七种煤气化工艺介绍
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国内最全的煤气化技术简介(最新整理)本文收集、整理、并汇总了国内当前大多数煤气化工艺(包括水煤浆、干煤粉、碎煤等加压气化工艺;固定床、流化床、气流床气化工艺;激冷流程、废锅流程;水冷壁、耐火砖等冷壁炉和热壁炉型),可作为煤化工、煤气化专业技术人员参考资料,是目前网络上公开交流的较为全面的一篇资料。
1、“神宁炉”粉煤加压气化技术(宁夏神耀科技有限责任公司)以高旋流单喷嘴大通量粉煤加压气化炉为目标载体,以多煤种理化特性数据为基础,构建了气化炉流场、传热分析等模型;基于燃烧器强动量传导机制,揭示了顶置式旋流气化场湍流燃烧的动力学机理;揭示了氧气和煤粉的强化反应规律,独创了高效无相变水冷壁反应室与“沉降-破泡式”激冷室相耦合的气化炉。
“神宁炉”干粉煤气化技术能源转化效率高,有效气成分≥91%,碳转化率≥98.5%。
固体灰渣好处理,灰渣中不含苯、酚、焦油等大分子有机物废物。
气化系统吨煤污水排放量控制在0.4—0.5t,废水处理后可完全回用。
高效、中空、高能点火系统,实现高压、惰性环境下点火成功率98%以上。
采用组合式燃烧器通道结构,控制火焰形成,确保气化炉内壁挂渣均匀。
2、“科林炉”CCG粉煤加压气化技术(德国科林工业技术有限责任公司)技术特点:(1)煤种适应性广:适用于各种烟煤、无烟煤、褐煤及石油焦等,对强度、热稳定性、结渣性、粘结性等没有具体要求。
对高灰分、高灰熔点、高硫含量的“三高”煤等低品质的煤种拥有很好的工业化业绩。
(2)技术指标高:因燃烧器采用多烧嘴顶置下喷的配置方式,原料在气化炉内碰撞混合更加充分,气化炉炉膛及顶部挂渣均匀,可实现较高的气化温度(1400~1700℃),碳转化率高达到99%以上,合成气中不含重烃、焦油等物质,有效合成气成分90~93%,冷煤气效率80~83%。
(3)投资低:根据项目规模不同,可提供日投煤量750吨/天至3000吨/天的不同气化炉炉型设计,主要设备制造已完全实现国产化,整个装置的投资建设成本低,建设周期短。
工艺过程由空分生产出的氧气(4.9MPaG、25℃)进入氧气预热器E-1709,被中压汽包循环水加热到180℃。
(主要是避免低温氧气在氧气/蒸汽混合器中混合时使蒸汽冷凝)。
预热后的氧气进入氧气/蒸汽混合器X-1721。
过热蒸汽(4.9MPaG、350℃)先通过蒸汽过滤器S-1703以确保没有铁锈颗粒(>10μm)进入不锈钢的氧气管路中,然后按蒸汽与氧的比例控制(通常对应于每种煤是固定的比例,一般取H2O/O2:0.03~0.1,根据具体项目和煤种变化)送入氧气/蒸汽混合器进行混合,混合气(4.1MPaG、197℃)去粉煤烧嘴A-1701。
从粉煤给料罐下部三个料斗送出来的粉煤(4.7 MPaG、80℃)进入粉煤加料器X-1701A/B/C,由调节阀17FV-1101/1201/1301控制粉煤质量流量,该阀主要由氧/煤比例控制(根据煤质调整氧煤比),并参照合成气中的二氧化碳(一般为1.0~4.0V%,干基)或者甲烷的含量进行调节。
由调节阀17FV-1102/1202/1302控制加入粉煤加料器的二氧化碳(开车时为氮气)(5.1 MPaG、80℃)的流量来调节粉煤悬浮速度。
然后悬浮粉煤(4.1 MPaG、80℃)去粉煤烧嘴。
在开车和停车时,悬浮粉煤可通过三通阀17XV-1108/1208/1308循环至低压的粉煤贮罐V-1601。
粉煤和氧气/蒸汽混合气经粉煤烧嘴喷入气化炉F-1701中混合,进行部分氧化反应,反应在4.0 MPaG、1400~1700℃下进行,反应生成合成气,其主要成分为CO、H2、CO2、H2O以及少量的H2S、COS、N2、Ar、CH4等。
