十一五 大型化 2000t/d级 工业装置建 设与运行
863重大项目
工业示范 1150t/d级 工业示范装 置的建设和 运行
863重大项目
程研究
水煤浆气化
过程研究
中国石化、 化工部
国家计委
科技部
科技部
多喷嘴水煤浆技术推广应用
安阳盈德 2台4.2MPa-2200TPD 氨 泛海包头 3台6.5MPa-1500TPD 甲醇 新疆心连心 昊华国泰 2台6.5MPa-2100TPD 甲醇 内蒙五原金牛 华鲁恒升 2台6.5MPa-1300TPD 1台6.5MPa-750TPD 氨 氨 兖矿榆林 8台4.0MPa-2000TPD CTL 烟台万华 山东海力 3台6.5MPa-1500TPD 2台6.5MPa-2000TPD 甲醇、氨 氨 中盐昆山
第一类 As Cd Cr Hg Pb Se
技术
适应性
煤灰熔点 <1400℃
原料
拓展
合成气
产品 大气
水煤浆气化
煤浆浓度 >59% 灰熔点限制
烟煤 部分褐煤 部分无烟煤 石油焦
褐煤 无烟煤 生物质 污泥 ……
第二类 B Cl F Mn Mo Ni Be Cu P Th U V Zn 第三类 Ba Co I Ra Sb Sn Te
2台6.5MPa-1200TPD 氨
2台6.5MPa-1500TPD 兖州内蒙 氨 3台6.5MPa-2500TPD 甲醇 伊泰伊犁 5台4.0MPa-3000TPD 煤制油 兖矿新疆 3台6.5MPa-1500TPD 甲醇、氨 河南心连心 3台6.5MPa-1200TPD 氨 神华宁煤 3台4.0MPa-2000TPD 甲醇 盛大宁东 2台6.5MPa-2300TPD 甲醇
2001年 以来引进 19套Shell气化装置(神华两套，大唐电力两 套)，单炉规模1000t/d，2000t/d
2005年 宁煤签订合同引进5台GSP气化装置。2010年11月投 运至今，气化装置不能长周期稳定运行。
重复引进，花费专利费20亿元
国外煤气化技术的试验场
国内煤气化技术的开发历程
23
21 19 12 3 58 69 6 6
2
0 2 6 1 0 4 0 1
0
0 0 0 0 -
13
13 11 9 2 47 54 6 5
25
21 21 18 4 58 73 6 7
煤气化技术知识产权现状
气流床37% 流化床45%
实用新型 28%
固定床18%
发明 72%
专利气化炉型分布图
日本
14.6%
煤
气化
CO+H2
炼 油 电 力
冶 金
氢气
燃气 还原气
直接还原炼铁
煤气化技术是发展煤基多联产系统、煤基化学品、 IGCC、煤基液体燃料等过程的关键技术、核心技术和 龙头技术。
煤气化技术的地位
2011年我国煤炭产量35亿吨，进口量1.78亿吨。
合成氨是煤炭气化技术的最 大用户，2011年全国合成氨 生产能力5500多万吨，产量 5300万吨，年消耗煤炭约 6000万吨。
国内煤气化技术的开发历程
90年代中科院山西煤化所建立了流化床中试气化炉，
2001年工业装置运转，处理能力100t吨煤/天
90年代末期，西安热工研究院开始粉煤气化小试研究，
2006年完成日处理36吨煤中试装置
2003年，清华大学开始两段给氧水煤浆气化的研究 2006年，中科院工程热物理研究所开始输运床粉煤气化
发展 历程碑
1952年Koppers-Totzek粉煤气化技术工业化
二十世纪70年代Texaco水煤浆加压气化技术工业化
国内煤气化技术的开发历程
1984年 引进Lurgi固定床气化技术，1998年运转正常，目前 有约20台气化炉运转，单炉规模400t/d
1987年 引进Texaco水煤浆气化炉, 1992年 开始运转，目前有 20个工厂大约 60台 Texaco气化炉在运行或准备运行，单炉 规模有400t/d，500t/d，750t/d，1000t/d，1500t/d
技术 指标 工艺技术 本课题 水煤浆技术 （指南） 流化床技术 （指南） 碳转化率 冷煤气效率 有效气成分 ％ ％ ％ 比氧耗 Nm 3O2 1000 Nm 3 (CO H 2 )
≥98 ≥95 ≥93
≥79 ≥73 ≥73
≥89 ≥80 ≥72
≤350 ≤380 ≤330
单喷嘴冷壁式粉煤加压气化技术（SE气化技术）工业示范
兖矿国泰 3台4.0MPa-1150TPD 甲醇、电力 新能凤凰 3台6.5MPa-1500TPD 甲醇 兖矿鲁化 1台4.0MPa-1150TPD 甲醇
30个项目 88台气化炉
江苏索普 3台6.5MPa-1500TPD 甲醇 江苏灵谷 2台4.0MPa-2000TPD 氨 宁波万华 3台6.5MPa-1200TPD 宁波中金 甲醇、氨 2台1.5MPa-850TPD 燃气 杭州华电半山 1台3.5MPa-2200TPD 电力
实用新型专利和发明专利分布图
德国
12.41%
韩国
5.84% 7.3%
加拿大 其他国家
9.49% 50.36%
美国
其他国家气化专利分布图
煤气化技术进展及发展趋势
多喷嘴水煤浆气化技术发展历程
七五、八五 基础研究
渣油气化过
与国外先进技术差距 九五 十五
技术开发 日处理22吨 煤中试装置 的建设运行
“九五”攻关

