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本文论述了固定床低焦油气化技术的发展现状，分析了影响焦油产率的重要因素及影响原理，以期促进固定床低焦油气化技术的发展。
作者
臧雪晶1,2,3，陈亚飞2，董卫果2,3，读 刚2,3，郭良元2,3
作者单位
1. 煤炭科学研究总院
2. 煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室
3. 煤炭科学技术研究院有限公司 煤化工分院
摘要
随着环保要求日趋严格，固定床气化焦油引起的环境问题成为制约固定床气化技术发展的瓶颈，低焦油气化应得到重视。本文介绍了固定床气化中实现低焦油气化的途径及影响因素，分析了各工艺条件对焦油产量的影响，阐述了两段炉、下吸式炉型以及两段供风式气化炉降低焦油的原理。较为普遍的是将下吸式与两段式气化炉相结合，生成的焦油含量低，燃气热量高，炉内热量损失率低，多用于生物质气化技术开发。喉口结构既能增加气速，又能提高炉内温度，促进炉内焦油裂解。气化原料、粒径、气化工艺(气化终温、压力、气化剂、催化剂等)是影响焦油产率的重要因素。高挥发分的气化原料(低阶煤、生物质等)生成的焦油较多，挥发分较低的高阶煤焦油含量很少。粒径影响挥发分析出与传热，从而影响焦油产率。温度的影响主要在于焦油裂解，焦油裂解占裂解反应的主反应时，随温度上升，焦油产率逐渐降低，因此，部分催化剂与后续脱焦油技术需根据温度对焦油的热裂解作用来降低焦油含量。增大压力会抑制挥发分析出，有利于减少焦油。通入适量水蒸气能降低焦油含量，增加氢气含量，但会降低气化温度，需进行定量参数调节。各种催化剂能有效降低焦油含量且改变煤气热值，但催化剂反应条件严格，会增加气化成本。
低焦油气化能产生清洁的新能源，是固定床气化技术的重要突破，既能提高低阶煤利用率，又能解决高挥发分的生物质、城市垃圾气化问题。煤气中焦油含量减少，有效气体成分提高，有效缓解低热值气化原料产气热值过低的问题。
文中插图
图1 长焰煤固定床加压气化
图2 两段式气化炉
图3 丹麦大学两段式气化炉
图4 下吸式气化炉
图5 两段供风式气化炉
结语
低焦油气化技术符合我国生态文明建设的要求，降低焦油是气化生产中的关键环节，直接决定了固定床气化技术能否成为清洁高效的技术，能否大规模供应燃气、发电、合成液体燃料等。为了降低固定床气化的焦油产率，减轻或免去后续炉外脱焦油的繁琐工序，首先要选择适当的可降低焦油产率的气化炉型，如下吸式气化炉、两段供风式气化炉、两段炉等。在确定炉型的基础上选择煤种和操作工艺，如高温高压是降低焦油产率的重要因素，同时根据实际情况选择合适的气化剂与催化剂，促进焦油裂解，增加煤气产量。通过优化工艺条件，有效降低焦油产量，实现绿色环保的低焦油气化。
引文格式臧雪晶，陈亚飞，董卫果,等.低焦油固定床气化研究进展[J].洁净煤技术，2019，25(5):30-38.
ZANG Xuejing,CHEN Yafei,DONG Weiguo,et al.Research progress on low tar fixed bed gasification[J].Clean Coal Technology，2019，25(5):30-38.
END
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