未反应的呈熔融状态的灰渣与粗合成气一起进入均布激冷水的激冷环,合成气被激冷水冷却并饱和后,向上穿过水分离器进行汽水分离,分离后的合成气由激冷室上部的合成气出口管线导出去文丘里进一步洗涤;而灰渣被水激冷后沿下降管进入激冷室的水浴中冷却。
熔融状态的灰渣经过冷却固化,落入激冷室底部,经破渣机H-1701破碎除去大块渣后排入渣锁斗V-1703。
煤气化工艺meiqihua gongyi coal gasification process字体[大][中][小]煤在一定温度和压力条件下,通过加入气化剂(气化介质)被转化为煤气的过程。
其反应过程是以煤为原料,以载氧的气体(包括空气、氧气、水蒸气、CO2等)为气化介质,通过煤的热解反应、燃烧反应和气化反应,生成由CO、H2、CH4、CO2、N2、H2O和C m H n 等主要成分组成的煤气,通常煤气中还含有H2S、COS、CS2、NH3、HCN、卤化物和粉尘等杂质。
基本原理煤气化过程包括10个基本反应,化学方程如表所示。
煤气化过程的基本反应煤炭气化有两个目的,一是制取气体燃料,二是制取化工合成用的气体原料。
制取燃料气时,煤气化的主要反应是燃烧反应、CO2还原反应和水煤气反应。
制取原料气时,主要反应是水煤气反应和燃烧反应。
煤气化工艺包括煤的制备、气化剂制备(制氧、蒸汽站)、煤气生产、煤气净化、煤气变换、煤气精制以及甲烷合成等主要流程。
在生产中、低热值煤气时,如IGCC发电系统,一般只需要前三个流程和煤气净化;在生产原料气时,才需要后三个流程。
原料煤的物理化学性质对气化炉的设计、运行及煤气处理都有直接的影响,是决定煤气化工艺技术经济效果的重要因素之一。
不同型式的气化炉对煤炭的品质和原料准备都有一定的要求。
煤气化工艺中的原料准备一般包括原煤破碎、筛分、干燥或调制水煤浆等。
煤气的生产主要靠气化炉来完成,是煤气化过程的主要环节,它不仅决定粗煤气的组成和热值,也决定整个工艺流程的布置。
煤气净化主要包括煤气的除尘、脱硫、脱CO2及煤气的精制,对于IGCC发电系统,目前只有前两个流程。
煤气变换是指将煤气中的CO变换成H2的过程,主要是在生产化工原料气中采用。
在生产高热值煤气(可替代天然气) 时,才采用甲烷合成这一流程。
分类煤气化工艺的类型很多,分类的方法也很多。
最常用的分类是按煤和气化剂在气化炉内的运动过程来划分,即煤气化工艺可分为固定床(或称移动床) 气化工艺、流化床气化工艺、气流床(或称喷流床) 气化工艺和熔融床(或称熔盐床) 气化工艺等。
煤气化工艺简介煤气化大体可分为干粉煤加压气化路线和水煤浆气化路线。
一般情况下,凡是煤质符合水煤浆技术要求的应尽可能采用成熟的水煤浆技术,保证后续工艺的运行;在煤质不能满足水煤浆技术要求时可以考虑粉煤气化技术。
一、目前国内外先进的干粉煤加压气流床煤气化工艺技术主要是Shell公司的SCGP粉煤加压气化工艺、德国未来能源公司的GSP粉煤加压气化工艺、航天粉煤加压气化工艺和西安热工所两段式煤气化技术。
1.1壳牌公司的SCGP粉煤加压气化技术原料为干煤粉,采用气流床加压气化、液态排渣,利用废热锅炉产高压饱和或高压过热蒸汽;其主要技术特点如下:①用加压氮气输送干煤粉,煤种适应性广,对煤的灰熔点适应范围比Texaco水煤浆气化技术更宽、②气化温度约1400~1600℃,碳转化率高达99%以上,产品气体洁净,不含重烃,甲烷含量极低,煤气中有效气体(CO+H2)达到90%左右、③氧耗低,与水煤浆气化相比,氧耗低15~25%,因而配套之空分装置投资可减少。
④单炉生产能力大,日处理煤量可达2000吨以上。
⑤冷煤气效率可达到78~83%。
⑥气化炉采用水冷壁结构,无耐火砖衬里,维护量较少,气化炉内无传动部件,运转周期长,无需备用炉。
⑦气化炉烧嘴及控制系统安全可靠。
Shell公司气化烧嘴设计寿命为8000小时,Demkolec电厂使用烧嘴4年中未出现问题.⑧炉渣可用作水泥渗合剂或道路建造材料。
