加压气化
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目录引言 (1)1碎煤加压气化装置 (2)1.1装置概况 (2)1.2岗位任务 (2)1.3原料 (2)2工艺原理 (3)2.1加压气化流程简述 (4)2.2产品规格(粗煤气) (8)3影响加压企划的因素 (9)3.1煤质对气化的影响 (9)3.2水分含量对气化的影响 (9)3.3灰分含量对气化的影响 (i10)3.4挥发份对气化的影响 (10)3.5硫分对气化的影响 (11)3.6粒度对气化的影响 (11)3.7煤的灰熔点和结渣性对气化的影响 (12)3.8煤的粘结性对气化的影响 (12)3.9煤的化学反应性的影响 (12)3.10煤的机械强度和热稳定性对气化的影响 (12)3.11灰熔点对气化的影响 (13)3.12灰样对气化操作的指导意义 (13)3.13入炉矸石含量增多,对气化炉的生产会带来有害的影响 (13)4碎煤加压气化技术特点 (14)5碎煤加压气化的优缺点: (14)6煤气化主要反应的反应机理 (15)6. 1、碳的氧化机理 (15)6.2、二氧化碳还原机理 (15)7与气化工艺有关的指标 (15)7.1:气化强度: (15)7.2:气化能力 (16)参考文献 (17)致谢 (18)引言论是从煤的深加工过程还是环保控制等诸多方面都要求对原煤加工过程都要求提高煤的利用率。
气化原理:在本质上是将煤由高煤的分子固态物质转变为低分子气态物质。
煤是一种固体化石燃料,与一般燃料比较,其元素组成中C、H比较高,将煤由固态转变为气态过程,也就是改变燃料C、H比结构的过程。
影响加压气化的因素很多如:水分含量对气化的影响;灰分含量对气化的影响;挥发份对气化的影;响硫分对气化的影响;粒度对气化的影响;煤的灰熔点和结渣性对气化的影响;煤的粘结性对气化的影响煤的化学反应性的影响煤的机械强度和热稳定性对气化的影响;灰熔点对气化的影响等。
控制好各种对加压气化有影响的因素的指标能更好地利用煤的价值更有利于保护环境,降低污染和充分利用资源。
航天炉粉煤加压气化技术分析摘要:本文主要介绍了航天炉粉煤加压气化技术的工艺原理、技术特点及控制技术,以供参考。
关键词:航天炉;技术特点;结构一、航天炉煤气化的工艺原理原料煤经过磨煤、干燥后储存在低压粉煤储罐,然后用N2(正常生产后用CO2输送)通过粉煤锁斗加压、粉煤给料罐加压输送,将粉煤输送到气化炉烧嘴。
干煤粉(80℃)、纯氧气(200℃)、过热蒸汽(420℃)一同通过烧嘴进入气化炉气化室,瞬间发生升温、挥发分裂解、燃烧及氧化还原等物理和化学过程(1—10 s)。
该反应系统中的放热和吸热的平衡是自动调节的,既有气相间反应,又有气固相间的反应。
1400—1600℃的合成气出气化室通过激冷环、下降管被激冷水激冷冷却后,进入激冷室水浴洗涤、冷却,出气化炉的温度为210~220℃,然后经过文丘里洗涤器增湿、洗涤,进入洗涤塔进一步降温、洗涤,温度约为204℃、粉尘含量小于10×10-6的粗合成气送到变换、净化工段。
[1]二、航天炉的主要设备1、气化炉HT—L炉的核心设备是气化炉。
HT—L炉分上下两个部分:上部是气化室,由内筒和外筒组成,包括盘管式水冷壁、环行空间和承压外壳。
盘管式水冷壁的内侧向火面焊有许多抓钉,抓钉上涂抹一层耐火涂层,其作用是保护水冷壁盘管、减少气化炉热鼍损失。
盘管式水冷壁的结构简单,材质为碳钢,易制作且造价较低。
水冷壁盘管内的水采用强制密闭循环,在这循环系统内,有一个废热锅炉生产5.4MPa(G)的中压蒸汽,将热量迅速移走,使水冷壁盘管内水温始终保持一恒定的范围。
