。若是富氧气化，气 化剂则为富氧空气水蒸气。加压气化般使用纯氧水蒸气作气化剂。采 用什么样的气化方式，完全取决于煤气的用途。在气化剂中用取代水 蒸气作气化剂，或者加入替代部分水蒸气作气化剂，生产出的高纯 或者具有不同组成的煤气，可满足不同的煤气用途的需要。这是项有意 义的研究课题。在这个技术领域的应用与研究中，国外报道的资料较少， 国内近几年研究的进展较快。 国外技术的开发 国外的研究主要限于用纯和纯作气化剂与焦炭生产高纯气 体，供作生产碳化工产品及其衍生物。据报道的有美国专利， 公司气化炉生产工艺，用纯氧和的混合气与焦炭进行气化，液态 排渣。只有专利报道，未见到生产装置报道。日本日特专利报道，日本钢 管株式会社高纯度制备技术，也是用纯氧和混合气与焦炭进行反 应气化，液态排渣，为了排渣顺利，加入助熔剂。公司在 气化炉上，曾建有套用纯氧和焦炭制备的工业试验 装置，但尚未工业化应用。 国外厂有过用代替部分水蒸气作气化剂的报道。据称，在不破 坏炉内正常气化的情况下，可节约水蒸气左右，同时煤气产率提高， 可节煤左右。 国内的技术研究与应用 国内各界对二氧化碳做气化剂的研究主要是从三个阶段进行的，起初 在理论上对二氧化碳做富氧气化的构想二氧化碳回收作重油造气炉的部 分气化剂的构想及至后来研究出新型高纯度气体生产技术，慢慢地开 始在各领域实施，具体如下所述 二氧化碳富氧气化的构想 年，湘江氮肥厂的黄元工程师从气化理论和综合计算上，定量 浅析了代替部分水蒸气作气化剂的可行性。主要基于以下考虑湘江 氮肥厂有套年产万油头的单醇生产装置，由于油价高，拟将油头改 为煤头，采用间歇煤气炉上吹气的后半部分和下吹气的前半部分优质水煤 气供给单醇系统。但此法限制了煤气炉使用富氧空气，需多炉供气，而且 对合成氨单醇两系统用气有交叉影响。若使用般富氧气化，煤气中氮 含量高达左右。提高氧含量，使含量达到要求，却难以保证正常 生产。于是，黄元工程师提出了气化炉采用和水蒸气作气化剂以 改善煤气组成的构想。 二氧化碳与煤气炉中炽热的碳的反应为吸热反应，避免了氧浓度高， 原料煤在氧化层过热熔融，起到了与蒸气在氧化层调节温度相似的作用， 同时减少了蒸气消耗也是种碳资源，参与反应可以降低煤耗。 他从气化理论主要是热力学和动力学分析认为，的加人，只要加人 的量适当，不但不会影响煤气炉的正常生产，而且还有利于煤气炉的生产。 并给出了采用综合计算法利用空气富氧气化和间歇煤气炉的些实际数 据，进行物料和热量平衡的结果，见表。 气化剂用量纯氧蒸气煤气 产量转化率 表煤气组成 可以看出，煤气成分中，含量较高，但可通过变换，脱碳来 调节。由于的消除，大幅度降低了甲醇合成的弛放气量，也适合作单 醇的生产用气。 二氧化碳回收作重油造气炉的部分气化剂 回收作重油造气炉的部分气化剂是北京化工四厂设想的项技 术。该厂有造气装置的单元产生股稳定的放空二氧化碳气流，其 流量约左右，含含，且成分稳定。技术 人员设想将该气体返回用作气化炉的部分气化剂。 重油氧化造气是指重油和气化剂氧气进行部分燃烧，由于反应放出热 量，使部分碳氢化合物发生热裂化以及裂化产物的重组反应，最终获得以 和为主体的合成气。在氧气中加入后，增加了元素和元素。 由于元素的增加，可节省重油消耗由于元素的增加，进料的氧气量 会下降。技术人员通过计算得出在生产同样合成气的情况下，加人 后，可提高产气量约，节省氧气量约。整个回收工艺每年可节省 重油约，仅原料费用每年可降低万元。 新型高纯度气体生产技术 在气化炉中用纯和纯作气化剂与焦炭反应，可以生产高纯度的 。最近几年此项研究在国内比较活跃。在此项技术中，除参加反应 外，还起到热载体的作用和调节温度的作用，它可以控制燃烧层最高温度 在原料焦炭的灰软化温度以下，防止灰渣结块。所使用的氧气纯度大于 ，的纯度大于。种气体经比例调节进人混合器，通过 炉篦均匀分布到炉内，与焦炭发生反应。煤气中达左右，经提纯 后获得的高纯产品气。 该技术是全国煤化工设计技术中心协同济南石化集团有限公司共同 开发的。据介绍，该工艺也可采用水蒸气和作气化剂，以煤为原 料生产富含的煤气，满足各种工艺需要。该技术已在浙江江山化工股 份有限公司赤天化四川维尼纶厂新沂农药厂等十余家单位应用，涉 及医药农药甲醇醋酸及醋酐等羰基合成领域。 用或替代部分水蒸气作气化剂或作输送气，国内的研究有定进 展。煤炭科学研究总院青年科学基金已批准立项开展对此项技术进行研究 从煤炭气化技术的发展趋势看，使用加压气化技术是必然的。