下载文档原格式
煤气化基础知识培训讲稿一、煤炭气化定义煤化工是以煤为原料经过化学加工，实现煤的转化并进行综合利用的工业。
煤化工包括炼焦工业，煤炭气化工业，煤制化学品工业以及其他煤加工制品工业等。
所谓的煤炭气化技术，是新型煤化工的一个重要单元，就是将固体煤变成气态烃，CO，H2气体等的技术，其目的就是获得清洁能源和化工原料。
煤炭气化时，必须具备三个条件，即气化炉、气化剂（如蒸汽/空气或氧气等）、供给热量，三者缺一不可。
二、煤炭气化发展简史煤化工发展始于18世纪后半叶，用煤生产民用煤气；在欧洲当时用煤干馏方法，生产的干馏煤气用于城市街道照明；1840年由焦炭制发生炉煤气来炼铁，1875年使用增热水煤气作为城市煤气。
二次世界大战时期，煤炭气化工业在德国得到迅速发展。
1935~1945年期间德国共建立了9个合成油厂，总产量达570kt。
二次世界大战后，煤炭气化工业因石油、天然气的迅速发展减慢了步伐，进人低迷时期，直到20世纪70年代成功开发由合成气制甲醇技术，由于甲醇的广泛用途，使煤炭气化工业又重新引起人们重视。
到20世纪80年代末，由煤炭气化制合成气，羰基合成生产醋酸、醋酐开始大型化生产，这是煤制化学品的一个非常重要的突破。
现在，随着气化生产技术的进一步发展，以生产含氧燃料为主的煤炭气化合成甲醇、二甲醚，有广阔的市场前景。
三、中国煤炭气化技术现状煤气化技术视炉内气－固状态和运动形式，主要分为三大类∶1.固定床以块煤（10～50mm）为原料的固定床，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。
先进的固定床气化工艺以鲁奇移动床加压气化为代表，鲁奇炉是逆向气化煤在炉内停留时间长达1h，反应炉的操作温度和炉出口煤气温度低，碳效率高、气化效率高。
航天炉⼯艺及主要设备参数航天炉⼯艺及主要设备参数介绍1、⽣产⼯艺介绍本装置为HT-L粉煤加压⽓化装置，是由北京航天院设计的⽰范装置，设计⽇消耗原料煤约929.64吨，消耗氧⽓约48.6万⽴⽅⽶。
在4.0MPa条件下通过⽓化反应，⽣产CO+ H2为1.22×106Nm3/d，经洗涤后送变换。
HT-L粉煤⽓化⼯艺是⼀种以⼲煤粉为原料，采⽤激冷流程⽣产粗合成⽓的⼯艺。
HT-L粉煤⽓化⼯艺采⽤了盘管式⽔冷壁⽓化炉，顶喷式单烧嘴，⼲法进料及湿法除渣，在较⾼温度（1400～1700℃）及压⼒（4.0 MPa左右）下，以纯氧及少量蒸汽为⽓化剂的⽓化炉中对粉煤进⾏部分⽓化，产⽣以CO、H2为主的湿合成⽓，经激冷和洗涤后，饱和了⽔蒸汽并除去细灰的合成⽓，送⼊变换系统。
该HT-L粉煤加压⽓化装置包括1500、1600、17000、1800四个单元：其中1500单元为磨煤单元、1600单元为粉煤加压及输送单元、1700单元为⽓化及合成⽓洗涤单元、1800单元为渣及灰⽔处理单元。
1500单元、1600单元、1700单元、均为双套装置、1800单元为单套装置。
1.1航天炉⼯艺原理航天炉属于粉煤加压⽓流床，利⽤纯氧和少量蒸汽为⽓化剂，⼆氧化碳或氮⽓输送粉煤，有特质的粉煤烧嘴送⼊⾼温⾼压的⽓化室完成⽓化反应，⽣成以CO和H2为主要成分的合成⽓，⽓室多余的热量由⽔冷壁吸收产⽣中压蒸汽，煤中的灰分形成熔渣，与⾼温合成⽓⼀同进⼊激冷室进⾏⽔激冷后排出⽓化炉。
1.2⽓化炉主要结构⽓化炉主要由⽓化炉外壳、螺旋盘管和⽔冷壁和激冷室内件组成，⽓化炉外壳为三类压⼒容器，螺旋盘管和⽔冷壁由⽓化室主盘管、渣⼝盘管、炉盖盘管三部分组成，盘管内⽔循环为强制循环，通过汽包副产中压饱和蒸汽，⽔冷壁向⽕侧敷有耐⽕材料⼀⽅⾯为了减少热损失，另⼀⽅⾯为了挂渣，充分利⽤渣层的隔热功能，以渣抗渣保护炉壁，⽓化炉上部为⽓化段，下部为熔渣激冷段，⽓化段位圆柱形反应室，激冷段内有激冷环、下降管、上升管和渣池⽔分离挡板等主要部件。
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。
航天炉煤气化工艺概述航天炉煤气化工艺是一种将煤炭等碳质物质转化为合成气的高效工艺。
它充分利用煤炭资源，通过高温和压力条件下的化学反应，将固体的煤炭转化为气体燃料，用于发电、炼油、化工等领域。
