针对煤制油项目的西门子气化技术及关键设备
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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。
浅谈几种煤气化工艺的优缺点我国石油、天然气资源欠缺,煤炭资源相对丰硕。
进展煤化工产业,有利于推动石油替代战略的实施,知足经济社会进展的需要,煤化工产业的进展关于减缓我国石油、天然气等优质能源供求矛盾,增进钢铁、化工、轻工和农业的进展,发挥了重要的作用。
因此,加速煤化工产业进展是必要的。
1.各类气化技术现状和气化特点煤化工要进展,一个重要的工艺环节确实是煤气化技术要进展。
我国自上世纪80年代就开始引进国外的煤气化技术,包括初期引进的Lurgi固定床气化、U-gas流化床气化、Texaco水煤浆气流床气化,Shell气流床粉煤气化、和近期拟引进的BGL碎煤熔渣气化、GSP气流床粉煤气化等等,世界上所有的气化技术在我国几乎都是有应用,正因为我国是一个以煤为要紧燃料的国家,世界上也只有我国利用如此众多种类的煤气化技术。
随着煤气化联合循环发电(IGCC)、煤制油(CTL)、煤基甲醇制烯烃(MTP&MTO)等煤化工技术的进展,用煤生产合成气和燃气的加压气化工艺最近几年来有了较快的进展。
Lurgi固定床气化、Texaco 水煤浆气化、Shell干粉加压气化、GSP干粉加压气化、BGL碎煤熔渣气化、和我国自有知识产权的多喷嘴水煤浆气化、加压两段干煤粉气流床气化、多元料浆气化等等技术在我国的煤化工领域展开了猛烈的竞争,对增进煤化工的进展做出了奉献。
Lurgi固定床气化工艺在我国有哈气化、义马、天脊、云南解肥、兰州煤气厂等6个厂;Texaco水煤浆气化工艺已在我国鲁南、上海焦化、渭化、淮化、浩良河、金陵石化、南化等9个厂投入生产,情形良好;Shell干粉加压气化技术在我国已经有双环、洞氮、枝江、安庆、柳化等5个厂投产,还有10余个项目正在安装,将于尔后几年陆续投产;多喷嘴水煤浆气化已在山东华鲁恒升、兖矿国泰2个厂投运,还有7个厂家正在安装,最晚在2020年投产;GSP干煤粉气化技术在神华宁夏煤业集团和山西兰花煤化工有限责任公司的煤化工厂也将投入建设;加压两段干煤粉气流床气化技术已通过中实验收,华能集团“绿色煤电”项目2000t/d级和内蒙古世林化工1000t/d 级的气扮装置正在设计安装中。
煤制油的工作原理煤制油是一种将煤转化为石油产品的技术,它的工作原理主要分为煤气化、合成气制备和后处理等三个阶段。
首先是煤气化阶段。
煤气化是指将煤通过热化学反应转化为一种混合气体,称为合成气。
这个过程需要高温和压力条件下进行,一般在800-1300摄氏度和30-40大气压之间。
煤炭在氧气和蒸汽的作用下发生气化反应,产生合成气体。
合成气是一种由氢气和一氧化碳组成的混合气体,其化学组成可以通过调节氧气和蒸汽的供给比例来控制。
其次是合成气制备阶段。
合成气是煤制油的原料,需要经过一系列的催化转化和反应过程才能转化为可用于生产石油产品的化学品。
这个阶段的主要目标是通过催化剂的作用使合成气中的碳一气化物(一氧化碳和二氧化碳)转化为石油产品的主要成分,如烃类。
这个过程中会有多个反应路径,包括费托合成法、马尼斯曼合成法等。
不同的反应路径和催化剂会导致不同的产物选择性和产物组成。
最后是后处理阶段。