下部为激冷室,包括激冷环、下降管、破泡条和承压外壳。
激冷室为一承压空壳,外径和气化室一样,上部和水冷壁相连的为激冷环,高温合成气经过激冷环和下降管煤气温度骤降。
向下进入激冷室,激冷室下部为一锥形,内充满水,熔渣遇冷固化成颗粒落入水中,顺锁斗循环水排入灰锁斗。
粗合成气从激冷室上部引出。
2、烧嘴HT—L炉烧嘴是一个组合烧嘴,由一个主烧嘴、一个点火烧嘴和一个开工烧嘴组成。
粉煤加压气化技术简介一、背景“九五”期间华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂(水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心)、中国天辰化学工程公司共同承担了国家“十五”科技攻关计划课题“粉煤加压气化制合成气新技术研究与开发”,建设具有自主知识产权的粉煤加压气化中试装置。
装置处理能力为15~45吨煤/天,操作压力2.0~2.5Mpa,操作温度1300~1400℃。
该课题于2001年年底启动,2002年10月完成研究开发阶段中期评估,中试装置进入设计施工阶段。
2004年7月装置正式投运,首次在国内展示了粉煤加压气化技术的运行结果,填补了国内空白,技术指标达到国际先进水平。
中试装置于2004年12月6日至9日顺利通过科技部组织的现场72 小时运行专家考核,2004年12月21日于北京通过科技部主持的课题专家验收。
同年,该成果入选2004年度煤炭工业十大科学技术成果。
二、装置流程与技术优势1、整个工艺流程如图1,具体流程为:原煤除杂后送入磨煤机破碎,同时由经过加热的低压氮气将其干燥,制备出合格煤粉存于料仓中。
加热用低压氮气大部分可循环使用。
料仓中的煤粉先后在低压氮气和高压氮气的输送下,通过气化喷嘴进入气化炉。
气化剂氧气、蒸汽也通过气化喷嘴进入气化炉,并在高温高压下与煤粉进行气化反应。
出气化炉的高温合成气经激冷、洗涤后并入造气车间合成气管线。
熔融灰渣在气化炉激冷室中被激冷固化,经锁斗收集,定期排放。
洗涤塔出来的黑水经过二级闪蒸,水蒸汽及一部分溶解在黑水中的酸性气CO2、H2S 等被迅速闪蒸出来,闪蒸气经冷凝、分离后与气化分厂生产系统的酸性气一并处理,闪蒸黑水经换热器冷却后排入地沟,送气化分厂生产装置的污水处理系统。
图1 粉煤加压气化中试装置单元流程图2、整个工艺流程与其他技术的指标差异如下表1。
将该粉煤气化技术与其它几种气流床水煤浆气化技术以及荷兰的Shell粉煤加压气化技术相比较,可以看出粉煤加压气化技术消耗低,碳转化率高,在气化炉条件或煤种相同情况下,比水煤浆气化技术节氧16~21%,节煤2~4%,有效气成份高6~10个百分点。
一.煤气化理论部分 (5)1.什么叫煤加压气化? (5)2.简述鲁奇加压气化的过程和发展方向。
(5)3.填空: (6)4.什么叫气化强度和气化能力? (7)5.什么叫煤的发热值?高热值与低热值有何区别? (7)6.何谓灰熔点?它是如何测定的? (7)7.煤的粒度对加压气化有何影响? (8)8.试解释沟流现象和架桥现象。
