国内外煤气化工艺技术的选择探讨

V SILICONI11[高新技术产业发展]国内外煤气化工艺技术的选择探讨寇征(中海油新能源投资有限责任公司 北京10015 )摘要:针对过年煤气化工业技术的不断发展，本文着手了解了国内外煤化工的发展状况，掌握煤气化工艺技术的最新动态;针对煤气化工业技术的各项原则，详细分析世界上各种煤气化工艺技术的选择方案和原料问题，探讨了其技术特性和优缺点，并对煤气化工艺技术的选择进行一系列的探讨。关键词:国内外;煤气化;选择中图分类号: X784 文献标识码: A文章编号: 1671-7597 (2013) 0120038 -01进入21世纪，我国的工业技术正在飞速发展。在迎来新的气化工艺技术替代原始的石油燃料以减少对石油资源的过度依机遇时，也面临着不少的问题。我国的煤炭资源相对丰富，但赖是目前所要 解决的问题。由于汽车的发展所带来的资源以及天然气、石油这两大块却相对贫乏。随着油价不断上涨、天然社 会环境恶劣，也是我们老百姓所关心的。中国在煤制油项目气供不应求的形势下，如何充分利用煤炭资源是我们首先要考建设方面发展 +分迅猛，以保证能源安全和实现汽车工业可持虑的问题。如何利用丰富的煤炭资源进行化工、发展煤制油等续发展 。多种煤炭综合运用，已经成为我们大家所关心的问题。2我国煤气化工艺技术的发展状况及趋势1国内外煤气化工艺的发展状况我国的煤气化工业技术广泛应用与化工、冶金建材等重工煤气化工艺技术的定义是:以煤作为工业原料，经过- -系业 部门生产。目前我国拥有煤气化工炉约4000多台，通过煤气列的化学加工后，让煤转化为各种气体、液体和固体燃料，这化 合成生产的氨和甲醇占全国产量的60%以上。因此，煤气化种技术叫做煤气化工业技术。其加工做成主要包括干馏、气工 业技术为我国农业生产提供了充足的化肥。化、液化等。2.1以气、煤为原料的合成氨生产1.1国外煤气化工艺技术的发展历程煤炭综合利用以及洁净煤技术所需要的重要技术手段是煤在英国，煤炭最初是用作燃料。在工业革命时代，煤炭的气化技术。 通过煤气化工艺技术发展煤化工、煤造油、燃料煤运用已经开始。他们率先运用焦炼技术使煤炭充分运用到大规气， 是现在重要工业化生产的龙头。在中国，煤炭的资源消费模的工业生产当中。在第一次世界 大战期间，英国的钢铁工业比例最高，占75%以 上。为解决煤工业发展所带来的影响，我得到了飞速发展，氨苯和甲醇作为火药原料也得到了大幅度的国发展煤气化工业技术是非常有必要的。需求。这样，促进了英国焦炼技术的进一步 发展。煤气化工艺技术在国际上具有代表性的主要有德士古、壳在第二次世界大战前夕以及大战期间，为了发动以及维持牌和鲁奇公司。 它们的煤气化技术主要有水煤浆气化技术和粉战争，德国开始大规模地进行大量煤制取液体燃料的研究工煤加压气化， 粉煤气化具有较明显的节氧、节煤、有效气成分作，快速发展了液体燃料的工业化生产。1923年， 德国率先发高等优势。 因此，我国充分将该技术应用到化工产品的生产、明了一氧化氢合成液体燃料，俗称费托合成法。1931年又发明燃 料电池等诸多领域。了煤直接液化制取液体燃料技术。在1939年，德国在战斗中采目前，我国的煤炭气化技术正在不断的发展，其中主要以用这两种技术产出能量总额超过170万吨。常压固定床煤气发生炉和水煤气发生炉居多。其中，国家大力作为世界上唯一的超级大国，美国拥有的煤炭资源也是非开发和引进的水煤气两段炉、鲁奇加压气化炉和德士古水煤浆常的丰富，其储存量达到2500亿吨，这一数量远超过石油和天气化技术以及煤气成分较好的干粉煤炭气化技术。为今后实现然气的储存量。