气化工艺

合集下载

七种煤气化工艺介绍

七种煤气化工艺介绍

七种煤气化工艺介绍煤气化是一种将固体煤转化为气体燃料的工艺,通常通过加热煤,使其在缺氧或氧气含量有限的条件下发生化学反应,生成焦炭、煤油和煤气等产物。

以下是七种常见的煤气化工艺的介绍。

1.固定床煤气化工艺:该工艺中,煤通过加热填充在固定的反应器中,在缺氧条件下进行气化。

在高温下,煤发生热解反应,生成固体残渣和一氧化碳、氢气等气体。

这些气体通常用于制造合成气或其他化学品。

2.流化床煤气化工艺:流化床煤气化工艺中,煤通过气化剂和促进剂的喷射,在气化炉内形成流体化床。

在床内,煤被高速的气流悬浮并在其表面上发生化学反应。

这种工艺适用于不同种类的煤,并能高效地产生合成气。

3.乌煤煤气化工艺:乌煤煤气化工艺是在低温和低压下对乌煤进行气化的一种方法。

乌煤是一种硬煤的变种,其含煤量高且易于破碎。

这种工艺能够产生较高浓度的一氧化碳和氢气,适用于燃料气和合成气的生产。

4. Lurgi煤气化工艺:Lurgi煤气化工艺采用干煤粉在喷射炉内与氧气和蒸汽进行气化。

这种工艺具有高效和灵活的特点,适用于各种煤种和煤粉尺寸。

其产气效率高,并且可以在高温下对产生的煤气进行分离和净化。

5. Koppers-Totzek煤气化工艺:Koppers-Totzek煤气化工艺是一种由德国公司开发的工艺。

该工艺利用煤在高温下与氧气和水蒸气进行反应,生成一氧化碳和氢气等气体。

这种工艺有助于减少硫化物和氨等有害物质的生成,并通过循环冷却来提高能源利用率。

6. Shell煤气化工艺:Shell煤气化工艺是一种高效的二代气化工艺,采用了先进的氧气冷喷射技术。

它将煤分解为焦炭和煤气,并将煤气用于合成气和其他化学品的生产。

该工艺具有高效能和较低的二氧化碳排放量。

7. Entrained Flow煤气化工艺:Entrained Flow煤气化工艺中,煤和氧气以高速混合,并通过特殊设计的喷射式燃烧器进行燃烧和气化。

这种工艺能够在高温下快速气化煤并生成高浓度的合成气。

shell气化工艺

shell气化工艺

冷煤气效率η:气化 生成煤气的化学能 与气化用煤的化学 能之比。
氧煤比在保证冷煤 气效率最高范围选 择最为有利。
随着氧煤比的提 高,煤气中CO含 量增高,H2含量 降低。
适当氧煤比为 0.6~0.7m3/kg
壳牌气化炉采用侧壁烧嘴,放在气化炉下部, 对列式布置并且可根据气化炉能力由4~8个烧嘴中心 对称分布。 Shell烧嘴保证寿命为8000h,已有15000h运行记录。
⑶气化炉
向火侧附着一层耐火材料(以渣抗渣)
内筒和外筒
膜式水冷壁 内壁衬里设有水冷管副产部分蒸汽 环形空间: 容纳水、蒸汽输入和出的管路、利于检修
高压容器外壳
筒上部为燃烧室(气化区), 下部为熔渣激冷室
安装偏心角度为4.5度,这 样烧嘴在燃烧的过程中所 产生的气体与渣灰就会成 涡流状向上流动,形成向 心力,这样方便渣保护层 的形成,又能使烧嘴燃烧 的更加均匀,且高温合成 气在上升的过程中,利于 与激冷气进行充分的换热 冷却。
水冷壁结构
水冷壁外表面附着一层耐火材料,内置金属销钉。
水冷壁是由:
水冷壁结构示意图
液体熔渣、
固体熔渣、
膜式壁、
膜式壁是由碳 化硅耐火填充 料、加压冷却 水管、抓钉组 成的。
以渣抗渣
Shell气化炉由于其生产中温度高达1600℃以上,生产中,高温熔 融下的流态熔渣,顺水冷壁重力方向下流,当渣层较薄时,由于耐火衬 里和金属销钉具有很好的热传导作用,渣外表层冷却至灰熔点固化附着, 这样当渣层增厚到一定程度时,热阻增大,传热减慢,外表渣层温度升 高到灰熔点以上时,熔渣流淌减薄;当渣层减薄到一定厚度时,热阻减 小,传热量增大,渣层温度降低到灰熔点以下时熔渣聚积增厚,这样不 断的进行动态平衡,煤的灰熔点不出现大的变化,氧/碳比不出现大的波 动,水冷壁内锅炉水能够正常供给,炉内温度就不会出现大幅度波动, 渣层厚度在动态中相对稳定的。

