煤的气化方法(什么是煤炭气化)

1.什么是煤炭气化

煤炭气化指在一定温度、压力下，用气化剂对煤进行热化学加工，将煤中有机质转变为煤气的过程。其涵义就是以煤、半焦或焦炭为原料，以空气、富氧、水蒸气、二氧化碳或氢气为气化介质，使煤经过部分氧化和还原反应，将其在所含碳、氢等物质转化成为一氧化碳、氢、甲烷等可燃组分为主的气体产物的多相反应过程。对此气体产品的进一步加工， 可制得其它气体、液体燃烧料或化工产品。经气化，使煤的潜热尽可能多地变为煤气的潜热。

煤气化方法繁多，其分类以过程参数及燃料种类和形态为依据。

(1)以原形态为主进行分类，有固体燃烧气化、液体燃料气化、气体燃烧料气化及固/液混合燃料气化等。

(2)以入炉煤的粒级为主进行分类， 有块煤气化（6~50mm）、煤粉气化（小于0.1 mm）等。此外， 入炉燃烧以煤/油浆或煤/水浆形成的，均归入小粒煤和煤粉气化法中。

(3)以气化过程的操作压力为主进行分类， 有常压或低压气化（0~0.35MPa）、中压气化（0.7~3.5 MPa）和高压气化（7MPa）。

(4)以气化介质为主进行分类， 有空气鼓风气化、空气-水蒸气气化、氧-水蒸气气化和加氢气化（以氢气为化剂，由不得煤制取高热值煤气的过程）等。

(5)以排渣方式为主进行分类，有干式或湿式排渣气化、固态或液态排渣气化、连续或间歇排渣气化等。

(6)以气化过程供热方式进行分类，有外热式气化（气化所需热量通过外部加热装置由气化炉内部释放出来）和热载体（气、固或液渣载体）气化。

(7)以入炉煤在炉内的过程动态进行分类，有移动床气化、液化床气化、气流（夹带）床气化和熔融床（熔渣或熔盐、熔铁水）气化等。

(8)以固体煤和气体介质的相对运动方向进行分类，有同向气化或称并流气化、逆流气化等。

(9)以反应的类型为主进行分类，有热力学过程催化验室过程。

(10)以过程的阶段性为主进行分类，有单段气化、两段（单简、双简）或多段气化等。

(11)以过程的操作方式为主进行分类，有连续间歇式或循环式气化等。 回答时间：2011年

2.煤的气化现在一般用什么方法

气化煤是指煤在特定的设备内，在一定温度及压力下使煤中有机质与气化剂（如蒸汽/空气或氧气等）发生一系列化学反应，将固体煤转化为含有CO、H2、CH4等可燃气体和CO2、N2等非可燃气体的过程。

【条件】 煤炭气化时，必须具备三个条件，即气化炉、气化剂、供给热量，三者缺一不可。 【过程】 气化过程发生的反应包括煤的热解、气化和燃烧反应。

煤的热解是指煤从固相变为气、固、液三相产物的过程。煤的气化和燃烧反应则包括两种反应类型，即非均相气-固反应和均相的气相反应。

【性质】 不同的气化工艺对原料的性质要求不同，因此在选择气化煤工艺时，考虑气化用煤的特性及其影响极为重要。气化用煤的性质主要包括煤的反应性、粘结性、结渣性、热稳定性、机械强度、粒度组成以及水分、灰分和硫分含量等。

3.煤炭气化包含哪些内容,各有什么特点

煤炭气化是指煤在特定的设备内，在一定温度及压力下使煤中有机质与气化剂（如蒸汽/空气或氧气等）发生一系列化学反应，将固体煤转化为含有CO、H2、CH4等可燃气体和CO2、N2等非可燃气体的过程。煤炭气化时，必须具备三个条件，即气化炉、气化剂、供给热量，三者缺一不可。

气化过程发生的反应包括煤的热解、气化和燃烧反应。煤的热解是指煤从固相变为气、固、液三相产物的过程。煤的气化和燃烧反应则包括两种反应类型，即非均相气-固反应和均相的气相反应。不同的气化工艺对原料的性质要求不同，因此在选择煤气化工艺时，考虑气化用煤的特性及其影响极为重要

百科名片

[煤炭气化流程]

煤炭气化流程

煤炭气化是指煤在特定的设备内，在一定温度及压力下使煤中有机质与气化剂（如蒸汽/空气或氧气等）发生一系列化学反应，将固体煤转化为含有CO、H2、CH4等可燃气体和CO2、N2等非可燃气体的过程。煤炭气化时，必须具备三个条件，即气化炉、气化剂、供给热量，三者缺一不可。

