气流床气化典型流程设备与操作
1.气流床的结构及特点
气流床气化温度高，碳的转化率高；单炉生成能力大；煤气中不含焦油，污水问题小；液态排渣，氧耗量随灰的含量和熔点的增高而增加；除尘系统庞大；废热回收系统昂贵；没处理系统庞大和耗电量大等特点[1]
1.1.德士古气化炉的结构及特点
1.1.1.结构流程
德士古气化炉是一种以水煤浆进料的加压气流床气化装置，可分为淬冷型和全热回收型。
气化炉是高温气化反应发生的场所，是气化的核心设备之一，其燃烧室为内衬耐火材料的立式压力容器，耐火材料用以保护气化炉壳体免受反应高温的着用。壳体外部还没有炉壁温度监测系统，以检测生产中可能出现的局部热点。
随着工艺要求的不同，气化炉燃烧室可直接与激冷室相连，也可与辐射废锅相连。在急冷流程中，燃烧室与激冷室一般连为一体，高温气体和熔渣经激冷环和下降管进入激冷室的水浴中。激冷环位于燃烧室渣口的正下方，激冷水通过激冷环使下降管表面均匀地不上一层向下的水膜，即激冷了高温气体和熔渣，以保护了金属部件。激冷环的作用非常重要，如果激冷水分布不好，有可能造成激冷环和下降管损坏或结渣，引起局部堵塞或激冷室超温。[2]
1.1.
2.特点
反应区无任何机械部分，在反应区中留存的反应物料最
少；
由于反应温度很高，炉内设有耐火衬里；
在燃烧室的中下部，安装4支高温热电偶，调节控制反应物
料的配比；
在炉壳外表面装设表面测温系统，掌握炉内衬里的损坏情
况；
这种测量系统，将包括拱顶在内的整个燃烧室外表面分成
若干个测温区，通过每一小块面积上的温度测量，迅速指
出在壁炉外面上出现的任何一个热点温度，从而可以预示
路内衬里的侵蚀情况。[3]
1.2.shell法结构及特点
1.2.1.结构流程
Shell气化装置得到核心设备是气化炉。采用模式水冷壁形式。主要由外筒和内内筒两个部分组成：包括模式水冷壁、环形空间和高压容器外壳。内筒上部为燃烧室。下部为熔渣激冷室。因炉温高达1700℃左右，为了避免高温熔渣腐蚀及开停车时因温度和压力突变对耐火材料的应力破坏，故内筒采用水冷壁结构，在向火表面上涂有一层薄的耐火材料层。正常操作时依靠挂在水冷壁上的熔渣层保护水冷壁[4]
1.2.2.特点
对煤种适应广，可使任何煤种完全转化；
能源利用率高，在典型的操作条件下，碳转化率高达99%。
合成气对原料煤的能源转化率为80%～83%。此外尚有16%～
17%的能量可以利用而转化为过热蒸汽；
设备单位产气能力高；环境效益好；
气化炉采用水冷壁设计，寿命超过25年，解决了其他气化
炉内衬耐火高温蓉蚀成衬里寿命短的问题。[5]
1.3.K-T法的结构及特点
1.3.1.结构流程
K-T气化炉结构，炉身是一个圆筒形，用锅炉钢板焊成双臂外壳，通常衬有耐火材料。在内外壳的环隙间产生的低压蒸汽，同时把内壁冷到灰熔点以下，使内壁挂渣而起到一定的保护作用。
两个稍向下倾斜的喷嘴相对设置，一方面可以使反应区内的反应物形成高度湍流，加速反应；同时火焰对喷而不直接冲刷炉壁，对炉壁有一定的保护作用。另一方面，在一个反应区未燃尽的喷出颗粒将在对面的火焰中被进一步气化，如果出现一个烧嘴临时堵塞时保证继续安全生产。
1.3.
2.特点
结构简单，为护方便；煤种范围宽；
煤气中不含焦油和烟尘，不产生含酚废水，煤气的净化工
艺简单，碳的转化率高于流化床气化工艺。[6]
1.4.E-gas法的结构及特点
1.4.1.结构流程
E-gas气化炉由两段反应器组成，第一段是在高于煤的灰流动温度下操作的气流夹带式部分氧化反应器，操作温度为1300～1450℃.第一
段反应器水平安装，两端同时对称进料，熔渣从炉膛中央底部孔排至急冷区，经急冷并减压后从系统连续排入常压脱水罐；煤气经第一段中央上部的出气口进入第二段，第一段反应器内衬高温耐火砖。第二段也是一个气流夹带反应器，垂直安装在第一段反应器的上方。在第二段炉膛入口喷入第二段煤浆，通过喷嘴均匀注入来自第一段的热煤中，第二段喷入的水煤浆为总量的10％～20％。
1.4.
2.特点
采用两段水煤浆进料；
采用两段汽化，提高了煤气热值，降低了好氧，并使出口
煤气温度降低，省掉了庞大而昂贵的辐射废热锅炉，降低
了设备投入；
E-gas气化炉第一段气化温度为1371～1427℃，出口煤气温
度约为冷煤气效率的71％～77％；
喷嘴寿命一般为2～3个月，耐火砖寿命为2～3年，第二段
耐火砖寿命更长一些；
由于增加了第二段气化，延长了煤气在炉中的停留时间，
第二段出口温度高于1000℃，煤气中焦油及烃类物少；
第二段出口炉煤气经旋风除尘器分离下来的半焦，用水急
冷并减压后制成半焦浆液，再加入到第一段气化炉进料
中，提高了碳转化率和冷煤气效率。[7]
1.5．对置多喷嘴的结构特点
1.5.1.结构流程
由工业气化装置界区来的煤浆经两级煤浆振动筛筛分后，贮存在煤浆槽内。由空分装置来的液氧经液氧泵加压，送至液氧汽化器，汽化后分四路送中试装置气化炉的4个工艺喷嘴。煤浆槽内的煤浆分别经4台高压煤浆泵加压后计量送至4个工艺喷嘴。水煤浆与氧气一同通过工艺喷嘴进入气化炉，在气化炉内进行部分氧化反应，生成的粗合成气、熔渣并流向下进入气化炉激冷室，熔渣在底部水浴中激冷固化，由锁斗收集，定期排放。粗合成气经脱氧水喷淋降温送洗涤塔洗涤除尘。洗涤塔中部有一黑水引出管，含固量较低的黑水由此引出，经洗涤塔循环泵加压后送入激冷室，作为粗合成气的激冷水使用。
1.5.
