煤气化工艺技术的分类与选择19页PPT
煤炭气化方法—德士古气化工艺流程及工艺条件和气化指标(煤气化技术课件)
在加压下操作，可 配合不同合成工艺
进行等压操作
三废排放有 害物质少
气化炉结 构简单
碳转化率高
合成气质量好 煤种适应较广
优点
单炉产气能力大 开停车方便
需助溶剂 氧耗高 粉碎耗能大
需热备用炉
气化炉耐火材 料寿命短
缺点
工艺烧嘴寿命短
除褐煤因煤浆浓度 低不宜作原料外， 高灰分煤也不适用， 因难于磨碎和氧耗 太高
③氧煤比:提高氧煤比可使碳的转化率明显上升。
P214
图 氧煤比与气化温度的关系
气化压力2.45MPa（表压）；入炉煤量 （干）1.00~1.05t/h；煤浆质量分数为 60%；铜川煤
图 氧煤比与碳转化率的关系
气化压力2.45MPa（表压）； 气化温度 1380℃；入炉煤量（干）1.00~1.05t/h； 煤浆质量分数为60%
专业类：化工技术
知识点
1 2
+ -结构
O2 冷却水入口
喷嘴 冷却水出口 气化炉
耐火砖衬
水入口 渣出口
图 德士古气化炉
气化炉为一直立圆筒形钢制耐压容 器，炉膛内壁衬以高质量的耐火材 料，以防热渣和粗煤气的侵蚀。 气化炉近似绝热容器，故热损失 很少。
炉内无结构件，维修简单，运行 可靠性高。
• 由于高温下反应，有相当多的热量 随煤气以显热的形式存在。因此煤 气化的经济性必然与副产蒸汽相联 系。
采用废热锅炉的 间接冷却法
辐射式废热锅炉
对流式废热锅炉
700℃
300℃
进一步冷却至300℃，回收显热和 生产蒸汽。
熔渣粒固化、分离，落入下面的 淬冷水池，后经闭锁渣斗排出。
③煤气的冷却净化及三废处理
④气化压力
【管理资料】煤气化技术介绍汇编69页PPT
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境பைடு நூலகம்
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
【管理资料】煤气化技术介绍汇编 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
煤气化工艺技术的选择
煤气化工艺技术的选择滑体之(中原大化集团有限责任公司，河南濮阳 457000) 2005-09-16煤炭通过气化转化成煤气是煤炭化工、整体煤气化联合循环发电、煤气化多联产等技术的关键和龙头技术。
自发展以煤为原料的石油替代能源战略在我国确立之后，各地纷纷上马或正在积极酝酿着各种规模的煤化工项目，掀起了又一轮煤化工热。
本文对我国煤气化技术的现状作简单介绍，并对如何科学选择煤气化工艺提出建议。
1 煤气化技术简介煤气化工艺以煤炭(块煤、焦炭或粉煤)为原料，采用空气、氧气、二氧化碳和水蒸气为气化剂，在气化炉内高温环境下进行热化学反应。
其主要气化反应是煤与气体介质之间的反应，即气、固两相之间的非均相反应，同时也有气体反应物之间的均相反应。
这些反应进行的程度决定于气化炉的操作条件，即温度、压力、气化剂与煤炭的接触时间及煤炭的化学反应活性、表面情况等。
其产品可作为燃料气、原料气或合成气，与气化炉炉型有关。
气化炉的分类按煤与气化剂的相对流动方式可分为逆流、并逆流和并流，与其相对应的则是固定床、流化床和气流床气化炉。
1.1 固定床气化炉常见的固定床(慢移动床)气化炉有间歇式气化炉(UGl)和连续式气化炉(鲁奇Lurgi)两种，目前都是已淘汰或落后的气化技术。
固定床间歇式气化炉国外已于20世纪60年代初废弃。
我国于2 0世纪40年代引进UGI炉，50年代改烧无烟煤，主要用于制氨和甲醇；至今尚有600余家在使用。
随着能源政策和环境的要求越来越高，不久的将来，会逐步为新的煤气化技术所取代。
连续式气化炉应用碎煤加压气化技术，20世纪30年代由德国鲁奇(Lurgi)公司开发成功，是逆向气化，煤在炉内停留时间长达1 h，反应炉的操作温度和炉出口煤气温度低，碳转化率高，气化效率高，可以使用劣质煤气化，在世界各国得到广泛应用。
但气化炉结构复杂，炉内设有破粘和煤分布器、炉篦等转动设备，制造和维修费用大；入炉煤必须是不粘块煤，原料采购成本较高；出炉煤气中含焦油、酚等，污水处理和煤气净化工艺复杂、流程长、设备多，增加了投资和成本。
煤气化工艺分类
煤气化工艺分类煤气化工艺分类化工001煤在气化炉中，高温条件下与气化剂反应，使固体燃料转化成气体燃料，只剩下含灰的残渣。
通常气化剂用水蒸气、氧（空气）和二氧化碳。
