流化床气化
我国循环流化床煤气化技术工艺研究现状
我国循环流化床煤气化技术工艺研究现状张进（化工学院能源化学工程14-1班 06142588）摘要：第一台工业流化床自1954年投产以来，在国内外得到了迅速的推广与发展。
近年来，使用循环流化床（CFB）做气化炉的工艺得到了迅速发展，使燃烧效率、碳转换率等得到了较明显的提高。
在国内煤气化领域中，主要用流化床气化炉来气化碎煤。
流化床气化炉在气化高活性、低阶煤种方面,具有其它煤气化技术不可比拟的优势。
[1]综述了循环流化床煤气化工艺流程，并对循环流化床气化的应用情况和工艺特点加以说明。
关键词：流化床煤气化循环流化床气化炉工艺特点煤炭气化是清洁煤利用技术之一。
流化床煤气化技术作为一种清洁煤气化技术更受到了国内外的普遍重视。
循环流化床技术是近年来在沸腾炉上发展起来的一项新技术。
在环保、能源的充分利用、热效率的提高等方面都比沸腾炉效果好，而且在气化高活性、低阶煤种方面，具有其它煤气化技术不可比拟的优势。
[1]发展循环流化床气化技术是适合我国国情的，对满足我国城市民用煤气和工业用煤气的需求、发展清洁煤利用技术有重大作用。
1循环流化床煤气化工艺流程原料煤经皮带运输至破碎机粉碎至4mm以下，送入煤仓备用。
煤粉在开车前将经给料、输送机送入立管中。
开车过程中，细煤粉经给料器、斗式提升机送到计量煤斗，经升压后进入料煤斗，由此稳定地经旋转阀、水冷螺旋给料器进入进料管，并送入循环流化床气化炉下部。
过程中所用空气(或氧气)来自压缩机，经预热后与废热锅炉所产生的水蒸气混合，由炉底经分布板进入炉内。
如有必要可以将气化剂的一部分做为二次气化剂由炉的中下部送入。
生成的煤气由气化炉顶部引出，粗煤气中含有大量的未转化碳颗粒和水蒸气。
经过分离系统分离后，95%以上的颗粒收集下落入立管中，经返料系统返回到气化炉底部。
此外，在喇叭状炉床内还形成物料的内循环。
由于新鲜原料、气化剂和大多数炉灰的循环物质之间的迅速混合，气化反应在气化炉底部附近立即开始进行。
气 流 床 气 化 法.
喷嘴 O2入口 冷却水入口
特点： 冷却水出口 －水煤浆进料（煤>60％） －先进行预热、水蒸发 气化炉 －干馏、热解、气化 耐火砖衬－液态排渣 －进料比干煤粉简单稳定 －湿法研磨节省动力 水入口 －煤浆需加稳定剂 －对向火面耐火材料要求高 水出口 －副产蒸气利用很重要 －O2耗较高、CO2较多
喷嘴 O2 入 冷却水入 口 口
急冷室 水浴
3）生成以CO、H2、CO2和 水蒸汽为主要成分的湿煤 冷却水出 气及熔渣，一起并流而 口气化炉 下．离开反应区，进入炉 耐火砖衬 子底部急冷室水浴， 4）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。 水入 5)煤气和所含饱和蒸汽进 口 入煤气冷却净化系统。 水出 口
图5-44
K-T气化工艺流程
1-煤斗；2-螺旋给料器；3-氧煤混合器；4-煤粉喷嘴；5-气化炉；6-辐射 锅炉；7-废热锅炉；8-除渣机；9-运渣机；10-冷却洗涤塔；11-泰生洗涤 机；12-最终冷却塔；13-水封槽；14-急冷器
② 煤粉和气化剂的输入
煤仓中粉煤通过气动输送输入 气化炉上部的粉煤料斗1。全系 统均以氮气充压。 螺旋加料器2将煤粉送入氧煤 混合器3；空分工业氧进入氧煤 混合器3。 均匀混合的氧气和煤粉，进入 烧嘴4，喷入气化炉内5；过热蒸 汽同时经烧嘴4送入气化炉5。 关键： 煤粉喷射速度必须大于火焰 的扩散速度，防止回火。
1.2 主要特征 ※ ①气化温度高、气化强度大 纯氧和水蒸气气化，温度达2000℃左右 ②煤种适应性强； 褐煤不适于制水煤浆加料。 ③煤气中不含焦油； 反应温度高，床层温度均一 ④需要设置庞大的磨粉、余热回收、除尘等辅助装置。 粉煤70~80%过200目筛分，出口煤气温度高，起气速高 带走的飞灰多。
循环流化床纯氧气化技术介绍
工 程 示 范 及 推 广
0.25 t/d（2008）
2.5 t/d（2008）
5 t/d（2012）
17
5t/d循环流化床富氧/纯氧气化中试试验研究
