常压固定床造气的应用与展望(3)

3 常压固定床间歇气化技术的展望

常压固定床间歇气化技术在中国已走过50个春秋，为化工、化肥中小型企业作出了突出的贡献。随着时代的发展，资源的逐步枯竭，能源的利用率已是全社会及全球关注的问题。进入21世纪我国提出了节能减排的战略目标。节能减排、能源综合利用，保持生态平衡，造福子孙后代已是全社会的责任，每个公民责无旁贷。然而，常压固定床间歇气化技术存在能耗高、污染重、煤利用率低的弊端，但又是化工化肥煤气化的主要工艺，食之无味，弃之可惜。淘汰这种气化技术只是时间的问题，只有将常压固定床间歇气化技术改为连续气化。

3.1 常压固定床间歇气化与富氧（纯氧）连续气化的对比分析

将常压间歇气化改为连续气化，在原炉型基础上增加空分装置，改动控制系统。连续气化是等径间歇气化煤气炉产气量的1.8～2.5倍，且热损失少，蒸汽分解率高，气体质量好，煤炭的利用高，返焦含量低，无吹风气排放，节能减排，安全环保。

3.1.1 连续气化无吹风阶段，富氧（纯氧）+蒸汽连续入炉，气化反应可以维持两大平衡（物料、热量），压力和温度稳定，介质流向一致，热损失少，气质好，蒸汽分解率高，产气量

1大，煤炭利用率高，氨醇成本低。间歇气化每个循环的6个步骤中，吹风占/3的时间，储存的

热量利用40%，60%的热量去吹风气回收或放空，即使回收也是用无烟煤换蒸汽，烟煤与无烟煤价格差得大，不经济，且污染环境，放空更是浪费，每循环过后周而复始，炉温变化大，产气量不稳定。

3.1.2 连续气化工艺流程简单，操作稳定，便于管理。程控阀门少，故障率低，维修费用少，气体成分易调节。间歇气化流程复杂，操作不稳定，不便于管理，程控阀门多，开关频繁，故障率高，维修强度大，费用高，气体成分不便于调节。

3.1.3 连续气化取消吹风阶段，无吹风气排放，环保好，间歇气化吹风气放空，热损失大，浪费能源，污染环境。

3.1.4 连续气化正常生产中，程控阀门不需开关步骤，噪音小，安静，稳定性好；间歇气化阀门开关频繁，气体流向交替变化，噪音大，不利于健康。

3.1.5 连续气化气体中CO2比间歇法高6％～8%，有联醇工艺可消化一部分，若有碳酸氢铵基本消化完，无这两种的工艺可采取其他方式回收利用，实现变废为宝，循环经济，节能减排。回收的CO2送入造气炉，实现三种气化剂连续气化，可大大提高有效气体含量，降低生产成本。

以上两种气化技术的对比分析表明，连续气化从工艺技术、原料消耗、安全环保、操作稳定、维修费用、产气量、蒸汽消耗等方面，均优于间歇气化技术，是煤气化技术小规模大发展之必然趋势。

4 连续气化种类

连续气化有纯氧连续气化（氧浓度99.5%）和富氧（氧浓度50％～60%）连续气化。纯氧连续气化又分为纯氧＋CO2气化和纯氧＋蒸汽气化两种。

（1）纯氧＋ CO2气气化技术

称为焦（煤）部分氧化还原法，简称CO炉。CO炉利用纯氧和CO2作为气化剂，通过常压固定床以焦（煤）为原料连续气化的方法制备高纯CO气，煤气中CO为68％～71%，通过后面的净化、压缩、精脱硫变压吸附提纯等工序，最终得到纯度大于96%的CO，可生产甲酸、甲胺羰基合成等产品。此技术是一种较新型的气化技术，在国内有数十家近60台Ф2400～Ф2600

3mm煤气炉使用，发气量3000～10000 m/h（炉径不等）。

CO炉的特点：（1）结构设计独特，高径比大于3∶1；铸钢炉箅具有强破渣和排灰功能，合理均匀分布气化剂，从而保证气化过程达最佳状态，使CO2得到充分还原，提高CO质量；实现连续自动加焦和不停炉下灰，为连续气化提供了安全技术保障。（2）干燥原料焦吊运或皮带输送至加煤料仓，实现自动控制入炉量，纯氧和脱碳系统或再生的CO2按一定的气气比混合自炉底加入，在炉内高温条件下进行部分氧化还原反应，生产粗CO煤气。（3）可连续制气，运行费用低，效益显著。CO2取代了蒸汽作气化剂，CO2发生氧化还原反应，起到了调节温度和热载体的作用，控制火层温度在t2点以下，防止结疤。（4）焦燃烧完全，返焦＜5%。

（5）无吹风阶段，没有热损失，清洁生产，安全环保，经济效益好，CO2可循环再生利用，变废为宝，节能减排，环保，保持生态平衡。

（2）富氧（50％～60%）或纯氧（99.5%）＋蒸汽连续气化