焦炭半焦和贫煤这类原料气化时不黏结-企业生产实际教学案例库

第三章煤炭性质对气化的影 响
化工艺》
3-1 煤种对气化的影响
气化用煤的种类对气化过程有很大的影 响，煤种不仅影响气化产品的产率与质 量，而且关系到气化的生产操作条件。 所以，在选择气化用原料的种类时，必 须结合气化方式和气化炉的结构进行考 虑，也要充分利用资源，合理选用原料 。
化工艺》
3-1 煤种对气化的影响
焦油组成和产率的影响
焦油产率与煤种性质有关：一般 地说，变质程度较深的气煤和长焰煤 比变质程度浅的褐煤焦油产率大，而 变质程度更深的烟煤和无烟煤．其焦 油产率却更低。
化工艺》
3-2 煤质对气化的影响
水分对气化的影响 灰分对气化的影响 挥发分对气化的影响 硫分对气化的影响 粒度对气化的影响 灰熔点及结渣性对气化的影响 其他性质对气化的影响
结论：气化用燃料中硫含量应是越低越好
化工艺》
3-2 煤质对气化的影响
五、粒度对气化的影响
为了控制煤的带出量，气化炉实际生产能力有一个 上限，对移动床加压气化而言，粉煤带出量不应超过入 炉煤总量的1%，为限制2mm的煤粒不被带出，炉内上 部空间煤气的实际速度最大为0.9～0.95m／s。
气化炉内某一粒径的颗粒被带出气化炉的条件是 ：气化炉内上部空间气体的实际气流速度大于颗粒 的沉降速度。气化炉上部空间的气流速度用下式计 算：
对发 热值 和组 成的 影响
对煤 气产 率的 影响
一般来说，煤中挥发分越高，转变为 焦油的有机物就越多，煤气的产率下 降。 此外，随着煤中挥发分的增加，粗煤
气中的二氧化碳是增加的，这样在脱 除二氧化碳后的净煤气产率下降得更 快
化工艺》 三、不同 煤种对气化的影响
对消 耗指 标的 影响
不同煤 种消耗 指标的 规律

习题一、填空题1、德士古气化炉是一种以进料的的气化装置，该炉有两种不同的炉型，根据粗煤气采用的冷却方法不同，可分为和。

2、目前常用的气化炉有、、、。

3、煤气发生炉可根据使用气化剂和煤气热值不同，一般可以分为、、、。

4、气化的基本过程包括、、、等几个过程。

5、煤的气化是指利用进行多相反应产生、、的过程。

6、对于移动床气化炉而言，炉内料层可分为六个层带，自上而下分别为、、、、、。

7、合成氨过程中，要求半水煤气的组成满足：。

8、根据自控水平及维护炉内工作状况稳定的原则，一般循环时间为。

9、在间歇制气过程中，要求在正常生产条件下，吹出物量不应超过总入炉燃料量的，一般生产1 m3的半水煤气，约消耗的空气。

10、烃类蒸汽转化催化剂中，活性组分是，但其以形式存在于催化剂中，因此在使用时必须先用或进行。

二、判断题1、以空气为气化剂生产的煤气叫做水煤气，其组成中含有大量的H2和CO，发热量很高，可作为燃料。

（）2、煤中灰分高，有利于气化生产，气化率高。

（）3、在气化过程中，煤的粒度越小，气化率越高。

（）4、经常使用及长时间停炉的煤气发生炉可直接点火，可以不经烘炉直接投入生产运行。

（）5、如果生产中没有及时给煤，炉内料层高度下降，煤气出口温度会带上升。

（）6、如果气化炉卸炉不充分，不会影响出口煤气温度。

（）7、从发生炉出来的粗煤气温度很高，带有大量的热量同时带有大量的固体杂质。

（）8、煤气中的硫主要以SO2、硫醇形式存在。

（）9、水碳比越高，越有利于甲烷的蒸汽转化。

（）10、压力越高，越有利于甲烷的蒸汽转化。

（）11、提高转化温度，有利于甲烷的蒸汽转化，同时可抑制析碳反应的进行。

（）12、二段转化过程中，要求催化剂中镍含量要高。

（）13、烃类蒸汽转化催化剂的永久性毒物主要是硫化物及砷化物。

（）三、名词解释1、空气煤气2、水煤气3、混合煤气4、半水煤气5、水蒸气分解率6、循环时间7、水碳比8、空间速率四、简答题1、原料气制取的途径是什么2、简述煤气化的原理。

