文/ 汪寿建
中国化学工程股份有限公司总工程师
固定床气化技术运行现状
固定床气化技术在我国的应用始于20世纪50年代，主要用于气化褐煤生产合成氨原料气。原云南解放军化肥厂是我国第1家采用碎煤加压气化炉的企业，炉型为第1代鲁奇炉。目前，云南解化集团拥有老鲁奇炉14台，其中1台改造为碎煤熔渣加压气化炉(BGL炉)，2006年投料成功。20世纪80年代中期后，碎煤加压气化炉在我国得到了较大发展，天脊集团、兰州煤气厂、哈尔滨气化厂、河南义马等企业均有碎煤加压气化炉，主要用于生产城市煤气、合成氨、甲醇、二甲醚、天然气及煤间接液化等，其中：兰州煤气厂引进的5台Mark-Ⅱ型鲁奇炉主要用于生产城市煤气，由于用户所限，现已停产;哈尔滨气化厂于20世纪80年代末从原民主德国引进5台PKM型气化炉(相当于第3代鲁奇炉);其余企业的炉型均为Mark-Ⅳ型碎煤加压气化炉。
近几年，采用碎煤加压气化装置(鲁奇炉)的企业主要有山西潞安、新疆广汇、内蒙古大唐国际克旗、新疆伊犁庆华、国电赤峰化肥、晋煤金石、大唐国际阜新、伊犁新天、河南晋煤天庆等，其中：大唐克旗的气化装置为世界首套操作压力4.0MPa的碎煤加压气化装置，于2012年5月投料试车成功;晋煤金石的碎煤加压气化装置的气化原料为晋城15号煤，目前已经投料成功，证明碎煤加压气化技术可单独处理晋城无烟块煤。
固定床气化工艺普遍存在的问题是从煤气化过程排出的废水量大，废水中含有大量的焦油、氨、酚等物质，对于这些物质目前仍旧没有很好的处理办法，虽然说可以采用设置酚、氨回收以及水气分离的方式将这些物质分离出来然后送到处理站进行处理，但是处理难度大，很难达标排放，废水处理投资和成本也比较大。
固定床气化在大唐国际克旗、新疆广汇项目运行中上还出现了炉体腐蚀的问题，在内蒙、新疆的出现了因煤质热稳定性差而不能达产的问题。
流化床气化技术运行现状
流化床气化炉由于结构简单、操作温度适中、操作方便、处理能力高、产品气不含焦油等物质、适用煤种广、可直接利用煤矿生产的10cm以下碎煤等优点，也受到部分企业的重视并得到利用。
上海焦化厂于1993年引进了U-gas煤气化技术及设备，共8台气化炉，6开2备，每台气化炉设计生产能力为煤气20 000 m3/h，于1995年4月建成投产，这也是U-gas在世界上第一套工业化装置，1995年试生产至1996年10月共运行了15000台·h，气化原料煤为中国神府煤，共5万t。该套装置实际运行结果未能达到设计指标，同时由于上海市以天然气代替城市煤气，U-gas气化炉于2002年初停止运行。2005年，SES公司与综能协鑫(内蒙古)煤化工有限公司开展合作，计划采用U-gas气化技术生产22.5万t/a甲醇、15万t/a二甲醚。2008年在山东枣庄埃新斯新气体有限公司建设了1开1备共2台400 t/d投煤量的U-gas加压气化装置，为年产10万t甲醇装置提供原料合成气。河南义马一期30万t/a甲醇项目采用2开1备共3台1200 t/d的U-gas加压气化炉于2012年6月机械竣工，12月首台气化炉成功试车。
国内于2009年开始引进TRIG循环流化床气化技术，目前已有两个项目使用该技术，分别是东莞中科(正宇)煤气化有限公司IGCC改造工程引进一台1700 t/d投煤量的TRIG气化炉和博源集团苏尼特节能降耗改造项目引进一台1200 t/d投煤量的TRIG气化炉。目前这两个项目尚未开车运行。
流化床气化技术在我国属于新型气化工艺，正处于起步阶段，距离广泛普及还有很长的一段路。流化床气化技术由于存在稀相段，所以该工艺的气化强度不高。而且，碳转化率比固定床和气流床气化炉低。
气流床气化技术运行现状
1、水煤浆气化技术运行现状
水煤浆气化技术在业内以稳定可靠著称，该气化工艺要求煤种灰熔点低于1350℃(水冷壁式的清华炉可适度放宽)，并要求煤种有较好的成浆性，一般要求58%以上，太低对气化炉运行的经济性有影响。美国德士古气化技术(现为GE气化技术)在中国有将近30年的工业化经验，有近180台气化炉成功运行，工业化程度高，技术成熟。如上海焦化煤制城市煤气/甲醇，渭河煤制合成氨/尿素，蒲城清洁能源等项目运行正常，连续运行最长时间180天。
华东理工大学的多喷嘴对置水煤浆气化技术有10年的工业化经验，技术成熟，工艺先进，运行平稳，最长连续运行时间90天，如神华宁煤、上海焦化、安阳盈德等项目都是采用多喷嘴对置水煤浆气化技术。该类气化技术其主要缺点是对煤质要求较高，气化炉烧嘴、耐火砖容易出现问题需经常更换，平均1～2个月就要停炉检修。
多元料浆煤气化也有十多年的工业化经验，技术成熟，运行平稳。清华炉与其它水煤浆气化相比，工业化运行时间较短，技术有待改进。
2、干煤粉气化技术运行现状
干煤粉加压气化技术是当今煤化工行业的主流，对煤种有相对较宽的适应性。要求入炉煤灰熔点T4小于1400℃，硅铝比大于1.6(下行水激冷工艺可适当放宽)，操作窗口大于120℃。
GSP气化在中国有几年左右的工业化经验，目前各项目运行正常，连续运行最长时间为130天，如宁夏煤业集团83万t/a二甲醚项目，山西兰花煤化工有限责任公司的“晋城3052项目。
壳牌粉煤气化技术在中国有15年的工业经验，是目前世界上最先进的煤气化技术之一，在2000—2009年国内企业先后引进了23台壳牌煤气化装置，但是因部分设备进口，操作要求高等原因，仅有一半试车或开车运行，且运行状况未达预期，出现水土不服的情况。为了解决国内一直以来对壳牌投运后运行多不正常状况的争议，壳牌和使用企业一起为加快零部件国产化、加强技术交流和知识产权保护、实现安稳运行做出了不懈的努力，目前已经实现了工业平稳运行。如大唐多伦煤制烯烃项目，云南天安合成氨项目，河南鹤壁甲醇项目，神华煤制油项目等，已取得单炉连续高负荷运行超过120天的业绩，实现了百日常态化;双环、柳化、永城等多套壳牌煤气化装置累计运行超过320天，其中最高纪录是341天。
航天炉从工业化至今已有八年的时间，经过不断实践、改进，积累了不少设计、操作经验，技术比较成熟，运行情况比较好。
粉煤气化其它工艺如两段炉、东方炉刚运用到1～2项目，工业化运行时间较短，技术有待改进和完善。宁煤炉还没还没开车，还有待观察。