2.特点
炉内温度分布均匀，炉膛内温度相差在50～150℃之间，由
于温差小，延长了炉内耐火砖的寿命；
有效成分高，碳转化率高达99%，通过撞击流强化了传质传
热过程，以提高气化效果；
采用预膜式喷嘴；
选用混合器-旋风分离器-泡罩塔组合方案，采用分级净
化，是一项高效、节能型工艺；
采用直接换热回收墨水热量，有利于解决换热器结垢问
题，提高传热效率。[8]
2．水煤浆气流床的典型生产工艺
2.1.德士古气化炉的工艺流程
德士古加压水煤浆气化过程是并流反应过程，合格的水煤浆原料同氧气从气化炉顶不进入，煤浆由喷嘴倒入，在高速氧气的作用下雾化，氧气和雾化后的水煤浆在炉内受到高温衬里的辐射作用迅速进行着一系列的物理、化学变化：预热、水分蒸发、煤的干馏、挥发物的裂解燃烧以及碳的气化等。气化后的煤气中主要是一氧化碳、氢气、二氧化碳和水蒸气，气体夹带灰分并流而下，粗合成气在冷却后从炉子的底部排出。
2.1.1.淬冷型气化炉
在淬冷型气化炉中，粗合成气经过淬冷管离开气化段底部，淬冷管低端侵没在意水池中。粗气体经过急冷到水的饱和温度，并将煤气中的灰渣分离下来，灰熔渣被淬冷后截留在水中，落入渣罐，经过排渣系统定时排放，之后冷却了的煤气经过侧壁上的出口离开气化炉的淬冷段。然后按照用途和所用原料，粗合成气在使用前一步冷却和净化。
2.1.2.全热回收型炉
在全热回收型炉中，粗合成气离开气化段后在合成器冷却器中从1400℃被冷却到700℃，回收的热量用来生产高压蒸汽。熔渣向下流到冷却器被淬冷，经过排渣系统排出。合成气由淬冷段底部送入下一工序。
2.2.德士古气化炉的工艺参数控制
水煤浆浓度：随着水煤浆浓度的提高，煤气中有效成分增
加，气化效率提高，氧气的消耗量下降。一般要求用高浓
度水煤浆，浓度在65%～70%。
粉煤粒度：平均粒度约为43μm，最大力度小于300μm。
1. 氧煤比：氧煤比增大，碳的转化率也增大。
气化压力：最大压力可达8.0MPa，通常根据每期的最终用
途经过经济核算，选择合适的气化压力。
煤种的影响：煤灰分含量增大，氧消耗量增大，煤的消耗
量增大。所以应选择活性好、灰熔点低（小于1300℃）的
煤，灰分含量一般应低于10%～15%。[9]
2.3.德士古气化炉的工艺辅助装置
合成气洗涤塔：合成气洗涤塔的功能是清洗粗煤气。
工艺烧嘴：工艺烧嘴的主要功能是利用高速氧气流的动能，将
水煤浆雾化并充分混合，在炉内形成一股有一定长度黑区的稳
定火焰，为气化创造条件。
煤浆振动筛：煤浆振动筛的功能是及时筛出煤浆中的大粒度煤
粒。
磨煤机：磨煤机的作用是为得到指定煤浆浓度和粒度的水煤浆
成品。
煤浆泵：煤浆泵的作用是输送煤浆。[10]
2.4 德士古气化炉工艺参数的影响
煤浆含水过多，蒸发需消耗大量热量，将导致炉温过低。
含水量过少，会使水煤浆沉降。
炉温主要是靠氧煤比来控制。而要保持规定的炉温，势必
增大氧的消耗，否则，炉温低会使（CO+H2）含量和气化效
率降低。
气化压力是保证碳与气化剂的紧密接触。压力过低气化流
速大，不利于煤气中灰渣分离，气化强度降低。
粉煤的粒度对碳的转化率有很大影响。因为煤粒在炉内的
停留时间及气固反应的接触面积与颗粒大小的关系非常密
切，煤粒大的停留时间比颗粒小的短；另一方面，比表面
积又与颗粒大小呈反比，这双重影响的结果必然使小颗粒
的转化率高于大颗粒。〔11〕
3.联想延伸思考
3.1 水煤浆气化工段与前后工段的关系
水煤浆气化之前的工段要调整好料浆的颗粒大小、水煤比等。这些保证了气化工段的炉温、氧的消耗量、反应速率的正常运行。而气化工段的正常运行有保证了下一工段产品的质量和废热的回收。
3.2.水煤浆气化工段与其前后工段对生产的影响
在气化之前的工段主要控制好水煤比和煤粒大小。如果水煤比没有控制好，含水量过多，蒸发时要消耗大量能量，导致炉温过低；含水量过少，会使水煤浆沉降。而煤粒过大，在炉内的停留时间短和比表面积大，转化率将降低。而这些都会影响气化工段的氧煤比和气化压力，氧煤比氧含量降低则影响气化反应温度和碳转化率。气化压力低时则影响碳与气化剂的接触。气化工段的氧煤比和气化压力将影响后一工段的废热回收、煤气与灰渣的分离。
参考文献
【1】郭树才.煤化工工艺学[M] 北京：化学工业出版社，1992（5）.220
【2】谢克昌.房鼎业.甲醇工艺学[M] 北京：化学工艺出版社，2010(6) 35
【3】许祥静.煤气化生产技术[M] 北京：化学工业出版社，2010(8) 111～112
【4】陈五平无机化工工艺学[M] 北京：化学工业出版社，2002(4) 73【5】谢克昌.房鼎业.甲醇工艺学[M] 北京：化学工艺出版社，2010(6) 26～27
【6】许祥静.煤气化生产技术[M] 北京：化学工业出版社，2010(8）117～120
【7】许祥静.煤气化生产技术[M] 北京：化学工业出版社，2010(8）115～116
【8】许祥静.煤气化生产技术[M] 北京：化学工业出版社，2010(8）113～115
【9】彭建喜.煤气化制甲醇技术[M]. 北京：化学工业出版社，2010(9） 34～39
【10】许祥静.煤气化生产技术[M] 北京：化学工业出版社，2010(8）112～113
【11】陈五平无机化工工艺学[M] 北京：化学工业出版社，2002(4) 70
气流床气化技术特点
气流床气化技术特点 煤气化是发展洁净煤技术的重要途径。目前已实现工业化的煤气化技术主要有固定(移动)床气化技术、流化床气化技术和气流床气化技术。而1000 t/d 以上规模的煤气化装置基本都是采用的气流床气化技术，该技术已成为国内外大规模、高效率煤气化技术的首选技术 1、气流床气化技术特点 气流床气化又称同向气化或并流气化，属高温气化范围。以过热蒸汽和氧气为气化剂，携带煤浆或煤粉颗粒通过特殊喷嘴高速喷入气化炉内，瞬间发生火焰反应，气化反应区温度高达2000 ℃，煤粉立即气化，转化为煤气和熔渣，出炉煤气温度1400 ℃左右。其主要特点如下： (1)气化温度高、强度大，混合充分，（气化强度高，生产能力大）气化炉 中部温度为1500～1600 ℃，气体停留时间约为1.0～1.5 s (2)煤种适应性强，气化指标好，有效成分高（更宜选用活性高、地质年龄低、粒度较细、低灰熔点和低灰分的煤）。灰的质量分数＞30％、灰熔点FT（流动温度）在1450 ℃以上时，则运转困难。 (3)耗氧量大；采用煤粉气力输送能耗大，设备磨损严重。 (4)出炉煤气温度很高，显热损失大；此法的缺点是飞灰带出物的质量分数 约为10％之多 (5)需配套余热回收及除尘等辅助装置。 （6）对于干粉煤气化技术，煤灰的粘温特性是非常重要的指标，它与气化炉水冷壁渣层特性具有很大的关联性，一般希望粘温曲线比较平缓，以便气化炉的操作窗口较大。否则，厚度薄的渣层将缩短气化炉水冷壁的寿命，厚度厚的渣层将容易造成堵渣，严重时要停炉处理。 （7）均匀的原料煤是保证一体化现代煤化工装置连续、稳定运行的重要条件，由于煤炭品质的不均匀性，现代煤气化技术要求，最好对原料煤进行均质化，而均质化又受到场地和操作成本的限制。因此，希望选定的煤气化技术能适应特定的原料煤，并对煤质波动有较强的适应性。 水煤浆和干粉煤技术为主的加压气流床技术由于技术先进，气化压力较高，符合大型化要求，近年来发展较快。水煤浆加压气流床气化的代表