试验台简介： 2012年建成 炉膛高度：17m 炉膛直径：450mm
运行特性： 给煤量：4~7t/d 运行煤种：褐煤、烟煤、弱粘结性煤 累计运行：近500小时
项目
循环流化床煤气炉
煤气热值（kcal/Nm3）
1350
煤气产量（Nm3/h）
40000
耗煤量（kg/h）
~14.5
酚水量（kg/h）
0
焦油量（kg/h）
0
固体废物（kg/h）
~2650
噪声（dBA）
＜75
两段式煤气炉 1500
6×6000 ~14.5 3730 4970 ~1350 ＜100
本技术与两段炉相比，没有焦油酚水排放，劳动环境明显改善 13
净化工业燃气，1150kcal/Nm3
江苏宿迁项目： 2X25000Nm3/h 工艺特点：粉煤原料生产回转窑冶炼加 热过程的热荒煤气 煤处理量： 240t/d，气化炉内径3.2 m
2013年8月投入商业运行，满负荷运行
热荒煤气，低位热值1150-1250kcal/Nm3
8
技术示范
信发华宇40000Nm3/h项目
阶段 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ VI
名称 点火启动 燃烧升温及蓄热 富氧气化规律探索 富氧气化试验 分级配风试验 返料器给煤试验
运行时间 9小时50分钟
41小时 19小时40分钟 6小时25分钟 22小时30分钟 1小时40分钟
20
试验全过程温度曲线
三种煤气化炉技术介绍一
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。
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。
流化床气化技术ppt课件
常压温克勒气化炉优点
优点：
温克勒气化工艺单炉的生产能力较大、 煤气中无焦油，污染小。
由于气化的是细颗粒的粉煤，因而可 以充分利用机械化采煤得到的细粒度 煤。
由于煤的干馏和气化是在相同温度下 进行的，相对于移动床的干馏区来讲， 其干馏温度高得多，所以煤气中几乎 不含有焦油，酚和甲烷的含量也很少，
① 对床层膨胀度的影响： 当气流的质量流量不变时，随着压力的提高，床
层膨胀度急剧下降。 为使膨胀度达到保证正常流化所需的值，则需提
高气体的线速度，即增加鼓风量（生产能力增加）。 当负荷、粒度组成、膨胀度均相同的条件下，加
压下流化床可得到较均匀的床层，气泡含量很少， 颗粒的往复运动均匀，并具有相当明显的上部界限。 所以，加压流化床的工作状态比常压下稳定。
（2)压力的影响
采用加压流化床气化可改善流化质量，消除一 系列常压流化床所存在的缺陷。
采用加压，增加了反应器中反应气体的浓度， 在相同流量下减小，气流速度，增加了气体与原 料颗粒间的接触时间。在提高生产能力的同时， 可减少原料的带出损失。
在同样生产能力下，可减小气化炉和系统中各 设备的尺寸。
压力的影响
常压温克勒气化法的工艺缺点，主要是由于操作 温度和压力偏低造成的。为克服上述缺点，需提 高操作温度和压力
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
1、基本原理
（1)温度的影响 已知提高气化反应温度有利于二氧化碳还原和水
煤加氢气化炉
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
四流化床生物质气化特性的实验及数值模拟研究
四流化床生物质气化特性的实验及数值模拟研究四流化床生物质气化特性的实验及数值模拟研究摘要：本研究以生物质为原料，利用四流化床气化技术进行气化实验，并对实验结果进行模拟分析。
通过改变氧气分布方式和流速等气化参数，研究其对气化特性的影响。
实验结果表明，在流动床率相同的情况下，完全混合氧供应方式下，生物质气化效率相对较高。
在数值模拟过程中，采用了多相流数值计算方法对气化过程进行数值模拟，实验结果与数值模拟结果基本一致，证明了模拟方法可信可靠。
本研究结果可为四流化床气化技术的优化和生物质气化技术的发展提供参考和建议。
关键词：四流化床；生物质气化；实验；数值模拟；氧气分布方式；流速一、引言气化技术在生物质能源领域有着广泛的应用价值。
