国内煤化工气化炉技术国产化进展及市场前景分析

aizixun8

十年前，国内煤化工的核心装置气化炉基本上依赖引进国外先进技术。

10年后的今天，国内自主煤炭气化技术发展迅速，特别是水煤浆气化技术的国产化，使我们国内大型项目摆脱了对进口技术的依赖。

气化炉作为化工项目的核心，需要巨大的投资。一台年处理25万吨原煤的进口品牌气化炉成本接近1亿元，而国产化后的价格仅为进口价格的三分之一。

目前国内煤化工行业使用的气化炉约有40种。到2020年，我国煤气化炉需求量将达到2250台。中国已成为全球最大的煤气化炉市场。

煤化工气化炉根据煤的性质和对煤气的不同要求，有多种气化方式。根据煤颗粒的运动状态，相应的气化设备有固定床（移动床）气化炉、流化床（沸腾床）气化炉、气流床煤气化炉。

从煤的相态来看，两种主流气化炉是水煤浆和干粉煤。

随着国内气化技术的逐步完善，一系列国内新炉型陆续投产，实现长期运行。另外，进口炉型专利费昂贵，初期投资过多。新项目已逐渐采用廉价且易于操作的熔炉。国内炉型和国外一些炉型正在逐渐下降。

固定床气化炉：进入国内市场最早，投资高，蒸汽需求量大，产气量略小。

主要供应商有：

美国UGI：我国以煤为原料的合成氨厂大部分煤气发生炉都是基于UGI炉型开发的。

其优点是设备简单、操作方便。其缺点是：由于常压操作生产强度低，生产需要高压的合成气时能耗较高，且对煤种要求严格，通常必须使用有一定粒度要求的无烟煤或焦炭。该炉为直立筒形结构，底部有水套，顶部有耐火衬，底部有旋转炉排，便于排灰排渣。

国内主要应用项目：金煤集团、湖北三宁、枫溪集团合成氨项目

德国鲁奇：产能大，以块煤为原料，特别适合褐煤，碳转化率高，负荷调整方便。缺点是投资大、结构复杂、加工难度高。

国内主要应用项目：大唐煤制气、新疆广汇能源、河南义马等项目

德国BGL（液体造渣鲁奇炉）：BGL炉是英国BG公司与德国鲁奇联合开发的炉型。与其他氧气气化系统相比，BGL气化炉消耗的氧气更少。从而整体效率显着提高。

BGL工艺非常适合在IGCC工艺系统中为燃气轮机生产燃气，其整体效率主要取决于燃气轮机的效率。

流化床（沸腾床）气化炉：对劣质煤粉适应性强，废水量小，传热效率高。

德国温克勒（HTW）：高温温克勒HTW气化技术是一种加压气泡式流化床气化技术，广泛适用于褐煤等劣质煤。其气化工艺主要包括进料单元、气体化学单元、合成气冷却单元、干式除尘单元和合成气洗涤单元。

美国KBR炉：KBR气化技术是干粉进料、干排灰（无渣）、粗合成气废锅炉工艺的运输床气化技术。该技术使用耐火衬里气化炉

US U-GAS：U-gas气化工艺由美国天然气技术研究所（IGT）开发。它是一种单级流化床粉煤气化工艺，利用灰附聚进行操作。目前与张家港化工机械有限公司合资。

恩德炉：恩德炉实际上是温克勒沸腾床煤气化炉的改进型。适用于褐煤、长焰煤的气化。原煤要求不结块或弱结块，灰分小于25-30%。具有较高的灰熔点）和良好的低温化学活性。截至目前，我国已建成或在建气化炉13套22座。

气流床气化炉：

壳牌粉煤气化：壳牌垃圾锅炉工艺是目前工业应用中经验最丰富的干粉气化技术。可气化褐煤、烟煤、无烟煤、石油焦及高灰熔点煤。送入炉内的原煤是经过干燥并细磨的干煤粉。

缺点是投资高、设计复杂、建设周期长、维护困难。

国内主要应用项目：中石化安庆、广西流花、云天化天安、湖北双环化工、神华集团内蒙古煤制油

美国GE（德士古）水煤浆：水煤浆加压气化技术，是一种气流床加压气化技术。原煤被磨成水。

然后将煤浆泵入气化炉顶部单燃烧器向下产气。原煤输送、制浆、泵入系统比壳牌、GSP等干粉煤加压气化简单得多。安全可靠，在中国很常见。四大炉型之一，喂料水煤浆，煤质要求低，单通道生产能力大，运行稳定，气化热效率高，无废气排放。