3组主要气化工艺及8种典型气化炉图文详解
组主要气化工艺及种典型气化炉图文详解 中国耐火材料网 一、气化简介 气化是指含碳固体或液体物质向主要成分为和的气体的转换。所产生的气体可用作燃料或作为生产诸如或甲醇类产品的化学原料。 气化的限定化学特性是使给料部分氧化；在燃烧中，给料完全氧化，而在热解中，给料在缺少的情况下经过热降解。 气化的氧化剂是或空气和，一般为蒸汽。蒸汽有助于作为一种温度调节剂作用；因为蒸汽与给料中的碳的反应是吸热反应（即吸收热）。空气或纯的选择依几个因素而定，如给料的反应性、所产生的气体用途和气化炉的类型。 气化最初的主要应用是将煤转化成燃料气，用于民用照明和供暖。虽然在中国（及东欧）气化仍有上述用途，但在大多数地区，由于可利用天然气，这种应用已逐渐消亡。最近几十年中，气化主要用于石化工业，将各种碳氢化合物流转换成"合成气"，如为制造甲醇，为生产提供或为石油流氢化脱硫或氢化裂解提供。另外，气化更为专门的用途还包括煤转换为合成汽车燃料（在南非应用）和生产代用天然气（）（至今未有商业化应用，但在年代末和年代初已受到重视）。 二、气化工艺的种类 有多种不同的气化工艺。这些工艺在某些方面差别很大，例如，技术设计、规模、参考经验和燃料处理。最实用的分类方法是按流动方式分，即按燃料和氧化剂经气化炉的流动方式分类。 正像传统固体燃料锅炉可以划分成三种基本类型（称为粉煤燃烧、流化床和层燃），气化炉分为三组：气流床、流化床和移动床（有时被误称为固动床）。流化床气化炉完全类似于流化床燃烧器；气流床气化炉的原理与粉煤燃烧类似，而移动床气化炉与层燃类似。每种类型的特性比较见表。
* 如果在气化炉容器内有淬冷段，则温度将较低。 .气流床气化炉 在一台气流床气化炉内，粉煤或雾化油流与氧化剂（典型的氧化剂是氧）一起汇流。气流床气化炉的主要特性是其温度非常高，且均匀（一般高于℃），气化炉内的燃料滞留时间非常短。由于这一原因，给进气化炉的固体必须被细分并均化，就是说气流床气化炉不适于用生物质或废物等类原料，这类原料不易粉化。气流床气化炉内的高温使煤中的灰溶解，并作为熔渣排出。气流床气化炉也适于气化液体，如今这种气化炉主要在炼油厂应用，气化石油原料。 现在，运营中的或在建的几乎所有煤气化发电厂和所有油气化发电厂都已选择气流床气化炉。气流床气化炉包括德士古气化炉、两种类型的谢尔气化炉（一种是以煤为原料，另一种以石油为原料）、气化炉和气化炉。其中，德士古气化炉和谢尔油气化炉在全世界已有部以上在运转。 .流化床气化炉 在一个流化床内，固体（如煤、灰）悬浮在一般向上流动的气流中。在流化床气化炉内，气体流包含氧化介质（一般是空气而非）。流化床气化炉的重要特点（像流化床燃烧器一样）是不能让燃料灰过热，以至熔化粘接在一起。假如燃料颗粒粘在一起，则流化床的流态化作用将停滞。空气作为氧化剂的作用是保持温度低于℃。这表示流化床气化炉最适合用比较易反应的燃料，如生物质燃料。 流化床气化炉的优点包括能接受宽范围的固体供料，包括家庭垃圾（经预先适当处理的）和生物质，如木柴，灰份非常高的煤也是受欢迎的供料，尤其是那些灰熔点高的煤，因为其他类型的气化炉（气流床和移动床）在熔化灰形成熔渣中损失大量能。 流化床气化炉包括高温温克勒（），该气化炉由英国煤炭公司开发，目前由能源有限公司（）销售，作为吹空气气化联合循环发电（）的一部分。在运转的大型流化床气化炉相对较少。流化床气化炉不适用液体供料。 .移动床气化炉 在移动动床气化炉里，氧化剂（蒸汽和）被吹入气化炉的底部。产生的粗燃料气通过固体燃料床向上移动，随着床底部的供料消耗，固体原料逐渐下移。因此移动床的限定特性是逆向流动。在粗燃料气流经床层时，被进来的给料冷却，而给料被干燥和脱去挥发分。因此在气化炉内上下温度显着不同，底部温度为℃或更高，顶部温度大约℃。燃料在气化过程中脱除挥发分意味着输出的燃料气含有大量煤焦油成分和甲烷。故粗燃料气在出口处用水洗来除去焦油。其结果是，燃料气不需要在合成气冷却器中来高温冷却，假如燃料气来自气流反应器，它就需冷却。移动床气化炉为气化煤而设计，但它也能接受其他固体燃料，比如废物。
LNG气化站工艺流程
LNG气化站工艺流程 LNG卸车工艺 系统：EAG系统安全放散气体 BOG系统蒸发气体 LNG系统液态气态 LNG通过公路槽车或罐式集装箱车从LNG液化工厂运抵用气城市LNG气化站，利用槽车上的空温式升压气化器对槽车储罐进行升压(或通过站内设臵的卸车增压气化器对罐式集装箱车进行升压)，使槽车与LNG储罐之间形成一定的压差，利用此压差将槽车中的LNG卸入气化站储罐内。卸车结束时，通过卸车台气相管道回收槽车中的气相天然气。 卸车时，为防止LNG储罐内压力升高而影响卸车速度，当槽车中的LNG温度低于储罐中LNG的温度时，采用上进液方式。槽车中的低温LNG通过储罐上进液管喷嘴以喷淋状态进入储罐，将部分气体冷却为液体而降低罐内压力，使卸车得以顺利进行。若槽车中的LNG温度高于储罐中LNG
的温度时，采用下进液方式，高温LNG由下进液口进入储罐，与罐内低温LNG混合而降温，避免高温LNG由上进液口进入罐内蒸发而升高罐内压力导致卸车困难。实际操作中，由于目前LNG气源地距用气城市较远，长途运输到达用气城市时，槽车内的LNG温度通常高于气化站储罐中LNG的温度，只能采用下进液方式。所以除首次充装LNG 时采用上进液方式外，正常卸槽车时基本都采用下进液方式。 为防止卸车时急冷产生较大的温差应力损坏管道或影响卸车速度，每次卸车前都应当用储罐中的LNG对卸车管道进行预冷。同时应防止快速开启或关闭阀门使LNG的流速突然改变而产生液击损坏管道。 1．2 LNG气化站流程与储罐自动增压 ①LNG气化站流程 LNG气化站的工艺流程见图1。
图1 城市LNG气化站工艺流程 ②储罐自动增压与LNG气化 靠压力推动，LNG从储罐流向空温式气化器，气化为气态天然气后供应用户。随着储罐内LNG的流出，罐内压力不断降低，LNG出罐速度逐渐变慢直至停止。因此，正常供气操作中必须不断向储罐补充气体，将罐内压力维持在一定范围内，才能使LNG气化过程持续下去。储罐的增压是利用自动增压调节阀和自增压空温式气化器实现的。当储罐内压力低于自动增压阀的设定开启值时，自动增压阀打开，储
固定床气化工艺简介：1、固定床气化的特点.
