煤氣化是指煤或焦炭、半焦等固體燃料在高溫常壓或加壓條件下與氣化劑反應，轉化為氣體產物和少量殘渣的過程。氣化劑主要是水蒸氣、空氣(或氧氣)或它們的混合氣，氣化反應包括了一系列均相與非均相化學反應。所得氣體產物視所用原料煤質、氣化劑的種類和氣化過程的不同而具有不同的組成，可分為空氣煤氣、半水煤氣、水煤氣等。煤氣化過程可用於生產燃料煤氣，作為工業窯爐用氣和城市煤氣，也用於製造合成氣，作為合成氨、合成甲醇和合成液體燃料的原料。是煤化工的重要過程之一。
基本介紹
- 中文名：煤氣化
- 外文名：Coal gasification
- 性質：一個熱化學過程
- 原料：煤或煤焦
分類,工藝技術,簡介,固定床氣化技術,流化床氣化技術,氣流床氣化技術,技術實踐,
分類
煤的氣化類型可歸納為五種基本類型：自熱式的水蒸汽氣化、外熱式水蒸汽氣化、煤的加氫氣化、煤的水蒸汽氣化和加氫氣化結合製造代用天然氣、煤的水蒸汽氣化和甲烷化相結合製造代用天然氣。
工藝技術
簡介
煤氣化工藝是生產合成氣產品的主要途徑之一，通過氣化過程將固態的煤轉化成氣態的合成氣，同時副產蒸汽、焦油（個彆氣化技術）、灰渣等副產品。煤氣化工藝技術分為：固定床氣化技術、流化床氣化技術、氣流床氣化技術三大類，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。
固定床氣化技術
碎煤固定層加壓氣化採用的原料煤粒度為6～50mm，氣化劑採用水蒸汽與純氧作為氣化劑。該技術氧耗量較低，原料適應性廣，可以氣化變質程度較低的煤種（如褐煤、泥煤等），得到各種有價值的焦油、輕質油及粗酚等多種副產品。該技術的典型代表是魯奇加壓氣化技術和BGL碎煤熔渣氣化技術。
該氣化技術的優點：
原料適應範圍廣，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、灰分較高的劣質煤。
氧耗量較低，氣化較年輕的煤時，可以得到各種有價值的焦油、輕質油及粗酚等多種副產品。
該氣化技術存在的不足：
該技術出爐煤氣中甲烷和二氧化碳的含量較高，有效氣的含量較低。
蒸汽分解率低。一般蒸汽分解率約為40 %，蒸汽消耗較大，未分解的蒸汽在後序工段冷卻，造成氣化廢水較多，由於廢水中含有酚類物質，導致廢水處理工序流程長，投資高。
流化床氣化技術
粉煤流化床加壓氣化又稱之為沸騰床氣化，這是一種成熟的氣化工藝，在國外套用較多，該工藝可直接使用0～6mm碎煤作為原料，備煤工藝簡單，氣化劑同時作為流化介質，爐內氣化溫度均勻，典型的代表有德國溫克勒氣化技術，山西煤化所的ICC灰融聚氣化技術和恩德粉煤氣化技術。
雖然近年來流化床氣化技術已有較大發展，相繼開發了如高溫溫柯勒（HTW）、U-Gas等加壓流化床氣化新工藝以及循環流化床工藝（CFB），在一定程度上解決了常壓流化床氣化存在的帶出物過多等問題，但仍然存在煤氣中帶出物含量高、帶出物碳含量高且又難分離、碳轉化率偏低、煤氣中有效成分低，而且要求煤高活性、高灰熔點等多方面問題。
氣流床氣化技術
氣流床加壓氣化技術大都以純氧作為氣化劑，在高溫高壓下完成氣化過程，粗煤氣中有效氣（CO+H2）含量高，碳轉化率高，不產生焦油、萘和酚水等，是一種環境友好型的氣化技術。
氣流床氣化技術主要分為水煤漿氣化技術和粉煤氣化技術。
技術實踐
氣流床加壓氣化技術以惠生與殼牌聯合開發的混合氣化技術（Hybrid）為例：Hybrid是一種先進的粉煤氣化技術，該技術結合了現有殼牌 SCGP廢鍋流程優點，包括粉煤加壓氣化輸送系統、多燒嘴側噴式燒嘴布置、膜式水冷壁、間歇排渣等已經在現有SCGP裝置被充分驗證成熟可靠的工藝，同時又去掉了現有流程中複雜而容易出故障合成氣冷卻器（廢鍋）和飛灰過濾器，並且結合了目前被廣泛套用於現有氣化技術的合成氣激冷工藝，既保留了殼牌SCGP廢鍋流程原有的煤種適應性強、易大型化等特點，採用優點，又吸收了現有激冷技術的優點，並有針對性地做出了改進。