气化炉高温排出的熔渣经激冷后成玻璃状颗粒,性质稳定,对环境几乎没有影响。
气化污水中含氰化物少,容易处理。
虽然Shell干煤粉气化技术具有许多优点,但是但shell系统庞大,流程长,设备投资大,锅炉系统存在积灰、堵渣现象。
关键设备基本依赖进口,尤其是特殊阀门、气化炉内件和燃烧器,由于必须依赖进口,每年的备品备件费用较高,开车运行的成本费用也相对较高。
目前此项技术在商业运营中仅仅用于发电,在化工领域的运用还存在不少问题。
国内已运行和在建的装置有19套,总体上柳化、湖北双环、安庆石化运行的相对较好,壳牌公司的Shell粉煤加压气化技术应用部分企业1.2德国未来能源公司的GSP是单喷嘴下喷式干煤粉加压气流床气化技术,据煤气用途不同可用直接水激冷,也可用废锅回收热量。
煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体,液体,固体燃料以及化学品的过程,生产出各种化工产品的工业。
煤化工包括煤的一次化学加工、二次化学加工和深度化学加工。
煤的气化、液化、焦化,煤的合成气化工、焦油化工和电石乙炔化工等,都属于煤化工的范围。
而煤的气化、液化、焦化(干馏)又是煤化工中非常重要的三种加工方式。
煤的气化、液化和焦化概要流程图一.煤炭气化煤炭气化是指煤在特定的设备内,在一定温度及压力下使煤中有机质与气化剂(如蒸汽/空气或氧气等)发生一系列化学反应,将固体煤转化为含有CO、H2、CH4等可燃气体和CO2、N2等非可燃气体的过程。
煤的气化的一般流程图煤炭气化包含一系列物理、化学变化。
而化学变化是煤炭气化的主要方式,主要的化学反应有:1、水蒸气转化反应C+H2O=CO+H22、水煤气变换反应CO+ H2O =CO2+H23、部分氧化反应C+0.5 O2=CO4、完全氧化(燃烧)反应C+O2=CO25、甲烷化反应CO+2H2=CH46、Boudouard反应C+CO2=2CO其中1、6为放热反应,2、3、4、5为吸热反应。
煤炭气化时,必须具备三个条件,即气化炉、气化剂、供给热量,三者缺一不可。
煤炭气化按气化炉内煤料与气化剂的接触方式区分,主要有:1) 固定床气化:在气化过程中,煤由气化炉顶部加入,气化剂由气化炉底部加入,煤料与气化剂逆流接触,相对于气体的上升速度而言,煤料下降速度很慢,甚至可视为固定不动,因此称之为固定床气化;而实际上,煤料在气化过程中是以很慢的速度向下移动的,比较准确的称其为移动床气化。
2) 流化床气化:它是以粒度为0-10mm的小颗粒煤为气化原料,在气化炉内使其悬浮分散在垂直上升的气流中,煤粒在沸腾状态进行气化反应,从而使得煤料层内温度均一,易于控制,提高气化效率。
3) 气流床气化。
它是一种并流气化,用气化剂将粒度为100um以下的煤粉带入气化炉内,也可将煤粉先制成水煤浆,然后用泵打入气化炉内。
煤气化工艺分类化工001煤在气化炉中,高温条件下与气化剂反应,使固体燃料转化成气体燃料,只剩下含灰的残渣。
通常气化剂用水蒸气、氧(空气)和二氧化碳。
粗煤气中的产物是二氧化碳、氢气和甲烷,伴生气体是二氧化碳,水蒸气等,此外,还有硫化物,烃类产物和其它微量成分。
各种煤气组成取决于煤的种类、气化工艺、气化剂的组成,影响气化反应的热力学和动力学条件。
气化方法的分类有多种方法,如下:一、按制取煤气的热值分类以下按制取煤气在标准状态下的热值把煤气化工艺分成3类1、制取低热值煤气方法,煤气热值低于8347kj/m3(2000kcal/m3);2、制取中热值煤气方法,煤气热值16747~33494kj/m3(4000~8000kcal/m3);3、制取高热值煤气方法,煤气热值高于33494kj/m3(8000kcal/m3)。
二、按供热方式分类煤气化过程的整个热平衡表明,总的反应是吸热的,因此必须供给热量。