目录

简介

气化用煤的性质

煤炭气化工艺

煤炭气化技术应用领域

1. 1）作为工业燃气

2. 2）作为民用煤气

3. 3）作为化工合成和燃料油合成原料气

4. 4）作为冶金还原气

5. 5）作为联合循环发电燃气

6. 6）作煤炭气化燃料电池

7. 7）煤炭气化制氢

8. 8）煤炭液化的气源

简介

气化用煤的性质

煤炭气化工艺

煤炭气化技术应用领域

1. 1）作为工业燃气

2. 2）作为民用煤气

3. 3）作为化工合成和燃料油合成原料气

4. 4）作为冶金还原气

5. 5）作为联合循环发电燃气

6. 6）作煤炭气化燃料电池

7. 7）煤炭气化制氢

8. 8）煤炭液化的气源

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编辑本段简介

如图：

气化过程发生的反应包括煤的热解、气化和燃烧反应。煤的热解是指煤从固相变为气、固、液三相产物的过程。煤的气化和燃烧反应则包括两种反应类型，即非均相气-固反应和均相的

气相反应。

不同的气化工艺对原料的性质要求不同，因此在选择煤气化工艺时，考虑气化用煤的特性及其影响极为重要。

气化用煤的性质

主要包括煤的反应性、粘结性、结渣性、热稳定性、机械强度、粒度组成以及水分、灰分和硫分含量等。

煤炭气化工艺

煤炭气化工艺可按压力、气化剂、气化过程供热方式等分类，常用的是按气化炉内煤料与气化剂的接触方式区分，主要有：

1） 固定床气化：在气化过程中，煤由气化炉顶部加入，气化剂由气化炉底部加入，煤料与气化剂逆流接触，相对于气体的上升速度而言，煤料下降速度很慢，甚至可视为固定不动，因此称之为固定床气化；而实际上，煤料在气化过程中是以很慢的速度向下移动的，比较准确的称其为移动床气化。

2） 流化床气化：它是以粒度为0-10mm的小颗粒煤为气化原料，在气化炉内使其悬浮分散在垂直上升的气流中，煤粒在沸腾状态进行气化反应，从而使得煤料层内温度均一，易于控制，提高气化效率。

3） 气流床气化。它是一种并流气化，用气化剂将粒度为100um以下的煤粉带入气化炉内，也可将煤粉先制成水煤浆，然后用泵打入气化炉内。煤料在高于其灰熔点的温度下与气化剂发生燃烧反应和气化反应，灰渣以液态形式排出气化炉。

4） 熔浴床气化。它是将粉煤和气化剂以切线方向高速喷入一温度较高且高度稳定的熔池内，把一部分动能传给熔渣，使池内熔融物做螺旋状的旋转运动并气化。目前此气化工艺已不再发展。

以上均为地面气化，还有地下气化工艺。

4.煤的液化和气化哪种处理方法更好,说明理由

煤的气化要求的温度更高，炭与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，以及重质焦油、长链分子与水蒸气的重整反应及其自身的裂解反应。其基本都是生成可燃气体一氧化碳、氢气、甲烷等，也就是常说的煤气，家里烧的。转化率高。

煤的液化是指在较高温度下800左右（低于气化）长链复杂大分子煤组分化合物受热裂解为短链小分子化合物并被快速冷凝形成煤焦油，缺点就在于其转化率较气化低，会产生大量焦体物质（炭），污染环境难以处置。

相对而言，煤的气化要好一些，首先生成的产物组分较简单对设备的腐蚀程度小，（但高温高压水蒸气对处理设备的考验也是不小的），其次，气化工艺其对于煤的转化率远高于液化，同时液化还产生大量副产物，增大处理成本。再次，生成的产物气化产出的合成气稳定，做简单处理即可运用 。而液化所生成的焦油性质不稳定，易变质，且含有一定量的水，需精炼体制方可进一步利用。

5.煤炭气化技术有几类

早在20世纪20年代，美国就已开始采用煤炭气化装置生产气态燃料。30年代初，美国有11000台煤炭气化装置进行生产。二次大战后，因受廉价石油和天然气的影响，煤炭气化工厂纷纷停工和倒闭。70年代以后美国又开始积极研究煤炭气化技术，尤其是煤炭气化发电技术。