气化工艺流程

气化工艺流程

气化工艺流程气化工艺是一种将固态或液态燃料转化为气体燃料的过程。

气化工艺广泛应用于天然气的生产、石油化工行业以及燃煤电厂的能源转换过程中。

本文将介绍一个完整的气化工艺流程。

首先是煤的选矿和制备。

在气化工艺中,煤炭是最常用的原料之一。

通过选矿,可以去除其中的杂质和灰分,得到纯净的煤质。

随后,将煤炭破碎成合适的颗粒大小,为后续的气化过程做准备。

接下来是干燥和预处理。

将煤炭送入煤粉烘干机中,去除其中的水分。

然后,通过预处理设备,将煤粉中的硫、灰等有害物质进行处理和去除。

处理后的煤粉具有更高的燃烧效率和气化效果。

然后是气化反应。

在气化炉中,将预处理后的煤粉加热至高温,并注入气化剂,通常是水蒸气或空气。

煤粉在高温条件下与气化剂反应,产生可燃气体,主要包括一氧化碳、氢气和甲烷等。

这个过程称为煤气化,产生的气体被称为合成气。

合成气在进一步处理前需要冷却和洗涤。

冷却可以降低其温度,避免后续的设备受到高温气体的腐蚀。

洗涤则是通过吸收剂来去除合成气中的硫化氢、苯和二氧化碳等有害物质。

经过冷却和洗涤后,合成气中的有害组分几乎被完全去除。

然后是合成气的转化和分离。

合成气经过转化反应,可以得到一系列的化合物,如甲醇、乙醇和丙烯等。

这些化合物在石化工业中有广泛的应用价值。

分离是将合成气中所需产品与副产品进行分离,以满足不同的需求。

最后是废弃物的处理。

在气化过程中,会产生一些副产物和废弃物,如灰渣和废水等。

这些废弃物通过相应的处理设备进行处理,以减少对环境的污染。

总体而言,气化工艺是一种高效的能源转换方式。

它利用煤炭等常见资源进行能源转化,可以减少石油等有限资源的消耗。

同时,气化过程中产生的合成气还可以用于化学工业的生产过程,实现能源的多元化利用。

这种工艺不仅能够提供更多的能源选择,还能有效降低环境污染。

因此,气化工艺在现代工业中具有重要的地位和应用前景。

煤气化工艺

煤气化工艺

煤气化工艺一、煤气化工艺概述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态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。

使用的气化剂不同,生产的煤气的性质和用途不同。

如果以空气作为气化剂,生产的煤气称空气煤气;以空气在(富氧空气或纯氧)和水蒸气的混合物作为气化剂,生产的煤气称混合煤气;如果将空气(富氧空气或纯氧)和水蒸气分别交替送入气化炉内,间歇进行,生产的煤气叫水煤气;气体成分经过适当调整(主要是调整含氮气的量)后,生产的煤气符合合成氨原料气的要求,这种煤气叫做半水煤气。