煤炭气化技术是煤化工产业化发展很重要的单元技术。煤炭气化技术在中国被广泛应用于化工、冶金、机械、建材等工业行业和生产城市煤气的企业，气化的核心设备气化炉大约有9000多台，其中以固定床气化炉为主。近20年来，中国引进的加压鲁奇炉、德士古、水煤浆气化炉等，主要用于生产合成氨、甲醇或城市煤气。中国先后从国外引进的煤炭气化技术多种多样。如引进的水煤浆气化装置有1987年投产的鲁南煤炭气化装置(二台炉、一开一备，单炉日处理450吨煤，2.8MPa)，1995年投产的吴泾煤炭气化装置(四台炉，三开一备，单炉日处理500t煤，4.0 MPa)、1996年投产的渭河煤炭气化装置(三台炉，二开一备，单炉日处理820t煤，6.5MPa)，2000年7月投产的淮南煤炭气化装置(三台炉，无备用，单炉日处理500t煤，4.0MPa)等。 进行煤炭气化的设备叫气化炉。按照燃料在气化炉内的运动状况来分类是比较通行的方法，一般分为移动床(又叫固定床)、沸腾床(又叫流化床)、气流床和熔融床等。 图4-16 三种典型气化工艺过程 （a）固定床，800～1000℃，块煤（3～30mm或6～50mm）；（b）流化床，800～1000℃，碎粉煤（1～5mm）；（c）气流床，1500～2000℃，煤粉（小于0．1mm） 此外，气化炉在生产操作过程中，根据使用的压力不同，又分为常压气化炉和加压气化炉；根据不同的排渣方式，可以分为固态排渣气化炉和液态排渣气化炉。 不论采用何种类型的气化炉，生产哪种煤气，燃料以一定的粒度和气化剂直接接触进行物理和化学变化过程，将燃料中的可燃成分转变为煤气，同时产生的灰渣从炉内排除出去，这一点是不变的。然而采用不同的炉型，不同种类和组成的气化剂，在不同的气化压力下，生产的煤气的组成、热值以及各项经济指标是有很大差异的。气化炉的结构、炉内的气固相反应过程及其各项经济指标，三者之间是紧密联系的。 一、固定床气化工艺简介 1、固定床气化的特点 移动床（固定床）是一种较老的气化装置。燃料主要有褐煤、长焰煤、烟煤、无烟煤、焦炭等，气化剂有空气、空气一水蒸气、氧气一水蒸气等，燃料由移动床上部的加煤装置加入，底部通入气化剂，燃料与气化剂逆向流动，反应后的灰渣由底部排出。固定床气化炉又
煤气化制甲醇工艺流程
煤气化制甲醇工艺流程 1 煤制甲醇工艺 气化 a）煤浆制备 由煤运系统送来的原料煤干基（<25mm）或焦送至煤贮斗，经称重给料机控制输送量送入棒磨机，加入一定量的水，物料在棒磨机中进行湿法磨煤。为了控制煤浆粘度及保持煤浆的稳定性加入添加剂，为了调整煤浆的PH值，加入碱液。出棒磨机的煤浆浓度约65%，排入磨煤机出口槽，经出口槽泵加压后送至气化工段煤浆槽。煤浆制备首先要将煤焦磨细，再制备成约65%的煤浆。磨煤采用湿法，可防止粉尘飞扬，环境好。用于煤浆气化的磨机现在有两种，棒磨机与球磨机；棒磨机与球磨机相比，棒磨机磨出的煤浆粒度均匀，筛下物少。煤浆制备能力需和气化炉相匹配，本项目拟选用三台棒磨机，单台磨机处理干煤量43～ 53t/h，可满足60万t/a甲醇的需要。 为了降低煤浆粘度，使煤浆具有良好的流动性，需加入添加剂，初步选择木质磺酸类添加剂。 煤浆气化需调整浆的PH值在6～8，可用稀氨水或碱液，稀氨水易挥发出氨，氨气对人体有害，污染空气，故本项目拟采用碱液调整煤浆的PH值，碱液初步采用42％的浓度。 为了节约水源，净化排出的含少量甲醇的废水及甲醇精馏废水均可作为磨浆水。 b）气化 在本工段，煤浆与氧进行部分氧化反应制得粗合成气。 煤浆由煤浆槽经煤浆加压泵加压后连同空分送来的高压氧通过烧咀进入气化炉，在气化炉中煤浆与氧发生如下主要反应： CmHnSr+m/2O2—→mCO+（n/2-r）H2+rH2S CO+H2O—→H2+CO2 反应在6.5MPa（G）、1350～1400℃下进行。 气化反应在气化炉反应段瞬间完成，生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等气体。 离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴，被水淬冷后温度降低并被水蒸汽饱和后出气化炉；气体经文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘冷却后送至变换工段。 气化炉反应中生成的熔渣进入激冷室水浴后被分离出来，排入锁斗，定时排入渣池，由扒渣机捞出后装车外运。 气化炉及碳洗塔等排出的洗涤水（称为黑水）送往灰水处理。 c）灰水处理 本工段将气化来的黑水进行渣水分离，处理后的水循环使用。 从气化炉和碳洗塔排出的高温黑水分别进入各自的高压闪蒸器，经高压闪蒸浓缩后的黑水混合，经低压、两级真空闪蒸被浓缩后进入澄清槽，水中加入絮凝剂使其加速沉淀。澄清槽底部的细渣浆经泵抽出送往过滤机给料槽，经由过滤机给料泵加压后送至真空过滤机脱水，渣饼由汽车拉出厂外。 闪蒸出的高压气体经过灰水加热器回收热量之后，通过气液分离器分离掉冷凝液，然后进入变换工段汽提塔。 闪蒸出的低压气体直接送至洗涤塔给料槽，澄清槽上部清水溢流至灰水槽，由灰水泵分别送至洗涤塔给料槽、气化锁斗、磨煤水槽，少量灰水作为废水排往废水处理。 洗涤塔给料槽的水经给料泵加压后与高压闪蒸器排出的高温气体换热后送碳洗塔循环
气化工艺
气化工艺 一、煤气化的基本原理 1、气化过程一般包括干燥、热解、气化及燃烧4个阶段 煤气化过程中的基本化学反应 序号反应方程式⊿H(298K,0.1MPa)/kJ.mol-1备注 1 C+O2=CO2-393.5 碳完全燃烧 2 C+1/2O2=CO -110.5 碳不完全燃烧 3 C+H2O=CO+H2131.3 水蒸气气化 4 C+CO2=2CO 172. 5 Boudouard反应 5 C+2H2=CH4-74.4 碳加氢气化 6 H2+1/2O2=H2O -241.8 氢气燃烧 7 CO+1/2O2=CO2-283 一氧化碳燃烧 8 CO+H2O=CO2+H2-41.2 水煤气变换 9 CO+3H2=CH4+H2O -205.7 甲烷化反应 10 CHxOy=(1-y)C+yCO+x/2H217 煤热解 11 CHxOy=(1-y-x/8)C+yCO+x/4H2+x/8CH48 煤热解 此外，煤中的氮和硫也会与气化剂中的氧气和水蒸气以及反应产物之间发生一些化学反应 序号反应方程式序号反应方程式 1 S+O2=SO 2 6 CO+S=COS 2 SO2+3H2=H2S+2H2O 7 N2+3H2=2NH3 3 SO2+2CO=S+2CO28 2N2+2H2O+4CO=4HCN+3O2 4 SO2+2H2S=3S+2H2O 9 N2+xO2=2NOx 5 C+2S=CS2 重点的几个主要气化反应 1）碳与水蒸气的反应 高温下，碳与水蒸气的反应（即水蒸气气化反应主要为： C+H2O=CO+H2—Q1 (1) C+2H2O=CO2+H2—Q2 (2) 这两个反应都是强吸热反应。提高温度有利于（1）的反应，有利于提高CO的含量和降低CO2的含量。 2）碳与二氧化碳的反应 碳与二氧化碳的反应（即二氧化碳的还原反应）也是强的吸热反应，反应所需吸收的热量更多，表明温度的影响更为强烈 C+CO2=2CO —Q.3 3）碳的加氢反应 碳加氢直接合成甲烷（即加氢气化反应）实枪的放热反应。甲烷的平衡含量随温度的升高而降低。 C+2H2=CH4 +Q4 4）甲烷化反应 CO+3H2=CH4+H2O CO2+4H2=CH4+2H2O
气化装置工艺流程叙述
气化装置工艺流程叙述 （1）磨煤及干燥单元（1500 单元） 来自原料煤贮仓的碎煤由称重给煤机按给定量加入到磨煤机内，被轧辊在磨盘上磨成粉状，并由高温惰性气体烘干。高温惰性气体来自惰性气体发生器。惰性气体进入磨煤机进口时温度为150,250? ，离开磨煤机时温度为100,120?。惰性气体将碾磨后的粉煤输送到磨煤机上部的旋转分级筛，筛出的粗颗粒返回到磨盘重新碾磨。出磨煤机的合格粉煤由惰性气体输送入粉煤袋式过滤器进行分离后，粉煤经旋转卸料阀、纤维分离器、及粉煤螺旋输送机送至粉煤贮罐，分离出的惰性气体小部分（约20%）排放至大气，剩余部分（约80%）经循环风机进入惰性气体发生器加热后循环使用。惰性气体发生器的燃料气正常情况下由老厂提供，并用燃烧空气鼓风机提供助燃空气。在粉煤袋式过滤器下游监测惰性气体露点，稀释氮气由稀释风机加入，以保证系统内惰性气体露点在要求的范围内。 磨煤及干燥单元设有四条生产线，每条线的处理能力满足单台气化炉100,负荷，采用三开一备的操作方式。 磨煤及干燥单元主要控制煤的颗粒尺寸（粒径分布）和粉煤的水分含量（v5%wt）。粉煤的典型粒径分布为： 1）颗粒尺寸？90卩m占90%（重量）; 2）颗粒尺寸？5卩m占10%（重量）。 （2）煤加压及进煤单元（1600 单元） 煤加压及进煤单元设有三条生产线，对应三条气化及合成气洗涤生产线，该单元采用锁斗来完成粉煤的连续加压及输送。 在一次加料过程中，常压粉煤贮罐内的粉煤通过重力作用进入粉煤锁斗。粉煤锁斗内充满粉煤后，即与粉煤贮罐及所有低压设备隔离，然后进行加压，当其压力 升至与粉煤给料罐压力相同时，且粉煤给料罐内的料位降低到足以接收一批粉煤时，打开粉煤锁斗与粉煤给料罐之间平衡阀门进行压力平衡，然后依次打开粉煤锁斗和粉煤给料罐之间的两个切断阀，粉煤通过重力作用进入粉煤给料罐。粉煤锁斗卸料完成后，通过将气体排放至粉煤贮罐过滤器进行泄压，泄压完成后 重新与粉煤贮罐经压力平衡后联通，此时，一次加料完成。 粉煤锁斗加压是通过充入高压氮气完成的，高压氮气经充气锥、充气笛管、管道充气器和锁斗高压氮气过滤器进入粉煤锁斗。为了保证到烧嘴的煤流量的稳定，在粉煤给料罐和气化炉之间通过控制粉煤给料罐的压力保持一个恒定的压差，此压差的设定值根据气化炉的负荷确定。 （3）气化及合成气洗涤单元（1700 单元）
固定床气化工艺简介：2、固定床气化的过程原理.
