固定床气流床流化床的具体区别
燃气名词解释
抽空
水封冒气 水封 储气罐漏气
储罐的充气置换
高层建筑燃气供应 仪表的精度 温标 真空度 表压力 绝对压力 压力 公称直径 试验压力 工作压力 公称压力 静压精度 关闭压力 调压器
当储气罐下降至最低限位时，此时应立即停止压缩机工资，以免继续抽排罐内燃气，使储气罐抽空形成负压而遭 到破坏。平时在储罐运行过程中应随时注意储气罐的高度，使压缩机工作与储气罐的进气与排气协调配合，特别 要注意储气罐最高与最低限位的报警，避免储气罐冒顶与抽空现象发生。 湿式储气罐的塔节之间靠水封进行密封，当水封遭到破坏时，则罐内煤气将从水封中冒至大气，形成漏气。形成 水封破坏的主要原因有：（1）由于大风使罐体摇晃，水封遭到破坏。（2）下部塔节被卡，上部塔节在下落时造 成脱封冒气。（3）地震使罐体摇晃倾斜，水封水大量泼出，引起漏气。 是用于保障安全的装置，构造简单、使用方便，广泛用于燃气低压管网。 储气罐漏气主要原因是由于罐体钢板被腐蚀造成穿孔而漏气，当发现漏气以后应根据罐体腐蚀情况进行修补。在 平时保养过程中，定期进行罐体防腐处理，以避免事故发生。 当储罐竣工验收合格后，在投入运行前或在储罐停运待修时，均需对罐内的气体进行置换。置换的目的在于排除 在储罐内形成有爆炸混合物的可能性。其置换原理就是用一种性质上截然不同的气体，替换或稀释容器中的空气 或燃气，最终将容器内气体的性质完全改变过来。在实际操作中，置换气量要比被置换气量大得多，一般为被置 换空间体积的3倍。燃气储罐的置换介质应用惰性气体，它即不可燃又不助燃，如氮气、二氧化碳等。 凡10层和10层以上的住宅或建筑高度超过24m的其它民用建筑均为高层建筑，其燃气供应称为高层建筑燃气供应 。 仪表在全量程范围内的最大测量误差与量程的百分比叫仪表的基本误差，通常去掉百分号后剩下的数字表示仪表 的精度。 是测量温度的标尺。 设备内部或某处的绝对压力值小于大气压时，则它与大气压之间的差值称为真空度，也称负压。 压力表显示的压力是表压力，是指设备内部某处的真实压力与大气压之间的差值。 是以绝对真空为零点算起的压力，是指设备内部或某处的真实压力，它包括流体本身的压力，也包括大气压力。 垂直作用在物体表面上的力。 又称公称通径，是国家规定的统一尺寸系列，是国家为了设计、修理、安装和使用的方便，人为地规定的标准的 直径。 是为了对管道进行水压试验与严密性试验而规定的压力。 为了管道系统的运行安全，根据管道输送介质的最高工作温度所规定的最大压力。 国家为了全国统一和使用方便而对管子、管件、阀件等规定的系列压力等级。 调压器出口压力偏离额定出口压力的数值与额定出口压力的比值。 是调压器的重要技术指标，当用气负荷为零时，调节器应紧紧关闭，调压器阀后压力只能略有上升，不能超过限 度。关闭调压器调节机构的出口压力就叫做关闭压力。 任何一个阀门或节流装置，都可降低燃气压力，但要求其自动调节压力时，就需要制造一个随着压力变化自动开 关阀门的设备来完成稳定压力的任务。
煤气化方式总结
煤气化方式总结煤气化方式种类繁多，人们曾将它们别离归类，但由于起点不同，因此存在一些不同的分类方式。
例如从原料形态分类那么可分成固体燃料气化、液体燃料气化、气态燃料气化和固液混合燃料气化。
以入炉煤粒度大小分类那么可分成块煤气化（6～100mm）、小粒煤气化（～6mm）、粉煤气化（﹤）、油煤浆气化和水煤浆气化。
以气化压力分类那么可分为常压或低压（﹤）、中压（～MPa）及高压气化（﹥MPa）。
