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，则可以大大减少煤气中的氮 气含量，并改善煤气的组成单元，在常温下脱除原料气中 及以上组分，同时利用加热的解析气作为单元的再生冲洗气， 在该联合工艺中，可以有效地脱除原料气中饱和水和等杂质，保证 后续塔吸附剂的寿命，并对原料气组分的变化起缓冲作用。该装置自 投产年多来，运行直很稳定，吸附剂没有更换，对原料气适应能力强， 回收率达到，产品浓度达到。另外，单元还可 以置于单元之后，用于脱除产品氢气中微量杂质如等， 进步纯化氢气。纯化后氢气纯度可达以上，高于电解氢气的 纯度，可用于需高纯氢气的特殊场所。 变温变压吸附技术是在传统的变压吸附技术基础之上，进步研发出 来的联合工艺的开发应用项目，技术先进，成熟可靠，该技术被国家工信 部列为氮肥行业清洁生产技术推行方案中推广技术，本次改造采用成 都天立化工科技有限公司变压吸附提氢技术。 示范效果评价及推广前景应用 合成氨系统清洁生产改造项目所包含的三废混燃炉改造及脱碳闪蒸 气提氢技术改造两个子项目属于氮肥行业清洁生产技术推行方案中推 广的技术，示范效果较强。三废混燃炉及脱碳闪蒸气提氢技术改造，为化 工企业增效减排增效节能取得了良好的效果。目前三废混燃炉技术应用 和在建项目余个，遍布山东山西河北河南江苏甘肃四川 福建吉林黑龙江云南湖北重庆等省市，并走出了国门进入了朝 鲜。由于三废混燃炉具有系统阻力小能够充分利用废气废渣，实现两 炉变炉两煤变煤，实现了热电联产，给企业带来了显著的节能 效果和客观的经济效益，应用前景广阔。 随着氮肥行业清洁生产评价指标体系氮肥行业清洁生产技术推 行方案中华人民共和国清洁生产促进法等法律法规的发布实施，对 氮肥行业的资源与能源消耗指标污染物产生指标资源综合利用指标等 方面规定了明确的准入值。这系列行业节能减排政策规定的出台，必将 有力地推动了氮肥行业清洁生产节能减排工作进程，加快上述清洁生产 技术的推广和应用。 对企业来讲，采用国家推广的清洁生产技术，不仅对企业自身的节能 降耗降低成本增强市场竞争力有利，而且在实现经济效益的同时，实 现了人与环境的和谐发展可持续发展，实现了清洁生产和节能减排的双 重功效，经济效益环境效益和社会效益齐头并进，相得益彰。所以，该 项目应用前景广阔。 对提升行业清洁生产水平的作用和影响 实施清洁生产技术是我国国民经济的项基本国策，清洁生产是国家 基本建设的贯方针，也是企业降低生产成本，增加经济社会环保综 合效益的有效途径。如何在现有条件下充分利用生产余热减少能源损耗， 在生产的各环节挖掘节能潜力，引进先进技术，对原有设备进行更新改造， 提高企业整体综合水平，是国家节能政策对化工行业提出的要求，也是企 业实现利润最大化的根本要求。本项目改造即是生产环节中这理念的实 施，并且经济效益可观。 合成氨系统清洁生产改造项目的实施，将年减少万废气排放， 并对造气炉渣等充分利用，年利用量万吨，减少万吨的烟尘排放。 年节约原料煤万吨年，增产蒸汽量万吨年。折算节标煤共计 吨年，环境效益节能效益明显。 项目改造实施方案具体可见可行性研究报告 二氧化碳回收用作造气气化剂技术改造项目 改造原理 代替蒸汽作气化剂通入到炉中与炭层发生如下反应  生成的经变换后发生如下反应为计算方便，假设完全转化  在气化层中，当通入水蒸汽时，水蒸汽与炭的反应为  由于反应和是连续反应，将相加得  此即反应。 从原理上分析，代替水蒸汽通入造气炉与高温炭层进行反应，与 完全通水蒸汽与高温炭层进行反应，两者相比较，从技术上分析，结果是 样的，最终都是得到和，因而也是可行的。 改造前工艺叙述 现有工艺流程采用空气与蒸汽交替进入型煤气化炉，利用空气与碳反 应提高碳层温度，再将蒸汽通入气化炉，使碳与蒸汽在高温条件 下，生成合成氨或甲醇所需的和，通过回收方式控制气体成分，以 实现空气与水蒸汽的交替生产的过程。 改造方案 在现有的空气和水蒸汽气化设备及流程，改造台原型煤气化造气 炉夹套锅炉炉底，配套建设台气体缓冲罐，用气体替代部分 水蒸汽与空气交替进入型煤气化炉，首先利用空气