2、固定床气化的过程原理 固定床气化炉内的气化过程原理如图4-17所示。 图4-17 固定床气化的原理 可见， 在固定床气化炉中的不同区域中，各个反应过程所对应的反应区 域界面比较明显。 当炉料装好进行气化时，以空气作为气化剂或以空气（氧气、富氧空气）与水蒸气作为气化剂时，炉内料层可分为六个层带，自上而下分别为：空层、干燥层、干馏层、还原层、氧化层、灰渣层，气化剂不同，发生的化学反应不同。由于各层带的气体组成不同，温度不同，固体物质的组成和结构不同，因此反应的生成物均有一定的区别。各层带在炉内的主要反应和作用都不同。 (1)灰渣层 灰渣层中的灰是煤炭气化后的固体残渣，煤灰堆积在炉底的气体分布板上具有以下三个方面的作用。 ①由于灰渣结构疏松并含有许多孔隙，对气化剂在炉内的均匀分布有一定的好处。 ②煤灰的温度比刚入炉的气化剂温度高，可使气化剂预热。 ③灰层上面的氧化层温度很高，有了灰层的保护，避免了和气体分布板的直接接触，故能起到保护分布板的作用。 灰渣层对整个气化操作的正常进行作用很大，要严格控制。根据煤灰分含量的多少和炉子的气化能力制定合适的清灰操作。灰渣层一般控制在100~400mm 较为合适，视具体情况而定。如果人工清灰，要多次少清，即清灰的次数要多而每次清灰的数量要少，自动连续出灰效果要比人工清灰好。清灰太少，灰渣层加厚，氧化层和还原层相对减少，将影响气化反应的正常进行，增加炉内的阻力；清灰太多，灰渣层变薄，造成炉层波动，影响煤气质量和气化能力，容易出现灰渣熔化烧结，影响正常生产。 灰渣层温度较低，灰中的残碳较少，所以灰渣层中基本不发生化学反应。 (2)氧化层 也称燃烧层或火层，是煤炭气化的重要反应区域，从灰渣中升上来的预热气化剂与煤接触发生燃烧反应，产生的热量是维持气化炉正常操作的必要条件。氧化层带温度高，气化剂浓度最大，发生的化学反应剧烈，主要的反应为： 22CO O C →+ CO O C 222→+
气流床气化
气流床气化工艺 摘要：煤炭气化是煤利用的主要内容之一，而气流床气化是煤炭气化的一种重要形式。本文立足我国煤炭气化现状，对目前国际上比较成熟先进的气化工艺（Texaco气化工艺法、shell煤气化工艺法）做了简单介绍。同时，也阐明了我国未来煤气化的发展方向。 关键词：气流床；煤气化；气化炉；气化工艺；加压气化；环境； 引言 随着中国经济的快速增长，对能源的需求在与日俱增。我国是一个多煤贫油少气的国家，如何充分高效率的利用质量参差不等、数量有限且不可再生的煤炭资源是一个摆在国人面前的世纪问题，这关乎民生，也关系到国家的长足发展。另外，煤炭的开发利用带来了严重的环境问题，这是亟待解决的。气流床煤气化工艺为煤的洁净高效利用提供了一种可能的途径，这也是本文着重要讨论的。 1、煤炭气化概述 气流床气化是一种并流式气化。 气化剂（氧气与蒸汽）将煤粉（70%以上的煤粉通过200目筛孔）夹带入气化炉，在1600~1800℃高温下将煤进一步转化为CO、H2、CO2等气体，残渣以熔渣形式排出气化炉。也可以将煤粉制成煤浆，用泵送入气化炉，在气化炉内，煤炭细粉粒与气化剂经特殊喷嘴进入反应室，会在瞬间着火，直接发生火焰反应，同时处于不充分的氧化条件下。因此，其热解、燃烧以及吸热的气化反应，几乎是同时发生的。随着气流的运动，未反应的气化剂、热解挥发物及燃烧产物夹裹着煤焦粒子高速运动，运动过程中进行着煤焦颗粒的气化反应。这种运动形态，相当于流化领域例对固体颗粒的“气流输送”，习惯上称为气流床气化。 1.1 气流床气化技术特点 1)煤种适应性强．入炉煤以粉状(或湿式水煤浆状)喷入炉内，各个微粒被高速气流分隔，并单独完成热解、气化及形成熔渣，无相互作用，不会在膨胀软化时造成黏结，即不受煤的黏结性影响．原则上各种煤都可用于气流床气化，但炉内气化温度应高于煤的灰熔点，以利于熔渣的形成．此外，从经济角度来看，应选择褐煤等挥发分高而固定碳少的煤，可大大改善气化条件；人炉的原料煤越细越好，煤粒越小，比表面积越大，气化速度越快，反应时间越短，碳转化率也越高． 2)反应物在炉内停留时间短，反应时间约为1s～3 s．随煤气夹带出炉的飞灰中含有未反应完的碳，采取循环回炉的方法可以提高碳转化率；而且由于煤粉在气化炉内停留时间极短，为了完成反应，必须维持很高的反应温度．所以常常采用纯氧作为气化剂，气化温度可高达1 500℃，灰渣以熔融状态排出，熔渣中含碳量低．液体熔渣的排渣结构简单，排渣顺利．但是炉壁衬里受高温熔渣流动侵蚀，易于损坏，影响寿命． 3)为了达到1 500℃左右的气化温度，氧气耗量较大，影响经济性．随着高温下蒸汽分解率的提高，蒸汽耗量有所减少． 4)出炉煤气温度很高，显热损失大，可用废热锅炉回收热量，提高热效率．为了防止黏性灰渣进入废热锅炉，可先用循环冷煤气将出炉煤气激冷到 900℃～1 100℃，并分离出灰渣，再进入废热锅炉． 5)出炉煤气的组分以C0，H2，C02和H2O为主，CH4含量很低，热值并不高．产品中不含焦油．煤气产品中有效成分高，不产生含酚废水，烟气净化装置简单． 1．2影响气流床气化的主要因素 1)高气化温度．气化温度可达1 500℃以上．炉内高温是由煤粉在纯氧下燃烧或部分燃烧释放的热量而保持的，与此同时，碳粒与水蒸气或C02发生吸热的还原反应．提高炉内
LNG气化站工艺流程图模板
LNG气化站工艺流程图模 板 1
LNG 气化站工艺流程图 如图所示, LNG经过低温汽车槽车运至LNG卫星站, 经过卸车台设置的卧式专用卸车增压器对汽车槽车储罐增压, 利用压差将LNG送至卫星站低温LNG储罐。工作条件下, 储罐增压器将储罐内的LNG增压到0.6MPa。增压后的低温LNG进入空温式气化器, 与空气换热后转化为气态天然气并升高温度, 出口温度比环境温度低10℃, 压力为0.45－0.60 MPa, 当空温式气化器出口的天然气温度达不到5℃以上时, 经过水浴式加热器升温, 最后经调压(调压器出口压力为0.35 MPa)、计量、加臭后进入城市输配管网, 送入各类用户。 LNG液化天然气化站安全运行管理 LNG就是液化天然气( Liquefied Natural Gas) 的简称, 主要成分是甲烷。先将气田生产的天然气净化处理, 再经超低温( -162℃) 加压 2