(8)9.何谓机械强度?机械强度对气化有何影响? (9)10.炉内发生有甲烷化反应,为什么说甲烷的生成可以减少氧耗? (9)11.气化温度,压力及汽氧比是如何控制的? (9)12.解释火层偏移现象和结疤现象? (10)13.什么叫碳氧比?为什么碳氧比大,灰中残炭量会增大? (10)14.在正常生产中,我们经常通过改变汽氧比来调节气化炉的生产工艺,请说明汽氧比的大小对气化反应有何影响? (10)15.对第三代MARK-Ⅳ型鲁奇气化炉加压气化有哪些特点? (11)16.名词解释: (12)17.原料煤热值的计算? (13)18.煤的化学活性的计算? (14)19.煤气重度的计算? (14)20.煤气热值计算? (15)21.煤气湿含量的计算: (16)22.煤气在气化炉上部空间流速的计算? (17)23.气化炉出口煤气带出物粒度的计算? (18)24.燃烧在气化炉中停留的时间和下降速度的计算 (19)25可燃物派出损失的计算 (19)26.气化效率的计算 (20)27.气化强度的计算? (21)28.热效率的计算 (22)29.粗煤气产率的计算 (23)30.蒸汽分解率的计算 (23)31.碳转化率的计算 (24)32.氧气流速及蒸汽流速的计算 (24)二.煤锁,灰锁部分 (26)1.填空 (26)2.煤锁上下阀是怎样的密封,操作时应注意什么? (26)3.煤锁充压为何分两步? (26)4.在预定的时间内煤锁不能充至设定的压力是何原因?如何处理? (27)5.在预定的时间内煤锁不能泄至最终压力是何原因?如何处理? (27)6.煤锁温度高是何原因?怎样处理? (28)7.煤锁各阀是怎样联锁的? (28)8.突然断煤,如何处理? (29)9.煤锁的充卸压阀为什么采用角阀? (29)10.设置V-201的目的是什么?用一烟窗代之是不可一的? (29)11.手轮操作时,你如何判断煤锁空? (30)12.在试车过程中,煤锁应测得哪些数据? (30)13.如何更换煤锁下阀的软密封?应该注意什么? (30)14.灰锁的充压蒸汽为什么接在总管而不是在支管处? (30)15.灰锁卸压时,压力卸不掉或卸不完是何原因,如何处理? (31)16.当灰锁上阀关闭后,为什么还要开动炉篦? (31)17.采用全自动或半自动操作时,出现故障应立即切换到手动遥控操 (31)18.煤锁程控设置了几个计时器,他们的作用是什么? (32)19.卸压时,DV1阀堵塞怎样继续操作? (32)20.如果B-207的液位计失灵,应如何操作? (32)21.在试车时,灰锁应测得哪些数据? (32)22.气密时,如何检验灰锁上下阀是否严密? (33)23.灰锁温度高低是何原因?怎样处理? (33)24.灰锁各阀是如何联锁的? (34)25.灰锁程控设置了几个计时器,其作用如何? (34)三.气化炉操作部分 (35)1.在空气+气化剂的阶段,火层培养好的标志是什么? (35)2.如何根据灰的颜色,粒度,数量等判断气化炉的生产工况? (35)3.气化炉系统升降压速度如何控制? (35)4.投氧前为什么要在切掉蒸汽5分钟后,才切掉空气? (35)5.在原始开车过程中,空气+蒸汽阶段及氧气+蒸汽阶段分别可分为哪几个升压阶段? (36)6.空气+蒸汽阶段入炉空气流量初始为多少?大致可分为几个阶梯调节,最大为多少? (36)7.在空气+蒸汽的气化过程中,气化剂的混合温度是多少?炉出口煤气温度及CO2含量各保持何值?灰温最大值是多少? (36)8.写出下列介质在正常生产时的温度指标:过热蒸汽,氧气,气化剂混合态,炉出口煤粗气,洗涤器出口,粗煤气,锅炉给水。
德士古水煤浆加压气化技术目录第一章:德士古水煤浆加压气化技术概况第一节:概述第二节:国外开展情况第三节: 