煤化工气化合成气成分分析
煤气化净化工艺
酸性气体吸收塔
表3-6综合考虑后C1塔进出物料平衡表
进塔 物料
出塔 物料
项目
塔底
含量 %
进料G 流量Kmol/h
H2 67.311 13114.34
塔顶
含量 %
-
进料L 流量Kmol/h
-
塔顶
含量 %
97.15
出料G2 流量Kmol/h 13114.46
上塔底 含量 % 出料L1′ 流量Kmol/h
现有低温甲醇洗工艺还存在一定的问题（如甲醇毒 性强 ，设备材质要求高，保冷要求高，吸收剂回收
1.3 选题目的及意义
要求高），仍然需要进一步分析和改进，而且发 展潜力很大。 本论文针对净化工段采用林德低温甲醇洗工艺， 以脱除甲醇合成气中的酸性气体。对该工艺中的 几个单元过程进行了简单的物料和热量衡算，对 吸收塔的工艺尺寸做了简单的计算和设计，以期 对低温甲醇洗工艺过程有更全面、更深入的认识， 从而为合成气的净化提供一定的依据。
3.2 工艺流程的设计
3.3 物料衡算
• 气液分离器
相平衡 yi=kixi(i=1，2，···，c)
组分物料平衡 Fzi=Vyi+Lxi(i=1，2，···，c-1)
整体物料平衡方程
F=V+L 热量平衡
HFF=HVV+ ,Σyi=1
3.3 物料衡算
V 20 2
205 206
207
203 去C3塔
来自C3塔
图3-4 二氧化碳解析塔流程图
物料衡算
二氧化塔解析塔
流股 温度，K
表3-7 二氧化碳解析塔的进出口物流数据
201 233.15
202
203
204
煤气化技术简介
煤气化是一个热化学过程。以煤或煤焦为原料，以氧气（空气、富氧或纯氧）、水蒸气或氢气等作气化剂,在高温条件下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为气体燃料的过程.c:\iknow\docshare\data\cur_work\http：\\Coal—gasification-information\煤气化是煤化工的“龙头"，也是煤化工的基础。煤气化工艺是生产合成气产品的主要途径之一，通过气化过程将固态的煤转化成气态的合成气，同时副产蒸汽、焦油、灰渣等副产品。
航天长征公司
煤种基本无限制
鲁西化工
10
非熔渣—熔渣分级气化
气流床
清华大学
煤种基本无限制
阳煤丰喜
11
WHG（五环炉）煤气化
气流床
五环工程公司
煤种基本无限制
尚未投运
12
水煤浆水冷壁煤气化
气流床
清华大学
煤种基本无限制
阳煤丰喜
13
BGL熔渣煤气化
固定床
英国燃气公司
褐煤、不粘结性或弱粘结性的煤
煤制合成气
（2）间接供热：
（3）利用气化反应供热：
பைடு நூலகம்
3.按反应器类型分类：移动床、流化床、气 化床、熔融床
煤气化的主要生产方法及设备 ●固定床间歇气化法： ★优点：只用空气而不用纯氧，成本和投资费用低 ★ 缺点：非制气时间较长，生产强度低，阀门开关频繁易 损坏，工艺较落后
●固定床连续制气法： ★优点：①可控制和调节炉中温度，生产能力强 ②因无氮气存在，不需放空，故可连续制气， 生产强度较高，而且煤气质量也稳定 ③操作管理简单 ★缺点：所制水煤气甲烷和二氧化碳含量较高，而一 氧化碳含量较低，在碳一化工中的应用受到一定限制， 适用于城市煤气
•
•
煤为原料制合成气
•
张凤申
㈠合成气 以氢气和一氧化碳为主要成分有机合成的一 种原料气。
合成气是有机合成原料之一，也是氢气 和一氧化碳的来源，在化学工业中有着重要 作用。 制备合成气的原料：天然气、煤、石油、油田 气、焦炉煤气炼厂气、石脑油、重油
㈡煤气化
以煤或煤焦为原料，以氧气、水蒸气或 氢气等作气化剂，在高温条件下通过化学 发应把煤或煤焦中的可燃部分转化为气体 的过程。
• ●气流床连续式气化法 • ★优点：气化炉结构简单维护方便，单炉生产 能力大，煤种适应性广，蒸汽用量低，煤气中不含焦 油和烟尘，有效成分含量高 • ★缺点：操作能耗大，耗氧量高，投资大
意义：
★清洁能源； ★高效转化； ★替代石油； ★下游产品灵活多样，延伸了煤化工产业链，提高 了煤炭转化利用的经济效益。
