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鲁奇气化工艺及设备原理概述引言鲁奇气化是一种常见的化学工程过程，用于将固体或液体燃料转化为气体燃料或有机化学品。
本文将概述鲁奇气化工艺及设备的原理，以便读者对该技术有一个基本的了解。
本文将首先介绍鲁奇气化的基本概念，然后讨论该过程的主要原理和涉及的各种设备。
1. 鲁奇气化的基本概念鲁奇气化是一种通过在高温和高压下将固体或液体燃料转化为气体燃料或有机化学品的化学过程。
该过程通常涉及将燃料与氧气或空气反应，产生一系列气体和液体产物。
这些产物可以用作燃料或用于化工生产。
2. 鲁奇气化的主要原理鲁奇气化的主要原理是将燃料在高温和高压下与催化剂或氧气反应，产生气体和液体产物。
该反应通常发生在一个封闭的反应器中。
以下是鲁奇气化的主要原理：•燃料预处理：在气化反应之前，燃料通常需要进行预处理，以去除杂质和调整化学成分。
例如，固体燃料可能需要经过粉碎和干燥处理，液体燃料可能需要去除杂质和溶剂。
•气化反应：在气化反应器中，燃料与催化剂或氧气反应，产生气体和液体产物。
气化反应通常是一个高温反应，温度通常在1000 °C以上。
高温下的气化反应能够将燃料的化学键破坏，产生更多的气体产物。
•产物处理：气化反应产生的气体和液体产物需要进行处理，以分离和纯化。
例如，气体产物可以通过冷却和压缩分离出其中的固体和液体成分。
液体产物可以通过蒸馏和提纯过程进行分离和纯化。
3. 鲁奇气化的主要设备鲁奇气化涉及多种设备，用于处理燃料、反应、分离产物和处理废气。
以下是鲁奇气化的主要设备：•燃料预处理设备：用于对燃料进行粉碎、干燥、除杂和调整化学成分。
•气化反应器：用于将燃料与催化剂或氧气反应，产生气体和液体产物。
气化反应器通常是一个密封的高温容器，具有适当的进料和出料口。
•分离设备：用于将气体产物中的固体和液体分离。
通常使用冷却和压缩技术，将气体冷却、压缩，分离出其中的固体和液体成分。
•纯化设备：用于分离和纯化液体产物。
通常使用蒸馏和提纯技术，将液体产物中的不同成分分离和纯化。
2、工艺技术
本项目拟采用内蒙古锡林浩特胜利煤田煤炭为原料，采用“鲁奇碎煤气化、变换、低温甲醇洗气体净化、鲁奇富氧克劳斯硫回收、甲烷化、煤气水分离等工艺技术生产产品天然气和副产品硫磺、石脑油、焦油、粗酚、液氨等。
3、项目建设内容：
（1）主体工程
主要包括备煤装置（2×3系列）、碎煤加压气化装置（3系列）、气体变换装置（6系列）、煤气净化装置（6系列）、吸收制冷装置（6系列）、甲烷化装置（6系列）。
（2）辅助装置
主要包括硫回收装置（3系列）、煤气水分离装置（6系列）、酚回收装置（单系列）、氨回收装置（3系列）、空分（6套）等。
（3）配套公辅工程
热电站（装置规模为7×470t/h锅炉、5×100MW抽汽供热直接空冷机组）、给排水系统、循环冷却水系统、含盐污水处理回用系统、污水处理系统、火炬、消防系统、中央控制室等。
（4）其他设施
综合楼、环境监测站、食堂等。
鲁奇气化工艺特点及影响其运行的主要因素分析鲁奇加压气化是一项相对成熟的技术。
在煤化工造气领域具有很多优势，但该项技术具有的缺点也是很明显的，文章通过介绍鲁奇工艺特点，分析了影响鲁奇气化工艺的各种关键因素，并针对这些因素的控制来提高鲁奇气化装置的优点。
标签：鲁奇气化炉；工艺特点；因素前言鲁奇加压气化工艺是煤和气化剂逆流接触的一种加压移动床煤气化工艺。
由于其适应的煤种广、气化强度较大、气化效率高，技术成熟可靠，广泛应用于各个煤化工企业。
但鲁奇气化工艺也有一定的缺点，如运行周期短，设备维修频繁等。
如何在目前的工艺基础上对设备和工艺操作进行改进和优化，保证鲁奇气化炉进行长周期运行，已经成为鲁奇炉发展面临的一个重要因素。
本文通过某煤化工企业实际生产中经济运行的实践，从气化用煤品质、生产工况控制等方面分析了影响气化炉稳定运行的因素。
