我國已有多種自主開發和國外引進的煤氣化技術

• 洪前進 2023年10月12日 來源：互聯網 630 36
• 繁體

從環保角度分析，我國使用的以固定床和氣流床為主流的氣化技術，總體上加壓純氧氣化技術，環境友好。而常壓氣化、空氣氣化技術污染嚴重，應該予以淘汰。

現代煤化工在我國的發展很迅速，煤制油(煤炭直接液化、間接液化)、煤制烯烴(MTO、MTP)、煤制芳烴、煤制天然氣、煤制乙二醇、煤制二甲醚等，均已取得重要成果。除煤制芳烴外，其他工藝均已建成一定規模的工業化示范裝置。可以說，我國的現代煤化工技術已經具備規模化發展的基礎。

除煤炭直接液化外，現代煤化工產業鏈幾乎都是以煤炭氣化為工藝源頭。因此，煤氣化技術是現代煤化工的基礎核心。目前，我國已有多種自主開發和國外引進的煤氣化技術，是唯一集合了世界上所有煤氣化工藝技術的國家。

按爐型劃分，煤氣化技術類型主要有固定床、流化床、氣流床三種。這三種爐型的氣化技術在國內幾乎都有過應用。目前，業內基本認同固定床和氣流床這兩種氣化技術，流化床已經很少使用。固定床氣化爐有常壓固定床煤氣化爐、碎煤加壓氣化爐和碎煤加壓熔渣氣化爐(BGL爐)。氣流床分為干煤粉進料和水煤漿進料兩大類氣化爐。各種氣化技術均有其各自的優缺點，對原料煤的品質均有一定的要求，其工藝的先進性、技術成熟程度也有差異。

圖表：2023-2028年中國煤化工市場規模預測

數據來源：中研普華研究院

根據中研研究院《2023-2028年煤化工行業深度分析及投資戰略研究咨詢報告》分析得知，我國煤化工行業的供給能力完全能夠滿足下游需求，為我國經濟的穩定發展提供能源及原材料的基礎保障，2028年中國煤化工市場規模達到34945億元。

近年來，國內煤化工技術研發單位圍繞煤炭清潔高效利用、工業排放氣綜合利用、大氣污染治理、節能環保等領域開展了大量的工作，在焦爐煤氣甲烷化制天然氣、煤制天然氣、電石爐氣凈化提純及利用、煤礦瓦斯提濃甲烷、煤礦瓦斯制氫等工藝技術、關鍵設備、系統工程等方面取得了豐碩的創新成果和應用推廣業績，推動了我國現代煤化工、工業排放氣資源化利用產業的發展。

從環保角度分析，我國使用的以固定床和氣流床為主流的氣化技術，總體上加壓純氧氣化技術，環境友好。而常壓氣化、空氣氣化技術污染嚴重，應該予以淘汰。

(1)固定床氣化技術

主要是碎煤加壓氣化爐(魯奇爐)和碎煤加壓熔渣氣化爐(BGL爐)，碎煤干燥、干餾、氣化過程均在爐內完成，分別在不同的溫度段完成，其中氣化段溫度最高，可達950-1250℃，屬于中溫氣化。固定床氣化技術原料適應性廣，除黏結性較強的煙煤外，從褐煤到無煙煤均可氣化，可氣化水分和灰分較高的劣質煤，尤其是褐煤;是國內已經應用的各種氣化技術中，煤氣中甲烷含量最高的;除合成氣外，還可以得到各種有價值的焦油、輕質油及粗酚等多種副產品;投資較小。

該技術的缺點是，單爐氣化規模較小;<5mm煤不能進入氣化爐;碎煤加壓氣化爐(魯奇爐)蒸汽分解率低，一般約為40 %，蒸汽消耗較大，渣中殘炭5%;氣化廢水量大，成分復雜，含有焦油、萘和酚等污染物，廢水處理困難。目前，煤制天然氣較多選擇該氣化工藝技術，但該技術用于其他產品優勢不大。