继续加大对煤气化技术工业示范的投入，开发有市场前景、符合煤炭
青海盐湖 3台6.5MPa-2500TPD 甲醇
安徽华谊 山东久泰 6台6.5MPa-2000TPD 3台6.5MPa-1500TPD 甲醇 甲醇、二甲醚
上海焦化 2台4.0MPa-2200TPD 甲醇、CO
大型化跨越
建成并运行国内最大规模水煤浆气化装置（2000t煤/d）
2009. 6
2010. 3
我国大型化工成套技术首次向发达国家出口
中国高校最高的海外技术许可费( >1亿人民币, 至2008年）
2300t/d 5台炉
石油焦制氢
与GE、SHELL并列为国际主流煤气化技术
John Wiley & Sons,Inc.： “一种先进的替代技术”
2011-02 2008-03 2010-01
被国际重要专著和刊物作重点报道
多喷嘴粉煤加压气化及相关技术发展
•
•
2001年，科技部立项由华东理工大学和兖矿集团承担 “粉煤加压气化制备合成气”项目。 2004年10月，国内首套粉煤气化中试装置成功运行， 并通过72小时连续运行考核。
处理能力 15～45t 煤/d，气化压力 1.0-4.0MPa。 2005年以CO2作 为输送介质的粉煤 加压气流床气化技 术在中试装置上成 功运行。

国内发展煤气化技术的政策保障及建议

国家应制定相关的产业政策加以扶持，凡是新上煤化工及相关项目， 涉及煤气化技术的选型，如果国内已有成熟技术，应该优先选择国内 技术。

继续加大对煤气化基础研究的投入，促进原创技术的形成，引导大型 能源企业参与新型煤气化技术的研究与开发，进一步加强产学研用密 切合作。
多喷嘴对置式粉煤加压气化技术工业示范
国家“十一五”863计划重点项目（兖矿、华理、天辰） ——高灰熔点煤加压气化技术开发与工业示范
兖矿贵州开阳化工有限公司年产 50万吨合成氨项目 日处理煤1000吨级的多喷嘴对置 式粉煤加压气化示范装置 2013年建成投产
以高灰熔点煤（FT>1500℃）为原料，课题考核指标
2012. 8
江苏灵谷化工有限公司
神华宁煤集团气化装置
大型水煤浆气化炉通过科技部验收
国内水煤浆大型化 市场占有率100%(46台气化炉) “十二五”863计划立项 示范超大型水煤浆气化技术（2014年建成） ——国际最大规模：单炉日处理煤3000吨级
国际影响
与美国Valero能源公司签订了技术实施许可合同
基础研究
低价煤改性气化，煤与其他含碳物质共气化； 气化过程中微量元素迁移转化机理； CO2减排和利用；

大规模气化过程的模拟、集成和优化
大型化的技术途径； 高温煤气显热回收的技术途径；

工程技术
提高煤种适应性的技术途径； 开发其他煤气化技术：地下煤气化技术 、催化气化技术、分 级气化技术等
技术研究
煤气化技术知识产权现状
气化主要专利商在中国申请专利情况
主要专利商 华东理工大学
授权中国 发明专利 34
授权中国 实用新型专利 26
授权 国外专利 2
公开 专利 13
授权专利 合计 60
清华大学
山西煤炭化学研究所 西北化工研究院 国电热工研究院 北京航天万源煤化工工 程技术有限公司 壳牌 GE 鲁奇 科林
中国煤气化技术的研究与开发始于50年代末，化工部在上 海化工研究院建立煤气化小组，成为中国煤气化研究的开 端。
1966-1976年 研究与开发被迫中断。 70年代末在新疆芦草沟和山东黄县开展K-T炉中试研究，因 材料和工程问题失败。 80年代初建立了气流床水煤浆中试气化炉（临潼化肥研究 所），为后来水煤浆气化技术在国内发展发挥了重要的作 用。
中石化“十条龙”攻关项目 扬子石化建设日处理1000吨 级SE气化技术示范装置，2013 年投产 中安煤化日处理1500吨级SE 气化软件包正在编制中
煤气化技术进展及发展趋势
煤气化发展趋势
大型化是煤气化技术发展的主要趋势，也是相关产业发展 的需要，气流床技术符合大型化的要求，发展最快。
气化