各种过程需要的热量各不相同,这主要由过程的设计和煤的性质决定的,一般需要消耗气化用煤发热量的15%~35%,顺流式气化取上限,逆流式气化取下限,其供热方式有几种途径1、自热式气化法这是一种直接的供热方式,亦称部分气化方法,即气化过程中没有外界供热,煤与水蒸气气化反应所需要的热量,通过另一部分煤与气化剂中的氧气进行燃烧放热所提供。
这是目前各种工业气化炉中最常使用的供热方式。
含氧气体可以是工业氧气或富氧空气,也可以是空气。
气化过程可以是间歇蓄热或连续自热气化。
2、间接供热气化法该法使煤仅与水蒸气进行气化反应,从气化炉外部通过管壁供给热量。
因而这类过程亦称为外热式(或配热式)煤的水蒸气化。
此类技术,多是采用流化床和气化床气化手段。
外热可采用电加热或核反应热。
3、煤的水蒸气气化和加氢气化相结合煤与氢气在800~1800摄氏度范围内和加压下反应生成甲烷的反应是放热反应。
可利用该反应直接供热,进行煤的水蒸气气化。
该过程的原理在于煤首先加氢气化,加氢气化后的残焦再与水蒸气进行反应,产生的合成气为加氢阶段提供氢源。
主要煤气化技术概述摘要介绍了包括Texaco水煤浆气化、Shell煤气化、GSP煤气化、Lurgi煤气化在内的四种主要煤气化技术,分别介绍其工艺流程,以及在应用后对其的评价。
关键词煤气化技术Texaco水煤浆气化Shell煤气化GSP煤气化Lurgi煤气化煤气化是煤转化技术中最主要的方面,它的历史非常悠久,甚至早于发电。
通常,煤的气化泛指各种煤(焦)与载氧的氧化剂(O2、H2O、CO2)之间的一种不完全反应,最终生成由CO、H2、CO2、CH4、N2、H2S、COS等组成的煤气。
煤的气化反应一般可人为简化成氧化(放热)反应(如C+O2),还原(吸热)反应(如C+H2O、C+CO2),甲烷生成(裂解)反应和水煤气平衡反应(CO+H2O)等。
国内外先后开发了100多种气化工艺(炉型),但是最有发展前途的也只有几种[1]。
在这里简要的介绍几种应用广泛的几中煤气化技术,主要包括:Texaco 水煤浆气化、Shell煤气化、GSP煤气化、Lurgi煤气化。
1.Texaco水煤浆气化Texaco(德士古)水煤浆加压气化工艺简称TCGP,是美国德士古石油公司在重油气化基础上发展起来的[2,3]。
TCGP技术包括煤浆制备、灰渣排除、水煤浆气化等技术,其核心和关键设备是气化炉。
它的主要优点是流程简单、压力较高、技术成熟、投资低。
1.1 气化炉内的反应水煤浆和99.6%的纯氧经TCGP烧嘴呈射流状态进入气化炉,在高温、高压下进行气化反应,生成以CO+H2为主要成分的粗合成气。
在气化炉内进行的反应相当复杂,一般认为气化分三步进行:(1)煤的裂解和挥发分的燃烧。
水煤浆和氧气进入高温气化炉后,水迅速蒸发为水蒸气。
煤粉发生热裂解并释放出挥发分。
裂解产物及挥发分在高温、高氧浓度下迅速完全燃烧,同时煤粉变成煤焦,放出大量的反应热。
因此,在合成气中不含有焦油、酚类和高分子烃类。
这个过程相当短促。
(2)燃烧及气化反应。
煤裂解后生成的煤焦一方面和剩作的氧化发生燃烧反应,生成CO、CO2等气体,放出反应热;另一方面,煤焦又和水蒸气、CO2等发生化学反应,生成CO、H2。
关于气化技术、煤质分析的建议一、关于气化技术以煤为原料采用洁净煤气化技术,生产粗合成气已商业化的主要有:1.水煤浆气化技术该技术为美国德士古公司开发后转为美国GE公司所有,它是根据油气化技术的思路开发成功的。
在煤中加入添加剂、助熔剂和水,用磨煤机磨成水煤浆,加压后和氧气一同喷入气化炉进行部分氧化燃烧反应,气化温度1300-1450℃,高温的热气体,用水激冷,除尘后送出。
气化压力4.0-8.7Mpa,液态渣激冷破碎后排出。
它的主要特点是:简单,可靠,投资低,在有备用炉的情况下,年开工率可达95-98%,有效气(CO+H2)≈80-82%,缺点是氧耗较高。