按气化介质分那么有空气气化、空气蒸汽气化、氧蒸汽气化及加氢气化。
以排渣方式分那么有：干式/湿式、固态/液态、持续/间歇排渣等气化法。
按供热方式那么分成外热式、内热式和热载体三类。
按入炉煤在炉中进程动态分那么有固定床（或称移动床）、沸腾床（或称流化床）、气流床及熔渣池气化四种，这也是目前广为利用的煤气化分类法。
现将各类气化方式作一简介。
一、固定床气化法一．固定床气化法（Fixed-bed Coal Gasificatian Process）(Gas Integrale)法常压下以空气及蒸汽气化块状高挥发份烟煤以间歇制取中热值煤气，意大利曾使用过。
（国家炉具公司）法常压下以空气及蒸汽气化烟煤制取低热值燃料气，系两段炉，英国开发。
两段法常压下以空气及蒸汽气化烟煤制取中热值煤气，意大利于上世纪40年代开发。
（路易那）溶渣法常压下以蒸汽与氧气化焦炭制取中热值煤气，德国Leuna厂开发。
（鲁奇）干灰法～下用蒸汽与氧使3～50mm次烟煤或褐煤气化。
1936年由德国Lurgi公司工业化。
我国云南解放军化肥厂有11台捷克制的Lurgi Ⅰ型气化炉，炉径，在下将褐煤用纯氧加压气化。
山西天脊煤化工集团那么有Lurgi Ⅳ型炉在下气化块煤，炉径，共4台，用于生产合成氨后加工成硝酸磷肥。
太原化工公司亦有一台用于制氨，气化压力，炉径。
南非Sasol厂共有89台，年处置煤3300万吨用于生产合成油。
法常压下用空气与蒸汽气化焦炭或无烟煤制低热值煤气，欧洲曾使用过。
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。
固定床移动床的特点
固定床移动床的特点固定床：固定床反应器又称填充床反应器，装填有固体催化剂或固体反应物用以实现多相反应过程的一种反应器。
固体物通常呈颗粒状，粒径2～15mm左右,堆积成一定高度（或厚度）的床层。
床层静止不动，流体通过床层进行反应。
它与流化床反应器及移动床反应器的区别在于固体颗粒处于静止状态。
固定床反应器主要用于实现气固相催化反应，如氨合成塔、二氧化硫接触氧化器、烃类蒸汽转化炉等。
用于气固相或液固相非催化反应时，床层则填装固体反应物。
涓流床反应器也可归属于固定床反应器，气、液相并流向下通过床层，呈气液固相接触。
1、分类固定床反应器有三种基本形式：①轴向绝热式固定床反应器。
流体沿轴向自上而下流经床层，床层同外界无热交换。
②径向绝热式固定床反应器。
流体沿径向流过床层，可采用离心流动或向心流动，床层同外界无热交换。
径向反应器与轴向反应器相比，流体流动的距离较短,流道截面积较大,流体的压力降较小。
但径向反应器的结构较轴向反应器复杂。
以上两种形式都属绝热反应器,适用于反应热效应不大,或反应系统能承受绝热条件下由反应热效应引起的温度变化的场合。
③列管式固定床反应器。
由多根反应管并联构成。
管内或管间置催化剂，载热体流经管间或管内进行加热或冷却，管径通常在25～50mm之间，管数可多达上万根。
列管式固定床反应器适用于反应热效应较大的反应。
此外，尚有由上述基本形式串联组合而成的反应器，称为多级固定床反应器。
例如：当反应热效应大或需分段控制温度时，可将多个绝热反应器串联成多级绝热式固定床反应器,反应器之间设换热器或补充物料以调节温度，以便在接近于最佳温度条件下操作。
2、特点固定床反应器的优点是：①返混小，流体同催化剂可进行有效接触，当反应伴有串联副反应时可得较高选择性。
②催化剂机械损耗小。