四流化床气化技术是目前应用较为广泛的一种气化技术。
然而，气化反应复杂，气化所需气体成分、流速、温度等参数的精细调节对气化效率的提高有着重要的作用。
因此，本研究通过实验及数值模拟的方式研究四流化床生物质气化特性，通过调节氧气分布方式和流速等气化参数，探究其对气化效率的影响，为四流化床气化技术的优化和生物质气化技术的发展提供参考和建议。
二、实验部分1. 实验设备本实验中采用4流化床气化实验装置进行实验。
该装置由气化炉体、光束采集系统、气氛控制系统等组成。
气化炉由内圆管和外环形管构成，内管为气化反应区，外管则用于供氧和控制炉温。
光束采集系统用于对反应过程中光学成像，以获取生物质燃烧及气化现象。
气氛控制系统则用于控制床层温度及气氛组成。
2. 实验方法本实验选用切碎的木屑作为原料，以流态化氧气和氮气组成的气体作为气化介质。
通过调节氧气分布方式和流速等气化参数，研究其对气化效率的影响。
实验结果以顶部床层温度、气体组成、产物组成为指标进行评估，并进行统计分析。
三、数值模拟部分采用ANSYS Fluent软件中的多相流数值计算方法，对实验中生物质气化过程进行数值模拟。
建立三维气化反应室模型，并参考实验数据对其进行验证。
生物质流化床气化技术应用研究现状
生物质流化床气化技术应用研究现状随着能源危机的不断加剧和环保意识的增强，生物质成为可再生能源的重要来源之一。
而生物质流化床气化技术作为一种高效利用生物质的能源转化技术，在国内外得到了广泛的应用和研究。
本文就生物质流化床气化技术的应用研究现状进行探讨。
一、生物质流化床气化技术概述生物质流化床气化技术是利用流化床反应器对生物质进行气化反应，使其转化为气体燃料的一种技术。
在流化床内，生物质颗粒被高速气流悬浮并与气体直接接触，因此可以在较低的反应温度下实现生物质的完全气化。
同时，流化床内部的湍流和固体与气体之间的热和质量传递可以进一步提高反应效率。
生物质流化床气化技术具有以下优点：1、资源丰富、可持续。
生物质是可再生资源，来源广泛，包括木材、农作物秸秆、林木剩余物、木薯渣等等。
2、环保效益好。
与传统能源相比，生物质气化产生的二氧化碳排放量低，可以减少对环境的污染。
3、经济效益明显。
生物质气化技术可以实现生物质的高效利用，产生的气体燃料可以替代传统的能源，对于推动节能减排、环境友好的经济模式具有积极的意义。
二、生物质流化床气化技术的应用研究现状1、研究进展在国内外，生物质流化床气化技术得到了广泛应用和研究。
研究人员通过实验室试验和大规模试验，对生物质气化反应的反应温度、反应压力、流化床粒径、生物质种类等参数展开了研究。
在反应温度方面，过高或过低的温度都会导致反应效率的降低。
研究表明，适宜的反应温度一般在800℃-900℃之间。
在生物质种类方面，各种不同的生物质具有不同的物理和化学性质，因此生物质流化床气化反应的效率受到生物质种类的影响。
研究表明，木材和秸秆等较为常见的生物质可以被有效气化。
2、应用场景生物质流化床气化技术在电力、燃气、化工等多个行业中得到了应用。
其中，电力是生物质流化床气化技术的主要应用领域。
在电力领域，生物质流化床气化技术已经得到了广泛的应用。
利用生物质气化产生的气体燃料发电可以替代传统的化石燃料发电，具有环保节能的优势。
粉煤流化床气化技术应用研究
粉煤流化床气化技术应用研究摘要阐述了流化床气化技术是当今煤炭洁净高效利用的关键技术之一。
简单介绍了流化床气化技术的基本原理和影响因素。
分析了国内外已经工业化的流化床气化技术特点。
为未来流化床气化技术的发展提供了一些意见。
关键词流化床气化；洁净煤技术；htw 气化炉；u-gas；灰熔聚流化床中图分类号tq53 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2013）93-0173-02煤炭在我国快速经济增长中发挥核心作用。
煤炭是我国主要能源，目前，我国的煤炭消费量占全球的47%。
我国煤炭传统的利用方式是直接燃烧和火力发电，这两种方法能源利用率低，环境污染严重。