由于它的可靠性,国内大多数煤气化装置均采用此法生产合成气,特别是煤制烯烃的装置大多采用此法生产合成气取得成功的先例,如神华煤制烯烃装置。
2.荷兰壳牌(SHELL)气化技术气化炉为立式圆筒形,炉膛周围安装有沸水冷却管组成的膜式水冷壁,内壁衬有耐热涂层。
气化熔渣在水冷壁涂层上形成液膜,沿壁顺流而下进行分离采用以渣抗渣的防腐办法。
炉体内设有四组粉煤烧嘴,使用寿命一年以上。
气化温度1400-1560℃,碳转化率高达99%,CO+H2可达90%。
该气化技术是干粉和氧,蒸汽在气化炉内进行部分燃烧反应,由于采用干粉气化,氧耗较少,但干粉加压输送用高压N2气或CO2气流输送。
气化后的粗合成气,含尘量大,要用50%冷气激冷,特殊的过滤器过滤灰尘,再用水洗涤。
流程复杂,特别是开车时用特殊的开工烧嘴。
采用对流和辐射废锅回收热量产生蒸汽,因而设备特别复杂,国产化率低,生产过程比较难于掌握。
国内已建的20几台气化炉运行状况不理想,开工率低,比如大唐多伦180万吨甲醇/60万吨MTP装置,建成两年,开车极不顺利,经济效益差。
3.德国未来能源GSP气化技术该技术同SHELL气化技术一样是干粉气化,氧和蒸汽煤粉加压用载气(N2、CO2)送入炉内进行部分氧化反应。
炉体为水冷壁,内壁衬有耐热涂层,使用寿命较长。
煤的气化工艺煤炭气化技术虽有很多种不同的分类方法,但一般常用按生产装置化学工程特征分类方法进行分类,或称为按照反应器形式分类。
气化工艺在很大程度上影响煤化工产品的成本和效率,采用高效、低耗、无污染的煤气化工艺(技术)是发展煤化工的重要前提,其中反应器便是工艺的核心,可以说气化工艺的发展是随着反应器的发展而发展的,为了提高煤气化的气化率和气化炉气化强度,改善环境,新一代煤气化技术的开发总的方向,气化压力由常压向中高压(8.5 MPa)发展;气化温度向高温(1500~1600℃)发展;气化原料向多样化发展;固态排渣向液态排渣发展。
1、固定床气化固定床气化也称移动床气化。
固定床一般以块煤或焦煤为原料。
煤由气化炉顶加入,气化剂由炉底加入。
流动气体的上升力不致使固体颗粒的相对位置发生变化,即固体颗粒处于相对固定状态,床层高度亦基本保持不变,因而称为固定床气化。
另外,从宏观角度看,由于煤从炉顶加入,含有残炭的炉渣自炉底排出,气化过程中,煤粒在气化炉内逐渐并缓慢往下移动,因而又称为移动床气化。
固定床气化的特性是简单、可靠。
同时由于气化剂于煤逆流接触,气化过程进行得比较完全,且使热量得到合理利用,因而具有较高的热效率。
固定床气化炉常见有间歇式气化(UGI)和连续式气化(鲁奇Lurgi)2种。
前者用于生产合成气时一定要采用白煤(无烟煤)或焦碳为原料,以降低合成气中CH4含量,国内有数千台这类气化炉,弊端颇多;后者国内有20多台炉子,多用于生产城市煤气;该技术所含煤气初步净化系统极为复杂,不是公认的首选技术。
(1)、固定床间歇式气化炉(UGI)以块状无烟煤或焦炭为原料,以空气和水蒸气为气化剂,在常压下生产合成原料气或燃料气。
该技术是30年代开发成功的,投资少,容易操作,目前已属落后的技术,其气化率低、原料单一、能耗高,间歇制气过程中,大量吹风气排空,每吨合成氨吹风气放空多达5 000 m3,放空气体中含CO、CO2、H2、H2S、SO2、NOx及粉灰;煤气冷却洗涤塔排出的污水含有焦油、酚类及氰化物,造成环境污染。
各种煤气化技术介绍煤气化技术是将煤转化为合成气的一种技术,合成气主要由一氧化碳(CO)和氢气(H2)组成。
煤气化技术可以实现煤炭资源的高效利用,并且合成气还可以作为化工原料、能源供应和替代燃料等多个领域的重要能源。
下面将介绍几种常见的煤气化技术。
亚煮煤气化技术主要是通过在水中煮沸煤炭来实现煤气化过程。