1 鲁奇气化工艺主要特点1.1 原料煤为块煤鲁奇炉原料用煤一般采用5～50mm的块煤，并在煤的反应性、无粘结性、机械强度、灰熔融性等方面要求较高。
因此适宜的煤种为褐煤、次烟煤、贫煤和无烟煤，同时由于其工艺特点对一些水分较高（20%～30%）和灰分较高（如30%）的劣质煤也适用。
与气流床工艺相比，鲁奇炉采用碎煤为原料，入炉煤的前期处理较为简单。
1.2 氧耗相对较低鲁奇气化工艺采用干法排灰，气化剂采用蒸汽和纯氧气，运行过程中为防止结渣汽氧比较高，这就降低了氧气的消耗，通常要比气流床氧节省30%，在空分制氧工艺方面可以节约投资。
1.3 煤气中CH4含量较高气化产生的煤气中CH4含量较高，可以达到10%左右，因此该工艺适合于生产城市煤气和代用天然气（SNG），另外可通过加完转换工艺可将CH4转化为CO和H2后也可以用于生产液体燃料，比如甲醇石脑油和柴油。
1.4 粗煤气中H/CO为2.0，在这种状况下不经变换或少量变换即可用于F-T 合成、甲醇合成、天然气合成等产品生产的原料气，对比其他气化技术减少了气体成分的变换工序。
三种煤气化炉技术介绍一、概述煤气化技术的开发与应用大约经历了200年的发展历史。
煤气化技术按固体和气体的接触方式可分为固定床、流化床、气流床和熔融床4种，其中熔融床技术还没有实际应用开发，各种煤气化炉的模式见图1。
图1 各种煤气化炉模式图1.固定床。
固定床气化炉是最早开发出的气化炉，如图1（a）所示，炉子下部为炉排，用以支撑上面的煤层。
通常，煤从气化炉的顶部加入，而气化剂（氧或空气和水蒸气）则从炉子的下部供入，因而气固间是逆向流动的。
特点是单位容积的煤处理量小，大型化困难。
目前，运转中的固定床气化炉主要有鲁奇气化炉和BGC-鲁奇炉两种。
2.流化床。
流化床气化炉如图1（b）所示，在分散板上供给粉煤，在分散板下送入气化剂（氧、水蒸气），使煤在悬浮状下进行气化。
流化床气化炉不能用灰分融点低的煤，副产焦油少，碳利用率低。
3.气流床。
气流床气化炉如图1（c）所示，粉煤与气化剂（O2、水蒸气）一起从喷嘴高速吹入炉内，快速气化。
特点是不副产焦油，生成气中甲烷含量少。
气流床气化是目前煤气化技术的主流，代表着今后煤气化技术的发展方向。
气流床按照进料方式又可分为湿法进料（水煤浆）气流床和干法进料（煤粉）气流床。
前者以德士古气化炉为代表，还有国内开发的多元料浆加压气化炉、多喷嘴（四烧嘴）水煤浆加压气化炉；后者以壳牌气化炉为代表，还有GSP炉以及国内开发的航天炉、两段炉、清华炉、四喷嘴干粉煤炉。
二、三种先进的煤气化工艺我国引进并被广泛采用的三种先进煤气化工艺——鲁奇气化炉、壳牌气化炉、德士古气化炉。
1.鲁奇气化炉（结构见图2）属于固定床气化炉的一种。
鲁奇气化炉是1939年由德国鲁奇公司设计，经不断的研究改进已推出了第五代炉型，目前在各种气化炉中实绩最好。
德国SVZ Schwarze Pumpe公司已将这种炉型应用于各种废弃物气化的商业化装置。
我国在20世纪60年代就引进了捷克制造的早期鲁奇炉并在云南投产。
1987年建成投产的天脊煤化工集团公司从德国引进的4台直径3800mm的Ⅳ型鲁奇炉，先后采用阳泉煤、晋城煤和西山官地煤等煤种进行试验，经过10多年的探索，基本掌握了鲁奇炉气化贫瘦煤生产合成氨的技术，现建成的第五台鲁奇炉已投产，形成了年产45万吨合成氨的能力。
煤气化技术简介及装置分类煤气化是清洁利用煤炭资源的重要途径和手段。
目前，国内自行开发和引进的煤气化技术种类众多，但总体上可以分为以下三大类：一、固定床气化技术以鲁奇为代表的加压块煤气化技术。
鲁奇加压气化炉是由联邦德国鲁奇公司于1930年开发的，属第一代煤气化工艺，技术成熟可靠，是目前世界上建厂最多的煤气化技术。
鲁奇气化炉是制取城市坑口煤气装置中的心脏设备。
它适应的煤种广﹑气化强度大﹑气化效率高﹑粗煤气无需再加压即可远距离输送。
鲁奇气化技术的特点为：采用碎煤加压式填料方式，即连接在炉体上部的煤锁将原料制成常温碎煤块，然后从进煤口经过气化炉的预热层，将温度提高至300℃左右。