发展历程：
• 早在二十世纪二十年代， 世界上就出现了常压固定床 煤气发生炉，二十世纪三十 年代到五十年代，用于煤气 化的加压固定床鲁奇炉常压 流化床温克勒炉和常压气流 床K-T炉先后实现了工业化， 这批煤气化炉型一般称为第 一代煤气化技术 • 第二代煤气化技术开发于二 十世纪六十年代，二十世纪 七十年代，煤气化新技术迅 速发展，二十世纪八十年代， 开发的煤气化新技术，有的 实现了工业化，有的完成了 示范试验，具有代表性的炉 型有德士古水煤浆加压气化 炉、熔渣鲁奇炉、高温温克 勒炉及谢尔干粉煤加压气化 炉等。
13种煤气化工艺的优缺点及比较解析
13种煤气化工艺的优缺点及比较有煤炭资源的地方都在规划以煤炭为原料的建设项目，这些项目都碰到亟待解决原料选择问题和煤气化制合成气工艺技术方案的选择问题。
现就适合于大型煤化工的比较成熟的几种煤气化技术作评述，供大家参考。
1、常压固定层间歇式无烟煤（或焦炭）气化技术这是目前我国生产氮肥的主力军之一，其特点是采用常压固定层空气、蒸汽间歇制气，要求原料为25-75mm的块状无烟煤或焦炭，进厂原料利用率低，单耗高、操作繁杂、单炉发气量低、吹风气放空对大气污染严重。
从发展看，属于将逐步淘汰的工艺。
2、常压固定层间歇式无烟煤（或焦炭）富氧连续气化技术这是从间歇式气化技术发展过来的，其特点是采用富氧为气化剂，原料可采用8-10mm粒度的无烟煤或焦炭，提高了进厂原料利用率，对大气无污染、设备维修工作量小、维修费用低，适合于有无烟煤的地方，对已有常压固定层间歇式气化技术的改进。
3、鲁奇固定层煤加压气化技术主要用于气化褐煤、不粘结性或弱粘结性的煤，要求原料煤热稳定性高、化学活性好、灰熔点高、机械强度高、不粘结性或弱粘结性，适用于生产城市煤气和燃料气，不推荐用以生产合成气。
4、灰熔聚流化床粉煤气化技术中科院山西煤炭化学研究所的技术，2001年单炉配套20kt/a合成氨工业性示范装置成功运行，实现了工业化，其特点是煤种适应性宽，可以用6-8mm以下的碎煤，属流化床气化炉，床层温度达1100℃左右，中心局部高温区达到1200-1300℃，煤灰不发生熔融，而只是使灰渣熔聚成球状或块状排出。
床层温度比恩德气化炉高100-200℃，所以可以气化褐煤、低化学活性的烟煤和无烟煤，以及石油焦，投资比较少，生产成本低。
缺点是气化压力为常压，单炉气化能力较低，产品中CH4含量较高（1%-2%），环境污染及飞灰综合利用问题有待进一步解决。
此技术适用于中小氮肥厂利用就地或就近的煤炭资源改变原料路线。
5、恩德粉煤气化技术恩德炉实际上属于改进后的温克勒沸腾层煤气化炉，适用于气化褐煤和长焰煤，要求原料为不粘结或弱粘结性、灰分小于25%-30%，灰熔点高（ST大于1250℃）、低温化学活性好的煤。
合成气的生产工艺与设备概论
合成气的生产工艺与设备概论背景介绍合成气是一种由氢气和一氧化碳组成的混合气体，广泛用于化工、石油和能源等行业。
在工业生产中，合成气通常通过合成气生产工艺和设备进行制造。
本文将介绍合成气的生产工艺以及常用的合成气生产设备。
合成气的生产工艺煤炭气化工艺煤炭气化是一种常用的合成气生产工艺，它通过在高温、高压和缺氧的条件下处理煤炭，产生合成气。
煤炭气化工艺主要包括以下步骤：1.煤炭预处理：将煤炭进行粉碎和干燥，以提高气化效率。
2.煤气化反应：在气化炉中，煤炭在高温下与氧气反应，产生合成气。
气化反应可以分为两种类型：固体气化和流化床气化。
3.合成气净化：合成气中含有杂质和有害物质，需要通过净化设备去除。
常见的净化方法包括压力摩擦水洗、低温洗涤和吸附等。
4.合成气的使用：合成气可以用于炼油、化工和发电等行业。
根据不同的需求，合成气可以进一步加工制成甲醇、合成油和合成烯烃等产品。
重油加氢工艺重油加氢是另一种常见的合成气生产工艺，它通过将重油与氢气在催化剂的作用下进行反应，生成合成气。
重油加氢工艺主要包括以下步骤：1.重油预处理：将重油进行加热和脱盐处理，以提高反应效率。