经过合成气制备后,得到的产物中会包含很多杂质和不需要的组分,需要经过一系列的处理来提纯和分离目标产品。
这个过程包括升压、净化、分馏等操作步骤。
其中,升压是将合成气中的压力提高到更高的水平,以利于后续的处理和分离操作。
净化是将产物中的硫化物、氮化物、氨基化合物等杂质去除,以减少对后续催化剂的毒性。
分馏是将混合产物按照沸点的不同进行分离,以得到不同组分的产品。
总的来说,煤制油的工作原理是先将煤进行气化,得到合成气,然后经过催化反应将合成气转化为石油产品的主要成分,最后通过后处理步骤来提纯和分离产品。
这个过程不仅可以利用煤炭这种丰富的资源,还有利于减少对传统石油资源的依赖,同时也可以减少煤炭的燃烧排放对环境的影响,具有重要的经济和环境效益。
然而,煤制油技术仍然面临着工艺复杂、投资大、能耗高等挑战,需要进一步的研发和优化,以提高效率和经济性。
合成气的生产工艺与设备合成气是一种由一氧化碳和氢气组成的混合气体,通常用作化工原料或燃料。
合成气的生产工艺通常包括煤气化、重油催化裂解或天然气蒸汽重整等方法。
以下是一种典型的合成气生产工艺:1. 煤气化:这是最常见的合成气生产方法,通过高温和压力下将煤转化为合成气。
首先,煤被粉碎成细粉,并加入蒸汽或氧气以促进气化反应。
然后,通过高温气化炉将煤粉暴露在高温气氛中,使其转化为一氧化碳和氢气的混合气体。
2. 重油催化裂解:这种方法是利用重油或柴油来生产合成气。
首先将重油加热至高温,然后引入催化剂以促进分解反应,产生一氧化碳和氢气。
3. 天然气蒸汽重整:这是利用天然气生产合成气的方法。
天然气首先通过蒸汽重整反应器,经过高温和压力处理产生一氧化碳和氢气。
生产合成气的设备通常包括气化炉、催化裂解装置或蒸汽重整反应器等。
这些设备需要具备高温、高压和催化剂等特性,以促进气化或重整反应的进行。
总之,合成气是一种重要的工业原料和燃料,其生产工艺和设备需要具备高温、高压和催化剂等特性,以确保高效率的合成气生产。
合成气在化工、石化和能源领域有着广泛的应用,它可以被用作燃料、合成化学品、润滑油和其他化工产品的原料。
由于其多种用途和重要性,合成气的生产工艺和设备一直是广大化工企业和研究机构关注的焦点。
在合成气的生产过程中, 控制气化过程的温度、压力、气氛等参数对于合成气的产率和质量至关重要。
气化反应需要高温(通常在1000℃以上)和高压(通常在20-30个大气压),这就需要设备具备很强的耐高温、耐腐蚀和耐压能力。
气化炉一般采用高温合金钢制造,内衬耐火材料(如铬铝砖)以抵御高温、腐蚀和机械磨损。
此外,气化反应还需要通过控制氧气或蒸汽的进气速率和气氛成分来实现反应的均匀性和高产率。
为了做到这一点,相关的配气系统和电控系统也是必不可少的。
而在重油催化裂解法中,需要催化剂和催化裂解装置。
催化剂一般采用钼、镍、镁等金属氧化物和硅铝酸盐等复合物,以促进重油分解并提高合成气产率。
西门子燃气轮机凭借哪些黑科技不断突破传统能源利用极限?如果说航空发动机是“工业之花”,那么超大型燃气轮机就是“皇冠上的明珠”。
重型燃气轮机是21世纪动力设备的核心,燃气轮机技术是目前世界公认标志国家工业基础先进程度的关键技术。
燃机的工作原理是什么?燃气轮机是一种靠燃料(主要为天然气)与空气燃烧产生气体推动叶片做功的机械,按照燃烧室温度目前分为E级,F级和目前最先进的H级。
它的工作原理其实很简单,具体情况咱们来看下面这张图,燃气轮机从左到右可以分为三个部分:压气机(蓝色)、燃烧室(红色)、透平(黄色)。