这种技术具有操作稳定性好、产气质量高、煤耗低等特点。
亚煮煤气化技术可以适用于各种不同性质的煤炭,并可以通过调节操作参数来获得不同产气组成和质量。
2. 固定床煤气化(Fixed Bed Gasification,FBG)固定床煤气化技术是将煤炭放置在固定床上,通过通过煤床中的氧气进行燃烧,从而实现煤的气化。
这种技术具有气化效率高、产气质量稳定、操作灵活等特点。
固定床煤气化技术主要适用于高炉煤气和干、湿煤气的生产。
3. 流化床煤气化(Fluidized Bed Gasification,FBG)流化床煤气化技术是将煤炭与气化剂一起放置在气化反应器中,通过气体的上升速度和反应器中的床层来实现气化过程。
这种技术具有反应温度均匀、气化效率高、适用于多种煤种等特点。
流化床煤气化技术主要适用于高硫煤和高灰煤的气化过程。
4. 上升管煤气化(Entrained Flow Gasification上升管煤气化技术是将煤炭和气化剂一起注入到气化反应器中,通过气化剂的速度和反应器中的温度来实现气化过程。
这种技术具有高气化效率、适用于多种煤种等特点。
上升管煤气化技术主要适用于低灰、低硫和低磷的煤气化过程。
5. 行动床煤气化(Moving Bed Gasification,MBG)行动床煤气化技术是将煤炭放置在一个倾斜的床上,通过流化床的气流来实现气化过程。
这种技术具有气化效率高、产气质量好等特点。
行动床煤气化技术主要适用于低灰和低硫煤的气化过程。
总体来说,煤气化技术具有可替代性化石燃料、高效能源利用和多种资源转化等优势,对于能源的可持续发展具有重要意义。
13种煤气化工艺比较1.常压固定床间歇式无烟煤(或焦炭)气化技术目前我国氮肥产业主要采用的煤气化技术之一,其特点是采用常压固定床空气、蒸汽间歇制气,要求原料为准 25~75mm的块状无烟煤或焦炭,进厂原料利用率低,单耗高、操作繁杂、单炉发气量低、吹风放空气对大气污染严重,属于将逐步淘汰的工艺。
(直接使用空气中氧气)2.常压固定床无烟煤(或焦炭)富氧连续气化技术其特点是采用富氧为气化剂、连续气化、原料可采用标准15~35mm粒度的无烟煤或焦炭,提高了进厂原料利用率,对大气无污染、设备维修工作量小、维修费用低,适合用于有无烟煤的地方,对已有常压固定层间歇式气化技术进行改进。
(氧气纯度30%-50%)。
3.常压固定床纯氧连续气化技术其特点是采用纯氧与蒸汽、或纯氧与二氧化碳为气化剂、连续气化、原料可采用标准8~25mm粒度的无烟煤、焦炭、半焦、型煤、型焦等,进厂原料利用率高,无废气排放,无涨库冷却水,对大气环境无污染、气化效率高、灰渣残炭0~3%。
煤气质量高,水煤气CO+H2=82~85%,CO2制CO粗气中CO=70~72%。
设备流程简化,维修工作量小、大修周期长,维修费用低,适合用于化工、化肥、制氢、燃气等装置配置使用。
(氧气纯度≥99.6%、气化强度:生产水煤气时1400~1600m3/m2/h)。
4.鲁奇固定床煤加压气化技术主要用于气化褐煤、不粘结性或弱粘结性的煤,要求原料煤热稳定性高、化学活性好、灰熔点高、机械强度高、不粘结性或弱粘结性,适用于生产城市煤气和燃料气。
其产生的煤气中焦油、碳氢化合物含量约1%左右,甲烷含量约10%左右。
焦油分离、含酚污水处理复杂,不推荐用以生产合成气。
5.灰熔聚煤气化技术中国科学院山西煤炭化学研究所技术。
其特点是煤种适应性宽,属流化床气化炉,煤灰不发生熔融,而只是使灰渣熔聚成球状或块状灰渣排出。
可以气化褐煤、低化学活性的烟煤和无烟煤、石油焦,投资比较少,生产成本低。
煤气化的工业方法
以下是 7 条关于煤气化的工业方法:
1. 固定床煤气化,就像是搭建了一个稳固的舞台。
你知道吗?就像家里烧煤球那样,把煤放在固定的地方,让它慢慢地发生反应。
比如鲁奇炉就是用这种方法,煤气从里面产生,多神奇呀!