从气化剂入口吹进的助燃气体将煤点燃，形成燃烧层。
燃烧层上方是反应层，产生的粗煤气从出口排出。
炉篦上方的灰渣从底部出口排到下方连接的灰锁设备中，所以气化炉与煤锁﹑灰锁构成了一体的气化装置。
鲁奇炉的代表炉型即第三代MARK－IV/4型Ф3800mm加压气化炉, 炉体由内外壳组成，其间形成50mm的环形水冷夹套，是一种技术先进﹑结构更为合理的炉型。
我公司为河南义马、大唐克旗等制做了多台鲁奇式气化炉。
图1 鲁奇加压块煤气化装置二、流化床气化技术以恩德炉、灰熔聚为代表的气化技术。
恩德炉粉煤流化床气化技术是朝鲜恩德“七.七”联合企业在温克勒粉煤流化床气化炉的基础上，经长期的生产实践，逐步改进和完善的一种煤气化工艺。
灰融聚流化床粉煤气化技术根据射流原理，在流化床底部设计了灰团聚分离装置，形成床内局部高温区，使灰渣团聚成球，借助重量的差异达到灰团与半焦的分离，在非结渣情况下，连续有选择地排出低碳量的灰渣。
目前，中科院山西煤化所山西省粉煤气化工程研究中心开发的加压灰熔聚气化工业装置已经成功应用于晋煤集团天溪煤制油分公司1 0万吨/年煤基MTG合成油示范工程项目，该项目配备了6台灰熔聚气化炉（5开1备），气化炉操作压力0.6MPa，日处理晋城无烟煤1600吨，干煤气产量125000Nm3/h（配套30万吨/年合成甲醇）。
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鲁奇煤化工MTP 工艺流程简介甲醇制丙烯(MTP)工艺是德国鲁奇公司使用甲醇作为原料生产聚合物级丙烯的专利技术，该工艺同时可副产乙烯，LPG 和汽油。
MTP 工艺包含五个工艺步骤：MTP 反应部分、MTP 反应器再生部分、水烃冷却分离部分、碳氢压缩部分、产品/副产品精制部分。
单元工艺方框流程图吸附单元处理水粗汽油丙烯乙烯净化燃料气万吨年万吨年万吨年来自甲醇中间罐区的新鲜甲醇和由甲醇回收塔返回的循环甲醇经过一系列换热设备，加热到275℃。
混合物料先在DME反应器中于275℃，1.6MPa，在氧化铝基催化剂的作用下反应生产二甲醚。
之后，生成的二甲醚与循环回的C2/C4/C5/C6混合进入MTP反应器(3台，2开1备)，于480℃，0.13MPa下，在沸石基催化剂的作用下进行反应，生成以丙烯为主要产品的各种烃类，送到下一单元－气体冷却和分离单元。
2CH3OH→CH3OCH3(DME)+H2O +QnCH3OCH3→2CnH2n＋nH2O +Q(N=2,3,4….)MTP反应器经过一段时间(每台反应器运行500-600小时后需再生)的运行，在催化剂的表面会产生一定的结焦，降低了催化剂的活性，从而影响丙烯的产率。
此时，需用热的再生气（装置空气和氮气）对催化剂进行再生，再生所需时间为56-69小时。
由MTP反应器出来的烃类物料经废热回收系统降到190℃后，首先进入预急冷塔（3台），用激冷水进行冷却至55℃。
之后再送入急冷塔，用激冷水进行冷却，温度降至40℃后送至碳氢压缩单元。
出急冷塔的激冷水大部分经过热量回收后循环回急冷塔，小部分送到甲醇回收塔，回收其中含有的甲醇，回收的甲醇与新鲜甲醇混合进入DME反应器。
经急冷塔冷却分离后的MTP反应器物流温度为40℃，压力为0.105MPa，送入压缩单元。
通过压缩机进行四级压缩，压力达2.25MPa。
每级压缩后都设一水冷器和一分离器，分离冷凝下来的水份和一部份液态烃。
分离出的水送到急冷塔作为激冷水，分离出的烃送到四级压缩分离器，进行气烃和液烃分离，然后气烃送入气烃干燥器，液烃送入液烃干燥器分别进行干燥。
工艺技术知识煤炭气化是用于描述把煤炭转化成煤气的一个广义的术语，可定义为：煤炭在高温条件下，与气化剂进行热化学制得反应煤气的过程。
进行煤炭气化的设备叫气化炉（煤气发生炉）。
煤气化生产工艺包括煤的气化、粗煤气的净化、煤气组成的调整。