液化就形成液化天然气。 LNG无色、无味、无毒且无腐蚀性, 其体积约为同量气态天然气体积的1/600, LNG的重量仅为同体积水的45%左右。 一、 LNG气化站主要设备的特性 ①LNG场站的工艺特点为”低温储存、常温使用”。储罐设计温度达到负196( 摄氏度LNG常温下沸点在负162摄氏度) , 而出站天然气温度要求不低于环境温度10摄氏度。 ②场站低温储罐、低温液体泵绝热性能要好, 阀门和管件的保冷性能要好。 ③LNG站内低温区域内的设备、管道、仪表、阀门及其配件在低温工况条件下操作性能要好, 而且具有良好的机械强度、密封性和抗腐蚀性。 ④因低温液体泵启动过程是靠变频器不断提高转速从而达到提高功率增大流量和提供高输出压力, 因此低温液体泵要求提高频率和扩大功率要快, 一般在几秒至十几秒内就能满足要求, 而且保冷绝热性能要好。 ⑤气化设备在普通气候条件下要求能抗地震, 耐台风和满足设计要求, 达到最大的气化流量。 ⑥低温储罐和过滤器的制造及日常运行管理已纳入国家有关压力容器的制造、验收和监查的规范; 气化器和低温烃泵在国内均无相关法规加以规范, 在其制造过程中执行美国相关行业标准, 在压 3
气流床气化炉操作温度的探讨_贺根良
气流床气化炉操作温度的探讨 贺根良 门长贵 （西北化工研究院，西安７１０６００） 收稿日期：２００７－０３－０８ 作者简介：贺根良（１９６８—），男，１９９２年毕业于华东理工大学能源化工系煤化工专业，高级工程师，现从事煤的湿法、干法气流床气化技术的开发和管理工作。 摘 要 通过探讨气化炉操作温度的影响因素，建议依据气化炉型、煤质、目标产物煤气组成等主要因素， 建立气流床气化炉操作温度评价模型，为气化炉运行提供直接的适宜的操作温度，旨在延长气化炉的运行周期和使用寿命，提高气化装置运行的经济性。 关键词 气流床气化 气化炉 操作温度 煤质 文章编号：１００５－９５９８（２００７）－０４－０００８－０４中图分类号：ＴＱ５４文献标识码：Ａ １ 概述 先进的煤气化技术是公认的最基础的煤洁净利用单元技术。以煤为原料，经气化可制备以ＣＯ和Ｈ２为主要组成的粗煤气，这种粗煤气可作为燃气、合成气、还原性气体使用，在大型的煤化工装置如甲醇、醋酸、二甲醚、氨、低碳烯烃、煤制油、电力生产等多联产系统有着广泛的应用市场。可见，以煤为原料的项目，选择成熟可靠的气化技术至关重要，将直接影响整体生产装置的长周期、稳定、经济运行。 煤的气流床气化技术因其技术先进、气化指标好、节能高效、环境友好性，成为煤化工项目首选的气化技术［１］。目前，先进的气流床气化工艺主要有料浆进料的湿法气化工艺和干煤粉进料的干法气化工艺，其中，气流床气化炉是煤化工生产装置的关键设备之一，气化炉的操作温度是气化炉长周期、稳定、经济运行的主要控制参数。 气流床气化炉的操作温度是在基于考虑气化炉型、煤质（煤的发热量、灰分、灰组成、灰熔融性温度、灰黏度等）、目标产物煤气组成以及气化技术特征要求等影响因素的前提条件下，根据经验确定的。气流床气化工艺为了保证气化炉顺利排渣，通常采用熔渣气化，根据工业化气化炉型的运行经验，气化炉操作 温度要高于灰熔融性温度ＦＴ（流动温度），气化炉操 作温度过高，意味着气化装置原料消耗（原料煤、氧气等）会增加，气化炉的内件（进料喷嘴、气化炉内衬、渣口耐火材料、熔渣的激冷设备和排放设备）的运行周期和使用寿命缩短，所以确定合适的气化炉操作温度是维持气化装置长周期、稳定、经济运行的关键所在。 ２ 气流床气化炉操作温度的影响因素 ２．１ 气化炉型 气流床气化炉型通常为圆柱型筒体，在气化炉的 顶部或在气化炉侧加料，生成的粗煤气在气化炉侧或在气化炉顶部送出，产生的大部分灰渣在气化炉底的排渣系统排出。气流床气化炉的操作温度控制在其灰熔融性温度以上，气化温度高，碳的转化率较高，但维持气化炉的高温需要消耗较多的氧气，煤中较多的碳转化成ＣＯ／ＣＯ２，伴生的灰渣以液态的方式排出气化炉膛，基于气化炉膛为非等温场，气化炉的渣口常常采用缩口的办法，以维持灰渣在较高的温度条件，使灰渣具有适中的流动性，便于灰渣汇集且能顺利排出，然后被急速冷却。工业化气化炉运行实践表明：气化操作温度对气化炉及其附属内件的使用性能和使用寿命产生直接的影响，气化炉的内件如喷嘴、炉内衬及渣口耐火材料、激冷设备及材质等对炉温的选择亦有限定要求。 ２．２煤质 气流床气化炉由于采用高温气化，从化学反应性 上看，原料煤种的适应性应较广，但发热量、可磨性、水分、灰分、挥发分等一些关键理化特性的要求仍有 第４期（总第１３１期） ２００７年８月 煤化工 ＣｏａｌＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ Ｎｏ．４（ＴｏｔａｌＮｏ．１３１） Ａｕｇ．２００７
主要气化工艺对比
气化工艺 ● 水煤浆加压气化 ①GE水煤浆加压气化工艺 GE水煤浆加压气化法为目前世界上先进的气化技术之一，属气流床加压气化法。其特点是该工艺对煤的适应范围较宽，可利用粉煤，单台气化炉生产能力较大，气化操作温度高，液态排渣，碳转化率高，煤气质量好，甲烷含量低，不产生焦油、萘、酚等污染物。排出粗灰渣可以用做水泥的原料和建筑材料。三废处理简单，易于达到环境保护的要求。生产控制水平高，易于实现过程自动化及计算机控制。 A. 加压水煤浆气化的优点 a）煤种适应性广 年轻烟煤，粉煤皆可作原料，灰熔点要求不超过1350℃，煤可磨性和成浆性好，制得煤浆浓度要高于60%（wt）为宜。 b）气化压力范围大 从2.5~8.0MPa（G）皆有工业化装置，以4.0MPa（G）和6.5MPa（G）较为普遍，气化压力高可节省合成气压缩功。 c）气化炉热量利用 有激冷工艺制得含蒸汽量高的合成气如用于生产合成氨、甲醇、制氢等，在变换工序不需再外加蒸汽，也可采用废锅流程回收热量副产高压蒸汽，但废锅设备价格较高，可择优选用。 d）气化炉内无传动装置，结构比较简单。 e）单位体积产气量大，一台直径3200mm，6.5MPa气化炉产生气体，可日产甲醇1500吨。 f）有效气成分高，CO+H2≥80%（v%），排渣无污染，污水污染小易处理。因高温气化，气体中含甲烷很低（CH4≤0.1%），无焦油，气化炉排渣无污染可用作铺路路渣，污水含氰化物少易处理。 g）产品气一氧化碳和氢含量高是碳一化学最好合成原料气，可用来生产合成氨，甲醇，制氢，羟基合成原料气，用途广泛。 h）碳转化率高最高可达98%。 B. 水煤浆气化对煤质要求 a）GE水煤浆气化对煤质适应性较广。除褐煤、泥煤及热值低于22940kJ/kg ，灰熔点高于1350℃的煤不太适用外，其他粘结性煤，含灰量较高的煤，石油焦，烟煤均可作原料。 b）煤中灰含量对消耗指标的影响，煤中的灰含量增加会增加氧气的消耗，同时也增加每m3（标）（CO+H2）气体的煤消耗量，一般煤中灰含量从20%（
气流床气化典型流程设备与操作
