【正文】 1）氣化爐底的爐箅改為噴咀布風(fēng)，解決了爐箅易結(jié)渣的問(wèn)題，有利于提高氣化溫度，提高氣化爐運(yùn)轉(zhuǎn)率；（ 2）氣化爐中上部增設(shè)二次進(jìn)風(fēng)噴咀，出口增設(shè)干式旋風(fēng)除塵器，將煤氣夾帶的細(xì)煤粒和熱灰回收，返回氣化爐內(nèi)，再次流化氣化，形成熱物料循環(huán)，降低飛灰中含碳量，使碳轉(zhuǎn)化率有所提高。 Ⅰ 期工程建 Ф 3800 魯奇爐二臺(tái)，采用魯奇公司專利技術(shù)，除灰鎖爐箅引進(jìn)外，其余設(shè)備中國(guó)國(guó)內(nèi)制造。魯奇爐內(nèi)徑 Ф 3800，有廢鍋流程，屬第三代魯奇爐技術(shù)。魯奇爐內(nèi)徑為 Ф 2600，無(wú)廢鍋流程，屬第一代魯奇爐技術(shù)。試驗(yàn)證明該技術(shù)比空氣間歇?dú)饣纱蟠笱娱L(zhǎng)有效制氣時(shí)間，使氣化強(qiáng)度及單爐制氣能力大幅度提高，而且無(wú)廢氣排放，可有效地控制對(duì)環(huán)境的污染，是環(huán)境友好的工藝。目前有 500 余家合成氨企業(yè)在應(yīng)用， XXXX 年的合成氨產(chǎn)量占全國(guó)氨產(chǎn)量的 ％，是我國(guó)目前煤氣化應(yīng)用最廣泛的技術(shù)。 ：從過(guò)去作廢渣處理發(fā)展到現(xiàn)在將爐渣回收供低熱值循環(huán)流化床鍋爐或三廢混燃爐作燃料，使原料煤的碳轉(zhuǎn)化率大大提高。 ： 從過(guò)去的 500Nm3/m2 ：從體型、出氣口方位、爐箆的形式與傳統(tǒng)的都 作了很大的變動(dòng)與改進(jìn)。該技術(shù)設(shè)備制造容易，生產(chǎn)操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、建設(shè)投資少。目前已經(jīng)成功開(kāi)發(fā)出對(duì)煤種適應(yīng)性廣、氣化壓力高、生產(chǎn)能力大、 4 氣化效率高、污染少的新一代煤氣化工藝，主要有荷蘭殼牌（ Shell）的 SCGP工藝、美國(guó)道（ DOW）化學(xué)公司的 DOW 氣化工藝、美國(guó)德 士古（ Texaco）的水煤漿氣化工藝、德國(guó)的 GSP 氣化工藝等。 20 世紀(jì) 70 年代初國(guó)際上出現(xiàn)了能源危機(jī)，發(fā)達(dá)國(guó)家出于對(duì)石油天然氣供應(yīng)前景預(yù)測(cè)，紛紛把發(fā)展煤氣化技術(shù)作為替代能源重新提到議事日程，并加快了煤氣化新工藝研究的步伐。其特點(diǎn)是能處理含高灰的原料煤，生成煤氣中基本不含焦油和酚等，甲烷含量 ～ 2％，爐內(nèi)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故障少，運(yùn)轉(zhuǎn)率可達(dá) 95％。魯奇爐要求原料煤有較高的活 性，較弱的粘結(jié)性和一定的粒度，能使用含水分和灰分很高的煤。 按床層壓力等級(jí)分類：低壓（＜ ）、中壓（ ～ ）、高壓（＞ ） 按排渣狀態(tài)分類：干法（固態(tài)）、熔聚和融渣（液態(tài)） 煤氣化工藝自第一臺(tái)常壓固定床空氣間歇?dú)饣癄t（又稱 爐） 1882年設(shè)計(jì) 1913 年工業(yè)化后，至今有 100 多年的歷史。加上我國(guó)自行研究開(kāi)發(fā)的固定床無(wú)煙煤富氧氣化技術(shù)、灰熔聚流化床粉煤氣化技術(shù)、恩德?tīng)t粉煤氣化技術(shù)、多噴嘴水煤漿加壓氣化技術(shù)、多原料煤 2 加壓氣化技術(shù)、二段式干煤粉加壓氣化技術(shù)、多噴嘴對(duì)置式干粉煤加壓氣化技 術(shù)、航天爐氣化技術(shù)等，可以說(shuō)我國(guó)是世界上研究與應(yīng)用各種煤氣化技術(shù)最多的國(guó)家。