首先压气机将空气吸入到燃气轮机的内部并进行压缩。
之后压缩过的空气会和天然气在燃烧室进行混合并燃烧,随后产生出的高温高压气体就会推动透平叶片转动,一部分动力会用于带动发电机发电,另一部分动力则会负责带动压气机转动。
燃气轮机的燃烧室可以说融合了整个燃机的大部分高精尖技术,比如H级燃机运转时,燃烧室内部的温度可以达到近1600度的高温!比火山岩浆还要热,绝大部分的金属在这个温度下都会熔化。
所以,咱们也就重点说说燃烧室里发生的那些事儿。
首先,咱们来了解一下:燃机的燃烧室是由什么材料制成的?这里先放上一个视频。
我们的帅大叔讲解的还算清楚吧?一台燃气轮机的燃烧室中配有大概500块这样的隔热瓷片,在隔热瓷片受热一面的温度将近1600摄氏度,而另一侧的温度仅有600多摄氏度,这些大约4厘米厚的陶瓷隔开了近1000度的高温!「此处应该有掌声」(西门子SGT-4000F型燃气轮机的燃烧室)但除了抗高温这就完了么?too naive!燃烧室中的气体还会以堪比龙卷风的速度(每秒100米)不断冲击着燃烧室。
所以这些瓷片还必须能抗住强大的冲击力——甚至要比应用于航天飞机上的隔热瓷片还结实。
这是因为航天飞机上的隔热陶瓷在每次降落后和起飞前都会经过严格的检查并替换受损瓷片,而燃气轮机中的隔热瓷片需要在运行数千小时候后才会进行检修。
中低温煤焦油减压蒸馏轻质化分离关键技术及间歇取样装置
中低温煤焦油减压蒸馏轻质化分离关键技术及间歇取样装置是一种用于从煤焦油中提取轻质油和重油的技术和装置。
该技术采用减压蒸馏的方法,将煤焦油在减压条件下加热,使其中的轻质油和重油分离开来。
该技术的关键在于减压蒸馏的条件和设备的设计。
减压蒸馏需要在低压下进行,以降低煤焦油的沸点,使其中的轻质油和重油能够分离开来。
同时,设备的设计也需要考虑到减压蒸馏的要求,例如需要采用密封性能好的设备,以避免气体泄漏。
间歇取样装置是该技术中的一个重要组成部分。
该装置可以在减压蒸馏过程中定期取样,以监测煤焦油的质量和分离效果。
间歇取样装置的设计需要考虑到取样的频率和取样的位置,以保证取样的准确性和代表性。
中低温煤焦油减压蒸馏轻质化分离关键技术及间歇取样装置是一种高效、环保的煤焦油分离技术和装置,具有广阔的应用前景。
【摘 要】简要介绍了神华宁夏煤业集团煤化工产业的发展历程、面临的挑战与应对策略、智能制造“两智一数”,即智慧园区、智能工厂、数字车间的规划和百万吨烯烃智能制造新模式应用项目。
【关键词】煤化工 智能制造 智慧园区 智能工厂 数字车间一、神华宁夏煤业集团煤制油化工发展历程神华宁夏煤业集团宁东煤制油化工基地(以下简称宁煤)占地面积约20km 2,先后建成多套煤化工装置及完善的配套公用工程,主要包括如下项目:(1)25万t/a 煤基甲醇 宁煤第一个开工建设的煤化工项目,采用德士古水煤浆废锅气化工艺制取粗煤气、低温甲醇洗工艺脱硫脱碳、等温绝热式反应器合成甲醇等工艺技术。
主要由空分、气化、净化、甲醇合成及精馏等装置组成。
(2)60万t/a 煤基甲醇 采用四喷嘴气化专利技术,Rectisol 低温甲醇洗工艺脱硫、脱碳和甲醇合成及精馏技术。
主要由空分、气化、变换、低温甲醇洗、甲醇合成及精馏及硫回收等装置组成。
神华宁煤集团煤制油化工 智能制造简介神华宁夏煤业集团公司煤制油化工部 (751408) 水 木(3)50万t/a 煤基烯烃 设计规模为年产中间产品甲醇167万t ,生产聚丙烯50万t ,副产混合芳烃18.48万t 、液化石油气4.12万t 和硫磺1.38万t 。
