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“煤气化理论与技术”专题

来源：洁净煤技术

行业视野: 煤化工
类别; 94个
关键词; 87位
专家; 21篇
论文; 23924IP
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100 t/d气化飞灰预热燃烧锅炉设计与运行

作者(Author)：满承波, 朱建国, 吕清刚, 欧阳子区, 刘敬樟

摘要：煤气化技术是煤炭梯级利用的主要方式之一，近年来发展迅速、使用广泛。但煤气化过程无法将煤中的碳全部转化利用，煤经过气化后仍有部分可燃物残留在气化飞灰中。其中循环流化床煤气化产生的气化飞灰碳含量相对较高，低位发热量达12～25MJ/kg，若能加以利用会显著提高碳的利用率。气化飞灰的挥发分极低，传统燃烧技术很难处理。为了实现气化飞灰的高效燃烧，并同时控制燃烧的NOx排放水平，提出并发展了预热燃烧技术。该技术将气化飞灰在流化床预热燃烧器中进行预热，在缺氧条件下通过化学反应产生热量将燃料自身预热至850～950 ℃并脱除部分燃料氮，再将预热后的燃料通入煤粉炉炉膛，在炉内通过分级配风实现高效低NOx燃烧。针对一台采用预热燃烧技术的气化飞灰预热燃烧锅炉，开展调试和工程试验，通过考察预热燃烧器和炉膛内的温度分布和变化规律、气化飞灰的燃烧效率以及NOx原始排放，研究气化飞灰的预热特性、预热后的高温气固混合燃料的燃烧特性和NOx排放特性。结果表明，预热燃烧锅炉可以燃用挥发分<3%的气化飞灰，锅炉运行稳定，气化飞灰燃烧效率可达98%以上，NOx原始排放浓度最低可达261.94 mg/m3，经脱硝处理能达到超低排放。预热燃烧锅炉实现了气化飞灰的高效低氮燃烧，证明了预热燃烧技术在超低挥发分燃料处理方面的可行性和技术先进性。

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洁净煤技术

2021年第03期

524

480
西北地区气流床煤气化细灰理化特性研究

作者(Author)：王文钰, 李伟, 梁晨, 任强强

摘要：气化细灰是气流床气化炉的出口粗煤气经过洗涤后黑水沉淀得到的产物，是一种煤基固体废弃物，尚无大规模资源化处置方案。为了开发气化细灰高效脱碳技术，利用激光粒度仪、元素分析仪、扫描电子显微镜及能谱仪、X射线衍射仪、X射线荧光光谱仪、BET比表面积分析仪、热重分析仪等分析设备针对我国西北地区3种气流床煤气化细灰（DSG、HL、SH）的化学成分、粒径、微观形貌、孔隙结构、熔融特性和燃烧特性进行分析。结果表明：气化细灰水分较高均在40%以上,热值均低于10 MJ/kg,挥发分低，且孔隙结构差，表面存在熔融渣层。较差的孔隙结构阻碍未燃碳与氧气接触，制约了气化细灰的脱碳反应。热重分析中DSG、HL、SH的失重率分别为13%、29%和17%，相比3种气化细灰中原本的残碳16%、37%和48%，DSG气化细灰残碳消耗81%，HL气化细灰残碳消耗78%，SH气化细灰残碳消耗35%。氧气浓度由21%升至30%，一定程度上提高了气化细灰反应活性。目前常规的燃烧脱碳技术无法实现气流床煤气化细灰的高效脱碳，因此需开发新型的燃烧脱碳技术，为气化细灰的资源化利用提供支撑。

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洁净煤技术

2021年第03期

582

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中石化典型地区气化炉渣基础物性分析研究

作者(Author)：杨宏泉, 孙志刚, 曲江山, 曾宪松, 张建波, 李少鹏, 李会泉

摘要：随着煤炭资源高值转化技术的不断开发与升级，气化渣是我国近年来产生的重要固废，年产生量巨大，对环境造成严重的污染。针对气化渣的资源属性，目前以低端建工建材和高端陶瓷等铝硅复合材料制备两大方面为主，但随着我国基础设施建设日趋完善，建工建材利用日趋饱和，因此气化渣高值转化利用成为当前的研究热点。但因缺乏对气化渣自身元素/物质组成的稳定性、赋存状态等方面的认识，目前多数复合材料制备处于实验室研究阶段，尚不足以实现工业化生产。以中石化不同地区气化渣为原料，分别考察不同地区细渣/粗渣的元素组成、物质组成、微观形貌及元素赋存形态，明确气化渣以铝硅酸盐玻璃体（约40%）和无定型碳颗粒（5%～50%）为主，铝硅含量总量在40%左右，铁钙含量在20%～40%，大部分钙铁与其形成共熔体，少部分钙铁单独存在；细渣和粗渣的主要区别在于粗渣颗粒含碳量（5%～20%）比细渣（20%～50%）低，细颗粒含碳量高，粗颗粒玻璃相反应活性高于细渣。

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洁净煤技术

2021年第03期

406

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煤气化渣基氨氮吸附剂的制备及吸附性能研究

作者(Author)：马超, 王兵, 樊盼盼, 严晓辉, 鲍卫仁, 常丽萍, 王建成

摘要：水中氨氮含量过高，会导致“水华”、“赤潮”等现象，破坏生态平衡。为了实现对工业和生活废水中氨氮的高效去除，以煤气化过程中产生的大宗煤气化渣经过水介旋流器分选后，得到富碳细渣（RCS）产物为原料，制备了煤气化基氨氮吸附剂，并对其氨氮吸附性能进行研究。物理吸附结果显示，吸附剂比表面积为311 m2/g。通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微（SEM）、傅里叶变换红外吸收（FT-IR）光谱等对吸附剂进行结构表征。RCS水热后生成了较为规整的A型沸石和SAPO-20型分子筛杂晶。氨氮吸附试验表明，在固液比为10g/L、溶液初始pH=6.8、氨氮初始浓度为60.0 mg/L、接触时间为1 min时，吸附剂对氨氮的平衡吸附量为3.5mg/g，去除率达51.0%。但同等条件下RCS对氨氮的去除率仅为8.1%。吸附剂对氨氮吸附等温线符合Freundlich方程,吸附剂吸附氨氮行为符合准一级动力学方程。