由于我國(guó)化石能源富煤、缺油、少氣的具體條件（詳見(jiàn)我國(guó)能源生產(chǎn)總量與構(gòu)成表 1），因此我國(guó)合成氨生產(chǎn)原料的結(jié)構(gòu)是以煤為主要原料，XXXX 年產(chǎn)量中以煤為原料的占到 ％。 表 1 我國(guó)能源生產(chǎn)總量與構(gòu)成 * 年 份 XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX 能源生產(chǎn)總量 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤 原煤占生產(chǎn)總量比例 ％ 原油占生產(chǎn)總量比例 ％ 天然氣占生產(chǎn)總量比例 ％ 水電占生產(chǎn)總量比例 ％ *摘自 XXXX 年中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒 煤氣化在合成氨生產(chǎn)過(guò)程中是關(guān)鍵工序，它所消耗的能源占有全部生產(chǎn)能耗的 70％左右，是直接影響產(chǎn)品成本與企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的主要因素，因此對(duì)煤氣化技術(shù)的研究已成為大家十分重視與關(guān)注的課題。 本文就合成氨生產(chǎn)已使用的各種煤氣化工藝做個(gè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)述，以供各企業(yè)在進(jìn)行原料結(jié)構(gòu)調(diào)整與技術(shù)改造中作參考。 德國(guó)于 20世紀(jì) 30 年代至 50 年代研究開(kāi)發(fā)成功了固定床碎煤加壓氣化的魯奇爐、流化床的常壓溫克勒爐和氣流床的常壓 KT 爐等。其缺點(diǎn)是煤氣中甲烷含量高， 3 用于化工合成時(shí)需專門加以處理；煤氣中夾帶焦油和酚等雜質(zhì)，為煤氣的凈化和污水處理帶來(lái)復(fù)雜性。缺點(diǎn)是碳效率低，飛灰含碳高，原料煤?jiǎn)魏母摺?80 年代中期完成示范工廠或?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化的煤氣化技術(shù)有熔渣魯奇爐（ BCG/Lurgi）、高溫加壓溫克勒爐（ HTW）、西屋流化床氣化爐（ KRW）、 U－ Gas 灰熔聚流化床氣化爐等等。這新一代煤氣化技術(shù)主要特點(diǎn)是：氣化爐的生產(chǎn)強(qiáng)度更高，單臺(tái)爐處理量更大，能使用多種煤和盡量多的細(xì)粉煤，更能滿足環(huán)境要求，且氧耗、煤耗下降、煤氣成分明顯改善，提高了煤氣化的經(jīng)濟(jì)性和綜合效率。我國(guó)于 20世紀(jì) 1935 年引進(jìn)該技術(shù)，主要用于生產(chǎn)合成氨。 5 ：從過(guò)去四通考克與水壓自動(dòng)機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在 DCS 油壓自動(dòng)控制與爐況尋優(yōu)控制。 h 左右提高至現(xiàn)在的 1300～1500m3/m2而且爐渣經(jīng)燃燒回收熱量后其灰渣還可以制水泥與粉煤粉磚，使資源得到綜合利用，獲取最大效率。 6 提升型固定床間歇?dú)饣夹g(shù)的工藝系統(tǒng)流程示意圖 1。