煤制气工艺 COAL TO GAS
煤制气工艺是以煤为原料，经加压气化后脱硫提纯，制得含有可燃组分的气体。该工艺技术先进、高度集成、能源效率高且环保，产出的洁净合成气可用作化工原料气、工业燃料气，也是氢冶金重要的还原性气体来源。
按加工方法、煤气性质和用途划分：煤气化得到的水煤气、半水煤气、空气煤气（又称发生炉煤气）发热值较低，统称为低热值煤气；煤干馏焦化得到的焦炉煤气属于中热值煤气，可供城市作民用燃料。
水煤气 / 半水煤气
以水蒸气或水蒸气与空气的混合气为气化剂，主要可燃组分为 CO 与 H₂，是合成氨、合成甲醇等化工装置常用的原料气。
空气煤气（发生炉煤气）
以空气为气化剂，因含氮量较高，发热值偏低，多用作工业燃料气。
焦炉煤气
由煤干馏焦化得到，属中热值煤气，热值高于气化煤气，可供城市作民用燃料。
煤气中的一氧化碳（CO）和氢气（H₂）是重要的化工原料，可用于合成氨、合成甲醇等，因此将用作化工原料的煤气称为合成气；合成气也可由天然气、轻质油和重质油制得。
基本气化反应 REACTIONS
加压气化是煤制气的核心单元。气化炉内煤与气化剂在高温下反应，生成以 CO、H₂ 为主的有效气，三条基本反应如下：
C + CO₂ → 2CO（吸热反应）
C + H₂O → CO + H₂（水煤气反应，吸热）
C + 2H₂ → CH₄（甲烷化反应，放热）
前两个为吸热反应，是有效气（CO + H₂）的主要来源；第三个为放热反应，生成甲烷并释放热量。工业上通常以空气（或富氧）与水蒸气作为气化剂，通过气化剂配比、温度与压力控制来调节合成气的组成与热值。
工艺流程 PROCESS FLOW
煤制气装置的典型流程：煤经卸料器、小煤斗送入气化炉，在气化剂作用下加压气化；出炉煤气经高温旋风分离器、蒸汽预热器、余热回收器与省煤器回收显热并副产蒸汽，再经布袋除尘器、两级煤气冷却器降温除尘，进入煤气脱硫系统脱除 H₂S，最后由加压风机送出，供烧结、SNG、还原剂或发电单元使用。
工艺特点 ADVANTAGES
公司提供的煤制气工艺是一个技术先进、高度集成、能源效率高且环保的范例，核心特点体现在六个方面。
清洁
生产过程中焦油及酚、氰类物质零排放；煤气中 H₂S ≤20mg/Nm³、粉尘 ≤10mg/Nm³，清洁程度可与天然气媲美。
资源转化
将低价值的煤转化为高价值的清洁合成气，可用于化工原料、工业燃料或发电。
高效
采用全逆流换热，可回收 90% 以上的煤气显热；高温助燃技术可显著提高煤气热值。
运行成本低
使用碎煤，不必采用昂贵的块煤，显著降低制气成本。
能源梯级利用
通过余热锅炉、省煤器、冷却塔热回收等多级别热回收系统，最大限度产生蒸汽和电力，显著提高整体能效。
环保合规
集成了除尘、脱硫等单元，有效控制污染物排放，并对灰渣进行综合利用。
推荐煤种与煤质指标 COAL QUALITY
推荐煤种为烟煤、次烟煤与褐煤。为兼顾气化强度、煤气组成与装置长周期运行，煤质宜满足下表指标：
| 项目 | 指标要求 |
|---|---|
| 推荐煤种 | 烟煤、次烟煤、褐煤 |
| 煤的热值 | ≥4500kcal/kg（褐煤为干燥后指标） |
| 空干基挥发分 | ≥28% |
| 空干基灰分 | ≤20% |
| 焦渣特性 | ≤4 |
| 软化温度（S.T.） | ≥1150℃ |
煤气成分 GAS COMPOSITION
以空气和水蒸气作为气化剂时，煤气主要成分如下表（体积分数）：
| 主要成分 | CO | H₂ | CH₄ | CO₂ | N₂ | 低位热值 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 体积 Vol.(%) | 40~45 | 40~44 | 1~3 | 2~4 | 2~3 | 2650kcal/Nm³ |
CO 与 H₂ 合计占比 80% 以上，是合成气的有效组分；CH₄ 与 CO₂ 含量较低，N₂ 主要来自气化剂中的空气。该煤气经脱硫提纯后，即可作为化工原料气、工业燃料气或直接还原用还原气。
与氢冶金的衔接 TO HYDROGEN METALLURGY
这套工艺生产的洁净合成气，正是氢冶金工艺中除「绿氢」之外另一种重要的还原性气体来源。煤经加压气化得到的 CO + H₂ 混合气，经净化与脱硫提纯后送入直接还原炉，在 900℃ 级温度下将铁氧化物还原为金属铁（DRI）。
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