煤炭气化技术虽有很多种不同的分类方法，  但一般常用按生产装置化学工程特  征分类方法进行分类，或称为按照反应器形式分类。气化工艺在很大程度上影响煤  化工产品的成本和效率，采用高效、低耗、无污染的煤气化工艺  (  技术  )  是发展煤化  工的重要前提，其中反应器便是工艺的核心，可以说气化工艺的发展是随着反应器  的发展而发展的，为了提高煤气化的气化率和气化炉气化强度，改善环境，新一代  煤气化技术的开发总的方向，气化压力由常压向中高压（  8.5   MPa  ）发展；气化温  度向高温（  1500  ～  1600  ℃）发展；气化原料向多样化发展；固态排渣向液态排渣发展。

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。           （  1  ）固定床间歇式气化炉（  UGI  ）     以块状无烟煤或焦炭为原料，以空气和水蒸  气为气化剂，在常压下生产合成原料气或燃料气。该技术是  30  年代开发成功的，  投资少，容易操作，目前已属落后的技术，其气化率低、原料单一、能耗高，间歇  制气过程中，大量吹风气排空，每吨合成氨吹风气放空多达  5 000 m  3  ，放空气体中  含  CO  、  CO  2  、  H  2  、  H  2  S  、  SO  2  、  NOx  及粉灰；煤气冷却洗涤塔排出的污水含有焦油、  酚类及*化物，造成环境污染。我国中小化肥厂有  900  余家，多数厂仍采用该技术  生产合成原料气。随着能源政策和环境的要来越来越高，不久的将来，会逐步为新  的煤气化技术所取代。              （  2  ）鲁奇气化炉        30  年代德国鲁奇（  Lurgi  ）公司开发成功固定床连续块煤气  化技术，由于其原料适应性较好，单炉生产能力较大，在国内外得到广泛应用。气  化炉压力（  2.5  ～  4.0  ）  MPa  ，气化反应温度（  800  ～  900  ）℃，固态排渣，气化炉已  定型（  MK-1  ～  MK  －  5  ）  ，其中  MK  －  5  型炉，内径  4.8m  ，投煤量（  75  ～  84  ）吨  /h  ，  粉煤气产量（  10  ～  14  ）万  m  3  /h  。煤气中除含  CO  和  H  2  外，含  CH  4  高达  10%  ～  12%  ，  可作为城市煤气、人工天然气、合成气使用。缺点是气化炉结构复杂、炉内设有破  粘和煤分布器、炉篦等转动设备，制造和维修费用大；入炉煤必须是块煤；原料来  源受一定限制；  出炉煤气中含焦油、  酚等，  污水处理和煤气净化工艺复杂、  流程长、  设备多、炉渣含碳  5%  左右。针对上述问题，  1984  年鲁奇公司和英国煤气公司联合  开发了液体排渣气化炉（  BGL  ）  ，特点是气化温度高，灰渣成熔融态排出，炭转化  率高，合成气质量较好，煤气化产生废水量小并且处理难度小，单炉生产能力同比  提高  3  ～  5  倍，是一种有发展前途的气化炉。     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**。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。     （  1  ）循环流化床气化炉  CFB         鲁奇公司开发的循环流化床气化炉（  CFB  ）  可气化各种煤，也可以用碎木、树皮、城市可燃垃圾作为气化原料，水蒸气和氧气  作气化剂，气化比较*，气化强度大，是移动床的  2  倍，碳转化率高（  97%  ）  ，炉  底排灰中含碳  2%  ～  3%  ，气化原料循环过程中返回气化炉内的循环物料是新加入原  料的  40  倍，炉内气流速度在（  5  ～  7  ）  m/s  之间，有很高的传热传质速度。气化压力  0.15MPa  。  气化温度视原料情况进行控制，  一般控制循环旋风除尘器的温度在  （  800  ～  1050  ）℃之间。鲁奇公司的  CFB  气化技术，在*已有  60  多个工厂采用，正在  设计和建设的还有  30  多个工厂，在世界市场处于**地位。     （  2  ）灰熔聚流化床粉煤气化技术           灰熔聚煤气化技术以小于  6mm  粒径的  干粉煤为原料，用空气或富氧、水蒸气作气化剂，粉煤和气化剂从气化炉底部连续  加入，在炉内（  1050  ～  1100  ）℃的高温下进行快速气化反应，被粗煤气夹带的未完  全反应的残碳和飞灰，经两极旋风分离器回收，再返回炉内进行气化，从而提高了  碳转化率，  使灰中含磷量降低到  10%  以下，  排灰系统简单。  粗煤气中几乎不含焦油、  酚等有害物质，煤气容易净化，这种**的煤气化技术中国已自行开发成功。该技  术可用于生产燃料气、合成气和联合循环发电，特别用于中小氮肥厂替代间歇式固  定床气化炉，以烟煤替代无烟煤生产合成氨原料气，可以使合成氨成本降低  15%  ～  20%  ，具有广阔的发展前景。     