各种煤气化工艺的优缺点1、常压固定层间歇式无烟煤（或焦炭）气化技术这是目前我国生产氮肥的主力军之一，其特点是采用常压固定层空气、蒸汽间歇制气，要求原料为25-75mm的块状无烟煤或焦炭，进厂原料利用率低，单耗高、操作繁杂、单炉发气量低、吹风气放空对大气污染严重。

从发展看，属于将逐步淘汰的工艺。

2、常压固定层间歇式无烟煤（或焦炭）富氧连续气化技术这是从间歇式气化技术发展过来的，其特点是采用富氧为气化剂，原料可采用8-10mm粒度的无烟煤或焦炭，提高了进厂原料利用率，对大气无污染、设备维修工作量小、维修费用低，适合于有无烟煤的地方，对已有常压固定层间歇式气化技术的改进。

3、鲁奇固定层煤加压气化技术主要用于气化褐煤、不粘结性或弱粘结性的煤，要求原料煤热稳定性高、化学活性好、灰熔点高、机械强度高、不粘结性或弱粘结性，适用于生产城市煤气和燃料气，不推荐用以生产合成气。

4、灰熔聚流化床粉煤气化技术中科院山西煤炭化学研究所的技术，2001 年单炉配套20kt/a 合成氨工业性示范装置成功运行，实现了工业化，其特点是煤种适应性宽，可以用6-8mm以下的碎煤，属流化床气化炉，床层温度达1100C左右，中心局部高温区达到1200-1300C,煤灰不发生熔融，而只是使灰渣熔聚成球状或块状排出。

床层温度比恩德气化炉高100-200C，所以可以气化褐煤、低化学活性的烟煤和无烟煤，以及石油焦，投资比较少，生产成本低。

缺点是气化压力为常压，单炉气化能力较低，产品中CH4含量较高（1%-2%，环境污染及飞灰综合利用问题有待进一步解决。

此技术适用于中小氮肥厂利用就地或就近的煤炭资源改变原料路线。

5、恩德粉煤气化技术恩德炉实际上属于改进后的温克勒沸腾层煤气化炉，适用于气化褐煤和长焰煤，要求原料为不粘结或弱粘结性、灰分小于25%-30%灰熔点高（ST大于1250C）、低温化学活性好的煤。

至今在国内已建和在建的装置共有9 套，14 台气化炉。

属流化床气化炉，床层温度在1000C左右。

目前最大的气化炉，用富氧气化，最大产气量为40000m3/h半水煤气。

缺点是气化压力为常压，单炉气化能力还比较低，产品气中CH4含量高达1.5%-2.5%，飞灰量大、对环境的污染及飞灰综合利用问题有待解决。

6、GE德士古（Texaco）水煤浆加压气化技术GE德士古（Texaco）水煤浆加压气化技术，属气流床加压气化技术，原料煤经磨制成水煤浆后用泵送进气化炉顶部单烧嘴下行制气，原料煤运输、制浆、泵送入系统比Shell 和GSP等干粉煤加压气化要简单得多，安全可靠、投资省。

单炉生产能力大，目前国际上最大的气化炉日投煤量为2000t,国内已投产的最大气化炉日投煤量为1000t。

对原料煤适应性较广，气煤、烟煤、次烟煤、无烟煤、高硫煤及低灰熔点的劣质煤、石油焦等均能作气化原料。

但要求原料煤含灰量较低、还原性气氛下的灰熔点低于1300C，灰渣粘结特性好。

气化压力从2.5、4.0、6.5到8.0MPa皆有工业性生产装置在稳定长周期运行，装置建成后即可正常稳定生产。

气化系统的热利用有两种形式，一种是废热锅炉型，可回收煤气中的显热，副产高压蒸汽，适用于联合循环发电；另一种是水冷激型，制得的合成气水气比高达 1.4，适用于制氢、制合成氨、制甲醇等化工产品。

气化系统不需要外供蒸汽、高压氮气及输送气化用原料煤的N2和CO2气化系统总热效率高达94%-96%高于Shell干粉煤气化（为91%-93% 和GSP干粉煤气化（为88%-92%。