对加压固定 床气化技术，使用水蒸气和纯氧作气化剂，如果借鉴前面介绍的技 术与经验，用替代部分水蒸气作气化剂，可减少水蒸气用量，增加煤 气中含量，这对于羰基合成有利。如所产富含的煤气与富含的 焦炉煤气或与氯碱工业产生的大量含氢气体反应，生产其他化工产品。 而对于和这样的干煤粉气流床气化技术，目前采用高压氮气将 煤粉输送至气化炉，这样增加了煤气中氮气含量，降低了有效气成分 的含量，也降低了煤气热值，无论是化工合成除合成氨外，还是作燃料 气均不利。若采用作为输送煤粉的介质，则可中的氮 气含量，并改善煤气的组成。由于利用了，减少了温室气体的排放， 对改善大气环境有利同时，符合循环经济资源再利用及清洁生产原则。 技术来源成熟情况及先进性的评价 本技术属于宜化股份公司消化吸收并创新开发，年月日授 权公告的种流化床气化炉的气化工艺方法及其装置专利公开了 种用或空气为气化剂的流化床气化炉的气化工艺方法及 其装置。整个制气过程分供空气燃烧和供气化两个阶段，两阶段循环 交替，燃烧阶段与气化阶段的时间分配为，以水分和挥发份高的煤 种为原料时，采取在燃烧阶段加煤，使煤在燃烧阶段除掉水分挥发分而 成为焦炭。该方法只是简要介绍了空气和两个阶段相互转换操作的方 法，并未提供如何供。 结合以上所述，此技术在理论上已经得到证明可行，但在实际运用中 却很少见到。目前全国各地化工厂制气技术均有所不同，而二氧化碳的气 化剂利用却必须与自身的造气工艺技术相结合。 针对宜化型粉煤成型连续气化炉生产特点，宜化技术人员使用 做为气化剂进行系列中小规模的工业化试验，基本达到了预期效果，并 掌握了大量运行数据。有较好的经济社会效益，为了使该技术得到工业 化推广，宜化拟在现有生产装置上进行运用。 示范效果评价及推广应用前景分析 方面，从人类自身生存发展的需求以及受国际大环境的影响，国 家对节能减排循环经济项目十分支持，国家发改委财政部等各部委均 有相关推进措施，依托各类工业企业省市纷纷建立起多元化的循环经济 生态工业园及循环经济生态城市。 另方面，国际社会对二氧化碳等温室气体的减排工作早已付之于行 动，实行项目，在发展中国家购买二氧化碳减排指标国家对此类 项目持鼓励支持态度。 因此本项目即可解决本公司生产系统对气体的需求，又可以对废 气回收再利用，响应国家和国际社会对环境保护提出的倡议，为人类 和社会的可持续发展承担企业应有的责任。该技术的具有较好的推广应用 前景。 对提升行业清洁生产水平的作用和影响 在二氧化碳做气化剂清洁生产示范工程基础上，我公司项目的改造对 煤化工业清洁生产技术体系，进步优化，实现了原料替代源头减量 资源深度利用和二氧化碳零排放，大幅度提高了资源和能源利用率，为煤 化工行业大规模产业化建设提供了科学与工程支撑，该项目的投入示范运 行，成为我国氮肥行业标志性的清洁生产技术平台之。 该项目建成后，湖北宜化化工股份公司的工艺废气将全部回收利 用可综合利用废气万年，为工业园区空气质量改善做出贡 献，同时也可为企业自身的可持续发展创造有利条件，对宜昌市的企业乃 至全国同行业，在环保治污和废弃资源综合利用方面起到示范和带动作 用。 合成氨系统清洁生产改造项目 合成氨系统清洁生产改造也分为两子项目，分别为三废混然炉技术改 造及脱碳闪蒸气提氢改造，现将两个子项目示范技术来源及示范效果分析 如下 国内技术现状 三废混燃炉技术改造 吹风气回收利用是合成氨甲醇生产节能降耗的主要手段之。 国内大多数合成氨生产企业部分甲醇企业以及部分化工企业均是以 无烟块煤为原料，采用固定层煤气发生炉生产原料气。固定层煤气发生炉 是采用空气为气化剂，在生产原料气的同时有大量吹风气的产生，其气量 约为原料气量的倍，吹风气的成分如下 。 造气吹风气不仅含有大量的可燃气体，排放温度也较高，并且含有少 量的污染物或。造气工段不仅产生大量的吹风气，同时还有大量 的具有定热值的废灰废渣产生。如直接排放不仅是能源的浪费，同时 也造成严重的环境污染。三废流化混燃炉是将合成氨甲醇企业在固定床 造气生产过程产生的吹风气造气炉渣除尘器细灰等，掺入部分煤矸石 烟煤和无烟煤末，在三废流化混燃炉内燃烧而制取高位热能蒸汽的装置。 产出的中温中压蒸汽经抽背式蒸汽汽轮机发电机组，抽出定压力等级的 蒸汽供系统使用，背压后的低压蒸汽供造气，实现合成氨尿素生产企业 两煤变煤和两炉变炉的目标。 第第二代吹风气回收利用装置的缺点，第三代吹风气回收利 用装置三废混燃炉的诞生。 从上世纪八九十年代起，合成氨甲醇生产企业便开始了吹风气的 回收利用，随即产生了第代和第二代吹风气燃烧炉。第代造气吹风气