粗煤气中的产物是二氧化碳、氢气和甲烷，伴生气体是二氧化碳，水蒸气等，此外，还有硫化物，烃类产物和其它微量成分。
各种煤气组成取决于煤的种类、气化工艺、气化剂的组成，影响气化反应的热力学和动力学条件。
气化方法的分类有多种方法，如下：一、按制取煤气的热值分类以下按制取煤气在标准状态下的热值把煤气化工艺分成3类1、制取低热值煤气方法，煤气热值低于8347kj/m3（2000kcal/m3）；2、制取中热值煤气方法，煤气热值16747~33494kj/m3（4000~8000kcal/m3）；3、制取高热值煤气方法，煤气热值高于33494kj/m3（8000kcal/m3）。
二、按供热方式分类煤气化过程的整个热平衡表明，总的反应是吸热的，因此必须供给热量。
各种过程需要的热量各不相同，这主要由过程的设计和煤的性质决定的，一般需要消耗气化用煤发热量的15%~35%，顺流式气化取上限，逆流式气化取下限，其供热方式有几种途径1、自热式气化法这是一种直接的供热方式，亦称部分气化方法，即气化过程中没有外界供热，煤与水蒸气气化反应所需要的热量，通过另一部分煤与气化剂中的氧气进行燃烧放热所提供。
这是目前各种工业气化炉中最常使用的供热方式。
含氧气体可以是工业氧气或富氧空气，也可以是空气。
气化过程可以是间歇蓄热或连续自热气化。
2、间接供热气化法该法使煤仅与水蒸气进行气化反应，从气化炉外部通过管壁供给热量。
因而这类过程亦称为外热式（或配热式）煤的水蒸气化。
此类技术，多是采用流化床和气化床气化手段。
外热可采用电加热或核反应热。
3、煤的水蒸气气化和加氢气化相结合煤与氢气在800~1800摄氏度范围内和加压下反应生成甲烷的反应是放热反应。
可利用该反应直接供热，进行煤的水蒸气气化。
煤炭气化方法—常压温克勒气化工艺流程及工艺条件和气化指标(煤气化技术课件)
二次气化剂入口
a 单炉生产能力大；
c 可气化细颗粒煤；
e 运行可靠，开停 车容易。
b 气化炉结构简单；
d 出炉煤气基本上 不含焦油；
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，排放的洗涤水对 环境的污染较小。
a 气化温度低
为防止细粒煤粒中灰分在高 温床中软化和结渣，破坏气 化剂在床层截面上的均匀分 布，流化床气化时的操作温 度应控制在900℃左右，所 以必须使用活性高的煤为原 料，并因此限制了煤气产量 和碳转化率的进一步提高。
b 气化炉设备庞大
由于流化床上部固体物料处 于悬浮状态，物料运动空间 比固定床气化炉中燃料层和 上部空间所占的总空间大的 多，故流化床气化时以容积 计的气化强度比固定床时要 小得多。
1）进煤
将0-10mm的原料煤由螺旋加料器加入 圆锥部分的腰部。
加煤口 煤仓 供料螺旋
2）流化
A 炉箅安装在圆锥体部分，炉箅直径 比上部炉膛的圆柱形部分的直径小， 鼓风气流沿垂直于炉箅的平面进入炉 内。这样的结构为床层中的颗粒进行 正规和均匀的循环创造了良好条件。
B 气化剂自炉箅下部供入，由不同高 度的喷嘴环输入炉中。
③ 原料 粒度为0~10mm的褐煤、不黏煤、弱黏煤和长焰煤等均可使用，但要求具 有较高的反应性。 流化床气化时床层温度较低，碳浓度也较低，故不适宜使用低活性、低灰熔 点的煤料。
④二次气化剂用量及组成
气化炉身中部引入的二次气化剂用量和组成须 与被带出的未反应碳量成适当比例。
二次气化剂过少，则未反应碳得不到充分气化 而被带出，造成气化效率下降；
气化方法
2.煤炭地下气化原理 煤炭地下气化是煤与气化剂发生热化学作用转化为煤气的过程。如图1-
1-1所示，从地表沿煤层开掘两个钻孔1和2，两孔底部与一水平通道3相 连，图中1, 2, 3所包围的整体煤堆为气化盘区4。气化时，在钻孔1处点 火并鼓人空气燃烧，此时，在气化通道的一端形成燃烧区，其燃烧面成 为火焰工作面。
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任务二 生产的准备
为了满足煤炭既不被带出又要减少灰渣的残炭量，可以从气流的流速来 考虑。
结论:为了避免未被气化的煤被吹出，对气化炉实际生产力有一定的限制， 飞灰损失不应超过入炉煤总量的1%和煤气的速度最大为0. 9~0.95 m/s。
(6)燃料的灰熔点和结渣性对气化的影响 煤灰熔融点的两方面含义是:采用液态排渣的最低温度;采用固体排渣的
1.煤炭地下气化技术概况 煤炭地下气化可用于煤层薄、深部煤层、急倾斜煤层等，能有效地提高