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。

总的来说,各种不同结构的气化炉基本上由三大部分组成,即加煤系统、气化反应部分和排渣系统。

炉型不同,这三部分的具体结构有很大差异。

但一般地讲,加煤系统要考虑煤入炉后的分布和加煤时的密封问题。

气化部分是煤炭气化的主要场所,如何在低消耗的情况下,使煤最大限度地转化为符合用户要求的优质煤气,是这一部分首要考虑的问题。

当然,由于煤炭气化过程是在非常高的温度下进行的,为了保护炉体(也包括炉内布煤器或搅拌装臵)的作用,同时可以吸收气化区的热量而生产蒸汽,该部分蒸汽又可以作为气化时需用的蒸汽而进入气化炉内。

煤炭气化后的残渣即煤灰,由排渣系统定期地排出气化炉外,这样就保证了炉内料层高度的稳定,同时保证了气化过程连续稳定地进行,对移动床而言,由于炉箅(气化剂的分布装臵)和排渣系统结合在一起,气化剂均匀分布和排渣操作是生产上较为重要的两个问题。

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。

气化工艺操作规程及说明

气化工艺操作规程及说明

气化工艺操作规程及说明气化装置操作规程第一章制浆及输送岗位操作规程第一节概述------------------------------------------------------------5 第二节工艺流程及工艺指标----------------------------------------------7 第三节开车步骤-------------------------------------------------------12 第四节停车及临时停车后的开车-----------------------------------------26 第五节正常操作-------------------------------------------------------29 第六节常见事故及事故处理---------------------------------------------30 第七节安全技术与劳动爱护---------------------------------------------33第二章气化渣水岗位操作规程第一节概述-----------------------------------------------------------35 第二节工艺流程及工艺指标---------------------------------------------35 第三节开车步骤-------------------------------------------------------68 第四节停车及临时停车后的开车-----------------------------------------84 第五节正常操作-------------------------------------------------------93 第六节常见事故及事故处理---------------------------------------------97 第七节单体设备操作规程----------------------------------------------104 第八节安全技术与劳动爱护--------------------------------------------115第一章制浆及输送岗位操作规程第一节概述1 适用范畴本操作规程规定了造气车间制浆及输送岗位的工作内容及工作标准。