项目采用的德国西门子GSP 干煤粉加压气化技术和德国鲁奇甲醇制丙烯(MTP )技术,为全球首次工业化应用。
(4)6万t/a 聚甲醛 采用香港富艺共聚甲醛技术,以甲醇为原料制备聚甲醛。
主要由甲醛制备及浓缩、二氧五环单体、三聚甲醛单体、聚合和造粒包装等单元组成。
(5)50万t/a 甲醇制烯烃 该项目以两套甲醇项目生产的85万t 甲醇为原料,生产聚丙烯产品。
项目设计年产聚丙烯50万t ,副产混合芳烃18.22万t 、液化石油气(LPG )3.83万t 。
(6)100万t/a 煤化工副产品深加工综合利用项目 占地面积152.80k m 2,概算总投资约120亿元。
煤制天然气项目介绍1. 概述煤制天然气(Coal to Gas,简称CTG)是一种将煤炭转化为天然气的技术和工艺过程。
通过将煤炭经过气化和转化等多个步骤,使其转化为可燃气体,其中主要成分为甲烷,类似于天然气。
煤制天然气项目是为了满足能源需求、减少对天然气进口依赖并改善环境质量而发展的一项重要产业。
2. 煤制天然气的工艺流程煤制天然气的主要工艺流程包括煤气化、气体净化、合成气制备、合成气转化、气体处理等环节。
2.1 煤气化煤气化是煤制天然气的关键步骤之一,通过高温和一定的压力将煤炭转化为合成气体。
煤炭在氧气或水蒸气的存在下,在高温下发生气化反应,生成一氧化碳、氢气、甲烷等气体。
2.2 气体净化气体净化是将煤气化过程中产生的合成气体进行净化处理,去除其中的杂质。
常见的气体净化方法包括除尘、脱硫、脱氮等。
通过这些处理过程,可以使合成气体的质量达到要求,以便进行后续的合成气制备。
2.3 合成气制备合成气制备是指将净化后的合成气体转化为可燃气体的过程。
主要包括合成气的压缩、增压、冷却等步骤,使其达到一定的压力和温度条件。
2.4 合成气转化合成气转化是将合成气体进行反应,生成主要成分为甲烷的合成天然气。
常见的合成气转化方法包括催化剂反应、甲烷化反应等。
2.5 气体处理气体处理是指对合成天然气进行除雾、除水、除硫等处理,以使其达到使用要求。
这些处理过程可以提高合成天然气的纯度和稳定性。
3. 煤制天然气项目的意义3.1 能源需求煤制天然气项目可以利用国内丰富的煤炭资源,满足国内对天然气的需求。
由于煤炭资源相对较为丰富,煤制天然气可以提供可靠且稳定的能源供应。
3.2 减少对天然气进口依赖煤制天然气可以减少对天然气进口的依赖,降低能源安全风险。
在当前国际原油和天然气价格波动较大的情况下,煤制天然气项目可以提供更加稳定和可控的能源供应。
3.3 环境质量改善煤制天然气项目可以减少煤炭燃烧产生的大气污染物排放,改善空气质量。
GSP煤气化技术与两段式煤气化技术比较一 . 气化技术概况1. 技术研发★ GSP煤气化技术是由德国西门子集团拥有的,由前民主德国燃料研究所(DBI)于20世纪70年代末开发并投入商业化运行的大型粉煤气化技术,是世界先进的大型粉煤进料气流床加压技术之一。
★两段式干煤粉加压气化技术是西安热工研究院有限公司历经10余年的研究,并与2004年,建成了日处理煤量36~40t/d(10MWth)的干煤粉加压气化中试装置;2006年,开发成功1000~2000t/d级的干煤粉加压气化工业装置的大型粉煤气化技术。
