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[摘 要]作为一个缺油、少气、煤炭资源相对富饶的国家，我国一直以来都致力于研究如何更高效地使用煤炭资源。煤气化工艺是煤化工发展的核心问题，如何选择煤气化工艺是非常重要的问题。本文在查阅国内外文献资料的基础上，将中国煤气化技术现状进行梳理，针对煤气化工艺选择的原则以及如何选择符合国情的煤气化工艺进行阐述，希望对我国煤气化工艺的发展提供参考建议。
[关键词]煤气化 现状 工艺选择
中图分类号：TQ546 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）18-0032-01
1 前言
作为是一个油、气资源相对匮乏的国家，我国对煤炭资源的依赖相当严重。现阶段以煤制二甲醚、煤制油、煤制天然气、煤制烯烃作为煤化工的主要产品项目，其煤气化是煤化工项目的核心技术，合理的工艺选择可以使煤化工项目在运行、能效、水耗、环保、效益等方面都得到显著提高，因此如何选择煤气化的工艺就显得格外重要。
2 煤气化工艺发展回顾
煤气化是煤化工产业中的龙头，粉煤气化技术作为主要的共性技术和关键技术，它对发展煤基化学品、煤基液体燃料、IGCC发电、多联产系统、制氢等都有不可替代的作用。由于新技术的快速推广，中国的煤气化工艺正由老式的UGI炉块煤间歇气化迅速向先进的粉煤气化工艺过渡，为了提高煤气化的气化率和气化炉气化强度，半个世纪以来世界发达国家加强了对新一代煤气化技术的研发力度。虽然技术互有差异，但是总的发展趋势基本一致，即：气化所需原料呈现多样化；气化压力向中高压发展；气化温度向高温发展，以及固态排渣向液态排渣发展。
3 我国煤气化工艺现状分析
3.1 固定层间歇气化技术仍占主导地位
就目前形势来看，虽然世界各国的煤气化技术都在不断升级，但是国内使用较多的依然是常压固定床气化技术，以UGI、水煤气两段炉、发生炉两段炉等固定床气化技术为主。这种技术优点是操作简单，投资小，但是由于技术太落后，因此能效较低，且污染严重。我国目前有四千多台常压固定床气化炉还在正常运转。
3.2 中国成为新型煤气化工艺的试验场
早在20世纪80年代，旨在技术升级换代，我国便引进了LURGI固定床、U-GAS流化床、TEXACO气流床煤气化技术，但是随着新型技术的出现，目前我国又开始引进SHELL粉煤气化技术，世界上所有类型的煤气化技术在我国几乎都有应用，一种技术还未消化又引入另一种技术，这种做法不仅严重影响了我国煤气化工艺的顺利改造，还给后期维护带来了不便。
3.3 外部因素影响煤气化工艺的选择
企业在选择煤气化工艺环节中受到很多因素的困扰，正是因为外部因素的干扰才导致我国煤气化工艺迟迟无法与世界同步。
3.3.1煤种的影响
受制于地质因素影响，我国的煤种性质差别很大，即便相同地域的煤质也存在一定差异。煤气化工艺种类繁杂，不同的技术工艺对煤质的要求也存在差异，煤质的不同是导致工艺难以取舍的主要原因之一。
3.3.2资金的影响
由于煤气化工艺的特殊性，其技术对应的投资额度也呈现出显著差异。总的来讲，工艺越先进投资也越多，但是一些企业受制于资金限制导致无法选取最适合自身需要的工艺，实属无奈。
4 主流的煤气化工艺推荐
4.1 TEXACO水煤浆气化
TEXACO水煤浆气化采用水煤浆进料、液态排渣、在气流床中加压气化，水煤浆与纯氧在高温高压下反应生成煤气。气化炉主要结构是水煤浆单喷嘴下喷式，大部分是采用水激冷工艺流程，单炉容量目前最大可达日投煤量2000t操作压力大多采用4MPa、6.5MPa，少数项目也已达到8.4MPa。
4.2 多喷嘴对置水煤浆气化
