氣化工藝兩種工藝，應(yīng)用時間較長，性價比較高，獲得了較為普遍的認(rèn)可，因此下面主要以這兩種技術(shù)為例探討我國目前的煤氣化工藝。

2.1德士古氣化

德士古氣化工藝就是將我們現(xiàn)有的水煤漿作為原料，再用純氧作為氣化劑，將水煤漿放入德士古氣化爐中，用高溫和高壓的條件，使得水煤漿發(fā)生氣化反應(yīng)，從而再制取甲醇合成氣，是目前最為先進(jìn)的潔凈煤氣化技術(shù)之一。這種氣化方式強(qiáng)度較高，有以下諸多優(yōu)勢：（1）對制作水煤漿的原材料的要求低，范圍廣泛。制作德士古氣化所需要的水煤漿的原材料包含了大部分種類的無煙煤，以及瀝青、煤氣化后所剩余的殘渣等，取材范圍廣泛，所受限制較少，利于更加充分的利用我國現(xiàn)有的煤炭資源。（2）操作流程簡單。德士古氣化的工藝主要是通過德士古氣化爐進(jìn)行操作，而德士古氣化爐的內(nèi)部又沒有機(jī)械設(shè)備，這就使得德士古氣化的方式操作十分便捷，簡單，容易控制，生產(chǎn)出來的煤氣也更易符合標(biāo)準(zhǔn)。（3）生產(chǎn)的煤氣質(zhì)量好。因為德士古工藝的操作過程中溫度較高，因而生產(chǎn)出來的煤氣有效利用成分非常高，較為純凈，使得后續(xù)的凈化工藝也更加簡單便捷。但是同時德士古氣化工藝也存在一定的缺陷和不足，比如，氣化爐內(nèi)的耐火磚因為長期溫度較高的原因，而縮短了使用壽命，增加了維修、維護(hù)設(shè)備的費(fèi)用，增加了成本。

2.2四噴嘴對置式煤氣化技術(shù)

四噴嘴對置式煤氣化技術(shù)因為氣化爐上有4個對稱的工藝燒嘴而得名。該技術(shù)是我國自主研發(fā)的一種水煤漿氣化技術(shù)，是在氣流床的壓力下對熔渣進(jìn)行氣化，通過氣化爐上的4各燒嘴進(jìn)行加壓，從而在氣化爐內(nèi)與氧氣形成撞擊流，從而對水煤漿進(jìn)行氣化，生產(chǎn)出煤氣。該工藝使用以來，得到了很多煤化工企業(yè)的青睞。四噴嘴對置式的氣化技術(shù)具有以下優(yōu)點：碳轉(zhuǎn)化率較高、原料消耗較低，有效成分高、渣中殘?zhí)嫉?、擁有我國的自主知識產(chǎn)權(quán)國有化率較高等。與此同時，四噴嘴對置式煤氣化技術(shù)設(shè)備的初期投資成本較高，會使得資金有限的中小企業(yè)在最初選擇設(shè)備時因資金問題而不予考慮。

3煤氣化應(yīng)用領(lǐng)域

我國煤炭資源儲量較為豐富的現(xiàn)狀在很大程度上決定了我國的煤炭資源將會在很長時間內(nèi)占據(jù)主要的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，在短期內(nèi)是很難實現(xiàn)實質(zhì)上的改變和進(jìn)步的，而新興的煤化工能夠有效地推動煤炭的清潔利用，隨著技術(shù)的不斷提高，能夠更加有效地提高利用率，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。這就為我們煤炭資源的利用打開了新的大門，為諸多生活、工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域提供了更多的能源消費(fèi)選擇。第一，作為工業(yè)燃?xì)狻Ｎ覈F(xiàn)在的第二產(chǎn)業(yè)仍然是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要支柱產(chǎn)業(yè)，而第二產(chǎn)業(yè)的能源消耗需求較高，隨著我國煤氣化工藝的不斷發(fā)展成熟，煤氣化的產(chǎn)量會越來越高，更多的工業(yè)領(lǐng)域，比如鋼鐵、建材、食品等行業(yè)部門都能夠?qū)⒚簹庾鳛槿剂线M(jìn)行生產(chǎn)加工。第二，供百姓生活用氣。將煤氣作為老百姓的日常生活燃料，在很多地區(qū)已經(jīng)實行，人們用煤氣作燃料，可以很大程度地提高煤炭資源的利用效率，而且煤氣的污染要比煤炭小得多，這樣更利于我國環(huán)境友好型社會的發(fā)展。第三，作為冶金工藝的還原氣。煤氣化后所產(chǎn)生的煤氣中含有豐富的CO和H2，這兩種物質(zhì)具有非常強(qiáng)的還原性，可以在冶金工業(yè)中將其作為還原氣。

總之，煤氣化的市場需求會不斷增長，前景十分廣闊，我們應(yīng)當(dāng)充分利用現(xiàn)有技術(shù)、不斷研發(fā)更為先進(jìn)的技術(shù)，增大煤氣化的質(zhì)量和產(chǎn)量，優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫婧妍、于浩，煤氣化工藝流程研究，[J]，制作與工藝，2015年第2期。

[2]霍林濤，煤氣化技術(shù)及煤氣化廢水處理技術(shù)，[J]，化學(xué)天地，2014年第10期。

作者：韓冬1；魏琳2 單位：1.棗莊市山亭區(qū)安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局，2.棗莊職業(yè)學(xué)院