1.气流床的结构及特点 气流床气化温度高，碳的转化率高；单炉生成能力大；煤气中不含焦油，污水问题小；液态排渣，氧耗量随灰的含量和熔点的增高而增加；除尘系统庞大；废热回收系统昂贵；没处理系统庞大和耗电量大等特点[1] 1.1.德士古气化炉的结构及特点 1.1.1.结构流程 德士古气化炉是一种以水煤浆进料的加压气流床气化装置，可分为淬冷型和全热回收型。 气化炉是高温气化反应发生的场所，是气化的核心设备之一，其燃烧室为内衬耐火材料的立式压力容器，耐火材料用以保护气化炉壳体免受反应高温的着用。壳体外部还没有炉壁温度监测系统，以检测生产中可能出现的局部热点。 随着工艺要求的不同，气化炉燃烧室可直接与激冷室相连，也可与辐射废锅相连。在急冷流程中，燃烧室与激冷室一般连为一体，高温气体和熔渣经激冷环和下降管进入激冷室的水浴中。激冷环位于燃烧室渣口的正下方，激冷水通过激冷环使下降管表面均匀地不上一层向下的水膜，即激冷了高温气体和熔渣，以保护了金属部件。激冷环的作用非常重要，如果激冷水分布不好，有可能造成激冷环和下降管损坏或结渣，引起局部堵塞或激冷室超温。[2] 1.1. 2.特点 反应区无任何机械部分，在反应区中留存的反应物料最 少； 由于反应温度很高，炉内设有耐火衬里； 在燃烧室的中下部，安装4支高温热电偶，调节控制反应物 料的配比； 在炉壳外表面装设表面测温系统，掌握炉内衬里的损坏情 况； 这种测量系统，将包括拱顶在内的整个燃烧室外表面分成 若干个测温区，通过每一小块面积上的温度测量，迅速指 出在壁炉外面上出现的任何一个热点温度，从而可以预示 路内衬里的侵蚀情况。[3] 1.2.shell法结构及特点
3组主要气化工艺及8种典型气化炉图文详解
3组主要气化工艺及8种典型气化炉图文详解！ 一、气化简介 气化是指含碳固体或液体物质向主要成分为H2和CO的气体的转换。所产生的气体可用作燃料或作为生产诸如NH3或甲醇类产品的化学原料。 气化的限定化学特性是使给料部分氧化；在燃烧中，给料完全氧化，而在热解中，给料在缺少O2的情况下经过热降解。
气化的氧化剂是O2或空气和，一般为蒸汽。蒸汽有助于作为一种温度调节剂作用；因为蒸汽与给料中的碳的反应是吸热反应（即吸收热）。空气或纯O2的选择依几个因素而定，如给料的反应性、所产生的气体用途和气化炉的类型。 气化最初的主要应用是将煤转化成燃料气，用于民用照明和供暖。虽然在中国（及东欧）气化仍有上述用途，但在大多数地区，由于可利用天然气，这种应用已逐渐消亡。最近几十年中，气化主要用于石化工业，将各种碳氢化合物流转换成"合成气"，如为制造甲醇，为生产NH3提供H2或为石油流氢化脱硫或氢化裂解提供H2。另外，气化更为专门的用途还包括煤转换为合成汽车燃料（在南非应用）和生产代用天然气（SNG）（至今未有商业化应用，但在70年代末和80年代初已受到重视）。 二、气化工艺的种类 有多种不同的气化工艺。这些工艺在某些方面差别很大，例如，技术设计、规模、参考经验和燃料处理。最实用的分类方法是按流动方式分，即按燃料和氧化剂经气化炉的流动方式分类。 正像传统固体燃料锅炉可以划分成三种基本类型（称为粉煤燃烧、流化床和层燃），气化炉分为三组：气流床、流化床和移动床（有时被误称
为固动床）。流化床气化炉完全类似于流化床燃烧器；气流床气化炉的原理与粉煤燃烧类似，而移动床气化炉与层燃类似。每种类型的特性比较见表1。 表1 各种气化炉比较 * 如果在气化炉容器内有淬冷段，则温度将较低。 1.气流床气化炉 在一台气流床气化炉内，粉煤或雾化油流与氧化剂（典型的氧化剂是氧）一起汇流。气流床气化炉的主要特性是其温度非常高，且均匀（一般高于1000℃），气化炉内的燃料滞留时间非常短。由于这一原因，给进气化炉的固体必须被细分并均化，就是说气流床气化炉不适于用生物质或废物等类原料，这类原料不易粉化。气流床气化炉内的高温使煤中的灰溶解，并作为熔渣排出。气流床气化炉也适于气化液体，如今这种气化炉主要在炼油厂应用，气化石油原料。 现在，运营中的或在建的几乎所有煤气化发电厂和所有油气化发电厂都已选择气流床气化炉。气流床气化炉包括德士古气化炉、两种类型的谢尔气化炉（一种是以煤为原料，另一种以石油为原料）、Prenflo气化炉
新型煤气化工艺选择探讨
新型煤气化工艺选择探讨 我国的煤气化炉众多，其工艺也比较多。文章探讨了几种煤气化工艺技术，希望能够为相关工作提供借鉴。 标签：煤气化技术；对比；探讨 现代煤化工属于资金密集型产业，气化炉又是投资比例最大的单元，怎样依托自身的原料结构、运输、人员素质、水资源、资金、知识产权和环境容量等因素，准确选定适合自身的煤气化工艺显得尤为重要。 1 煤气化技术概述 中国是拥有煤气化炉最多的国家，但多数为常压固定床煤气发生炉（全国有约4500台），单炉发气量小，对环境污染较严重，且不能适应大型化的要求，因此这种气化技术已在2006年7月7日的（发改工业[2006]1350号）中明确要求禁止。取而代之的大型加压煤气化技术，中国已实现工业运行的有10多种，引进国外技术的有6种。通常把气化炉分为三种类型：固定床、流化床和气流床。具体分类如下： 固定床：UGI、富氧连续气化、Lurgi、BGL等。 流化床：恩德、KBR、灰融聚、温克勒气化炉、U-GAS、HRL等。 气流床：GE、OMB、GSP、Shell、HT-L、TPRI等。 当前被广泛接受的是气流床气化炉，下面着重介绍气流床煤气化工艺。 2 常用煤气化技术简介 2.1 GE德士古水煤浆气化 德士古气化法是一种以水煤浆为进料的加压气流床气化工艺，水煤浆通过喷嘴在高速氧气流的作用下，破碎、雾化喷入气化炉。氧气和雾状水煤浆在炉内受到耐火衬里的高温辐衬作用，迅速经历预热、水分蒸发、煤的干馏、挥发物的裂解燃烧以及碳的气化等一系列复杂的物理、化学过程，最后生成以一氧化碳、氢气、二氧化碳和水蒸气为主要成分的湿煤气、熔渣和未反应的碳，一起同流向下离开反应区，进入炉子底部激冷室水浴，熔渣经淬冷、固化后被截留在水中，落入渣罐，经排渣系统定时排放。煤气和饱和蒸气进入煤气冷却净化系统。 2.2 多喷嘴对置式水煤浆气化 工艺技术特点：（1）有效气成分达84.9%，碳转化率达98.8%，比氧耗为
煤气化工艺流程简述
煤气化工艺流程简述 1）气化 a）煤浆制备 由煤运系统送来的原料煤**t/h（干基）（<25mm）或焦送至煤贮斗，经称重给料机控制输送量送入棒磨机，加入一定量的水，物料在棒磨机中进行湿法磨煤。为了控制煤浆粘度及保持煤浆的稳定性加入添加剂，为了调整煤浆的PH值，加入碱液。 出棒磨机的煤浆浓度约65%，排入磨煤机出口槽，经出口槽泵加压后送至气化工段煤浆槽。 煤浆制备首先要将煤焦磨细，再制备成约65%的煤浆。磨煤采用湿法，可防止粉尘飞扬，环境好。 用于煤浆气化的磨机现在有两种，棒磨机与球磨机；棒磨机与球磨机相比，棒磨机磨出的煤浆粒度均匀，筛下物少。 煤浆制备能力需和气化炉相匹配，本项目拟选用三台棒磨机，单台磨机处理干煤量43～53t/h，可满足60万t/a甲醇的需要。 为了降低煤浆粘度，使煤浆具有良好的流动性，需加入添加剂，初步选择木质磺酸类添加剂。 煤浆气化需调整浆的PH值在6～8，可用稀氨水或碱液，稀氨水易挥发出氨，氨气对人体有害，污染空气，故本项目拟采用碱液调整煤浆的PH值，碱液初步采用42％的浓度。 为了节约水源，净化排出的含少量甲醇的废水及甲醇精馏废水均可作为磨浆水。 b）气化 在本工段，煤浆与氧进行部分氧化反应制得粗合成气。 煤浆由煤浆槽经煤浆加压泵加压后连同空分送来的高压氧通过烧咀进入气化炉，在气化炉中煤浆与氧发生如下主要反应： CmHnSr+m/2O2—→mCO+（n/2-r）H2+rH2S CO+H2O—→H2+CO2 反应在6.5MPa（G）、1350～1400℃下进行。 气化反应在气化炉反应段瞬间完成，生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等气体。 离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴，被水淬冷后温度降低并被水蒸汽饱和后出气化炉；气体经文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘冷却后送至变换工段。