气化炉结构简单，为耐火砖衬里。

气化炉无转动装置或复杂的膜式水冷壁内件，所以制造方便、造价低，在开停车和正常生产时无需连续燃烧一部分液化气或燃料气（合成气）。

煤气除尘也比较简单，无需价格昂贵的高温高压飞灰过滤器，投资省。

碳转化率达96%-98%有效气成分（CO+H2为80%-83%有效气（CO+H2比氧耗为336-410m3/km3，有效气（CO+H2比煤耗为550-620kg/km3。

国外已建成投产的装置有 6 套，15台气化炉；国内已建成投产的装置有7套，21台气化炉，正在建设、设计的装置还有4 套，13 台气化炉。

已建成投产的装置最终产品有合成氨、甲醇、醋酸、醋酐、氢气、一氧化碳、燃料气、联合循环发电。

各装置建成投产后，一直连续稳定、长周期运行。

装备国产化率已达90%以上，由于国产化率高，装置投资较其它加压气化装置都低。

水煤浆加压气化与其它加压气化装置建设费用的比例为Shell法：GSP法:多喷嘴水煤浆加压气化：水煤浆法=(2-2.5) ：(1.4-1.6) ：(1.2-1.3) ：1。

国内已掌握了丰富的工程技术经验，已培养出一大批掌握该技术的设计、设备制造、建筑安装、煤种评价、试烧和工程总承包的单位及工程技术人员，所以从建设、投产到正常连续运行的周期比较短，这是业主所期望的。

缺点是气化用原料煤受气化炉耐火衬里的限制，适宜于气化低灰熔点的煤。

碳转化率较低，比氧耗和比煤耗较高。

气化炉耐火砖使用寿命较短，一般为1-2 年，国产砖寿命为一年左右，有待改进。

气化烧嘴寿命较短，一般使用2 个月后，需停车进行检查、维修或更换喷嘴头部，有待改进和提高。

7、多元料浆加压气化技术多元料浆加压气化技术是西北化工研究院提出的，具有自主知识产权。

其基本生产装置与水煤浆加压气化技术相仿，属气流床单烧嘴下行制气。

典型的多元化料浆组成为煤60%-65%、油料10%-15%水20%-30%粘度不大于2500CP。

但在制备多元化料浆时掺入油类的办法与当前我国氮肥工业以煤代油改变原料路线的方针不符合，是不可取的，有待改进。

8、多喷嘴(四烧嘴)水煤浆加压气化技术“九五”期间，华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂、中国天辰化学工程公司承担了国家重点科技攻关课题“新型(多喷嘴对置)水煤浆气化炉开发”。

该技术为气流床多烧嘴下行制气，气化炉内用耐火砖衬里。

开发成功后，相继在山东德州华鲁恒升化工有限公司建设了一套气化压力为6.5MPa、日处理煤750t的气化炉系统，于2005年6月正式投入运行，至今运转良好。

在山东滕州兖矿国泰化工有限公司建设了两套气化压力为 4.0MPa、日处理煤1150t的气化炉系统，于2005年7月21 日一次投料成功，运行至今。

多喷嘴气化炉与单烧嘴气化炉相比，比煤耗可降低约2.2%，比氧耗可降低8%，这是很有吸引力的。

同时调节负荷比单烧嘴气化炉灵活。

适宜于气化低灰熔点的煤。

但目前暴露出来的问题是这两个厂的气化炉都存在气化炉顶部耐火砖磨蚀较快和炉顶超温的问题；以及同样直径同生产能力的气化炉，其高度比德士古单烧嘴气化炉高，又多了三套烧嘴和其相应的高压煤浆泵、煤浆阀、氧气阀、止回阀、切断阀及连锁控制仪表，一套投煤量1000t/d 的气化炉投资比单烧嘴气化炉系统的投资多2000-3000 万元，而且多增加维护检修费用。