缺点是：耗水量大、耗氧量大、投资额高。

目前，国内化肥和烯烃装置大多采用德士古气化炉。

国内主要应用项目：中石化茂名、齐鲁、金陵、神华宁煤、山东鲁南化肥、兖矿集团、新奥集团、陕西渭河。

西门子GSP：GSP气流床气化技术具有煤种适应性广、处理能力大、气化效率高、碳转化率高、环境友好等突出优点。

GSP气化的原料有干法和湿法两种。它可以气化煤炭，也可以处理其他化工过程中的废物和边角料，例如化工废液和煤焦油。 GSP气化炉的气化室有耐火砖和水冷墙两种结构。可根据原料的不同性能，选择不同的结构。

国内主要应用项目：安徽怀化、神华宁煤、江苏灵谷、中电投新疆

国内主要气化炉：

华东理工大学多喷嘴对置气化炉：水煤浆通过气化炉中上部同一水平面上对称布置的四个预膜喷嘴。它与氧气一起进入气化炉，在炉内形成冲击流，强化了气化炉。传热传质完成雾化和气化反应过程。

国内主要项目：烟台万华、大连恒力、山东华鲁恒盛、中原大华、兖矿鲁南

金华炉：由山西省清洁能源研究院牵头，山西阳煤枫溪肥业（集团）有限责任公司与山西阳煤化工机械（集团）有限责任公司联合开发的先进可靠的煤水锅炉。清华大学煤浆气化技术。

金华炉以水煤浆为原料。气化炉分为三部分。上部为气化室，采用水冷壁结构。来自气化室的高温气体进入废锅炉段回收热量并产生高压蒸汽，然后循环冷却。与急冷式气化炉相比，金华炉可回收高压蒸汽，更适合气化高灰熔点煤和低浓度水煤浆。

国内主要项目：阳煤枫溪、山南南药、新疆天植辰业、河南金大地、中海天业化工

太空炉：太空炉又称HT-L煤粉加压气化炉。太空炉的主要特点是热效率高（高达95%）和碳转化率（高达99%）；气化炉为水冷壁结构，可耐1500℃～1700℃高温；对煤种要求低，可实现原料国产化。

对煤种适应性广，可气化从烟煤、无烟煤到褐煤。也适用于高灰分、高水分、高硫分的煤种。

国内主要应用项目：宁夏宝丰能源、山东九泰能源、永煤龙宇

国产两段炉：TPRI两段干煤粉加压气化技术由西安热工研究院有限公司研制成功，具有自主知识产权。两级干煤粉加压气化技术采用两级气化。 ，将气化炉出口煤气温度从1400~1500℃降低至900℃，而壳牌干粉煤加压气化技术利用回收回气将气化炉出口煤气温度骤冷至900℃。

国内主要应用项目：中化集团辛集化工、内蒙古士林化工、四川金翔、青岛三利化工

SE东方炉：2011年8月10日，中国石化集团公司与华东理工大学正式签署“单喷嘴冷壁粉煤加压气化技术”合作协议。该技术被命名为SE气化技术（SE：+ECUST）（简称：SE-东方炉技术）

国内主要应用项目：中安联合、扬子石化

除了以上国内主流应用的气化炉外，国内市场上使用的气化炉技术还有很多：科林炉、E-GAS气化炉、赛丁炉、熔灰聚合气化炉、多元浆液气化炉等。华能炉、赛丁炉、神宁炉、KSY气化炉、东宇炉、五环炉、金航炉、NT-L炉、云梅炉、SG-旋风气化炉、R-GAS气化炉、CAGG气化炉、JE-金梅炉、HY-GAS气化炉、PGCC等离子气化炉、沉没滚筒炉、清华炉、煤科炉。

目前国内主流煤气发生炉的工艺选择主要集中在国产多喷嘴、德士古水煤浆、GSP干煤粉、​​壳牌等第二代气流床。

经过近20年的国产化努力，国内具有自主知识产权的水煤浆气化技术发展迅速，后来居上，逐步取代德士古。

干粉煤粉气化技术较为先进，在我国起步较晚，系统也相对复杂。国内技术发展远远落后于水煤浆气化技术。国内干煤粉气化技术要占据国内市场还需要很长时间。要走的路。