2. 流化床煤气化呀,那简直就是一场热闹的舞会!煤颗粒在里面欢快地跳动着,跟空气充分接触反应。
想象一下,像循环流化床这样的,就如同一场欢快的派对,煤气就在这热闹中诞生啦!
3. 气流床煤气化,那可真厉害,就像一阵疾驰的风暴!煤粉被高速吹进去,快速反应产生煤气。
水煤浆气流床就是个典型例子,这速度,这效率,真让人惊叹不已啊!
4. 熔渣气化炉煤气化,像是一场高温下的华丽表演!煤在高温融融的状态下转化为煤气,真神奇啊!好多大型工厂都用这种方法呢,厉害吧!
5. 地下煤气化,哇哦,这就像是在大地深处挖掘宝藏!直接在地下让煤转化为煤气。
难道你不想知道这藏在地下的神秘力量是怎么工作的吗?
6. 催化煤气化,就好像给这个过程加了个神奇催化剂!加速反应,让煤气更快更好地产生。
就如同有了魔法助力一样,太有意思啦!
7. 新型煤气化技术,这就像未来的一道曙光!不断突破创新,带来更高效更环保的煤气化方法。
难道我们不应该期待这些新技术给我们生活带来的巨大改变吗?
我的观点结论:煤气化的工业方法多种多样,各有其独特之处和应用场景,它们共同推动着能源行业的发展。
我们要不断探索和研究,让煤气化技术更好地为我们服务!。
煤气化工艺分类煤气化工艺分类化工001煤在气化炉中,高温条件下与气化剂反应,使固体燃料转化成气体燃料,只剩下含灰的残渣。
通常气化剂用水蒸气、氧(空气)和二氧化碳。
粗煤气中的产物是二氧化碳、氢气和甲烷,伴生气体是二氧化碳,水蒸气等,此外,还有硫化物,烃类产物和其它微量成分。
各种煤气组成取决于煤的种类、气化工艺、气化剂的组成,影响气化反应的热力学和动力学条件。
气化方法的分类有多种方法,如下:一、按制取煤气的热值分类以下按制取煤气在标准状态下的热值把煤气化工艺分成3类1、制取低热值煤气方法,煤气热值低于8347kj/m3(2000kcal/m3);2、制取中热值煤气方法,煤气热值16747~33494kj/m3(4000~8000kcal/m3);3、制取高热值煤气方法,煤气热值高于33494kj/m3(8000kcal/m3)。
二、按供热方式分类煤气化过程的整个热平衡表明,总的反应是吸热的,因此必须供给热量。
各种过程需要的热量各不相同,这主要由过程的设计和煤的性质决定的,一般需要消耗气化用煤发热量的15%~35%,顺流式气化取上限,逆流式气化取下限,其供热方式有几种途径1、自热式气化法这是一种直接的供热方式,亦称部分气化方法,即气化过程中没有外界供热,煤与水蒸气气化反应所需要的热量,通过另一部分煤与气化剂中的氧气进行燃烧放热所提供。
这是目前各种工业气化炉中最常使用的供热方式。
含氧气体可以是工业氧气或富氧空气,也可以是空气。
气化过程可以是间歇蓄热或连续自热气化。
2、间接供热气化法该法使煤仅与水蒸气进行气化反应,从气化炉外部通过管壁供给热量。
因而这类过程亦称为外热式(或配热式)煤的水蒸气化。
此类技术,多是采用流化床和气化床气化手段。
外热可采用电加热或核反应热。
3、煤的水蒸气气化和加氢气化相结合煤与氢气在800~1800摄氏度范围内和加压下反应生成甲烷的反应是放热反应。
可利用该反应直接供热,进行煤的水蒸气气化。
煤气化工艺流程简述1)气化a)煤浆制备由煤运系统送来的原料煤**t/h(干基)(<25mm)或焦送至煤贮斗,经称重给料机控制输送量送入棒磨机,加入一定量的水,物料在棒磨机中进行湿法磨煤。
为了控制煤浆粘度及保持煤浆的稳定性加入添加剂,为了调整煤浆的PH值,加入碱液。
出棒磨机的煤浆浓度约65%,排入磨煤机出口槽,经出口槽泵加压后送至气化工段煤浆槽。
煤浆制备首先要将煤焦磨细,再制备成约65%的煤浆。
磨煤采用湿法,可防止粉尘飞扬,环境好。
用于煤浆气化的磨机现在有两种,棒磨机与球磨机;棒磨机与球磨机相比,棒磨机磨出的煤浆粒度均匀,筛下物少。
