2004年度中国石油和化学工业协会科技奖励项目推荐（五）
栏目主持：《中国化工信息》周刊、中国石油和化学工业协会科技办
多元料浆新型气化技术
开发背景
随着石油开采量的日益减少以及石油价格的不断上涨，发达国
家相继投入大量研发资金进行石油代用品的技术开发和技术储备，煤
浆制备及其应用技术也自20世纪80年代迅速发展起来，并进入商业
化应用阶段。特别是水煤浆气化技术的工业化，最初用作代油燃料，
发展到代油用作化工原料，为煤代油技术开辟了广阔的市场，研发重
点向超低灰料浆直接代油和作为替代燃料等更广泛用途方向发展。
我国是农业大国，农业是国民经济的基础，农业可持续健康发
展离不开化肥工业的有力支持，化肥需求量与日俱增，但国内现有生
产状况不容乐观，主要以小化肥为主，其中大中型化肥厂产量仅占
33%。由于我国化肥行业长期缺乏自我发展能力，普遍存在工艺落后、
能耗高、原料短缺、污染严重、经济效益差等问题，因此进一步发展
和扩大化肥生产迫在眉睫，也是国家今后的重点发展方向。
由于我国能源资源的特点是贫油、少气、多煤，随着石油价格的
上涨，国内以油为原料的绝大多数大中型氮肥企业不堪重负，纷纷限
产或停产，经济效益下降，无法维持正常生产，给国家化肥工业发展
带来了一定的负面影响。目前国内气化技术主要依靠国外技术引进，
技术专利费用高，装置建设周期长，投资大。因此进行原料路线改造
和开发新型气化技术，实现原料多样化，已成为当务之急。
技术简介
1.基本原理
多元料浆新型气化技术由西北化工研究院开发，属湿法进料气
流床加压气化技术，采用急冷流程，料浆在加压条件下，含碳固体颗
粒与氧气发生部分氧化反应，生成以co和h2为有效组分的粗合成气，
制备的合成气可用于生产合成氨、甲醇、氢气、煤液化制油、联合循
环发电等。
该技术主要包括多元料浆制备技术和多元料浆气化技术，大体
工艺流程为：石油焦、煤、石油沥青、油、生物质等含碳物料与水、
添加剂一同进入球磨机，进行一次湿法共磨制浆，制备的多元料浆经
高压料浆泵升压后，送入多元料浆气化喷嘴，高压氧气和料浆经喷嘴
混合、雾化后喷入气化炉，在高温及一定的操作压力下，料浆中碳与
氧发生部分氧化反应，生成主要成分为co、h2、co2的粗煤气。高温
煤气夹带末完全反应的碳粒及少量熔渣颗粒并流向下，经气化炉的出
气口进入激冷器，在激冷器中高温煤气与激冷水充分接触，使煤气降
温冷却并饱和，熔渣固化。固化后的熔渣和未反应的碳粒进入激冷器
下部的渣罐定期减压排出。冷却后的煤气和激冷水由激冷器流入气水
分离器，分离器下部的灰水经减压后去沉淀池进行灰水处理，上部出
来的煤气进入文丘里洗涤塔，经洗涤脱除煤气中的灰、碳颗粒后送入
下游的变换工段。
2.技术特点
本项技术主要特点为：① 原料适应性广，可用煤、石油焦、
石油沥青、油、生物质等含碳物料作原料；② 可直接在现有油气化
装置上代替重油进行多元料浆气化，气化系统不需做大的变动，只需
新建制浆装置；③ 装置建设周期短、投资少，主要设备完全立足于
国内；④ 气化炉结构简单，操作易控安全；⑤ 生产合成气不含焦油
等杂质，基本无三废排放，环境友好，属于绿色清洁气化技术。
多元料浆新型气化技术，已在国内3万t/a、6万t/a和30万
t/a合成氨工业化装置上得到成功应用，装置已实现长周期安全稳定
运行，各项技术指标良好，达到了降低合成氨生产成本和提高企业经
济效益的目的，具有很大的工业化推广应用价值。主要技术指标见表
1。
表1 多元料浆气化技术指标
项目名称 技术指标
多元料浆浓度/wt% ～68.5
表观粘度d=15.89s-1/mpa.s 80～665.8
稳定性(24hr析水率)/% ～1.8
碳转化率/% ～93.85
有效气体组成(co h2)/ % 80.6～86.2
冷煤气效率/% ～75.8
比氧耗/m3·（km3）-1(co h2) ～357
比原料耗/㎏·（km3）-1(co h2) ～485.7
应用前景
我国合成气制备行业以煤、油和天燃气为原料，根据我国贫油、
少气、多煤的能源资源特点，发展煤化工，实行以煤代油、促进煤炭
的洁净转化和高效利用、保持环境友好，对于保证我国长期能源战略
安全至关重要。随着能源重化工基地的建设及煤液化、煤化工行业的
发展，将会产生大量残渣及废弃物，如不加以合理利用，会造成环境
污染和资源浪费，而本技术将为这些含碳残渣和废弃物的综合利用提
供合理的途径，对于促进我国煤化工行业的发展具有重要意义。
我国气化技术主要依靠技术引进，本技术的开发形成了自主知
识产权，对于促进我国气化技术的发展具有重要意义。多元料浆新型
气化技术解决了多元料浆的制备、料浆较长距离输送、添加剂、关键
设备等关键技术，形成了成熟、完整的多元料浆制备及气化技术。在
我国大力发展煤化工、资源清洁转化和高效利用、保持环境友好的基
本能源战略政策下，该技术将具有广阔的市场应用前景，进一步推动
我国煤化工行业的发展。
（本项目获科技进步二等奖）