该项技术是由华东理工大学、中国天辰化学工程公司合作开发，并于2000年10月通过鉴定和验收。示范装置为兖矿国泰化工有限公司，建成两套日投煤1150t的气化炉，操作压力4.0MPa，生产24万t/a甲醇，联产71.8MW发电。装置已于2005年10月投入运行。该工艺仍属于水煤浆气化的范畴，与TEXACO的主要区别是由TEXACO单喷嘴改为对置式多喷嘴，强化了热质传递，气化效果较好，但多喷嘴需要设置多路控制系统，增加了设备投资和维修工作量。该项技术专利为国有，因此在工艺包及专有技术使用费上大大降低了成本。
4.3 SHELL粉煤气化
SHELL粉煤气化的气化炉主要结构是干煤粉多喷嘴上行废锅气化并采用冷炉壁，冷煤气回炉激冷热煤气，煤气冷却采用废锅流程，本工艺的最大有优点是技术先进，能效高，但是缺点是设备造价过高前期投资较大。
4.4 HT-L气化技术
该技术由中国航天科技集团公司北京航天动力研究所研制，气化炉结构结合了SHELL和TEXACO的优点，目前已有几家化工企业的示范项目在建。
4.5 多元料浆气化工艺
多元料浆气化技术（MCSG）是由西北化工研究院开发的大型煤气化技术，该技术采用湿法气流床气化概念，以煤、石油焦、石油沥青等含碳物质和油、水等经优化混配形成多元料浆，料浆与氧通过喷嘴混合后瞬间气化，其优点是原料适应性广、气化指标先进、技术成熟可靠、投资费用低等。
4.6 GSP煤气化技术
该技术气化炉主要结构是单喷嘴下喷式干煤粉加压气流床气化，根据煤气用途不同可用直接水激冷。GSP气化技术存在的主要问题是在单炉能力和生产长期运行考验方面还存在不足，目前已运行过的装置，单炉能力只有日投褐煤720t的规模。
5 煤气化工艺选择原则
5.1 量力而行的原则
煤气化工艺的先进性是决定产品市场竞争力的主要因素，但是由于外部环境因素的影响，拟建项目应尽遵循着量力而行的原则，尽量采用先进的工艺和技术，并要按照达到国内领先并接近国际水平的要求。
5.2 彼此适应的原则
企业的生产能力要与项目相匹配，首先不同的建设规模需要不同的气体成分、气化压力，对应着不同的工艺技术，其次工艺要与原材料、辅助材料和燃料相适应；第三国内和国外供应设备、主要和辅助设备应相适应；最后要考虑企业员工能力是否与工艺相适应。
5.3 可靠性原则
新型煤气化工艺的不断涌现势必带来风险的加剧，新技术的成熟可靠性需要市场来检验，因此企业选择煤气化工艺不仅需要考虑工艺技术的先进性，更要考虑技术的成熟可靠性，选择已经充分验证并投入使用的技术是基本原则。对于尚在试验阶段的新技术、新工艺、新设备、新材料，应采取积极和慎重的态度。
5.4 尊重知识产权原则
煤气化工艺技术的具体来源要认真查对，对于新型专利技术应留意产权相关问题，以及产权的使用范围和有效期限。专有技术交易必须具备两个条件：一是必须具备实际应用的经验，是成熟和完整的技术；二是必须能够鉴定与辨别的能用技术资料与文件转让。
5.5 节能环保原则
我国是煤炭资源消耗大国，在煤炭工业进程中环境问题一直是我国空气质量无法回避的问题。因此，选择煤气化工艺时应充分考虑节能环保以及排放问题。
6 结束语
煤气化工艺是煤化工的核心，由于装置投资巨大，一旦选择了气化工艺就很难升级改造，因此工艺的选择决定尤为重要。综上所述，企业在选择煤气化工艺时一定要充分考虑各种因素的影响，在全面对比和评价的基础上选择最适合企业发展的煤气化工艺才是上策。
参考文献
[1] 唐宏青，相宏伟.煤化工工艺技术评述與展望[J].燃料化学学报，2001.
[2] 王传贤.水煤浆加压气化与联产甲醇、CO与煤气的三联供技术[J].天然气化工，2014，10（1）：40-44.