2.加氢反应：将经过预处理的重油与氢气在加氢催化剂的存在下进行反应，产生合成气。
3.合成气净化：类似于煤炭气化工艺中的净化步骤，合成气需要经过净化设备去除杂质和有害物质。
4.合成气的使用：合成气可以用于炼油厂、石化厂和电力厂等行业，用于生产燃料、化工原料和发电等。
生物质气化工艺生物质气化是一种新兴的合成气生产工艺，它通过将生物质材料（如木材、秸秆和农作物废弃物）在高温条件下气化，产生合成气。
生物质气化工艺主要包括以下步骤：1.生物质预处理：将生物质材料进行切碎和干燥处理，以提高气化效率。
2.气化反应：将经过预处理的生物质材料在气化炉中进行高温反应，生成合成气。
生物质气化主要采用固定床气化和热解气化两种方式。
3.合成气净化：合成气需要通过净化设备去除杂质和有害物质，以满足后续加工和利用的需要。
化工合成原料气研究报告
化工合成原料气研究报告化工合成原料气研究报告摘要：本文主要介绍了化工合成原料气的研究现状和发展趋势。
首先介绍了化工合成原料气的概念和分类，然后分析了化工合成原料气的生产技术和应用领域。
最后，对化工合成原料气的未来发展进行了展望。
一、概念和分类化工合成原料气是指用煤、石油、天然气等化石燃料为原料，通过化学反应合成的一类气体。
根据其成分和用途的不同，可以分为合成氨、合成甲醇、合成乙烯、合成氢气等多种类型。
二、生产技术化工合成原料气的生产技术主要包括煤气化、重油加氢、天然气重整等多种方法。
其中，煤气化是最常用的生产方法之一，其原理是将煤炭在高温下分解成一系列气体，再通过一系列反应合成所需的化工原料气。
重油加氢和天然气重整则是利用催化剂将重油和天然气转化为化工原料气的方法。
三、应用领域化工合成原料气广泛应用于化工、医药、农业、能源等领域。
其中，合成氨是制造化肥的重要原料，合成甲醇则是制造塑料、合成纤维等化工产品的重要原料。
合成乙烯则是制造塑料、橡胶等化工产品的重要原料。
合成氢气则是燃料电池等新能源技术的重要原料。
四、未来发展随着全球经济的发展和人民生活水平的提高，对化工合成原料气的需求将会越来越大。
未来，化工合成原料气的生产技术将会更加先进和环保，同时也将会更加注重资源的节约和利用。
此外，新型化工原料气的研究和开发也将会成为未来的热点领域。
结论：化工合成原料气是一类重要的化工原料，其生产技术和应用领域十分广泛。
未来，化工合成原料气的发展将会更加注重环保和资源的节约利用，同时也将会更加注重新型化工原料气的研究和开发。
煤化工工艺流程
煤化工工艺流程煤化工是一种利用煤炭资源进行化学加工的工艺，通过一系列的工艺流程将煤炭转化为有价值的化学品和能源产品。
下面介绍一种常见的煤化工工艺流程。
该工艺流程的主要目标是将煤炭转化为合成气和合成油，然后再将合成气用于制备合成甲醇和其他化学品，同时将合成油用于制备石油产品。
首先，原料煤炭经过干燥处理，去除其中的水分，以提高后续反应的效率。
然后，将煤炭粉碎成细粉，以增加煤炭与反应剂的接触面积。
接下来，采用气化反应将煤炭转化为合成气。
气化反应是将煤炭与氧气、水蒸汽等反应剂在高温和高压下进行的化学反应。
在气化反应中，煤炭中的有机物质被分解为气体，形成合成气，主要包括一氧化碳和氢气。
然后，合成气进入合成甲醇装置，进行合成甲醇反应。
合成甲醇反应是利用铜基催化剂将一氧化碳和氢气进行反应，得到甲醇。
合成甲醇是一种重要的工业化学品，广泛应用于化工、医药和能源等领域。
在合成甲醇反应的同时，还可采用煤焦油加氢装置将合成气转化为合成油。
煤焦油加氢是一种利用金属催化剂将合成气进行加氢反应，生成液体烃类化合物的过程。
合成油主要包括汽油、柴油和润滑油等石油产品。
最后，对合成甲醇和合成油进行精炼处理，去除其中的杂质和不纯物质，提高其纯度和质量。
精炼处理包括脱硫、脱氮、脱氧等步骤，以确保最终产品的质量符合要求。
整个煤化工工艺流程中，需要注意的是设备的选型和设计。
由于反应需要高温和高压环境，因此需要使用耐高温和耐压的材料，并采用先进的反应器和换热设备，以提高反应的效率和产物的质量。