气化工艺流程

气化工艺流程

气化工艺流程气化工艺是一种将固体或液体燃料转化为可燃气体的过程。

气化工艺流程通常包括原料预处理、气化反应、气体净化和气体利用等环节。

下面将详细介绍气化工艺的流程及其各个环节的作用。

首先,原料预处理是气化工艺的第一步。

在这一环节中,固体或液体燃料需要经过破碎、干燥等处理,以便于后续的气化反应。

同时,还需要对原料进行筛分和除杂,以保证气化反应的顺利进行。

原料预处理的主要目的是提高原料的气化效率,减少气化过程中的能耗和设备磨损。

接下来是气化反应。

在气化反应中,原料经过高温和缺氧条件下,与气化剂(通常是空气、氧气或蒸汽)发生气化反应,生成可燃气体和残渣。

气化反应的关键是控制气化温度和气化剂的流速,以确保气化反应能够高效进行,并且生成的气体具有较高的热值和较低的残渣含量。

随后是气体净化。

在气化反应中生成的可燃气体中通常含有一定量的灰尘、焦油和其他杂质,需要经过净化处理才能用于燃烧或其他利用途径。

气体净化通常包括除尘、脱硫、脱氮等工艺,以去除气体中的固体颗粒和有害物质,提高气体的清洁度和热值。

最后是气体利用。

经过净化处理的可燃气体可以用于锅炉、热风炉、燃气轮机等设备的燃烧,也可以用于化工生产中的合成气、合成油等工艺。

此外,可燃气体还可以通过液化或压缩处理后用作燃料气,或者作为化工原料进行进一步加工利用。

总的来说,气化工艺流程包括原料预处理、气化反应、气体净化和气体利用四个环节。

每个环节都起着至关重要的作用,对气化工艺的能效、环保性和经济性都有着重要影响。

因此,在实际的气化工艺设计和运行中,需要充分考虑各个环节的技术特点和工艺参数,以实现气化工艺的高效、安全、稳定运行。

同时,还需要不断进行技术创新和设备改进,以满足不同原料和不同气化要求的应用需求。

气化工艺的发展将有助于提高能源资源的利用效率,减少环境污染,推动清洁能源的发展和利用。

气化工艺流程

气化工艺流程

气化工艺流程
《气化工艺流程》
气化工艺是一种将固体燃料转化为可燃气体的工艺。

它能够为工业生产提供更加清洁和高效的能源,同时还能有效地减少废弃物产生和对环境的影响。

气化工艺流程一般包括原料预处理、气化反应和气体处理三个基本步骤。

首先是原料预处理,即将固体燃料进行预处理,以便后续气化反应能够更加顺利地进行。

在这一步骤中,通常会对原料进行粉碎、干燥和预热处理,以确保其在气化反应中能够充分分解和转化。

接下来是气化反应,即将预处理后的原料在高温、高压和适当的气氛条件下进行气化反应。

气化反应的核心是将固体燃料中的碳化合物分解为可燃气体,主要包括一氧化碳(CO)、氢
气(H2)和甲烷(CH4)。

气化反应的产物气体通常含有大
量的烃类物质,需要经过进一步的处理来提取和分离。

最后是气体处理,即对产生的气体进行冷却、净化和分离处理,以便获取高纯度和稳定的气体产品。

气体处理工艺通常包括冷却、除尘、脱硫、脱氮等步骤,以达到产品气体的要求标准。

总的来说,气化工艺流程是一种将固体燃料转化为可燃气体的高效能源转化技术。

通过适当的原料预处理、气化反应和气体处理,可以实现废弃物资源化利用,减少对环境的影响,并且为工业生产提供清洁、高效的能源。

气化工艺操作规程及说明

气化工艺操作规程及说明

气化工艺操作规程及说明气化工艺是一种利用化学反应将固体或液体物质通过高温、高压气化成气体的工艺。

气化技术已广泛应用于煤炭、石油、木材等固体和液体能源的转化和利用,提供了节能、环保、多元化和高效能源的途径。

气化工艺操作规程及说明是保证气化工艺系统运行安全和稳定的关键环节,本文将对气化工艺操作规程及说明进行介绍。

一、气化工艺的操作规程1.操作前准备工作(1)对设备、管线进行检查,确保无松动现象,无渗漏现象。

(2)检查气化剂、反应剂、催化剂的质量和数量,防止缺料或质量不合格影响反应效果。

(3)对操作人员进行培训,提高对气化工艺的了解和操作技能,增强安全意识。

(4)搭建气化系统,按操作顺序依次接通管路和设备。

2.气化工艺的启动操作(1)将气化剂加入气化反应器中。

(2)加热反应器,启动气化反应。

(3)将产生的气体经过处理后,向应用系统输送。

(4)监控气化过程的温度、压力、流量情况,并根据实际情况对参数进行调整。

3.气化工艺的运行操作(1)根据生产需要,加入反应剂、催化剂等化学物质。

(2)监控反应过程的物料流动、温度、压力等参数,及时采取措施处理异常情况。

(3)对气化过程中产生的废气进行净化处理,防止对环境造成污染。

(4)检查设备和管道是否存在异常情况,及时排除故障,保证系统的正常运行。

4.气化工艺的停止操作(1)停止气化反应器的加热和加料操作。

(2)关闭所有的气体管道和阀门,停止气化工艺的输送。

(3)冷却到所需温度后,对反应器进行清洗、检查和修理,保证系统的正常运行。

5.安全规程(1)操作人员必须经过专业培训,掌握操作技能和安全规程要求。

(2)严格执行操作规程,不得擅自更改操作程序和参数。

(3)气体管道和阀门必须按要求密封,防止气体泄漏。

(4)每天检查设备、管道、阀门,及时发现和处理设备故障。

(5)操作过程中必须穿戴防护装备,确保安全。

二、气化工艺的说明1.气化工艺的反应原理气化工艺是一种通过化学反应将固体或液体物质气化成气体的工艺。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

