发展我国煤炭气化技术的战略

发展我国煤炭气化技术的战略 摘要：为减轻大气污染，提高煤炭利用效率，并结合引进技术的工业实践，逐步开发出了具有中国特色的煤气化技术，但也走了不少弯路。我国对煤炭地下气化技术的研究取得了很大进展。在“十五”规划中，各方都强调要推进煤炭气化技术的开发和应用。由于煤气化在高效、清洁利用煤炭能源方面有重要作用，国外近20年来煤气化能力得到了强劲的发展，我国煤气化在化工原料气、工业以至民用燃料气等方面也一直占有重要地位。但我国的洁净煤技术总体上还处于起步阶段，煤炭气化工艺的发展还要经历长期的发展过程。 关键词：煤炭气化；技术产业化；战略

1 煤炭气化技术的战略意义

在煤化工领域，通常把煤的气化称为“气头”，意思是煤化工生产所需要的合成气来源于此，系列化生产过程从此开始。煤炭气化技术是煤化化上产业核心技术主体之一。以煤为原料的煤化工生产，只有把煤转化为气体，才能进行更充分、种类更多、效率更高的化学反应。

由于煤化工产业的市场前景以及对于能源安全的战略意义，所以煤炭气化技术具有重要地位，世界上谁拥有一流的、具有自主知识产权、大规模产业化的煤炭气化技术，谁

就在相当的程度上具备了在煤化工及其技术产业领域取得竞争优势、获取事实上的垄断利润的必要条件，世界煤化工产业的发展已清楚地说明这一点。例如，中国引进的德士古煤炭气化技术，技术专利费的收取机制就具有明显的垄断性特征，实质上是一种垄断性费用收取和技术遏制相结合的双重机制。其目的在于防止技术引进方成为其可能的竞争者或替代者。在这种机制下，技术引进方所得到的技术优势将被成本劣势所掩埋，要赢得竞争优势几乎是不可能的。 2 国内情况

全国有近万台各种类型的气化炉在运行，其中以移动床气化炉为最多，占 80％～90％，如氨肥工业中 应用的 UGI 水煤气炉就达 4000 多台；生产工业燃气的气化炉近 5000 台，其中还包括近年来引进的两段气 化炉和生产城市煤气和化肥的 Lurgi 炉、Winkler，U-Gas 流化床气化和

Texac[3]。气流床气化等先进技术则 多用于化肥工业，但数量有限。

虽然，国外已开发成功多种煤气化技术，但 目前在国内较为成熟的仍然只是常压固定床气化技术。它广泛用于冶金、化工、建材、机械等工业行业和民用燃气，以 UGI、水煤气两段炉、发生炉两段炉等固定床气化技术为主。常压固定床气化技术的优点是操作简单，投资小；但技术落后，能力和效率低，污染重，急需技术改造。以常用的直径为 3m 的

发生炉为例，能力仅为 50t ／d，引进的一般加压 Lurgi 炉能力也达 500t/d[4]。

目前我国正在运转的常压固定床气化炉有四千多台。而常压流化床气化炉只有十几台，Texaco 气流床 气化炉仅 12 台。固定床气化工艺需要使用块煤，尤其是化肥行业普遍采用的水煤气炉目前只使用无烟块煤和焦炭，而机械化采煤使块煤率下降，导致块煤资源紧张，原料成本上升。另外水煤气工艺气化效率低，吹风气排放污染环境。

我国煤气化技术总体水平落后，与世界先进技术相比差距甚远。国家从 “六五”至 “九五”投入大量人力、物力，引进、研制、开发先进的煤气化技术。我国先后从国外引进的煤气化技术多种多样。如引进的水煤浆气化装置就有，1987 年投产的鲁南煤气化装置（二台炉、一开一备，单炉 日处理450t 煤，2.8MPa），1995 年投产的吴泾煤气化装置（四台炉，三开一备，单炉 日处理500t 煤，4.0MPa）、1996 年投产的渭河煤 化装置（三台炉，二开一备，单炉 日处理820t 煤，6.5MPa），2000 年 7 月投产的淮南煤气化装置（三台炉，无备用，单炉 日处理 500t 煤，4.0MPa）等等。通过对煤气化引进技术的消化吸收，尤其是通过国家重 点科技攻关，对引进装置进行技术改造并使之国产化，使我国煤气化技术的研究开发取得了重要进展。如关键技术之一的国产喷嘴替代了从美国引进的水煤浆气化喷嘴，技术性能大大优于