为了解决这些问题，煤炭高效清洁利用是煤化工技术发展的未来之路。
相对于石油和天然气而言，煤是一种难于直接清洁利用的化石能源和重要原料。
煤炭气化的过程实质是将难以加工处理、难以脱除无用组分的固体转化为易于净化、易于应用的气体的过程，简言之，是将煤中的c、h转化为清洁的合成气或燃料气（co+h2）的过程。
煤炭气化是煤炭高效清洁利用的重要途径，也是其他几种洁净煤技术的龙头。
煤流化床气化是流化床中煤在气化剂的作用下，经过氧化和还原反应生成合成气的化学反应过程，在流化床内气体和固体间具有较强的传热和传质效率，床层中气固两相的混合接近于理想混合反应器，床层固体颗粒和温度分布均匀等优势。
同时，流化床技术具有气化温度低，碳转化率相对较高，煤种适应能力强，硫化物和氮化物排放量小等技术特点。
本文针对流化床气化的原理和工业应用情况进行介绍。
1 流化床煤气化原理煤气化反应的实质是煤在气化剂的作用下不完全燃烧生成气体的反化学应过程。
煤进入气化炉内首先发生热解反应，其中包括煤炭颗粒的热裂解和缩聚两种反应过程，两种反应进行程度主要受反应温度所控制，热解反应在煤颗粒没全部转化成气体之前一直都发生；后续的高温主要发生煤的气化反应，主要包括气体-固体之间的非均相反应和气体-气体之间的均相反应。
- 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、"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、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)。
煤气的改制/CO变换
CO变换反应：
CO H2O Cat.CO2 H2 41.3MJ / kmol(放热)
催化剂：
（1）铁-铬系催化剂： 以氧化铁为主催化剂，以氧化铬为促进剂，以及用碳酸
钾、硫酸铜、氧化镁等为助催化剂所组成。 适用于含硫很低的煤气；适宜温度：350~600℃
质条件有一定要求。
其他气化方法/地下气化法
(一)有井式地下气化
以空气为气化剂 煤气组成(体积百 分数/%)： H2 14~17； CO 15~19； CH4 1.4~1.5； CO2 9~11； N2 53~55； O2 0.2~0.3 煤气的热值：3.8~4.2MJ/Nm3
有井式缺点:
地下作业量大；气化过程中，平巷空间愈来愈大，容易造 成顶板崩塌，堵塞燃烧空间。
第八节 其他气化方法
• 熔融床气化 • 回转窑气化 • 催化气化 • 地下气化 • 核能气化
其他气化方法/熔融床气化法
一、熔融床气化法
熔融床气化法：将煤粒和气化剂高速喷入高温的熔融浴中， 产生高速旋转和涡流---气液固三相充分混合 和接触，进行气化反应和热量交换---生成的 煤气离开熔融浴，未反应的碳和灰浮在熔融 浴表面，而后排出。
其他气化方法/地下气化法
(二)无井式地下气化
从地面向煤层钻一定数量内孔，孔间 距20~40m，孔的布置可以呈同心圆式， 并使成对之间的煤层相互渗透。 • 对透气性好的浅变质程度煤层
(如褐煤)，不需要进行专门处 理就能渗透。 • 对透气性差的年老煤层，两孔之间 进行贯通-----即沿着两钻孔底部建立 气化通道，形成一个U形炉. 贯通方法: 火力渗透法(煤层渗透性差的不宜用)
细煤粉(或水煤浆) 气化剂夹带煤料(或水煤浆泵) 喷嘴 以约100m/s 炉膛
----瞬间(1秒钟内)着火燃烧及反应。
火焰区
~2000℃
周围气化区 1500~1650 ℃
煤 气 成 分 H2、CO、CO2，及少量的H2S和N2
煤灰: • 多数煤灰----高温熔融----水淬冷----粒子排出; • 其余呈细灰粒与未反应的碳微粒---煤气夹带----引出炉体。
向缓慢移动，煤气化后的灰渣留在原处； • 从地面鼓人的空气或富氧空气作为气化剂，煤层中水分被
煤燃烧后产生的热量使其蒸发为蒸汽，参加水煤气反应； • 煤气组成主要为H2、CO、N2、CO2，少量的CH4及H2S。
煤地下气化方法：
• 有井式----需要进行地下作业，挖竖井和平巷; • 无进式----只需从地面钻孔，不必进行井下作业，但它对地