航天炉煤气化工艺由中国航天科技集团公司提出并持续改进，已经取得了重大突破和应用。
工艺流程航天炉煤气化工艺主要包括煤炭预处理、气化反应、气体分离和净化四个步骤。
下面将详细介绍每个步骤的工艺流程。
1. 煤炭预处理在煤炭进入航天炉气化反应器之前，需要进行预处理以提高气化效率和产气质量。
煤炭预处理主要包括粉碎、干燥和除尘等步骤。
首先，将原煤经过粉碎机细碎成适当的粒度，以增加煤炭与气化剂的接触面积。
然后，通过干燥设备将煤炭中的水分蒸发，减少气化过程中的能量损耗。
最后，利用除尘器去除煤炭中的灰分和杂质，以保证气化反应的稳定进行。
2. 气化反应煤炭预处理后，进入航天炉气化反应器进行气化反应。
气化反应是将煤炭中的碳氢化合物在高温（1000℃以上）和高压（10-30兆帕）条件下与氧气和水蒸气发生化学反应，产生合成气的过程。
航天炉气化反应器采用的是间接加热式气化反应器，具有高效和稳定的特点。
通过控制气化反应的温度、压力和气化剂的供应量，可以调整合成气的成分和产气量，满足不同领域的需求。
3. 气体分离在气化反应后，产生的气体混合物需要进行分离，以获取纯净的合成气和其他有用气体。
航天炉煤气化工艺中常用的气体分离技术有压力摩尔分数差异法和吸附分离法。
通过控制压力和温度等参数，可以使合成气和其他气体在分离设备中分离出来，并获得高纯度的合成气。
4. 气体净化在气体分离后，合成气中可能还存在一些杂质和有害物质，需要进行净化处理。
航天炉煤气化工艺中常用的气体净化技术有吸收、吸附和膜分离等。
通过选择合适的吸收剂、吸附剂和膜材料，可以将合成气中的硫化氢、氨、苯酚等物质去除，提高合成气的纯度和品质。
应用领域航天炉煤气化工艺具有广泛的应用领域，主要包括以下几个方面：1. 发电将合成气用作燃料，通过燃烧发电。
【综述】航天炉HT-L煤气化工艺前言航天炉的主要特点是具有较高的热效率（可达95%）和碳转化率（可达99%）；气化炉为水冷壁结构，能承受1500-1700℃的高温；对煤种要求低，可实现原料的本地化；拥有完全自主知识产权，专利费用低；关键设备已经全部国产化，投资少，生产成本低。
据专家测算，应用航天炉建设年处理原煤25万吨的气化工业装置，一次性投资可比壳牌气化炉少3亿元，比德士古气化炉少5440万元；每年的运行和维修费用比壳牌气化炉少2500万元，比德士古气化炉少500万元。
它与壳牌、德士古等国际同类装置相比，有三大优势：一是投资少，比同等规模投资节省三分之一；二是工期短，比壳牌炉建设时间缩短三分之一；三是操作程序简便，适应中国煤化工产业的实际，易于大面积推广。
HT-L粉煤气化煤质要求：HT-L粉煤气化工艺对煤种的适应性广泛，从较差的褐煤、次烟煤、烟煤到石油焦均可作为气化的原料。
即使是高灰分、高水份、高硫的煤种也能使用。
但从经济运行角度考虑，并非所有煤种都能够获得好的经济效益。
因此，使用者应该认真细致地选择合适的煤种，在满足设计要求的前提下，保证装置的稳定运行。
航天炉煤气化工艺简介主要技术路线：干煤粉作原料，采用激冷流程，主要特点是技术先进，具有的热效率(可达95%) ，碳转化率高(可达99%)；气化炉为水冷壁结构结构，气化温度能到1500-1700℃；对煤种要求低，可实现原料本地化；具有自主知识产权，专利费用低；关键设备全部国产化，投资少。
工艺流程关键设备（1）、HT-L粉煤气化炉气化压力：4MPa，气化温度：1500—1700℃，设计炉型能力：57070Nm3/h（CO+H2，单炉能力：20000—75000Nm3/h （CO+H2），炉体材料：15CrMoR+316L水冷盘管材料：15CrMo。
（2）关键设备气化喷嘴（3）关键设备-破渣机（4）关键设备-热风炉（惰性气体发生器）（5）关键设备（黑水调节阀、煤粉阀、煤粉调节阀、煤粉换向阀、锁渣阀）（6）关键设备（激冷水循环泵）锁斗循环泵（7）关键设备（立式高速泵）卧式高速泵对煤质的要求及用煤的处理HT–L煤气化工艺的原料是干煤粉，用高压氮气或加压CO2输送入气化炉，对煤种的适用范围宽，能够以当地煤种为原料，而且碳转化率超过99％。