引进喷嘴；国产洛耐砖替代了从法国进口的气化炉用耐火砖，价格比为 0.5:1。另外，我国已具备设计制造如磨煤机、气化炉、激冷环， 锁渣斗、捞渣机、高、低压煤浆泵、灰水泵、文氏管等设备的能力。鲁南化肥厂的设备国产化率已达到90％以上；中科院山西煤化所开发了 f 0.3m、f 1.0m 灰熔聚流化床粉煤气化工艺，经继续攻关已进入工业应 用阶段，目前 100t/d 工业示范项目还在进行；煤科总院北京煤化所开发了 f 0.3m 加压粉煤流化床气化试验装置，并进行了试验。我国结合引进技术的工业实践，逐步开发出了具有中国特色的煤气化技术，形成了一些创新的研究开发方法，建立了一些系统的煤气化理论[5]。

我国引进了从最早的一般固定床气化炉到后来的两段炉，以及鲁奇炉、U-gas 和 Texaco 气化炉等几乎所有的技术。由于缺乏坚实的基础准备，弯路走了不少，我国引进煤气化技术的教训是沉痛的。如某厂引进的 Lurgi 炉，工艺操作摸索了近十年才达到原设计能力；某厂引进的 U-gas 炉由于技术不成熟，至今 8 台炉子只能凑合开 2 台。另外 目前有的Texaco 气化炉灰渣含碳量过高，碳转化率达不到设计要求，而 Texaco 炉 的喷嘴及耐火材料寿命又过短等。这些因素影响了生产的正常进行，并增加了运行成本。

气化炉的开发需要煤炭、金属材料、化工流体力学、传质传热知识、耐火材料、自动控制等技术的相互结合。但是

我国许多领域分割过细，煤质研究、气化炉开发和应用单位属于不同的主管部门，力量分散，影响了我国煤炭气化技术的开发。到目前为止，几乎所有的气化方法在我国都开发过，但往往开发到中试甚至 只有实验室规模就停止，如流化床工艺、气流床工艺等。导致真正拥有知识产权的大容量先进气化技术至今几乎仍是空白。

3未来发展简析

3．1大幅度提高煤炭利用效率，大幅度降低污染排放，彻底改变煤炭利用高污染、低效率的局面。

3．2以煤炭为基础，以电力为中心。以油、气代用品为重要任务，积极推进具有战略意义的高技术研究发展，为传统产业升级提供技术支持，振兴装备制造业，在高效洁净煤发电、煤液化、气化和联产技术上实现突跛。

3．3我国煤炭、电力产业、能源装备制造业发展和升级的关键高技术和系统集成技术--煤气化技术和多产品联产技术，进行攻关，以取得重大突破。

3．4既要重视引进、消化、吸收、国际合作和再创新，又要立足自主研发和技术创新。远近结合，高起点、快速掌握和发展洁净煤利用设计技术、制造技术--洁净燃煤联合循环、高效超临界燃煤发电技术和燃煤电站烟气污染排放控制技术。

3．5鼓励创新，产生原刨性成果，探索最终实现近零排放的

洁净煤技术，改进洁净煤新技术。

发展洁净煤技术是我国现在和将来解决能源与环境问题的必然选择，煤炭气化工艺又是洁净煤技术的基础。它耍经历长期的发展历程。在其发展历程中，各种新技术将不断涌现，并有可能成为未来洁净煤高技术产业的生长点。为今后在洁净煤技术领域的长期发展奠定坚实的基础，并逐步实现从技术的引进国向技术的输出国的根本转变。

5发展我国煤炭气化技术的设想

发展我国煤炭气化技术应该遵循的原则是：

(1)根据使用煤种的气化特性和用户对煤气数量、质量的要求选择和开发合理的气化

工艺和流程。

煤的气化特性是指其物理特性如粒度及组成，机械强度，成型性、可磨性等；化学特性 如化学组成分析：水、灰、挥发份，元素分析，反应性．热稳定性、灰渣熔融性，灰渣的粘 …… 此处隐藏：4234字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……