其中，美国煤气化工利用的两家典型企业是伊工 业化和大型化奠定坚实的基础。而之前一直使用的固定床气斯曼公司的大平原公司。美国伊斯曼公司1983年在田纳西州投化技术和固定床常压间歇式气化技术气化都将会因效率低、能入装置，以煤气化工路线生产碳一化学 品，是美国唯一采用煤耗高、污染大而逐步淘汰。作为原料生产醋酸醋酐的大型装置。美国的大平原气化厂位于说到天然气，它是世界上供认最环保、最洁净的优质能北达科他州，化厂在1984年投入运营，采用煤生产合成天然源。 随着科学技术的不断发展，天然气的开采量逐年增大。我气，造气能力叹为观止，也在煤炭清洁方面探索了一条成功的国的天然气需求也在不断的增多，年产量达到250亿m3。道路。目前我国利用天然气为原料合成气技术法有两种，一种是与上面三个发达国家相比，南非煤气化工产业发展则具有部分氧化法，另-.种是蒸汽转化法。部分氧化法需要使用纯氧特色。由于受到其他国家的石油制裁，南非必须用煤作为生产为气化剂， 是极少采用的一种方法。蒸汽转化法包括- -段蒸汽原料发展产业，生产油品。这一项试水最终获得了成功。从转化法，换热式两段转化法和加热型两段蒸汽转化法之分。1955年到现在，总共有三套煤制油装置投入运行。其中段转化法的优点是流程短、 节省投资，因为广泛应用于市场。SASOL公司的3套煤制油装置所生产的煤化工产品超过了130换 热式两段转化工艺最有发展前途，因为其可以减少天然气的种，总产量达到了710万t/a,这在当时来讲是非常巨大的成用量， 起到节省能源的效果，今后可大量投入到工业生产当功。在20世纪80年代后开始，SASOL公 司开始利用借鉴煤气化工1艺技术，投入天然气合成油方面的研究。3煤气化工中国煤化工1.2国内的煤气化工艺技术发展状况煤气化工艺MHCN M H C属于清净煤气化由于社会经济的不断发展，中国有车一族越来越多，石油技术。 到目前为' r⊥艺又小以及煤气化炉型都燃料的投入使用也越来越多。然而中国的石油储存量相对贫有 其特点和优劣之处，这些都取决于煤种的适应性以及进行煤乏，因此政府在石油燃料替代方面一 直十分关注。如何发展煤(下转第26页)匪谷38]V SILICONI11[高新技术产业发展]I，正好是一台OLT的一块PON板的容量。机房到用户的光缆在 量较多时，如用户集中于一栋楼宇中或一栋楼宇的某几层，此ODF架成端，只需用光纤活动连接器就可以方便的对整个小区时可采用分散分光方案。所谓分散分光可以理解为光分路器置住户进行配线管理。如果采用二级分光，因配置问题，PON的于配线光缆和引入线光缆之间，也就是说位于引入线光缆的前利用率会不均衡，因地理位置的关系，有的PON 很可能只有不端 的光分配方式为分散分光，如图3所示。线路从局端机房的足10个用户，PON口的需求会超过8个。这种情况下，必须增加OLT出来，以普通管道光缆或架空光缆连接到楼宇附近路边或PON板才能满足需求，导致投资上升。大楼地下室的光缆交接箱中，再从光缆交接箱中利用分支型布2)故障诊断方便。所有入户光缆在机房ODF架成端，链路线光缆连接到楼宇的不同楼道或楼层的弱电井中的光缆分纤故障位置只需在机房用普通的0TDR即可测定，而二级分光系统盒，光分路器置于光缆分纤盒中，通过分光后，可用“8”字布.，故障点确定需要昂贵的PON专用设备，目前很多基层运营 线光缆连接到每个ONT/ONU。商还没具备条件。位于同-一栋楼宇的ONUONT3)由于插入点减少，链路的损耗减少，可能的故障点减不同楼层或楼道:少，系统的可靠性提高。位于局端机房位于楼宇附近| 光缆分纤盒3.2光分路器的位置设计路边或地下室光分路1)当采用一.