③结构简单。
固定床反应器的缺点是：①传热差，反应放热量很大时，即使是列管式反应器也可能出现飞温（反应温度失去控制，急剧上升，超过允许范围）。
固定床的特点
固定床当气体以较低速度自下而上通过均匀固体颗粒床层时，气体只在静止不动的固体颗粒空隙中穿过，固体颗粒床层的高度基本上维持不变，这样的床层称为固定床。
随着气体流速增大，固体颗粒床层开始松动，固体颗粒的相对位置也在一定区域内调整，床层高度略有增加；如果气体流速继续增大，固体颗粒则完全悬浮在向上流动的气体中，并进行相当不规则的运动；气体流速进一步增大，床层高度将随之增加，固体颗粒的运动更为激烈，但仍停留在床层中，而不被气流所带出，这样的床层称为流化床。
当气体流速继续增大，流化床的上界面消失，固体颗粒分散悬浮在气体中并被气流夹带而离开床层，这样的床层称为气流床，此时，气体通过固体颗粒床层的压力降随气体空塔速度的增大而急剧减小，甚至固体颗粒被气体全部带出。
根据上述原理，形成3种制气技术，即固定床气化、流化床气化和气流床气化。
固定床气化技术的特点是原料煤预处理相对简单，气化炉出口粗煤气组成中甲烷、酚、焦油等杂质含量较高，冷煤气效率高，适合于煤制天然气。
其主要特点如下：1、粒度分布：5-50mm之间，大于50mm和小于5mm的应小于5%。
2、灰熔点高于120度。
灰和水的总和小于50%。
适合高水分、高灰分含量的低阶煤。
适应高灰、高水、高灰熔融性温度的煤。
3、煤要有一定的热强度和机械强度。
4、煤气中含体积分数10％左右的甲烷比较适合煤制天然气项目，投资也相对较低。
这也是国内多数煤制天然气项目选择鲁奇炉的原因。
5、毎产生1000NM3的甲烷，要产生1.7吨难处理的含酚废水。
其不足之处是：使用块煤、煤气水量大、副产品量少时难以加工利用。
采用加压固定床气化炉的缺点是：1）要使用块煤（粒度煤）、价格高；2）煤的粘结性不能太强（可应用煤种受到限制）；3）气化强度较低（单炉产气量有限、需使用很多台炉）；4）在气化年轻煤种时，焦油产量较大（烟煤，约4～6％；褐煤，约5～8％）；5）碳转化率较低，冷煤气效率低；（灰渣中含碳高）6）蒸汽分解率低（～40％），消耗量大，未分解蒸汽冷凝后造成废水量大；7）环保方面的潜在问题（焦油和水处理）；8）需要设置流程复杂的焦油处理、循环水处理系统；目前国内有些使用鲁奇炉的项目通过环评，我们认为审查者不应只看纸面上的方案，一定要看实际运行效果优点是：气化年轻煤种时，合成气中甲烷含量较高，变换、甲烷化负荷较低。
鲁奇炉介绍及附属设备简介
气化炉内外壳生产期间温度不同，热膨胀量不同， 为降低温度差应力，在内套下部设计制造了波形膨胀节 如图13所示，用于吸收热膨胀量。正常生产期间，波形 膨胀节不但可吸收大约25-35mm的内壳热膨胀量，而且在 此还可以起到支撑灰渣的作用，这样可使灰渣在刮刀的 作用下均匀地排到灰锁中去。
2. 鲁奇第二代加压气化炉
在综合了第一 ④取消了衬砖， ①在炉内部设臵了传动 代气化炉的运行情 提高了气化炉的 的搅拌装臵和布煤器， ③入炉气 况后，鲁奇公司于 生产能力，也避 搅拌装臵有两个搅拌桨 免了由于在内衬 20化剂管与 世纪50年代推出 叶，其高度在炉内的干 ⑤灰锁设臵在炉底 传动轴分 上挂渣给生产操 了 φ2.6m，中间除 馏层，随着叶片的转动， 正中位臵，气化后 开，单独 作带来的不利影 灰的第二代气化炉， 在干馏层的煤焦受到了 产生的灰渣从炉篦 固定在炉 响； ②炉篦由单层平型改为 底侧壁上； 如图 8所示。 搅动，破坏了煤的黏结， 的周边环隙落下落 多层塔节型结构，气化
