對氣化用煤的要求

煤的氣化，是指把固體的煤轉化為煤氣的過程。通常采用氧、空氣或水蒸氣等作為氣化劑，使煤的有機物轉化成含H2和CO等的可燃氣體。由于氣化劑和煤氣成分的不同，大致可分為空氣煤氣、混合煤氣、水煤氣和半水煤氣等。目前，氣化爐種類雖然很多，但不外乎固定床、沸騰床和懸浮床三種類型。氣化爐型不同，對煤質的要求也就不同。

(1)固定床氣化爐常壓固定床氣化爐一般采用25~50mm的塊煤，但如爐內壓力為2~3MPa、氣化溫度為750~900℃左右時，要求入爐原料煤的粒度在6~50mm，羅加指數小于13。所用煤種以年輕煤為佳。一般可采用褐煤、長焰煤、氣煤、不粘煤或弱粘煤。煤灰熔點T2＞1200℃為宜。煤的活性越大越好。塊煤的熱穩定性和機械強度也以高者為佳。如采用液態排渣的魯奇加壓氣化爐，由于氣化溫度約1250℃，最好用煤灰熔點T2低于1200℃的年輕煤。因為熔點越低，灰渣越易排出。

魯奇加壓氣化爐生產煤氣的熱值可達16747kJ/m3左右，既可作城市煤氣，又可作人造合成石油，合成氨和合成甲醇等原料氣，這是我國今后煤氣工業的主要技術方向。如無塊煤，也可用褐煤煤磚代用，但成本會增高。目前國內普遍使用的以無煙煤為原料制造半水煤氣(合成氨的原料氣)的威爾曼等固定床氣化爐，和以弱粘結煤，大同煤最理想，為原料制造燃料的煤氣爐，均須用塊煤，最理想的是粒度25~50mm的中塊煤，也可用13~50mm、13~25mm或25~70mm的各種塊煤。如用煙煤為原料，要求膠質層最大厚度v值小于16mm，灰分不超過25%，硫分小于2%，機械強度在65%以上。制造合成氨用的無煙塊煤要求有較好的熱穩定性，因為熱穩定性差的無煙塊煤在氣化爐內受熱很容易崩裂成碎片甚至粉末，會減低產氣率，甚至影響正常運轉或造成停爐事故。煤的灰熔點T2要求在1200℃以上為宜。因為灰熔點過低的煤，在氣化爐內灰渣容易結塊掛爐，影響產氣率和氣體質量。氣化設計部門提出的發生爐煤氣用煤的質量要求見表1。

表1發生爐煤氣用煤的質量要求

必須說明的是，各種氣化用煤應盡量就地取材，即使某些指標較差一些，如從生產的總成本來看合算，就不必舍近求遠去尋找煤源。

(2)沸騰床氣化爐在我國，也用沸騰床氣化爐來制造合成氨原料氣。這種氣化爐在常壓下操作，以空氣或氧氣為氣化劑，對原料煤的要求是活性越大越好(一般在950℃時CO2，分解率＞60%的煤即可)。所以用褐煤最好。也可用長焰煤或不粘煤。因為這些煤的活性都比較大、煤料的粒度小于8mm，0～1mm的煤粉越少越好，否則飛灰會帶出大量碳而降低煤的氣化率。煤的灰熔點T2最好大于1250℃，硫分最好小于2%.

(3)柯柏斯-托切克(K-T)爐K-T爐是一種粉煤懸浮床氣化爐，利用在常壓下連續運轉的高速氣化工藝，生產制合成氨的煤氣。這種爐子的氣化溫度高達1400～1500℃，對煤種要求不嚴，幾乎什么樣的煤都可以使用。如對高硫、低熔點、易碎、粘結、加熱膨脹的各種煙煤，無煙煤和褐煤均可使用。由于氣化反應在不到1秒鐘內就完成，因此煤粉的粒度越細越好，水分一般在1%～5%左右。如用褐煤，先要進行干燥使水分降到5%～10%，煙煤和無煙煤應使水分干燥到1%左右。煤的灰熔點越低，氣化裝置的運轉也越容易。目前也可用灰分高達35%左右的褐煤。