几种固定床
螅几种固定床（移动床）气化炉的特点 螀2009-02-21 10:05:37| 分类：默认分类|举报|字号订阅 腿移动床(固定床)气化 螅移动床气化又称固定床气化，属于逆流操作。分为常压与加压两种。常压法比较简单，但要求用块煤，低灰熔点的煤难以使用。加压法是常压法的改进和 提高，常用O2与水蒸气为气化剂，对煤种适应性大大提高。属于这类炉型的气 化炉有UGI炉、鲁奇(Lurgi)炉和液态排渣鲁奇(BGL)炉等。 袅(1) UGI炉 膁固定床气化炉常压UGI炉以块状无烟煤或焦炭为原料，以空气和水蒸气为气化剂，在常压下生产合成原料气或燃料气。该技术是20世纪30年代开发成 功的，设备容易制造、操作简单、投资少。但是，在日益重视规模化、环境保护 和能源利用率的今天，这种常压煤气化技术设备能力低、三废量大以及必须使用 无烟块煤等缺点变得日益突出。 薇①UGI炉单炉生产能力小。即使是最大的3.6m炉，单炉的产气量也只有12000m3/h(标)左右，使得气化炉数量增多，布局十分困难。 螇②UGI炉生产现场操作环境恶劣。一层潮湿，二层闷热，三层升腾的蒸汽让人难以忍受。
袅③一个制气循环分为吹风、上吹、下吹、二次上吹、空气吹净5个阶段。气化过程中大约有1/3的时间用于吹风和倒换阀门，有效制气时间少，气化强度 低。另外，需要经常维护气化区的适当位置，加上阀门开启频繁，部件容易损坏， 因而操作与管理比较繁琐。 薁④来自洗气箱和洗气塔的大量含氰废水和吹风气，对河流和空气造成严重污染。 艿⑤UGI炉对煤质的要求极为严格，原料必须是25~80mm的无烟块煤，入炉煤必须经过筛选，筛选下来的粉煤和碎煤只能低价卖出或烧锅炉。 薆⑥UGI炉碳转化率低，渣中含碳量高达22%以上，造成煤的大量浪费。 羅⑦UGI炉出炉煤气中CO+H2只有70%左右，而且炉出口温度低，气体含有相当量的煤焦油，给气体净化带来困难。 羂UGI炉目前已属于落后的技术，国外早已不再采用。我国的中小氮肥厂仍有3000多台UGI炉在运转。 螇(2)Lurgi(鲁奇)加压气化炉 莅鲁奇碎煤加压气化技术是20世纪30年代由联邦德国鲁奇公司开发的，是目前世界上建厂数量最多的煤气化技术。Lurgi加压气化炉压力2.5~4.0MPa， 气化反应温度800~900℃，固态排渣，以小块煤(对入炉煤粒度要求是6mm以上，其中13mm以上占87%，6~13mm占13%)为原料、蒸汽-氧气连续送风制取中热值煤气。
LNG气化站工艺流程图
如图所示，LNG通过低温汽车槽车运至LNG卫星站，通过卸车台设置的卧式专用卸车增压器对汽车槽车储罐增压，利用压差将LNG送至卫星站低温LNG储罐。工作条件下，储罐增压器将储罐内的LNG增压到0.6MPa。增压后的低温LNG进入空温式气化器，与空气换热后转化为气态天然气并升高温度，出口温度比环境温度低10℃，压力为0.45－0.60 MPa，当空温式气化器出口的天然气温度达不到5℃以上时，通过水浴式加热器升温，最后经调压(调压器出口压力为0.35 MPa)、计量、加臭后进入城市输配管网，送入各类用户。 LNG液化天然气化站安全运行管理 LNG就是液化天然气（Liquefied Natural Gas）的简称，主要成分是甲烷。先将气田生产的天然气净化处理，再经超低温（-162℃）加压液化就形成液化天然气。LNG无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的1/600，LNG的重量仅为同体积水的45%左右。 一、LNG气化站主要设备的特性 ①LNG场站的工艺特点为“低温储存、常温使用”。储罐设计温度达到负196（摄氏度LNG常温下沸点在负162摄氏度），而出站天然气温度要求不低于环境温度10摄氏度。
②场站低温储罐、低温液体泵绝热性能要好，阀门和管件的保冷性能要好。 ③LNG站内低温区域内的设备、管道、仪表、阀门及其配件在低温工况条件下操作性能要好，并且具有良好的机械强度、密封性和抗腐蚀性。 ④因低温液体泵启动过程是靠变频器不断提高转速从而达到提高功率增大流量和提供高输出压力，所以低温液体泵要求提高频率和扩大功率要快，通常在几秒至十几秒内就能满足要求，而且保冷绝热性能要好。 ⑤气化设备在普通气候条件下要求能抗地震，耐台风和满足设计要求，达到最大的气化流量。 ⑥低温储罐和过滤器的制造及日常运行管理已纳入国家有关压力容器的制造、验收和监查的规范；气化器和低温烃泵在国内均无相关法规加以规范，在其制造过程中执行美国相关行业标准，在压力容器本体上焊接、改造、维修或移动压力容器的位置，都必须向压力容器的监查单位申报。 二、LNG气化站主要设备结构、常见故障及其维护维修方法 1．LNG低温储罐 LNG低温储罐由碳钢外壳、不锈钢内胆和工艺管道组成，内外壳之间充填珠光沙隔离。内外壳严格按照国家有关规范设计、制造和焊接。经过几十道工序制造、安装，并经检验合格后，其夹层在滚动中充填珠光沙并抽真空制成。150W低温储罐外形尺寸为中3720×22451米，空重50871Kg，满载重量123771№。 （1）储罐的结构 ①低温储罐管道的连接共有7条，上部的连接为内胆顶部，分别有气相管，上部进液管，储罐上部取压管，溢流管共4条，下部的连接为内胆下部共3条，分别是下进液管、出液管和储罐液体压力管。7条管道分别独立从储罐的下部引出。 ②储罐设有夹层抽真空管1个，测真空管1个（两者均位于储罐底部）；在储罐顶部设置有爆破片（以上3个接口不得随意撬开）。 ③内胆固定于外壳内侧，顶部采用十字架角铁，底部采用槽钢支架固定。内胆于外壳间距为300毫米。储罐用地脚螺栓固定在地面上。 ④储罐外壁设有消防喷淋管、防雷避雷针、防静电接地线。 ⑤储罐设有压力表和压差液位计，他们分别配有二次表作为自控数据的采集传送