德士古气化炉（结构见图3）属于 湿法进料气流床的一种，最早引进该技 术的是山东鲁南化肥厂，1993年投产。 目前，我国已有山东鲁南、上海焦化、 ）装臵投运，有些已 具有10多年运行经验，到目前为止运行 基本良好，显示了水煤浆气化技术的先 进性。但是，德士古气化炉对煤质限制 比较严格，成浆性差和灰分较高，还存 在耐火砖成本高、寿命短和煤浆泵磨损 大、维修成本高等问题。
气流床：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。主要以德士古气化炉和 壳牌气化炉为代表；
二、3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
工艺分别是：壳牌气化炉、德士古气化炉、鲁 奇气化炉。
粗原料气的制取—固体燃料气化法(合成氨生产)
CONTENTS
气化过程的工艺条件，往往随着燃料的性能，例如燃料反应活性、粒 度、灰熔点、机械强度、热稳定性而有很大的差异。加之，间歇式制气过 程中燃料层温度与气体组成呈周期性变化，影响工艺过程因素过多。衡量 气化过程的好坏，通常主要依据：
01 半水煤气 的质量
主要指标是有效气体组成 （H2+CO)，以及（H2+CO)/N2 和微量氧等
(5)气体成分
主要是要求半水煤气中(H2+CO)／N2=3.1～3.2。通常是采用调节空气 吹净及回收时间的方法来控制，改变加氮空气量也是方法之一。由于加氮 空气量的多少对燃料层温度影响较大，加氮空气量一经确定，就不宜改变。 此外还应尽量降低半水煤气中甲烷、二氧化碳和氧气的含量，特别要求氧 气含量小于0.5%。若氧气含量过高，不仅有爆炸的危险，而且还会给变换 催化剂带来严重的危害。
煤在气化炉中干燥， 热解生成C
C + 气化剂
CO、H2、CH4
CO2、N2、H2O
焦油、COS、 H2S、NH3
可燃气体 不可燃物质
有害物质
CONTENTS
煤系由多种聚合高分子和矿物晶体组成的物质。煤中水分包括三类：游离水、吸附态水、化学键态水。
游离 水
吸附 态水
煤
系
化学 键态 水
游离水
1
附着于煤表面的外表水
03
空气吹净时
气体依次经发生炉、 燃烧室、 废 热锅炉、 洗气箱、 洗涤塔而入气 柜, 此时燃烧室无须加二次空气。
Hale Waihona Puke 04蒸汽上吹和下吹制气时,
如欲配人加氮空气, 为确保安全 起见, 加氮空气应在水蒸气通人 稍后加人,并应先于水蒸气停送以 前切断。 灰渣最后落于旋转炉篦,由刮刀刮 人灰箱,定期排出炉外
煤的气化与液化
煤的气化与液化摘要：现在，人对环境质量的要求越来越高。
最常用的煤也不再是直接燃烧，而是通过一系列的生产处理后再进行燃烧，气化与液化就是最常用的两种方式。
通过这些方法不但可以减少污染，还可以使其价值最大化。
关键词：煤气化液化一煤的液化煤的液化方法主要分为煤的直接液化和煤的间接液化两大类。
（1）煤直接液化煤在氢气和催化剂作用下，通过加氢裂化转变为液体燃料的过程称为直接液化。
裂化是一种使烃类分子分裂为几个较小分子的反应过程。
因煤直接液化过程主要采用加氢手段，故又称煤的加氢液化法。
（2）煤间接液化间接液化是以煤为原料，先气化制成合成气，然后，通过催化剂作用将合成气转化成烃类燃料、醇类燃料和化学品的过程。
煤炭直接液化是把煤直接转化成液体燃料，煤直接液化的操作条件苛刻，对煤种的依赖性强。