目前在應(yīng)用的廠家有：安徽淮化集團(tuán)公司化肥廠（ 5 臺(tái)Ф 2745 爐）黑龍江化肥廠（ 7 臺(tái)Ф 3000 爐與 12020Nm3/h 制氧裝置）、河南平頂山化肥廠（ 3 臺(tái) Ф 3000 爐與 6000Nm3/h 制氧裝置）、吉化公司化肥廠、江蘇新亞集 團(tuán)化肥廠（ 2 臺(tái)Ф 2400 爐與 1500Nm3/h 制氧裝置）等。 甘肅省蘭州煤氣廠， 20 世紀(jì) 80 年代末，以易貨貿(mào)易方式從原捷克斯洛伐克民主共和國(guó)引進(jìn)，用于生產(chǎn)城市煤氣。 黑龍江省哈爾濱氣化廠， 20 世紀(jì) 90 年代初從原德意志民主共和國(guó)引進(jìn)，用于生產(chǎn)城市煤氣并聯(lián)產(chǎn)甲醇。該工藝流程與山西天脊集團(tuán)公司基本相同，只是局部作了改進(jìn)。（ 3）廢熱鍋爐裝置于旋風(fēng)除塵器之后，除塵后煤氣通過(guò)廢熱鍋爐，使?fàn)t管的磨損大為降低，同時(shí)避免了爐管的積灰，延長(zhǎng)了廢鍋的使用壽命和檢修周期。 12 圖 4 灰熔聚流化 床粉煤氣化工藝流程示意圖 氣流床方面 ① 水煤漿加壓氣化： 該法是屬濕法進(jìn)料的氣流床加壓氣化工藝，是世界上先進(jìn)的氣化技術(shù)之一。 2020 年又建成一套 P= 2800 爐一臺(tái)水煤漿氣化試驗(yàn)裝置。第一套工業(yè)生產(chǎn)裝置（ Φ 2800 爐三臺(tái)、 P=）在山東德州華魯恒升化工股份公司 于 2020 年 12 月投運(yùn)，此后兗礦國(guó)泰化工有限公司采用該技術(shù)的生產(chǎn)裝置（ Φ 3400 爐二臺(tái)、P=）也于 2020 年 10 月正式運(yùn)行。該技術(shù)從 20 世紀(jì) 70 年代開(kāi)始，幾十年來(lái)經(jīng)歷了小試、中試及工業(yè)示范裝置等不同階段的研究試驗(yàn)。 2020 年中石化湖北分公司與安慶分公司〈均是 30 萬(wàn)噸 /年合成氨〉的油改煤工程與云南云天化股份公司，云南沾化集團(tuán)公司新上的二套50 萬(wàn)噸 /年合成氨裝置分 別引進(jìn)投煤量 2020t/d 與 2700t/d 該氣化技術(shù)， 2020年遼寧大化集團(tuán)甲醇項(xiàng)目引進(jìn)投煤量 1200t/d 該氣化技術(shù)，河南省永城煤炭電力集團(tuán)與中原大化集團(tuán)甲醇項(xiàng)目分別引進(jìn)投煤量 2200t/d 與 2020t/d 該氣化技術(shù)，中國(guó)神華集團(tuán)公司煤制油制氫裝置引進(jìn)投煤量 4400t/d 2 臺(tái)該化技術(shù)，引進(jìn)裝置建設(shè)與投產(chǎn)情況見(jiàn)表 6。 煤種適應(yīng)范圍與煤質(zhì)要求 ①提升型 固定床間歇法：適用無(wú)煙煤與焦炭，要求灰分＜ 25％，灰熔點(diǎn)＞ 1200℃，粒度 15～ 75mm，也能使用各種無(wú)煙粉煤加工成型的型煤（煤制粉系統(tǒng)煤粉倉(cāng)煤粉鎖斗原料煤 干灰循環(huán)氣化爐噴嘴 噴嘴氧氣蒸汽破渣機(jī)渣罐渣池中壓蒸汽廢熱鍋爐過(guò)熱蒸汽激冷氣除灰干灰系統(tǒng)干灰外用或返回濕洗返回氣返回氣粗煤氣 18 球與煤棒） 。水份＜ 5％（外在水）、灰分＜ 25％、粒度＜ 6mm 定量控制 ＜ 的比例越少越好。水分（收到基水分）褐煤 6－ 10％，其它 1－ 6％，灰分干基＜ 24％，灰熔點(diǎn) FT＜ 1350℃，粒度：＜ （ 100目）＞ 90％ 。 氣化型式與工藝條件 五種煤氣化工藝的氣化條件與型式見(jiàn)表 7。 20 表 8 各種氣化技術(shù)煤氣成分?jǐn)?shù)據(jù)表 氣化方法 煤 氣 成 分 （ V％） 煤 種 備 注 CO2 O2 CO H2 N2 CH4 提升型固定層間歇?dú)饣? 5~7 5~6 ~ ~ 31~32 36~ 36~41 54~ 18~21 ~2 ~ ~