级分光方式，光分路器在驻地网时，光分路器翼于此处OLTOD光境交技箱可安装在室内或室外，室内安装位置包括小区中心机房、楼内弱ONU/ONT电井、楼层线路箱等。光分路器的上联光缆可分别来自一级光交接箱、二级光交接箱或光分纤箱这3种途径。此方式主要适用于光缆分纤盒已建成的小区规模较大、用户密度高的情况，如高层住宅等。2)当采用一级分光方式，光分路器可分别设在主干层或留于此处用户配线光缆层，设在主干层时，光分路器可安装在- -级光交83 高层楼宇分散分光方案接箱、二级光交接箱或光分纤箱内。此方式适用于用户比较分3)多栋楼宇分光方案:通常情况下单栋多层楼宇的散的情况及新建用户光缆网。FTTx终端0NT/ONU有限，可采用集中分光方式。如图4所示，分3.3典型分光方案光器置于光缆交接箱中，从光缆交接箱中出来的配线光缆在楼1)当高层楼宇FTTx光接入网的0NT/ONU用户相对分散且数宇附近通过光缆接头盒进行分歧，分歧出来的光缆进入楼宇.量不多的情况下，如分散在儿栋楼字中，这种情况可采用集中内。 再通过光缆分纤盒使用布线光缆将光信号引至0NT/ONU.分光方案。集中分光可理解为光分路器置于主干光缆和配线光如有楼宇的数量为N栋，则光缆接头盒的数量应≤N-1。缆之间进行光功率分配，如图2所示。从光缆交接箱中出来并经楼宇A过光分路器分光的线路，分别以不同的配线光缆连接到不同的楼宇中，在不同的楼宇内，利用光缆分纤盒将进入此楼字的光)LT-- - ODF一光缆交接箱光缆接头盒缆中的不同光纤通过布线光缆分配至相应的0NT/ONU。位于不同楼宇内-------------------------置于此处楼宇N.1光遵分纤鑫路边城地下室ONUI/ONT接头盒光缆分|光数交按箱I光分路器置于此处光遗分纤血图4 多栋楼宇分光方案放在用户端的0NT可以向用户提供10/100Mbit/s以太网接图2 高层楼宇集中分光方案口，用于连接计算机，还可以提供电话接口以及CATV接口，从2)当高层楼字FTTx光接入网的0NT/ONU用户相对集中且数而实现数据网、 电信网、广播电视网的“三网合一”。(上接第38页)气化后的产品的实用性。可以确定的一一点是， 到目前为止还没技术 上的测试，包括可磨性指数、热稳定性等等。有真正意义上的万能煤气化炉型和气化技术。在煤气化工艺技5结语术的发展过程当中，必须经过大量工艺上的试验以及生产实.要实现煤化工，煤气化工艺是必不可少的技术基础与关践。通过不断的时间选出能够环保、节能、降低成本、提高效键。 由于煤气化装置的投资巨大，因此企业在确定煤气化工艺率并且采用容易处理的洁净煤气化技术。项目的时候一定要进行多 方面的考虑，要充分考虑到能否实现4原料煤种的选择其竞争能力。在选择煤种原料的时候也一定要作出多方面的综煤气化工艺技术的发展离不开对煤的选择。我国在选择煤合比较，比如原料煤种以及技术投资方面进行综合评估。力求种的问题上，要做到因地制宜、就地取材等方法。另外，通过不将 各种风险降低。断的学习吸收，我国也已成功研发了许多具有专利性的煤气化工艺技术，这些技术都拥有适用的煤种。在选择煤种上，首先考虑参考 文献:中国煤化工。的是就地取材。由于我国煤种繁多，在选择.上我们应该把寻找适[1]汪寿建国展动态分析[J]化肥设应的煤种放在首要位置。先选择煤种，在选择采用何种形式的气计， 2011HCNM HG化炉。其次，选择煤种一-定要了解好煤炭的品质、产量、价格、[2]张金阳,煤气化工艺选择之我见]河南化工，2008 .煤矿工厂的背景，包括运输能力、运输方式等。也要对煤炭进行[3]张荣林基于煤气化工艺技术的选择与评述].化肥设计，2008匪谷26]