2.技术应用〈中国〉★ 07年1月17日北京索斯泰克煤气化技术有限公司与中国神华宁夏煤业集团有限责任公司签订了83万吨/年二甲醚一期工程GSP气化技术专有设备采购合同以及52万吨煤基烯烃项目GSP技术合作谅解备忘录。
★具有自主知识产权的两段式干煤粉加压气化技术,其干煤粉加压气化的核心技术和整体工艺获得国家发明专利,所制造的水冷壁式干煤粉加压气化装置属于我国第一套,填补了国内空白。
07年1月13~14日,由中国华能集团公司西安热工院主持完成的国家“十五”863计划项目“两段式干煤粉加压气化技术中试研究”分别通过了由科技部委托中国电机工程学会组织进行的项目验收和成果鉴定,这标志着“两段式干煤粉加压气化技术”的发展全面进入工业化阶段。
2000吨/天级两段式干煤粉加压气化炉(废锅流程)将应用于华能集团“绿色煤电”项目;1000吨/天级两段式干煤粉加压气化炉(激冷流程)将应用于内蒙古世林化工有限公司年产30万吨甲醇项目。
二 . 煤气化工艺〈激冷流程〉1.相同1.1 两种煤气化技术均采用干粉进料、纯氧气流床气化、液态排渣。
1.2 煤种适应性强:两种煤气化技术均采用干煤粉作气化原料,不受成浆性的影响;由于气化温度高,可以气化高灰熔点的煤,故对煤种的适应性更为广泛,从较差的褐煤、次烟煤、烟煤、无烟煤均可使用。
1.3 工艺技术条件优越两种煤气化炉气化温度均可达到1400℃以上,气化反应压力可达到4.0 MPa,碳转化率达99%以上,有效气体成份(CO+H2)达90%以上。
煤制油技术煤制油技术摘要:煤炭液化分为间接液化和直接液化。
煤直接液化对煤质的要求高于间接液化,但是煤直接液化路线相对简单,热效率高,液体产品收率也比较高;煤炭间接液化对煤质要求不如直接液化苛刻,但是煤间接液化路线比较长,热效率和液体收率比直接液化低一些。
关键词:煤煤制油直接液化间接液化一煤炭直接液化技术直接液化是煤直接通过高压加氢获得液体燃料。
1913年,德国柏吉乌斯首先研究了煤的高压加氢,并获得世界上第一个煤炭液化专利。
到1944年,德国煤炭直接液化工厂的油品生产能力已达到423万吨/年,为第二次世界大战中的德国提供了2/3的航空燃料和50%的汽车、装甲车用油。
20世纪50年代起中东地区发现大量廉价石油,使煤炭直接液化暂时失去了竞争能力,70年代的世界石油危机又使煤炭液化技术开始活踩。
世界上有代表性的煤直接液化工艺是德国的新液化(IGOR)工艺,美国的HTI工艺和日本的NEDOL工艺。
这些新液化工艺的共同特点是煤炭液化的反应条件比老液化工艺大为缓和,生产成本有所降低,中间放大试验已经完成。
早在20世纪30年代,第一代煤炭直接液化技术—直接加氢煤液化工艺在德国实现工业化。
但当时的煤液化反应条件较为苛刻,反应温度470℃,反应压力70MPa。
1973年的世界石油危机,使煤直接液化工艺的研究开发重新得到重视。
相继开发了多种第二代煤直接液化工艺,如美国的氢-煤法(H-Coal)、溶剂精炼煤法(SRC-Ⅰ、SRC-Ⅱ)、供氢溶剂法(EDS)等,这些工艺已完成大型中试,技术上具备建厂条件,只是由于经济上建设投资大,煤液化油生产成本高,而尚未工业化。
现在几大工业国正在继续研究开发第三代煤直接液化工艺,具有反应条件缓和、油收率高和油价相对较低的特点。
目前世界上典型的几种煤直接液化工艺有:德国IGOR公司和美国碳氢化合物研究(HTI)公司的两段催化液化工艺等。
我国煤炭科学研究总院北京煤化所自1980年重新开展煤直接液化技术研究,现已建成煤直接液化、油品改质加工实验室。