美国的煤炭气化技术有移动床气化装置、流体床气化装置、夹带气化装置三大类。煤炭的综合气化装置具有第二代气化技术的特点，能保证发电厂机组发电能力达到100~300兆瓦，可与现有的商业性发电厂竞争。配备现有燃气轮机的综合气化联合循环系统与常规煤蒸汽发电厂相比，前者效率更高，热耗更小，投资费用更少。美电力研究所和电力工业部门因此在加州巴斯托附近建造一座100兆瓦的煤炭气化发电厂。这种方式将成为世界各国极为有利的选择方式。

6.煤炭液化方法有几种

煤的液化方法主要分为煤的直接液化和煤的间接液化两大类。

（1）煤直接液化煤在氢气和催化剂作用下，通过加氢裂化转变为液体燃料的过程称为直接液化。裂化是一种使烃类分子分裂为几个较小分子的反应过程。

因煤直接液化过程主要采用加氢手段，故又称煤的加氢液化法。 （2）煤间接液化间接液化是以煤为原料，先气化制成合成气，然后，通过催化剂作用将合成气转化成烃类燃料、醇类燃料和化学品的过程。

煤炭直接液化是把煤直接转化成液体燃料，煤直接液化的操作条件苛刻，对煤种的依赖性强。典型的煤直接液化技术是在400摄氏度、150个大气压左右将合适的煤催化加氢液化，产出的油品芳烃含量高，硫氮等杂质需要经过后续深度加氢精制才能达到目前石油产品的等级。

一般情况下，一吨无水无灰煤能转化成半吨以上的液化油。煤直接液化油可生产洁净优质汽油、柴油和航空燃料。

但是适合于大吨位生产的直接液化工艺目前尚没有商业化，主要的原因是由于煤种要求特殊，反应条件较苛刻，大型化设备生产难度较大，使产品成本偏高。 煤直接液化技术研究始于上世纪初的德国，1927年在Leuna建成世界上第一个10万吨/年直接液化厂。

1936~1943年间，德国先后建成11套直接液化装置，1944年总生产能力达到400万吨/年，为德国在第二次世界大战中提供了近三分之二的航空燃料和50%的汽车及装甲车用油。第二次世界大战结束，美国、日本、法国、意大利及前苏联等国相继开展了煤直接液化技术研究。

50年代后期，中东地区廉价石油的大量开发，使煤直接液化技术的发展处于停滞状态。1973年，爆发石油危机，煤炭液化技术重新活跃起来。

德国、美国及日本在原有技术基础上开发出一些煤直接液化新工艺，其中研究工作重点是降低反应条件的苛刻度，从而达到降低液化油生产成本的目的。目前不少国家已经完成了中间放大试验，为建立商业化示范厂奠定了基础。

7.煤气化工艺主要有哪些

煤气化工艺

1.固定床气化工艺

先进的固定床气化工艺以鲁奇移动床加压气化为代表，其主要优点包括：可以使用劣质煤气化；加压气化生产能力高；氧耗量低，是目前三类气化方法中氧耗量最低的方法；鲁奇炉是逆向气化，煤在炉内停留时间长达1h，反应炉的操作温度和炉出口煤气温度低，碳效率高、气化效率高.虽然鲁苛气化工艺优点很多，但由于固定床气化只能以不粘块煤为原料，不仅原料昂贵，气化强度低，而且气-固逆流换热，粗煤气中含酚类、焦油等较多，使净化流程加长，增加了投资和成本.

2.气流床气化工艺

德士古炉、K-T炉、壳脾炉，以粉煤为原料的气流床在极高温度下运符（1300-1500℃），气化强度极高，单炉能力己达2500.煤/日，我国进口的德士古炉也达400~700煤/日，气体中不含焦油、酚类，非常适合化工生产和先进发电系统的要求.

气流床气化工艺的优点包括.煤种适应范围较宽，水煤浆气化炉一般情况下不宜气化褐煤（成浆困难），工艺灵活，合成气质量高，产品气可适用于化工合成，制氢和联合循环发电等.气化压力高，生产能力高.不污染环境，三废处理较方便.该工艺缺点是，高温气化为使灰渣易于排出，要求所用煤灰熔点低（小于1300℃），含灰量低（低于10%-15%），否则需加人助熔剂（CaO或Fe2O3）并增加运行成本.这一点特别不利于我国煤种的使用.此外，高温气化炉耐火材料和喷嘴均在高温下工作，寿命短、价格昂贵、投资高，气化炉在高温运行，氧耗高，也提高了煤气生产成本.