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=SO2 6 CO+S=COS2 SO2+3H2=H2S+2H2O 7 N2+3H2=2NH33 SO2+2CO=S+2CO28 2N2+2H2O+4CO=4HCN+3O24 SO2+2H2S=3S+2H2O 9 N2+xO2=2NOx5 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.33)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 +Q44)甲烷化反应CO+3H2=CH4+H2OCO2+4H2=CH4+2H2O2C+2H2O=CH4+CO25)一氧化碳变换反应在煤气化过程中,出气化炉的煤气组成由CO+H2O(气)=CO2+H2O反应控制。

该反应称为水煤气变换反应。

煤气过程的评价指标1)煤气的组成和热值煤气中的CO、H2、CH4及CmHn等为有效成分;热值分高位热值和低位热值。

2)煤气产率直单位质量的原料煤经气化后所产煤气的体积。

3)灰渣含碳量4)气化效率亦称冷煤气效率,是指产品煤气与原料煤所含的化学能量之比。

η气化(%)=(产品煤气低位热值×煤气产率/原料煤地位发热量)×100气化效率反映了原料煤中有机质的有效利用程度。

5)气化过程热效率η气化(%)=[(所有产品所含热量+回收利用热量)/供给总热量] ×100此时的热量均包括显热,供给气化过程的总热量包括原料煤与气化及所含热量之和。

气化过程热效率反映了气化过程中热量的有效利用程度。

值得注意的是,这里所讲的气化效率和气化过程热效率均是仅针对从原料煤到产品煤气的气化过程单元而言,尚未反映出整个气化过程的能量转换效率,即气化过程的总效率。

6)气化强度之气化炉内单位横截面积上的生产强度。

其表达方式有(1)以消耗的原料煤量表示kg/(m2·h)(2)以生产的煤气量表示m3(标态)/(m2·h)(3)以生产煤气所含的热量表示 MJ/(m2·h)气化炉的生产能力等于气化炉内横截面积与气化强度的乘积。

二、Shell气化工艺该工艺以干粉煤为气化原料,属于气流床加压气化技术1、气流床气化原理气流床气化是在固体燃料气化中,气化剂(蒸气与氧气)将煤粉夹带入气化炉进行并行气化,微小的煤粉颗粒在火焰中经部分氧化而进行气化反应。

煤粉与气化剂均匀混合,通过特殊的喷嘴进入反应室,瞬间着火,直接发生火焰反应,温度高达1400—1600℃以上。

煤粉和气化即在火焰中作并流流动,可以认为放热反应与吸热反应是同时进行的,因此在火焰端部(即煤气离开气化炉之前)碳几乎全部耗尽。

干馏产品在高温下迅速分解,转化为均相水煤气反应的组分,因而生成的煤气中只含有很少量的CH4。

在气流床气化炉中,如果煤粉进行完全燃烧,则最终结果是生成CO2与H2O。

化学反应式如下:CmHn+(m+n/4)O2=mCO2+n/2H2OC+O2=CO2而当O2供给不足时,进行不完全燃烧(部分氧化)反应,结果是除了产生一部分CO2和H2O外,还产生一部分CO和H2。