国内开展情况第四节:德士古水煤浆加压气化技术有待改良第二章:煤及水煤浆的性质第一节:煤的工业分析和元素分析第二节:煤的工艺性试验第三节:德士古对水煤浆性质的要求第三章:气化原理及操作条件的选择第一节:德士古水煤浆加压气化原理第二节:气化反响条件的选择第四章:德士古水煤浆加压气化工艺流程及主要设备第一节:工艺流程表达第二节:主要设备介绍第五章:开停车方法第一节:原始开车前的检查准备工作第二节:气化炉的烘炉第三节:正常开车第四节:正常停车第五节:紧急停车第六章:正常操作要点第七章:PLC和DCS简介第一节:联锁和可编程控制器〔PLC〕第二节:集中分散控制系统〔DCS〕第八章:一般故障及处理第九章:平安生产第一节:概述第二节:装置设计中的防范措施第三节:平安生产管理第一章德士古水煤浆加压气化技术概况第一节概述****化学工业20万吨/年甲醇工程是新建一套利用神木本地所产烟煤作为原料,经空分、气化、净化、合成等几个化工工序,年产20万吨甲醇的生产装置。
其中气化装置是采用德士古水煤浆加压气化工艺,向甲醇生产制备合格水煤气。
煤气化已有一百多年的开展历史,先后开发了一百多种气化工艺和气化炉型,有工业应用前景的十余种。
煤气化分类无统一规定,最常用的是按原料在气化炉内的移动方式分为固定床、流化床和气流床三种:固定床气化是块煤从炉顶参加,自上而下经历枯燥、干馏、复原、氧化和灰渣层,灰渣最终经灰箱排出炉外;气化剂自下而上经灰渣层预热后进入氧化层和复原层,生成的煤气显热用于煤的干馏和枯燥。
固定床气化的局限性是对床层均匀性和透气性要求很高,要求入炉煤要有一定的粒〔块〕度及均匀性,对煤的机械强度、热稳定性、含碳量、灰熔点、粘结性、结渣性等指标都有比拟严格的限制。
流化床气化是气化剂由炉下部吹入,使细粒煤〔﹤6mm〕在炉内呈并逆流反响,为了维持炉内的“沸腾〞状态并保证不结疤,气化温度应控制在灰软化温度〔T2〕以下,要防止煤颗粒相聚而变大以致破坏流态化,显然不能使用粘结性煤。
德士古水煤浆加压气化属于先进的第二代煤气化技术。
炉型主要分为激冷型和废热锅炉型,国内引进的鲁南、渭河、上海焦化、淮南等几套德士古煤气化装置均采用激冷型气化炉。
从厂家运行的实际情况来看,都存在着合成气偏流问题,现就此作简明介绍,仅供有关技术人员和操作人员参考。
1 工艺过程简述德士古水煤浆加压气化的基本工艺过程是用高压煤浆泵将煤浆送入烧嘴,同时将来自空分的高压氧也送入烧嘴,氧走烧嘴的外环隙和中心管,煤浆走内环隙,二者一起由烧嘴喷入气化炉中,充分混合雾化,在1350~1400 ℃温度下进行气化反应,生成的高温合成气和熔融渣一起流经渣口,激冷环、下降管,进入激冷室的激冷水中。
高温合成气和熔融渣与激冷水直接接触激冷,激冷的目的是将高温气体直接冷却到该压力下的饱和蒸汽温度,将熔融渣冷却后沉积,实现气渣分离。
分离出的渣经破渣机,通过锁斗定期排入渣池,由捞渣机捞出装车外运。
激冷水是由激冷水泵从洗涤塔抽出,送入激冷环,并沿下降管内壁旋转均匀分布下流。
激冷水在下降管内壁形成的水膜,不仅避免高温气流及熔渣与下降管内壁直接接触而保护下降管,同时也逐渐降低气体温度。
在激冷水中激冷后的合成气沿下降管和上升管的环隙空间均匀鼓泡上升,出激冷室后,经文丘里洗涤器和洗摘要:结合渭化德士古气化装置运行实际情况,从加强原料煤质量管理,选择适当的操作温度和抓好备炉工作等3方面论述了德士古气化炉稳定运行的要点。
关键词:德士古煤气化炉稳定运行要点我厂德士古水煤浆气化装置是目前国内运行中压力等级最高的一套装置,它的长周期稳定运行,不仅可以使我集团公司的生产水平再上新台阶,同时也为我国的煤化工发展提供有益借鉴。
结合我公司实际运行情况及本人多年操作经验,仅就德士古气化炉稳定运行的要点浅谈一下笔者的看法。
1.加强原料煤的质量管理,提高煤浆浓度为了进一步提高气化炉的生产能力,实现气化炉长周期,安全稳定运行,并达到高产、优质、低耗之目的。
首先要加强煤的质量管理,固定碳、化学活性、机械强度、热稳定性、灰熔点等指标入厂前要严格把关,力求提高;尽量降低硫份、灰分等杂质的含量。