该技术有待进一步在生产实践中改进提高。

9、壳牌（Shell ）干粉煤加压气化技术壳牌（Shell ）干粉煤加压气化技术，属于气流床加压气化技术。

可气化褐煤、烟煤、无烟煤、石油焦及高灰熔点的煤。

入炉原料煤为经过干燥、磨细后的干煤粉。

干煤粉由气化炉下部进入，属多烧嘴上行制气。

目前最大的气化炉是日处理2000t 煤，气化压力为3.0MPa，国外只有一套用于商业化联合循环发电的业绩，尚无更高气化压力的业绩。

这种气化炉采用水冷壁，无耐火砖衬里。

采用废热锅炉冷却回收煤气的显热，副产蒸汽，气化温度可以达到1400-1600C，气化压力可达3.0-4.0MPa，可以气化高熔点的煤，但为了操作稳定，仍需在原料煤中添加石灰石作助熔剂。

该种炉型原设计是用于联合循环发电的，国内在本世纪初开始有13 家相继引进14 套气化装置，其最终产品有合成氨、甲醇、氢气、气化压力3.0-4.0MPa 。

其特点是干煤粉进料，用高压氮气气动输送入炉，对输煤粉系统的防爆要求严格；气化炉烧嘴为多喷嘴，有4 个（也可用6 个）对称式布置，调节负荷比较灵活；为了防止高温气体排出时夹带的熔融态和粘结性飞灰在气化炉后的输气导管换热器、废热锅炉管壁粘结，采用将高温除灰后的部分330-350C气体与部分水洗后的160- 165C气体混合，混合后的气体温度约200C，用返回气循环压缩机加压送到气化炉顶部，将气化炉排出的合成气激冷至900C 后，再进入废热锅炉热量回收系统，不但投资高，多耗动力，而且出故障的环节也多；出废热锅炉后的合成气，采用高温中压陶瓷过滤器，在高温下除去夹带的飞灰，陶瓷过滤器不但投资高，而且维修工作量大；据介绍碳转化率可达98-99%；可气化褐煤、烟煤、无烟煤、石油焦；冷煤气效率高达80-83%;有效气（CO+H2比煤耗为550-600kg/km3，比氧耗为330-360m3/km3，比蒸汽（过热蒸汽）耗为120-150kg/km3，可副产蒸汽880-900kg/km3。

其存在的问题是专利商只有一套用于发电的装置，缺乏用于煤化工生产的业绩。

所以我国引进的Shell 煤气化装置只设一台气化炉单系列生产，没有备用炉，在煤化工生产中能否常年连续稳定生产应予高度重视。

一套不设备用炉的Shell 煤气化装置投资相当于设备用炉的Texaco 气化装置投资的2-2.5 倍，排出气化炉的高温煤气用庞大的、投资高的废热锅炉回收显热副产蒸汽后，如用于煤化工，尚需将蒸汽返回后续一氧化碳变换系统，如用于制合成氨和氢气，副产的蒸汽还不够用。

同时另外还需要另设中压过热蒸汽系统用于气化。

目前Shell 带锅炉的干煤粉加压气化技术并不适用于煤化工生产，有待改进。

10、GSP干煤粉加压气化技术GSP干煤粉加压气化技术，属于气流床加压气化技术，入炉原料煤为经过干燥、磨细后的干煤粉，干煤粉由气化炉顶部进入，属单烧嘴下行制气。

气化炉内有水冷壁内件，目前最大的GSP气化炉是每天投煤量720t褐煤，操作压力2.8MPa,操作温度1400C，有6年采用褐煤为原料进行气化的经验。

气化高灰熔点的煤时，可以在原料中添加石灰石作助熔剂，因采用水冷激流程，所以投资比Shell炉要省得多，两者投资不是Shell炉：GSP炉=（1.34-1.67）: 1，适用于煤化工生产。

碳转化率可达到98%-99%，可气化褐煤、烟煤、次烟煤、无烟煤、石油焦及焦油，冷煤气效率高达80%-83%，合成气有效气（CO+H）2 含量高达90%以上，有效气（CO+H2比煤耗为550-600kg/km3，比氧耗为330-360m3/km3,比蒸汽（过热蒸汽）耗为120-150kg/km3。

水冷壁的盘管内用压力为4.0MPa、温度达250C的水冷却，在盘管内不产生蒸汽，只在器外冷却水循环系统中副产0.5MPa的低压蒸汽。

气化炉外壳还设计有水夹套，用冷却水进行冷却，外壳温度低于60C，所以热损失比较大。