Iron Pure gas，简称MIP)。 • 粉煤与石灰、蒸汽和氧喷入高温的熔融铁床浴中 ---- # 气化煤气:CO 60~65% H2 30~35%
# 煤中的硫和石灰石结合， 生成渣层浮在铁浴表面 上排出。
• 操作压力 : 2. 96~9.87MPa 气化温度: 1400~1500℃
其他气化方法/回转窑气化法
2.KRW法（西渥法） 美国KRW(Kell Rust Westinghouse)能源系统公司开发。 T气化：1000℃， P气化：2.6MPa，灰熔聚技术。
第七节 气流床气化
细煤粉(＜90μm占70~85%)或水煤浆 +气化剂(氧气+水蒸气) 气流床气化 气化煤气
一、气流床气化基本原理及其特点
(一)气流床气化基本原理
# 促进CO变换和CH4化反应。 • 常用催化剂: 钾、钠的盐类和碱，铁、钙、镍、锌等金属
或盐类。 • 以K2CO3为催化剂的催化气化反应机理:
• KOH的催化机理:
其他气化方法/催化气化法
加压下,以水蒸气为气化剂的催化气化: 气化温度700℃----水煤气反应、变换反应和甲烷化反应
• 气化炉反应的总热效应接近平衡，只须提供少许热量以 维持炉料和气体的温度以及补偿炉体的热损失.
流化床气化方法
流化床气化方法：
1.温克勒法
常压温克勒炉： T气化：950℃ 常压操作
流化床气化方法
加压温克勒炉： T气化：1000~1100℃ P气化：1.0MPa
流化床气化方法
2.U-gas法 美国煤气化工艺研究所(IGT)开发。 T气化：1000℃， P气化：0.6MPa，灰熔聚技术。
流化床气化方法
CH4 H2O Cat.CO 3H2 205 .2MJ / kmol(吸热)
CO H2O Cat.CO2 H2 41.3MJ / kmol(放热)
温度 850~900℃ 压力 6~12MPa
第九节 煤气的改制
煤气的改制包括CO变换和甲烷化。
一、CO变换
煤气化制煤气和部分氧化法油制燃气等均含有较高的CO， 不同用途的煤气对于其中CO的含量和CO与H2的比例有不同 的要求。 • 城市煤气限制CO的含量低于10%; • 合成氨的原料气要求其中CO的含量在0.3%以下; • 合成甲烷及甲醇的原料气要求其中H2/CO的比值高于3。
其他气化方法/地下气化法
四．地下气化
煤的地下气化---煤层就地(地下)直接进行气化的工艺过程。 • 省却了煤的采掘工作; • 适用煤种广泛，褐煤和各种烟煤都可进行气化。
特别是对那些无法开采或开采价值不高的煤层。 • 气化后残余灰渣仍滞留地下。
其他气化方法/地下气化法
煤地下气化原理：
• “气化炉”直接设在下煤层； • 地下煤层不移动，但其氧化层、还原层、干燥干馏层将横
（2）钴-铝系催化剂： 含氧化钴1%~10%(最佳2%~5%)和氧化铝5%~25%(最佳
为7.5%~15%)，以氧化铝为载体。 适用于高硫煤气---催化剂以CoS和MoS形式，活性高； 适宜温度：250~400℃
煤气的改制/甲烷化
二、甲烷化
含H2和CO较高的煤气，通过合成甲烷反应转化为甲烷 含量高的煤气。 • 完全甲烷化 CO完全转化为CH4----得到以CH4为主的代用天然气 (Substitute Natural Gas)，即 SNG。 • 部分甲烷化
的碳及下灰-----需设置废热回收装置及采取带出物循环回炉的 方法，以提高气化过程的热量利用以及提高碳的转化率。
气流床气化
二、气流床气化方法
(1)常压气流床气化 K一T法 (柯伯斯----托切克法,德国)：是以干煤粉进料的常压气流
床气化工艺，属于第一代气化技术。 产气量：双炉头四喷嘴 2.5万m3/h； 四炉头八喷嘴5万m3/h 。
其他气化方法/核能煤气化
(一) 核能煤蒸汽气化工艺
• He/He热交热器----将反应堆的热量送到气化炉; • 流化床气化炉 • 粘结性煤先用热生成气脱去挥发分，生成的半焦送入气化
炉;非粘结性煤可直接加入气化炉。
其他气化方法/核能煤气化
(二)核能煤加氢气化
煤的加氢气化是放热反应，不需要热量;但是加氢所 需要的氢气制造是需要热量---核能供给.