反应如下:CmHn+m/2O2=mCO+n/2H2C+1/2O2=CO同时,煤粉中甚于的碳与CO2、水蒸气进行反应,生成以CO和H2为主的煤气。

反应如下:C+CO2=2COC+H2O=CO+H2所以,在气流床气化所得的煤气中,含有CO、H2、CO2及H2O共4种主要组分,它们之间存在着水煤气变换反应的化学平衡关系:CO+H2O=CO2+H2在气化炉的高温条件下(1400℃以上),这一反应很快达平衡。

因此,气流床气化炉出口的煤气组成相当于该温度下CO变换反应的平衡气体组成。

在气流床气化的高温条件下,干馏产物几乎全部转化为CO、CO2和H2,因此煤气中的CH4含量很低,最低可达0.02%,而不含焦油、酚等化合物。

原料煤中几乎所有的硫在气化过程中都转入煤气中,其中90%转化为H2S,10%转化为COS。

2、气流床气化的反应条件气流床气化工艺实际上是煤粉的部分氧化过程。

在煤粉气化反应中,最重要的影响因素是氧/煤、气化温度和碳的转化速率,而气化温度又取决于煤灰的特性。

(1)气化温度。

碳与水蒸气的转化反应是可逆的吸热反应,提高气化温度可以提高反应的平衡转化率,从而提高CO与H2的平衡浓度。

另外,从动力学角度分析,提高温度有利于加快反应速率。

气化炉内的温度并不是一个独立的条件,通常用改变氧/煤或水蒸气/煤的方法来调节气化温度。

(2)氧/煤。

它是最重要的气化条件,而氧耗又是主要的经济指标。

煤粉部分氧化生产煤气的理想化学反应方程式为CmHn+m/2O2=mCO+n/2H2+热量所以,O/C不应超过1。

否则,一部分碳就变为CO2(完全氧化)。

但是,实际上煤粉在火焰中反应是,大量的CO和H2是由下列反应产生:C+CO2=2COC+H2O=CO+H2而这两个反应比燃烧反应慢得多,所需的反应时间为燃烧反应时间的数百倍。

因此,按照理论两攻入氧气,必然有一部分煤粉进行完全燃烧而生成CO2和H2O。

当向气化剂中加入水蒸气后,可以提高上述气化反应的速率,并且上述两个气化反应的结果也产生了CO和H2。

也就是说,水蒸气中的氧原子代替了一部分氧气从而使氧耗降低。

这样,由蒸气带入的氧原子数应计算在O/C比值内。

所以,实际的O/C值大于1,但氧气的用量可以小于理论用量。

氧/煤对气化过程同时存在着两方面的影响:一方面,氧/煤的提高使燃烧反应放出的热量增加,提高了气化反应温度有利于CO2还原和水蒸气分解反应的进行,从而增加煤气中的有效成分(CO和H2),并提高了碳的转化率;另一方面,燃烧反应有直接生成了CO2和水蒸气,增加了煤气中的无用成分。

因此,在其他条件一定是,有一个最适宜的氧/煤,以得到最好的气化。

结果(3)蒸气/煤。

在气化剂中加入适量蒸气能增加煤气中的H2含量,降低氧耗,并使炉温不致过高,但加蒸气后降低了气化温度,不利于CO2的还原和水蒸气的分解反应。

所以,蒸汽/煤会影响产品煤气中H2与CO的含量。

但是对气化过程中碳的转化率影响较小。

(4)气化压力。

提高气化压力能使反应物及生成物浓度增加,从而提高气化反应速率,也使CH4平衡浓度显著增加。

3、Shell气化工艺Shell工艺流程示意图-1Shell工艺流程示意图-2Shell 煤气化工艺(SCGP) 是以干煤粉为原料,纯氧作为气化剂,液态排渣,属加压气流床气化工艺(图1) 。