气化炉制得的粗煤气成分很复杂，主要有CO2、CO、H2、CH4、H2S等，无论煤气作何用途，均需净化处理可使得：（1）清除煤气中的有害杂质；（2）回收粗煤气中一些有价值的副产品；（3）回收粗煤气的显热。
根据煤气的用途不同，其组成要相应地进行调整处理如煤气若作城市煤气，则粗煤气中CO就需调整在符合安全规定范围内；煤气若作合成氨或合成甲醇的原料气，其组成中的CH4又需转化成H2；.可见煤气用途不同，煤气组成的调整工艺也不同。
煤气化系统包括备煤、气化、变换、煤气冷却所组成的气化系统和有煤气水分离、脱酚氨回收所组成的副产品回收系统以及用于废水处理的生化处理。
就上述工艺予以分别介绍。
气化炉总布置图序号设备名称及代号①气化炉B606AOI②煤锁V606A01③煤锁溜槽V606A02④煤仓V606A03⑤灰锁V606A04⑥洗涤冷却器V606A06⑦膨胀冷却器V606A07⑧煤锁气洗涤器V606A08⑨煤锁气气柜V606A09⑩开车煤锁气洗涤器V606A10 ⑾火炬气汽液分离器V606A11 ⑿火炬导燃器和火炬筒V606A12 ⒀夹套蒸汽分离器F606A01 ⒁粗煤气分离器F606A02⒂煤尘气分离器F606A03⒃煤锁气分离器F606A04⒄开车煤气分离器F606A05 ⒅煤锁气引射器J606A01⒆洗涤冷却循环水泵J606A02 ⒇煤锁气洗涤水泵J606A04 （21 开车煤气洗涤水泵J606A05（22 火炬冷凝液泵J606A06（23 气化剂混合管L606A01（24 洗涤冷却器刮刀L606A02（25 废热锅炉C606A01煤的气化一：工艺概述粒度为5～50㎜的原料煤由储煤仓经煤锁间断地加入到气化炉内，在3.1MPa压力下，煤自上经下经干燥层、干馏层、气化层逐层下移，与底部进入的气化剂（蒸汽+氧气）逆流接触发生气化反应，生成的煤气将热量传递给下降的煤层，以约600～700℃的温度离开气化炉。
鲁奇大甲醇工艺技术特点及影响因素摘要：甲醇是最简单的醇类物质，也是最广泛应用的工业原料，随着甲醇需求量的不断增长，合成工艺也朝向多样化、大型化飞速发展。
本文比较常见大甲醇工艺，重点介绍鲁奇的工艺路线和特点，探讨反应影响因素，能够更加深入有效地掌握甲醇工业生产的操作控制。
关键词：甲醇，合成工艺，影响因素，工业生产前言：为充分有效利用煤炭资源，提高煤化工产业规模效益，国内不断引进、研发大甲醇合成技术，煤制甲醇和以甲醇为中间体的深加工产业逐渐朝向大型化、国产化发展，了解鲁奇大甲醇的工艺特点，分析装置运行状况，对甲醇生产路线的使用选择、节能优化、改造维稳具有重要作用。
1常见大甲醇工艺比较甲醇合成生产技术已经十分成熟，国内外工业甲醇生产大多采用低压法，反应压力控制在5~10MPa，世界上具有低压甲醇先进生产工艺的主要公司和专利商主要有丹麦托普索公司（Topsoe）、德国鲁奇公司（Lurgi）、英国戴维（Davy）、日本东洋（TEC）、瑞士卡萨利公司（Casale）等，这些专利商凭借各自技术特点，相继推出众多的反应器塔型、催化剂类型，形成一套长周期稳定运行的生产系统。
表1 常见甲醇合成工艺特点工艺反应器型式配套催化剂优点缺点Lu型式为列管式活性床层反应器rgi换热器，管内装催化剂，管间为沸腾水高，易失效，价格高温差小，单程转化率高，热能利用率高结构复杂，材质要求高，空速高Da vy蒸汽上升式合成塔（SCR），催化剂在壳层，管内产生蒸汽使用寿命长，价格贵材质要求低，反应器结构简单温度波动大，循环量大，流动情况复杂TE CMFR型，双套管水冷型，管内走水活性高，使用寿命长热能利用率高，床层压降低，更易放大生产强制水循环，增加动力消耗Ca sale换热板式等温反应器，换热板内走水装填量大，易烧结床层压降小，换热效率高流程复杂，设备制造难度大，催化剂装卸困难To psoe类似鲁奇水冷反应器，多个反应器并联增加产量活性高，用量少流程简单，设备投资小，生产操作简单规模有限制，反应器结构复杂2鲁奇大甲醇合成工艺介绍德国鲁奇公司是世界上主要的甲醇技术供应商之一，在上世纪70年代就成功开发成功了鲁奇低压法甲醇合成技术。