煤浆制备能力需和气化炉相匹配,本项目拟选用三台棒磨机,单台磨机处理干煤量43~53t/h,可满足60万t/a甲醇的需要。
为了降低煤浆粘度,使煤浆具有良好的流动性,需加入添加剂,初步选择木质磺酸类添加剂。
煤浆气化需调整浆的PH值在6~8,可用稀氨水或碱液,稀氨水易挥发出氨,氨气对人体有害,污染空气,故本项目拟采用碱液调整煤浆的PH值,碱液初步采用42%的浓度。
为了节约水源,净化排出的含少量甲醇的废水及甲醇精馏废水均可作为磨浆水。
b)气化在本工段,煤浆与氧进行部分氧化反应制得粗合成气。
煤浆由煤浆槽经煤浆加压泵加压后连同空分送来的高压氧通过烧咀进入气化炉,在气化炉中煤浆与氧发生如下主要反应:CmHnSr+m/2O2—→mCO+(n/2-r)H2+rH2SCO+H2O—→H2+CO2反应在6.5MPa(G)、1350~1400℃下进行。
气化反应在气化炉反应段瞬间完成,生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等气体。
离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴,被水淬冷后温度降低并被水蒸汽饱和后出气化炉;气体经文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘冷却后送至变换工段。
气化炉反应中生成的熔渣进入激冷室水浴后被分离出来,排入锁斗,定时排入渣池,由扒渣机捞出后装车外运。
气化炉及碳洗塔等排出的洗涤水(称为黑水)送往灰水处理。
七种煤气化工艺介绍
煤气化是一种将固体煤转化为气体燃料的工艺,通常通过加热煤,使
其在缺氧或氧气含量有限的条件下发生化学反应,生成焦炭、煤油和煤气
等产物。
以下是七种常见的煤气化工艺的介绍。
1.固定床煤气化工艺:该工艺中,煤通过加热填充在固定的反应器中,在缺氧条件下进行气化。
在高温下,煤发生热解反应,生成固体残渣和一
氧化碳、氢气等气体。
这些气体通常用于制造合成气或其他化学品。
2.流化床煤气化工艺:流化床煤气化工艺中,煤通过气化剂和促进剂
的喷射,在气化炉内形成流体化床。
在床内,煤被高速的气流悬浮并在其
表面上发生化学反应。
这种工艺适用于不同种类的煤,并能高效地产生合
成气。
3.乌煤煤气化工艺:乌煤煤气化工艺是在低温和低压下对乌煤进行气
化的一种方法。
乌煤是一种硬煤的变种,其含煤量高且易于破碎。
这种工
艺能够产生较高浓度的一氧化碳和氢气,适用于燃料气和合成气的生产。
4. Lurgi煤气化工艺:Lurgi煤气化工艺采用干煤粉在喷射炉内与氧
气和蒸汽进行气化。
这种工艺具有高效和灵活的特点,适用于各种煤种和
煤粉尺寸。
其产气效率高,并且可以在高温下对产生的煤气进行分离和净化。
5. Koppers-Totzek煤气化工艺:Koppers-Totzek煤气化工艺是一种
由德国公司开发的工艺。
该工艺利用煤在高温下与氧气和水蒸气进行反应,生成一氧化碳和氢气等气体。
这种工艺有助于减少硫化物和氨等有害物质
的生成,并通过循环冷却来提高能源利用率。
6. Shell煤气化工艺:Shell煤气化工艺是一种高效的二代气化工艺,采用了先进的氧气冷喷射技术。
它将煤分解为焦炭和煤气,并将煤气用于
合成气和其他化学品的生产。
该工艺具有高效能和较低的二氧化碳排放量。
7. Entrained Flow煤气化工艺:Entrained Flow煤气化工艺中,煤
和氧气以高速混合,并通过特殊设计的喷射式燃烧器进行燃烧和气化。
这
种工艺能够在高温下快速气化煤并生成高浓度的合成气。
它被广泛应用于
合成气的生产以及一些化学品生产过程中。
以上是七种常见的煤气化工艺的介绍。
每种工艺都有其独特的特点和
适用范围,选择适合的煤气化工艺对于提高能源利用效率和减少环境污染
具有重要意义。