碎煤加壓氣化爐(魯奇爐)是固態排渣，工程實例多，較為成熟，已完全國產化，正在開發內徑5米的大型氣化爐。碎煤加壓熔渣氣化爐(BGL爐)是液態排渣，渣中殘炭少，氣化段溫度高，轉化率高，耗蒸汽少，95%以上國產化，但國內工程實例少。

(2)干粉煤氣流床氣化技術

該技術可氣化褐煤、煙煤、無煙煤、石油焦及高灰熔點的煤，屬于高溫高壓氣化;可用于聯合循環發電的，且一般不設備用爐;有效氣體含量高，投資最大，碳轉化率高，液態排渣;有效氣體含量最高，不產生焦油、萘和酚等廢水，廢水處理相對容易;單爐生產能力大，因煤氣中甲烷含量低，該氣化技術對煤制天然氣沒有優勢。

缺點是投資大，連續穩定生產存在問題;飛灰量較大;備煤階段污染較重，使用褐煤需要干燥，污染更重。

干粉煤氣化技術典型代表有Shell的SCGP 粉煤氣化技術、西門子公司的GSP粉煤氣化技術、西安熱工研究院的兩段式干粉煤加壓氣化技術和北京航天動力研究所的HT-L氣化技術等。目前國內Shell的SCGP 粉煤氣化技術較多，西門子公司的GSP粉煤氣化技術工程實例較少。

(3)水煤漿氣流床氣化技術

氣化技術簡單，運行穩定可靠、投資省;但要求原料煤含灰量較低、成漿性好、還原性氣氛下的灰熔點低于1300℃，灰渣粘溫特性好，除褐煤外，氣煤、煙煤、次煙煤、無煙煤、高硫煤及低灰熔點的劣質煤、石油焦等均能用作氣化原料;氣化溫度1300-1400℃;原料煤適應性較廣，單爐生產能力大，有效氣體含量高，比固定床投資大，碳轉化率高，液態排渣;已建成投產的裝置最終產品有合成氨、甲醇、醋酸、醋酐、氫氣、聯合循環發電等;裝備國產化率已達90%以上;不產生焦油、萘和酚等廢水，廢水處理相對容易。與固定床技術合理配置用于褐煤、煙煤等多煤種聯合制天然氣，不僅可以合理配煤，還可以資源化廢水、活性污泥等，具有較大優勢。

缺點是受氣化爐耐火磚襯里的限制，適宜于氣化低灰熔點的煤，成漿性要求高，氧耗高，需配套的空分裝置投資大，不適用褐煤，用于煤制天然氣投資大于固定床氣化技術。

水煤漿氣化技術的典型代表有：GE水煤漿加壓氣化技術、康菲石油公司的E-Gas水煤漿氣化技術、華東理工大學的多噴嘴對置式水煤漿氣化技術、清華大學非熔渣-熔渣氧氣分級氣化技術以及西北化工研究院的多元料漿氣化技術。

隨著化工裝置的大型化一體化發展，雖然有些替代進口的設備或備件的技術性能基本能夠達到國際同行業水平，但與國際領先產品相比還存在一定差距。尤其是產品質量的穩定性、苛刻工況條件下使用性能的可靠性、調節的準確性、使用壽命及長周期運行的故障率、設備效率和能耗指標、設備性能試驗方法和檢驗手段、全生命周期的性價比等方面的微小差別，實際使用效果差異很大。進口設備國產化距離用戶的使用要求還有一定差距，有待科研攻關和技術進步補短板。專家組認為，應圍繞企業真實需求，整合各種資源，共同破解關鍵技術難題，才能大力促進能源化工設備國產化替代創新發展。

• 相關深度報告REPORTS

  

  2023-2028年煤化工行業深度分析及投資戰略研究咨詢報告

  煤化工是指以煤為原料，經化學加工使煤轉化為氣體、液體和固體燃料以及化學品的過程。主要包括煤的氣化、液化、干餾以及焦油加工和電石乙炔化工等。煤化學加工過程。煤中有機質的化學結構，是以...

  查看詳情

延伸閱讀

推薦閱讀

猜您喜歡