[3] 黎军.德士古水煤浆气化工艺概况[J].安徽化工，2011，109（1）：46-49.
[4] 门长贵.干法粉煤加压气化技术的开发现状和应用前景[J].中国煤化工发展，2012.
[关键词]煤气化 现状 工艺选择
中图分类号：TQ546 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）18-0032-01
1 前言
作为是一个油、气资源相对匮乏的国家，我国对煤炭资源的依赖相当严重。现阶段以煤制二甲醚、煤制油、煤制天然气、煤制烯烃作为煤化工的主要产品项目，其煤气化是煤化工项目的核心技术，合理的工艺选择可以使煤化工项目在运行、能效、水耗、环保、效益等方面都得到显著提高，因此如何选择煤气化的工艺就显得格外重要。
2 煤气化工艺发展回顾
煤气化是煤化工产业中的龙头，粉煤气化技术作为主要的共性技术和关键技术，它对发展煤基化学品、煤基液体燃料、IGCC发电、多联产系统、制氢等都有不可替代的作用。由于新技术的快速推广，中国的煤气化工艺正由老式的UGI炉块煤间歇气化迅速向先进的粉煤气化工艺过渡，为了提高煤气化的气化率和气化炉气化强度，半个世纪以来世界发达国家加强了对新一代煤气化技术的研发力度。虽然技术互有差异，但是总的发展趋势基本一致，即：气化所需原料呈现多样化；气化压力向中高压发展；气化温度向高温发展，以及固态排渣向液态排渣发展。
3 我国煤气化工艺现状分析
3.1 固定层间歇气化技术仍占主导地位
就目前形势来看，虽然世界各国的煤气化技术都在不断升级，但是国内使用较多的依然是常压固定床气化技术，以UGI、水煤气两段炉、发生炉两段炉等固定床气化技术为主。这种技术优点是操作简单，投资小，但是由于技术太落后，因此能效较低，且污染严重。我国目前有四千多台常压固定床气化炉还在正常运转。
3.2 中国成为新型煤气化工艺的试验场
早在20世纪80年代，旨在技术升级换代，我国便引进了LURGI固定床、U-GAS流化床、TEXACO气流床煤气化技术，但是随着新型技术的出现，目前我国又开始引进SHELL粉煤气化技术，世界上所有类型的煤气化技术在我国几乎都有应用，一种技术还未消化又引入另一种技术，这种做法不仅严重影响了我国煤气化工艺的顺利改造，还给后期维护带来了不便。
3.3 外部因素影响煤气化工艺的选择
企业在选择煤气化工艺环节中受到很多因素的困扰，正是因为外部因素的干扰才导致我国煤气化工艺迟迟无法与世界同步。
3.3.1煤种的影响
受制于地质因素影响，我国的煤种性质差别很大，即便相同地域的煤质也存在一定差异。煤气化工艺种类繁杂，不同的技术工艺对煤质的要求也存在差异，煤质的不同是导致工艺难以取舍的主要原因之一。
3.3.2资金的影响
由于煤气化工艺的特殊性，其技术对应的投资额度也呈现出显著差异。总的来讲，工艺越先进投资也越多，但是一些企业受制于资金限制导致无法选取最适合自身需要的工艺，实属无奈。
4 主流的煤气化工艺推荐
4.1 TEXACO水煤浆气化
TEXACO水煤浆气化采用水煤浆进料、液态排渣、在气流床中加压气化，水煤浆与纯氧在高温高压下反应生成煤气。气化炉主要结构是水煤浆单喷嘴下喷式，大部分是采用水激冷工艺流程，单炉容量目前最大可达日投煤量2000t操作压力大多采用4MPa、6.5MPa，少数项目也已达到8.4MPa。
4.2 多喷嘴对置水煤浆气化