典型的煤直接液化技术是在400摄氏度、150个大气压左右将合适的煤催化加氢液化，产出的油品芳烃含量高，硫氮等杂质需要经过后续深度加氢精制才能达到目前石油产品的等级。
一般情况下，一吨无水无灰煤能转化成半吨以上的液化油。
煤直接液化油可生产洁净优质汽油、柴油和航空燃料。
但是适合于大吨位生产的直接液化工艺目前尚没有商业化，主要的原因是由于煤种要求特殊，反应条件较苛刻，大型化设备生产难度较大，使产品成本偏高。
煤直接液化技术研究始于上世纪初的德国，1927年在Leuna建成世界上第一个10万吨／年直接液化厂。
1936～1943年间，德国先后建成11套直接液化装置，1944年总生产能力达到400万吨／年，为德国在第二次世界大战中提供了近三分之二的航空燃料和50％的汽车及装甲车用油。
第二次世界大战结束，美国、日本、法国、意大利及前苏联等国相继开展了煤直接液化技术研究。
50年代后期，中东地区廉价石油的大量开发，使煤直接液化技术的发展处于停滞状态。
1973年，爆发石油危机，煤炭液化技术重新活跃起来。
德国、美国及日本在原有技术基础上开发出一些煤直接液化新工艺，其中研究工作重点是降低反应条件的苛刻度，从而达到降低液化油生产成本的目的。
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固定床、气流床、流化床的具体区别
基本代表了三代煤气化技术。
固定床就是床层基本不动或者说缓慢向下移动，一般经历四个不同阶段，用蒸汽、空气（或富氧造气），采用块煤，气化温度较低，生产负荷小，煤气成分复杂，含焦油酚等，废水处理较难。
流化床相对固定床来说，气化剂流速更快，将床层吹起，不断上下浮动，象水沸腾一样。
属第二代煤气化技术，现在锅炉用的比较多，部分制气也有用的如温克勒。
气化床采用纯氧作气化剂，气流速度更快，煤粉或煤浆为原料，被喷头雾化，瞬间经历干馏、燃烧、还原等几个阶段，煤颗粒在被气化的过程中随气体一起流动，因此称气流床。
生产能力更大，气化效率高，目前新上项目大多采用气流床。
固定床气化是块煤从炉顶加入，自上而下经历干燥、干馏、还原、氧化和灰渣层，灰渣最终经灰箱排出炉外；气化剂自下而上经灰渣层预热后进入氧化层和还原层，生成的煤气显热用于煤的干馏和干燥。
流化床气化是气化剂由炉下部吹入，使细粒煤（﹤6mm）在炉内呈并逆流反应，气化剂通过煤粉层，使燃料处于悬浮状态，固体颗粒的运动如沸腾的液体一样，也称沸腾床气化炉。
气流床气化是原料煤（煤粉或水煤浆）由气化剂夹带入炉，进行并流式燃烧和气化反应。
受气化空间的限制，反应时间很短（1～10s），为了弥补反应时间短的缺陷，要求入炉煤粉粒度很细，以保证有足够的反应面积。
并流气化气固相相对速度低，气化反应是朝着反应物浓度低的方向进行，为增大反应推动力，提高反应速度，必须提高反应温度（火焰中心温度在2000℃以上）和反应压力，所以采用液态排渣是并流气化的必然结果。
1.移动床（固定床），鲁奇和BGL,
2.气流床气化技术，当今世界上较为先进的有美国GE（Texaco）气化技术、荷兰壳牌谢尔（Shell）粉煤加压气化技术、德国未来能源公司GSP粉煤气化技术，以及国内自主研发的多喷嘴和多元料浆水煤浆气化技术等。
流化床气化炉采用粉煤作为原料，用氧化剂（氧气或者空气）来进行流化。
其温度一般控制在1000℃以下，以防止会融化后与炉床里的物质发生结聚。
国外流化床气化技术主要有德国温克勒（winkler）流化床粉煤气化技术。