一、填空1、煤中灰分的增加，气化的各项消耗指标均增加，如氧气的消耗指标、水蒸气的消耗指标和煤的消耗指标都有所上升，而净煤气的产率下降。

2、当制取的煤气用做工业生产的合成气时，一般要求使用低挥发分、低硫的无烟煤、半焦或焦炭。

3、对固定床气化炉，煤的水分必须保证气化炉顶部入口煤气温度高于气体露点温度，否则需将入炉煤进行预干燥。

4、3M-2l型气化炉的主体结构由四部分组成，分别是炉上部有加煤机构，中部为炉身，气化剂的入炉装置，炉底部有除灰装置。

5、3M-13型和3M-21型的结构及操作指标基本相同，不同的加煤机构是和破黏装置。

6、间歇法制造半水煤气时，采用高炉温、高风速、高炭层、短循环的操作方法。

7、半水煤气中的CO2高低来判断气化层温度的高低8、使用二次气化剂的目的是为了提高煤的气化效率和煤气质量。

9、中心文氏管中的气流速度和气化剂中的汽氧比极为重要，它直接关系到灰熔聚区的形成。

，10、城市煤气按其用途可分为：燃料煤气，合成煤气，管道煤气和还原煤气。

11、液体原料生产合成气的方法有水蒸汽氧化法和部分氧化法。

12、甲醇合成塔的基本结构主要由外筒、内件和电加热器三部分组成。

二、选择1、以（A ）为气化原料时，煤气的热值高A 褐煤B 烟煤C 气煤D 无烟煤2、固定床气化制合成气时挥发分含量以不超过（C ）为宜。

A 4%B 5%C 6%D 7%3、气化用煤含水量越低越好，一般要求不超过（ B ）。

A 9%B 8%C 7%D 6%三、判断1、制造水煤气的工作循环通常分为：吹风、一次上吹、下吹、二次上吹、空气吹净六个阶( )2、为避免发生爆炸，开启时应先开空气阀，然后开蒸汽阀；关闭时，应先关闭加氮空气阀，然后再关闭蒸汽。

3、常用半水煤气中的CO 含量高低来判断气化层温度的高低。

( ×)3、随着压力的提高，净煤气的产率是下降的，粗煤气的产率下降得更快。

( ×)4、常压温克勒气化炉采用粉煤为原料，粒度在5～10mm左右。

分析 表 明 ， 黏 结煤 在所有 部 位基 本都 发生 结 晶 ， 而不
黏煤 ／ 弱黏煤 结 晶化 的程度 因部 位 而不 同。
显 微镜 Ｓ Ｅ Ｍ— Ｅ Ｄ Ｓ观察 焦 炭表 面结 构 ， 分 析 金 属 元 素， 确 定采样 点 。在金 属显 微镜 下 ， 用机械 手操 控 的
切 割机 切割 。切 割 时 向焦 炭 表 面 滴 洒 甘 油水 溶 液 ， 防止焦 炭微 粒 飞散 。切割 下 的焦炭 微粒 与甘 油水 溶 液一 起 采 集 ， 置于 Ｓ ｉ 单结 晶上 ， 用水 或 甲醇 清 洗 除
粗石 墨在 测定 范 围 内 的差 异 约 为 １ ． ５ Ａ 以内， 而 实
物， 是 各种碳 质 和无机 物 的复杂 混合 物 。未来 ， 优质
炼 焦煤 供 给将会 紧张 。另 外 ， 为大 幅降低 成本 ， 用不 黏煤／ 弱黏 煤生 产优 质焦 炭成 为重 要 课 题 。因焦 炭
特性 与焦 炭结构 具 有 密切 的关 系 ， 所 以对 焦 炭 的气
１ ０ ｋ ｇ ， 人炉煤 堆 密度 ０ ． ７ ｔ ／ ｍ ， 入炉煤粒度 ＜ ３ ａ ｒ ｍ 为 ８ ５ ％， 半 焦及 焦炭 的 炭 中温 度 分别 为 ６ ０ ０ ￣ Ｃ、 ９ ０ ０ ￣ Ｃ， 将 切取 的焦 片置 于环 氧 树 脂 中 ， 表 面 研 磨 后作 为试 样 。用 精选法 制 备焦 片时 ， 先用 金 属 显 微镜 观察 焦
评价 方 法 ， 试样需要达到 １ ０ ０ ｍ 以下 ， 但 精 选 法 采
Ｌ 分 布 区域 较大 。ｄ （ 。 。 ： ） 及 的 平均值 分 别为 ： ｄ ｆ ０ ０ ） 为格 尼埃拉 煤 ＜兖 州煤 ； Ｌ 为格 尼 埃拉煤 ＞兖州 煤 ， 说 明格尼 埃拉 煤焦 炭结 晶程 度更 大 。从个 数频 度分 布看 ， 在格 尼埃 拉 煤 焦 炭 中 ， ｄ ㈨ 、 及 分 布 区域 均 较小 ， 而兖 州煤 焦 炭 分 布 范 围 较 大 。碳 质 局部 结 构