该项技术是由华东理工大学、中国天辰化学工程公司合作开发，并于2000年10月通过鉴定和验收。示范装置为兖矿国泰化工有限公司，建成两套日投煤1150t的气化炉，操作压力4.0MPa，生产24万t/a甲醇，联产71.8MW发电。装置已于2005年10月投入运行。该工艺仍属于水煤浆气化的范畴，与TEXACO的主要区别是由TEXACO单喷嘴改为对置式多喷嘴，强化了热质传递，气化效果较好，但多喷嘴需要设置多路控制系统，增加了设备投资和维修工作量。该项技术专利为国有，因此在工艺包及专有技术使用费上大大降低了成本。
4.3 SHELL粉煤气化
SHELL粉煤气化的气化炉主要结构是干煤粉多喷嘴上行废锅气化并采用冷炉壁，冷煤气回炉激冷热煤气，煤气冷却采用废锅流程，本工艺的最大有优点是技术先进，能效高，但是缺点是设备造价过高前期投资较大。
4.4 HT-L气化技术
该技术由中国航天科技集团公司北京航天动力研究所研制，气化炉结构结合了SHELL和TEXACO的优点，目前已有几家化工企业的示范项目在建。
4.5 多元料浆气化工艺
多元料浆气化技术（MCSG）是由西北化工研究院开发的大型煤气化技术，该技术采用湿法气流床气化概念，以煤、石油焦、石油沥青等含碳物质和油、水等经优化混配形成多元料浆，料浆与氧通过喷嘴混合后瞬间气化，其优点是原料适应性广、气化指标先进、技术成熟可靠、投资费用低等。
4.6 GSP煤气化技术
该技术气化炉主要结构是单喷嘴下喷式干煤粉加压气流床气化，根据煤气用途不同可用直接水激冷。GSP气化技术存在的主要问题是在单炉能力和生产长期运行考验方面还存在不足，目前已运行过的装置，单炉能力只有日投褐煤720t的规模。
5 煤气化工艺选择原则
5.1 量力而行的原则
煤气化工艺的先进性是决定产品市场竞争力的主要因素，但是由于外部环境因素的影响，拟建项目应尽遵循着量力而行的原则，尽量采用先进的工艺和技术，并要按照达到国内领先并接近国际水平的要求。
5.2 彼此适应的原则
企业的生产能力要与项目相匹配，首先不同的建设规模需要不同的气体成分、气化压力，对应着不同的工艺技术，其次工艺要与原材料、辅助材料和燃料相适应；第三国内和国外供应设备、主要和辅助设备应相适应；最后要考虑企业员工能力是否与工艺相适应。
5.3 可靠性原则
新型煤气化工艺的不断涌现势必带来风险的加剧，新技术的成熟可靠性需要市场来检验，因此企业选择煤气化工艺不仅需要考虑工艺技术的先进性，更要考虑技术的成熟可靠性，选择已经充分验证并投入使用的技术是基本原则。对于尚在试验阶段的新技术、新工艺、新设备、新材料，应采取积极和慎重的态度。
5.4 尊重知识产权原则
煤气化工艺技术的具体来源要认真查对，对于新型专利技术应留意产权相关问题，以及产权的使用范围和有效期限。专有技术交易必须具备两个条件：一是必须具备实际应用的经验，是成熟和完整的技术；二是必须能够鉴定与辨别的能用技术资料与文件转让。
5.5 节能环保原则
我国是煤炭资源消耗大国，在煤炭工业进程中环境问题一直是我国空气质量无法回避的问题。因此，选择煤气化工艺时应充分考虑节能环保以及排放问题。
6 结束语
煤气化工艺是煤化工的核心，由于装置投资巨大，一旦选择了气化工艺就很难升级改造，因此工艺的选择决定尤为重要。综上所述，企业在选择煤气化工艺时一定要充分考虑各种因素的影响，在全面对比和评价的基础上选择最适合企业发展的煤气化工艺才是上策。
参考文献
[1] 唐宏青，相宏伟.煤化工工艺技术评述與展望[J].燃料化学学报，2001.
[2] 王传贤.水煤浆加压气化与联产甲醇、CO与煤气的三联供技术[J].天然气化工，2014，10（1）：40-44.
[3] 黎军.德士古水煤浆气化工艺概况[J].安徽化工，2011，109（1）：46-49.
[4] 门长贵.干法粉煤加压气化技术的开发现状和应用前景[J].中国煤化工发展，2012.