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洁净煤技术

2021年第03期

491

411
煤气化飞灰流态化改性与再气化特性试验研究

作者(Author)：梁晨, 褚福浩, 任强强, 王小芳

摘要：随着煤化工技术的兴起，煤气化飞灰的资源化处理成为急需解决的“卡脖子”问题。利用商业流化床气化飞灰在15kg/h改性气化试验台上进行试验，研究了流态化改性对气化飞灰形貌特性和灰熔融特性的影响以及改性飞灰的再气化特性。结果表明：利用流化态改性可实现气化飞灰在1200 ℃下的再气化。气化飞灰经流态化改性后，由于热破碎和残炭的气化反应具有清理孔隙和促进孔隙生成作用，使颗粒总孔体积和比表面积升高，同时改性气化剂水蒸气和氧气浓度的增加会进一步促进改性飞灰孔隙特性的改善。另一方面气化飞灰经流态化改性后，灰分矿物质中高熔点组分陨硫钙石转化为熔点较低的硬石膏，使灰熔融温度降低，灰分黏温曲线更平缓，临界黏度温度降低。在改性飞灰的再气化过程中，与900 ℃流态化改性过程相比，在下行气化炉1200 ℃，通过水煤气反应改性飞灰明显气化，有效气CO+H2产率达0.29m3/kg，系统碳转化率达71.2%。

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洁净煤技术

2021年第03期

449

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煤气化技术在中国：回顾与展望

作者(Author)：王辅臣

摘要：系统回顾了煤气化技术在中国150多年的发展历史，从新中国建立前、新中国建立到改革开放前、改革开放后3个阶段，分别介绍了我国引进各类煤气化技术的过程及其应用情况；以改革开放前和改革开放后2个阶段，重点概括了我国煤气化技术领域的艰难探索、系统深入研究和技术示范与应用过程中取得的重要进展与成果；对我国自主开发的主要煤气化技术的研发历程、技术特点、应用情况及最新进展进行概要阐述，并对地下气化、催化气化、加氢气化、超临界水气化、等离子体气化等新型气化技术的国内研发进展进行简要述评；总结了我国煤气化技术引进、自主研究与工程应用经验，从降低装置投资、提高系统效率、实现环境友好、协同处理液/固有机废物、融合信息化技术、开发新技术、保护知识产权等方面对煤气化技术的未来发展进行了展望。

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洁净煤技术

2021年第01期

3480

3472
煤催化加氢气化研究进展

作者(Author)：严帅, 夏梓洪, 陈彩霞, 曲旋, 毕继诚

摘要：煤加氢气化制天然气技术具有工艺路径短、热效率高等优点，其应用基础研究备受关注。但是煤中存在部分致密的芳香碳结构，加氢反应性较差，即使在苛刻的反应条件下（~1000℃，~7 MPa H2），仍难以转化。通过引入催化剂，进行煤催化加氢气化可在温和的反应条件下实现煤的碳转化率和CH4收率的同步提高。本文首先论述了碱金属（K、Na等）、碱土金属(Ca)和过渡金属（Fe、Co、Ni等）催化剂对模型碳加氢气化的催化作用原理。然后，探讨了反应温度、氢气压力、和碳结构对C-H2催化反应的影响规律。在以上基础上，考虑实际应用，分析了适用于原煤催化加氢气化的最佳催化剂及工艺条件，并从CH4和轻质液体焦油等产物生成规律、煤中碳结构随着反应的进行的衍变过程等角度，讨论了催化剂分别对煤加氢热解和热解半焦加氢气化的催化作用行为。最后，提出煤催化加氢气化联产CH4和轻质液体焦油技术从基础走向应用的进一步研究建议。

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洁净煤技术

2021年第01期

742

327
煤气化灰渣中残炭对灰渣流动性影响的研究进展

作者(Author)：王冀, 孔令学, 白进, 李怀柱, 郭振兴, 白宗庆, 李文

摘要：煤气化是以煤或煤焦为原料，以氧气（空气、富氧或纯氧）、水蒸气或氢气等作气化剂，在高温条件下通过化学反应将煤或煤焦中的有机质转化为气体燃料或下游原料的过程。液态排渣气化炉气化过程中，煤中有机质转化为合成气，矿物质经过烧结、熔融逐渐转化为固体的灰后进一步转化为液态的熔渣。由于煤中有机质在气化过程中不能达到完全转化，导致气化灰渣中含有未反应的煤焦颗粒，形成气化灰渣中的残炭。残炭的存在不仅降低了煤气化过程的碳转化率，而且对灰渣的流动性有重要的影响。本论文综述了近年来关于液态排渣气化炉灰渣中残炭及对灰渣流动性研究的最新发展动态，首先对灰渣中残炭的形成原因进行了介绍，其次重点介绍了残炭含量和理化性质、煤灰化学组成等对煤灰熔融性和灰渣黏温特性的影响规律及机制,最后介绍了灰渣中矿物质与残炭的碳热反应。

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洁净煤技术

2021年第01期

919

780

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