原煤先行破碎、研磨成煤粉并经干燥处理,再用氮气将送入贮罐内的煤粉与氧气和蒸汽一起送进气化炉的燃烧室。

上述过程中所使用的氧气和氮气均由同一套空气分离装置所产生。

粉煤由N2携带,密相输送进入对列式喷嘴。

工业氧(纯度为95%)与蒸汽也由喷嘴进入,其压力为3.3~3.5MPa。

气化温度为1400~1700℃,气化压力为3.0~4.0MPa。

冷煤气效率为79%~81%;原料煤热值的13%通过锅炉转化为蒸汽;6%由设备和出冷却器的煤气显热损失于大气和冷却水。

高的气化温度确保煤中所含的灰份熔渣沿气化炉膜壁自由流下至气化炉底部,变成一种玻璃状不可沥滤的炉渣而排出。

这个温度亦防止有毒热解副产物的形成,并可以获得高的碳转化率( ≥99%) ,还确保了粗合成气基本上没有比甲烷重的有机组份。

气化炉顶的合成气(约1500℃)携带煤灰总量的20%~30%沿气化炉轴线向上运动,在接近炉顶处通入循环煤气激冷,激冷煤气量约占生成煤气量的60%~70%,煤气降温至850~900℃,熔渣凝固,出气化炉,沿斜管道向上进入管式余热锅炉。

煤灰总量的70%~80%以熔态流入气化炉底部,激冷凝固,自炉底排出。

合成气激冷至900℃后,进入合成气冷却器(即废热锅炉) 作进一步冷却,气化炉内膜式水冷壁及废锅可同时产生高、中压蒸汽。

从气化炉出来的合成气中所携带的少量灰份颗粒在组合式陶瓷过滤器中分离除去,干灰进入灰锁斗,然后送往储仓,或去磨煤器进行循环利用。

除尘后合成气中含尘大约10×10-6 ,经水洗后含尘为1×10-6。

离开气化工序的合成气中含有80%~83%的原煤能量,被称为冷煤气效率。

由气化炉和合成冷却器产生的蒸汽含有另外的14%~16%的原煤能量。

煤碳中所含的硫、卤素及氮化合物在气化过程中生成气态的硫化物、卤素、分子态氮、痕量氨及氰化氢。

氰化氢及硫氧化碳(COS) 被催化转化为氨及硫化氢,卤素和氨经水洗塔洗涤除去。

水洗后的合成气送入变换装置。

Shell煤气化技术有如下优点:采用干煤粉进料,氧耗比水煤浆低15%;碳转化率高,可达99%,煤耗比水煤浆低8%;调解负荷方便,关闭一对喷嘴,符合则降低50%;炉衬为水冷壁,据称其寿命为20年,喷嘴寿命为1年。

主要缺点:设备投资大于水煤浆气化技术;气化炉及废锅炉结构过于复杂,加工难度加大。

Shell-Koppers Koppers 气化Shell-Koppers气化工艺实际上是K-T炉的加压气化形式,其主要工艺特点是采用密封料斗加煤要设备气化炉采用水冷壁结构Shell工艺流程示意图-3附:1、各种气化工艺对煤种的要求项目Texaco Shell CFB Lurgi UGI煤种活性好,下烟煤,半贫煤活性好,灰熔点高活性好的褐煤无烟煤,焦炭灰熔点1350℃以下常焰煤和褐煤的各种煤弱粘结性烟煤粒径0.1mm以下0.1mm以下<3mm 6—50mm 25—80mm 灰分最好小于20%无限制无限制无限制最好小于20%灰熔点不高于1500℃1450—1550℃>1000℃不低于1200℃>1000℃最好高于1400℃水分煤将浓度60—65%2以下% <6% 一般在20%以下无限制不超过38%粘结性高挥发性高粘结性烟煤可使用弱粘结性煤无限制自由膨胀系数地粘结性,<7的弱粘结性煤低膨胀系数2、气化炉操作特性比较3、技术指标比较4、以粉煤气化技术为例介绍发展过程Prenflo气化气化Shell Shell-Koppers Koppers炉的另一种形式。

相关文档
最新文档