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**上分，  Texaco  、  Shell  *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  焦颗粒的气化反应。这种运动状态，相当于流化技术领域里对固体颗粒的“气流输  送”  ，习惯上称为气流床气化。     1  ）德士古（  Texaco  ）气化炉        美国  Texaco(2002  年初成为  Chevron  公司一部  分，  2004  年  5  月被  GE  公司收购  )  开发的水煤浆气化工艺是将煤加水磨成浓度为  60  ～65%  的水煤浆，用纯氧作气化剂，在高温高压下进行气化反应，气化压力在  3.0  ～  8.5MPa  之间，气化温度  1400  ℃，液态排渣，煤气成份  CO  ＋  H  2  为  80%  左右，不含  焦油、酚等有机物质，对环境无污染，碳转化率  96  ～  99%  ，气化强度大，炉子结构  简单，  能耗低，  运转率高，  而且煤适应范围较宽。  目前  Texaco  *商业装置是  Tampa  电站，属于  DOE  的  CCT-3  ，  1989  年立项，  1996  年  7  月投运，  12  月宣布进入验证运  行。  该装置为单炉，  日处理煤  2000  ～  2400  吨，  气化压力为  2.8MPa  ，  氧纯度为  95%  ，  煤浆浓度  68%  ，冷煤气效率～  76%  ，净功率  250MW  。     从已投产的水煤浆加压气化装置的运行情况看，主要优点：水煤浆制备输送、  计量控制简单、安全、可靠；设备国产化率高，投资省。由于工程设计和操作经验  的不完善，  还没有达到长周期、  高负荷、  稳定运行的*佳状态，  存在的问题还较多，  主要缺点：喷嘴寿命短、激冷环寿命仅一年、褐煤的制浆浓度约  59%  ～  61%  ；烟煤  的制浆浓度为  65%  ；因汽化煤浆中的水要耗去煤的  8%  ，比干煤粉为原料氧耗高  12%  ～  20%  ，所以效率比较低。     （  2  ）  Destec  （  Global E-Gas  ）气化炉        Destec  气化炉已建设  2  套商业装置，都  在美国：  LGT1  （气化炉容量  2200  吨  /  天，  2.8MPa  ，  1987  年投运）  与  Wabsh Rive  （二  台炉，一开一备，单炉容量  2500  吨  /  天，  2.8MPa  ，  1995  年投运）炉型类似于  K-T  ，  分*一段（水平段）与第二段（垂直段）  ，在*一段中，  2  个喷嘴成  180  度对置，借  助撞击流以强化混合，克服了  Texaco  炉型的速度成钟型（正态）分布的缺陷，*高  反应温度约  1400  ℃。  为提高冷煤气效率，  在第二阶段中，  采用总煤浆量的  10%  ～  20%  进行冷激  （该点与  Shell  、  Prenflo  的循环没气冷激不同）  ，  此处的反应温度约  1040  ℃，  出口煤气进火管锅炉回收热量。熔渣自气化炉*一段中部流下，经水冷激固化，形  成渣水浆排出。  E-Gas  气化炉采用压力螺旋式连续排渣系统。     （  3  ）  Shell  气化炉           Shell  气化炉壳体直径约  4.5m  ，  4  个喷嘴位于炉子下部同  一水平面上，沿圆周均匀布置，借助撞击流以强化热质传递过程，使炉内横截面气  速相对趋于均匀。炉衬为水冷壁（  Membrame Wall  ）  ，总重  500t  。炉壳于水冷管排之  间有约  0.5m  间隙，做安装、检修用。煤气携带煤灰总量的  20%  ～  30%  沿气化炉轴  线向上运动，在接近炉顶处通入循环煤气激冷，激冷煤气量约占生成煤气量的  60%  ～  70%  ，降温至  900  ℃，熔渣凝固，出气化炉，沿斜管道向上进入管式余热锅  炉。煤灰总量的  70%  ～  80%  以熔态流入气化炉底部，激冷凝固，自炉底排出。粉煤  由  N2  携带，密相输送进入喷嘴。工艺氧（纯度为  95%  ）与蒸汽也由喷嘴进入，其压力为  3.3  ～  3.5MPa  。  气化温度为  1500  ～  1700  ℃，  气化压力为  3.0MPa  。  冷煤气效率  为  79%  ～  81%  ；  原料煤热值的  13%  通过锅炉转化为蒸汽；  6%  由设备和出冷却器的煤  气显热损失于大气和冷却水。     （  4  ）  GSP  气化炉        GSP  （  GAS   Schwarze   Pumpe  ）称为“黑水泵气化技术”  ，  由前东德的德意志燃料研究所（简称  DBI  ）于  1956  年开发成功。目前该技术属于  成立于  2002  年未来能源公司  (FUTURE   ENERGY   GmbH)  （  Sustec   Holding   AG  子公  司）  。  GSP  气化炉是一种下喷式加压气流床液态排渣气化炉，其煤炭加入方式类似  于  shell  ，炉子结构类似于德士古气化炉。