总之，煤化工工艺流程将煤炭转化为合成气和合成油，进而制备合成甲醇和其他化学品，以及石油产品。
这种工艺具有资源有效利用、环境友好以及能源多样化等优点，为煤炭资源的综合利用提供了新的途径。
同时，随着煤化工技术的不断发展，将有更多的煤炭转化工艺应用于实际生产中，为能源结构的转型升级做出贡献。
气化工艺中合成气的净化
气化工艺中合成气的净化Gary J. NaglGas Technology Products介绍从定义上讲，气化是一种将非气态物质如液体或固体转变成气体的过程。
在这一定义下，焚烧、无氧分解和高温分解等工艺都被归为气化。
但如今，气化被定义为任何可以产生合成气(synthesis gas或syngas)的工艺，合成气的主要成分为CO和H2。
据此定义，被气化的物质也可以是气体。
合成气可用来发电或制备氢气、甲醇、费-托液体等等。
如果设计合理，气化是极其环保的，即使在对一些高污染物料如高硫煤作气化处理时，气化系统也只释放出相当少量的污染物。
另外，气化能在大量减少固体废料的同时得到环保的熔渣型副产品。
因此在天然气和原油价格不断上涨的今天，即使没有政府补贴，气化过程也十分经济，具有很大的吸引力。
在气化过程中, 物料在一定压力(20bar至85bar)下，在控量的蒸汽和纯氧气氛中，加热到很高的温度(10000C至15000C)。
下式显示了气化炉中发生的两组反应。
首先，发生部分氧化反应(等式1), 该组反应为放热反应，可以提供下一组热解反应(等式2至4)所需的热量，这组反应是吸热的。
C n H m + (n2)O2→nCO + (m/2)H2(1)CO2 + C →2CO (2)C + H2O →CO + H2(3)CO + H2O →CO2 +H2(4)除CO,H2和CO2外，反应还会形成少量的CH4，HCl，HF,COS,NH3和HCN。
反应也会产生H2S，其量根据物料含硫量的不同而不同。
气化物料可以是任何的有机物如，煤、石油焦、生物质, 木材、农业废料、焦油、焦炉煤气和沥青等。
气化能让无用甚至有害的物质变废为宝。
在精炼厂，炼焦器就发挥着这样的作用。
但是石油焦已从燃料市场上消失，因此石油焦也变成了废品。
气化炉可以分为三大类－固定床反应器，流化床反应器和喷流床反应器。
固定床中最为著名的就是British Gas Lurgi的气化炉，如图1所示。
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304-647-4358 Voice 304-645-4236 Fax
Sales Order No. Detector Type:
HF02674004 Low Volume TCD Model 799 FID
Operational Data 1
Tag No.
TCD
Other Detector:
--
--
FID/FPD Cell Vent Flow
--
CC/MIN Vaporizer Temperature V#2
--
Backflush Vent Flow # 2 (V#2) 45
CC/MIN Burner Air Flow -- CC/MIN@ --
Backflush Vent Flow # 3 (V#4) 45
--
CC/MIN Oven Warm-up Time
120
TCD Reference Vent Flow
30
CC/MIN Vaporizer Temperature V#1
--
FID/FPD Cell Vent Flow
--
CC/MIN Vaporizer Temperature V#2
--
Backflush Vent Flow # 1 (V#1) 45
Tested By:
Application Engineer:
803V057-1E
Jeff Gray Joe Robertson
9/17/2008
Date
Automation Technology Products Division
ABB Inc.