3.流化床气化工艺

鉴于以上原因，使用碎煤为原料的流化床技术一直受到国内外的关注.德国发挥了其既有传统，开发出高温温克勒气化炉，美国正努力发展以流化床气化和燃烧相结合的高效工艺（如Hybrid例工艺），预期可获得最良好的系统效率.流化床气化以空气或氧气或富氧和蒸汽为气化剂，在适当的煤粒度和气速下，使床层中粉煤沸腾，气固两相充分混合接触，在部分燃烧产生的高温下进行煤的气化.其工艺流程包括各煤、进料、供气、气化、除尘、废热回收等系统，将原煤破碎至8mm以下，烘干后进人进煤系统，再经螺旋加料器加人气化炉内，在炉内与经过预热的气化剂（氧气/蒸汽或空气/蒸汽）发生气化反应，携带细颗粒的粗煤气由气化炉逸出，在旋风分离器中分离出较粗的颗粒并返回气化炉，除去粉尘的煤气经废热回收系统进人水洗塔使煤气最终冷却和除尘.

8.常见的煤气化技术有哪几种

煤炭气化工艺可按压力、气化剂、气化过程供热方式等分类，常用的是按气化炉内煤料与气化剂的接触方式区分，主要有以下形式。

3.1固定床气化

固定床气化也称移动床气化。固定床一般以块煤或焦煤为原料。煤由气化炉顶加入，气化剂由炉底加入。流动气体的上升力不致使固体颗粒的相对位置发生变化，即固体颗粒处于相对固定状态，床层高度亦基本保持不变，因而称为固定床气化。另外，从宏观角度看，由于煤从炉顶加入，含有残炭的炉渣自炉底排出，气化过程中，煤粒在气化炉内逐渐并缓慢往下移动，因而又称为移动床气化。

固定床气化的特性是简单、可靠。同时由于气化剂于煤逆流接触，气化过程进行得比较完全，且使热量得到合理利用，因而具有较高的热效率。固定床气化炉常见有间歇式气化（UGI）和连续式气化（鲁奇Lurgi）2种。前者用于生产合成气时一定要采用白煤（无烟煤）或焦碳为原料，以降低合成气中CH4含量，国内有数千台这类气化炉，弊端颇多；后者国内有20多台炉子，多用于生产城市煤气；该技术所含煤气初步净化系统极为复杂，不是公认的首选技术。

3.2流化床气化

流化床气化又称为沸腾床气化。其以小颗粒煤为气化原料，这些细颗粒在自下而上的气化剂的作用下，保持着连续不断和无秩序的沸腾和悬浮状态运动，迅速地进行着混合和热交换，其结果导致整个床层温度和组成的均一。流化床气化能得以迅速发展的主要原因在于：（1）生产强度较固定床大。（2）直接使用小颗粒碎煤为原料，适应采煤技术发展，避开了块煤供求矛盾。（3）对煤种煤质的适应性强，可利用如褐煤等高灰劣质煤作原料。

流化床气化炉常见有温克勒（Winkler）、灰熔聚（U-Gas）、循环流化床（CFB）、加压流化床（PFB是PFBC的气化部分）等。

3.3气流床气化

气流床气化是一种并流式气化。从原料形态分有水煤浆、干煤粉2类；从专利上分，Texaco、Shell最具代表性。前者是先将煤粉制成煤浆，用泵送入气化炉，气化温度1350~1500℃；后者是气化剂将煤粉夹带入气化炉，在1500~1900℃高温下气化，残渣以熔渣形式排出。在气化炉内，煤炭细粉粒经特殊喷嘴进入反应室，会在瞬间着火，直接发生火焰反应，同时处于不充分的氧化条件下，因此，其热解、燃烧以吸热的气化反应，几乎是同时发生的。随气流的运动，未反应的气化剂、热解挥发物及燃烧产物裹夹着煤焦粒子高速运动，运动过程中进行着煤

9.煤气化求教煤气化有几种方法,哪种方法相对较好

气化效率高，是目前三类气化方法中氧耗量最低的方法；鲁奇炉是逆向气化，煤在炉内停留时间长达1h，反应炉的操作温度和炉出口煤气温度低，碳效率高煤气化求教煤气化有几种方法，哪种方法相对较好

先进的固定床气化工艺以鲁奇移动床加压气化为代表，其主要优点包括：可以使用劣质煤气化；加压气化生产能力高；氧耗量低，不仅原料昂贵，气化强度低，而且气-固逆流换热，粗煤气中含酚类、焦油等较多，使净化流程加长，增加了投资和成本.虽然鲁苛气化工艺优点很多，但由于固定床气化只能以不粘块煤为原料