煤炭资源的利用率。其过程集建井、采煤、气化工艺为一体，省去了传 统的采煤机械设备和地面气化炉等诸多复杂笨重设施。
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任务一 气化方法的选择
其实质是变物理采煤为化学采煤，具有安全性好、投资少、效率高、污 染少等优点，被誉为第二代采煤方法。
(9)煤的机械强度和热稳定性对气化的影响 机械强度差的煤在运输过程中，容易因碰撞破碎成粉状颗粒，造成燃料
损失，进入气化炉后，粉状燃料的颗粒容易堵塞气道，造成炉内气流分 布不均，严重影响气化效率。 热稳定性差的煤，随着气化的温度升高，煤易破碎成粉末和细粒，对移 动床内的气流均匀分布和正常流动造成严重影响。 结论:对原料煤要求机械强度高，热稳定性好。
煤气化工艺技术的分类与选择综述
一、我国能源状况的分析
能源是人类赖以生存和推动社会可持续发展的重要 物质基础, 在世界矿物能源储量中, 煤占相当大的比例。 我国是以煤为主要能源的国家, 煤炭在能源结构中占 70% 左右, 实现煤炭洁净、高效、经济和合理的利用, 尤其是煤化工利用具有重大的现实和战略意义。煤化工 涉及领域广泛, 可生产几乎所有种类的石油化工产品, 目前我国油品短缺与原油储量及开采不足的矛盾已突现 出来, 二十一世纪前期我国煤化工的发展直接关系着国 家能源战略安全和基本化工产品的供给。 可见，煤的有效利用对于我们来说是多么重要的 一件事情。
2、中氮肥改造可采用华东理工大学等开发的四喷嘴 对置式水煤浆气化炉, 该技术已通过工业化试验, 对煤 种(特别是高硫煤)、粒度有较大兼容性, 具有单系列、 大容量、加压、高效、洁净的技术优势, 与我国的能 源资源国情相适应, 具有与国际先进技术竞争的能力。 3、建设大型煤化工或IGCC 发电项目, 首选Shell气化 炉。我国的干粉气化工艺虽已通过中试, 但工业化之 前必须引进大型干粉气化炉, 这是国内大型煤化工必 须面对的现实。国内科研设计单位也应抓住时机, 加 紧消化吸收引进技术, 为我所用, 增强自主创新能力, 形成有自主知识产权的新技术。
煤气化工艺的选择
在具体选用煤气化工艺时, 必须以科学的态度, 既要根据技术发展水平考虑工艺的先进性, 又要根 据实际情况考虑工艺的合理性。以自身或附近的原 料煤源为基础, 以产品煤气的用途为目标, 同时考虑 煤气工程的生产规模与气化设备的生产能力相配 套。鉴于国际煤气化工艺的现状, 结合我国的国情, 有如下建议: 1、小氮肥改造可采用灰熔聚流化床气化炉, 整 套装置与国外引进技术相比, 减少投资60% 左右, 改造投资小; 吨氨制气成本可大幅降低, 经济效益 明显
煤的干馏和气化(PPT课件)
气流床气化炉示意图
1.湿法进料气化炉
Oxygen (95-99%)
炉膛 ：耐火砖
液态排渣
气化压力 ：8.0MPa
气化温度：1300~1500℃
N2
消耗低
气化时间： 3~10s
煤炭种转适 化应 率范 高围 ：广9A8i%r ~99%SepAariartion
处理量 ：2660t/d
Unit
Gasifier (quench
煤化工反应单元工艺
煤的干馏和气化
2010 .6. 4
1 煤的干馏
一、煤的热分解
➢定义
煤在隔绝空气的条件下加热至较高温度而发生的一系 列物理变化和化学反应的复杂过程，称为煤的热解或 称热分解和干馏。
➢研究煤热解的作用 ✓对煤热加工技术有直接的指导作用 ✓指导开发新的热加工技术
➢ 煤受热发生的变化
焦炭 净焦炉煤气
焦油 化合水 苯族烃
氨 其他
75%~78% 15 % ~19 %
3 % ~4.5 %
2 % ~4 %
0.8 % ~1.4 % 0.25 % ~0.35 % 0.9 % ~1.1 %
正压操作的焦炉煤气处理系统
正压操作下焦炉煤气处理系统图
国内 正压操作的煤气处理系统，适用于饱和器法生产硫铵（需55℃）和 弗萨姆法回收氨系统；
Prenflo气化炉示意图
3.气流床煤气化工艺
Fly Ash By-Product
Sulfur By-Product
Slag By-Product
气流床煤气化工艺流程示意图
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负压操作的焦炉煤气处理系统
在负压下操作的焦炉煤气处理系统图 国外 负压操作的煤气处理系统，国内也有应用。此流程适合于水洗氨工 艺。