二、回转窑气化法
美国阿莱斯—卡玛(Allis—Chalmers)公司开发。 • 用空气和水蒸气作气化剂,在回转的气化炉内使煤转化为
低热值煤气。 • 炉内最高温度 1100℃；气化压力 0.4~1.2MPa。
其他气化方法/催化气化法
三、催化气化法
(一) 催化气化原理 • 催化剂作用: # 提高反应速度，降低操作温度和压力;
水力破碎法(虽较简单，但不易控制) 电力贯通法(合适的导电率) 定向钻孔法(与煤的性质关系不大技术要求较高)
其他气化方法/核能煤气化
五、核能煤气化
核能煤气化----气化反应所需要的热量由核热能提供，煤全部 用于气化制取煤气.
----属于外热式气化.
核能煤气化的气化工艺: 核能煤蒸汽气化工艺 核能煤加氢气化工艺
• 预热蒸汽，并将产品气中CO和H2预以循环和预热。所以 它不需要氧气作为气化剂来提供热量。
其他气化方法/催化气化法
(二)埃克森(Exxon)催化气化法 • 催化剂: K2CO3或KOH ----提高反应速率 • 气化炉: 加压(3.5MPa)流化床----促进了甲烷化反应 • 炉内可以同时实现煤的气化，CO变换和甲烷化。
• 空穴---鼓泡流化床。
• 上部分为稀相段或稀相床；
下部分为密相段或密相床。
• （床径/床高）之比较小时---腾涌或节涌。
• 大直径床---沟流（或气流短路）
(三)流化床气化过程
煤气
干馏煤气
细颗粒煤高温热解
气化煤气
(＜8mm)
焦炭+气化剂---气化反应
灰渣
流化床气化/流化床气化的基本原理
(四) 流化床气化的特点 1.气化强度大
气流床气化
(二)气流床气化的特点
(1) 对煤种适应性强，气化强度高。 (2) 高温下(＞1500℃)操作；灰渣以液态排出；一般用纯氧、水蒸
气作气化剂；70%以上的煤粉通过200目(＜90μm)筛。 (3) 煤气中不含焦油，酚类等化合物---后续净化系统简单；煤气
中CH4含量很低，一般在0.5%以下。 (4) 煤气由上部排出的温度高达1400 ℃以上，且夹带大量末燃尽
气流床气化
(二)加压气流床气化 1.德士古法 • 美国Texaco公司开发---水煤浆(含水30~35%)进料的加压气流床
气化方法，为第二代煤气化技术中最成熟、商业化装置最多的 技术。
• 在山东鲁南、上海焦化、陕西渭河化肥厂及淮南化肥厂等单位 运行。
• 炉内温度1350~1500℃，气化压力4.3~8.3MPa。 • 德士古气化炉分为急冷型和度热锅炉型两种。
第六节 流化床气化
小颗粒煤(＜8mm)+气化剂(空气或氧气+水蒸气) 流化床气化 气化煤气
一、流化床气化的基本原理
(一)流态化现象
uC----临界流化速度； uE----固体颗粒极限（最大）沉降速度。 uC ＜u＜ uE-----流化床气化速度范围。