843 N. Jefferson St. Lewisburg, WV 24901
Sales Order No: HF02674004
PGC2000 - Solenoid Layout
Tag No: AT-7001/AT-7003
ABB
PGC2000
Inlets for Support Gases
Oven and Electronics Air
Purge
EPC or Manual Pressure Regulators
HF02674004
Alarm Check Sheet
Tag No.
AT-7001/AT-7003
Pressure/Temperature/Status
* Low Carrier Pressure #1 * Low Carrier Pressure #2
X Low Oven Temperature X High Oven Temperature
Sales Order No. Detector Type:
HF02674004 Low Volume TCD Model 799 FID
Operational Data 2
Tag No.
TCD
Other Detector:
--
FPD
FPD Gain Setting:
--
AT-7001/AT-7003
Carrier Pressure # --
--
PSIG Oven Temperature
90
TCD Measure Vent Flow
30
CC/MIN Oven Warm-up Time
120
TCD Reference Vent Flow
--
CC/MIN Vaporizer Temperature V#1
41.2
PSIG Minimum Air Supply Pressure
60
Carrier Pressure # --
--
PSIG Oven Purge/Heater Air Pressure 40
Carrier Pressure # --
--
PSIG Oven Temperature
90
TCD Measure Vent Flow
ABB
Analyzer Test Data
Customer
ABB (Hong Kong) / Inner Mongolia Energy
Sales Order No.
HF02674004
Taቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ No.
AT-7001/AT-7003
Model No.
2000
Remote No.
4
Control SBC Software No.
Selector Vent Flow
--
CC/MIN H2 Addition Flow -- CC/MIN@ --
Splitter Vent Flow #1
--
CC/MIN Make-up Flow #1
--
Splitter Vent Flow #2
--
CC/MIN Make-up Flow #2
--
Carrier Gas
Hydrogen
@ 100 PSIG Electronics Purge Air Pressure
40
Carrier Pressure # 2
19.5
PSIG Minimum Air Supply Pressure
60
Carrier Pressure # 3
11.65
PSIG Oven Purge/Heater Air Pressure 40
CC/MIN Burner Fuel Flow -- CC/MIN@ --
Backflush Vent Flow # --
--
CC/MIN N2 Dilution Flow -- CC/MIN@ --
Selector Vent Flow
(V#5) 30
CC/MIN H2 Addition Flow -- CC/MIN@ --
Cell Vents (as required)
ABB
PGC2000
EPC or Manual Pressure Regulators
Figure 1
NC
QRS TU
NO
Instrument Air Inlet
Base Digital Programmable
(see figure 3)
Backflush, Dual Column, MakeUp, Purge, Selector, Splitter Vents (see figure 5)
Interior Valve Solenoids (see figure 2)
Restrictors (see figure 4) Sample Returns (as required)
85 95
O.K.
PSIG PSIG °C °C PSIG CC/MIN
PSIG
PSIG PSIG
* If the utility gas is hydrogen, due to the hydrogen limiting orifice there must be 100 PSIG to clear the alarm. ABB Inc.
Valves * Note: Order replacement parts from the recommended spare parts list.
Number
Valve Type
Part number
2
10 Port Sample-Backflush to Vent
754A001D - 111000
Vapor Sample
Loop Dimensions / Sample Volume
Material
Valve No 2 Valve No 4 Valve No --
1/16 in. (E.D.) X 0.040 in. (I.D.) X 11.8 in. / 243.2 uL 1/8 in. (E.D.) X 0.085 in. (I.D.) X 06.0 in. / 0.5 cc --
754A001D - 112010
--
--
-- --
--
--
-- --
--
--
-- --
--
--
-- --
--
--
-- --
Seal/Slider Part Number
3527368 - 110 -- --- --- --- --- --
Vapor Sample
Loop Dimensions / Sample Volume
Dual Column Flow
--
CC/MIN Additional Comments:
Air Clean-up Temperature
--
°C
Methanizer Temperature
--
°C
Column Flow Measured at Reference Vent
ABB Inc.
PSIG PSIG PSIG °C MIN °C °C PSIG PSIG PSIG PSIG CC/MIN CC/MIN
--
--
Valve No --
--
--
**Ensure carrier gas flow through columns before heating**
Carrier Gas
Nitrogen
@ 100 PSIG Electronics Purge Air Pressure
40
Carrier Pressure # 1
FPD
FPD Gain Setting:
--
AT-7001/AT-7003
Valves * Note: Order replacement parts from the recommended spare parts list.