鲁奇碎煤加压气化技术探索

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鲁奇炉加压气化工艺影响因素分析

鲁奇炉加压气化工艺影响因素分析

鲁奇炉加压气化工艺影响因素分析摘要:煤炭等不可再生的化石燃料如果燃烧不够充分就会产生大量的污染物甚至是有毒气体,同时热效率低对能量的利用率低都是在浪费我们的煤炭资源,与正常燃烧过程不同,煤气化能够有效的提高煤炭的利用率,在产出相同能源的条件下消耗更少的化石燃料,产生的煤气更利用使用,灰渣更易于处理。

本文就碎煤加压气化炉的工程技术方法和质量管理方法进行了简单概述,希望能够为提高碎煤加压气化炉运行质量管理工作提供一些思路。

关键词:鲁奇炉;加压气化;工艺;影响因素1前言如今的时代主题是节能与环保,目前我国对所有的能源问题都非常敏感和重视。

国家已经对煤炭进行了限制开采和限制使用,这就是出于资源的节约和对环境的保护的目的。

在对碎煤加压的工作中,如何尽可能的提高煤气化的转换效率和能源利用率是所有相关技术人员需要深入研究的问题。

碎煤加压气化炉是碎煤加压气化的反应场所,提供了反应环境。

在实际的生产生活中,碎煤加压气化经常会出现非计划性停车,这种问题会极大的影响反应效果,使得气化效果差,能源的利用率低,同时降低生产效率,提高了生产成本,损害了企业的经济利益。

为了提高碎煤加压气化炉的在线率,延长在线周期,就需要对气化炉的工作原理、运行情况和管理方法进行经验总结和技術发展,从而改善气化炉的运行环境,提高气化效果,提高能源利用率。

2碎煤加压气化炉概述本文通过克旗公司实例进行阐述。

克旗公司使用当地褐煤进行气化,生产甲烷气。

2013年为试生产阶段,装置运行不稳定,2014年气化炉的运行情况改观,但是问题仍然存在,非停次数占有相当大的比例。

2015年公司开始对气化炉的长周期、稳定运行进行攻关工作,通过使用“两图两表”的方法强化生产管理,实现了气化炉的长周期运行,改善了生产经营状况,碎煤加压气化炉进行低质褐煤气化工艺逐渐成熟。

3碎煤加压气化炉运行工程技术方法3.1气化炉的停车原因通过对气化炉的停车情况进行记录,记录2014年全年的停车运行状况。

鲁奇气化工艺特点及影响其运行的主要因素分析

鲁奇气化工艺特点及影响其运行的主要因素分析

鲁奇气化工艺特点及影响其运行的主要因素分析鲁奇加压气化是一项相对成熟的技术。

在煤化工造气领域具有很多优势,但该项技术具有的缺点也是很明显的,文章通过介绍鲁奇工艺特点,分析了影响鲁奇气化工艺的各种关键因素,并针对这些因素的控制来提高鲁奇气化装置的优点。

标签:鲁奇气化炉;工艺特点;因素前言鲁奇加压气化工艺是煤和气化剂逆流接触的一种加压移动床煤气化工艺。

由于其适应的煤种广、气化强度较大、气化效率高,技术成熟可靠,广泛应用于各个煤化工企业。

但鲁奇气化工艺也有一定的缺点,如运行周期短,设备维修频繁等。

如何在目前的工艺基础上对设备和工艺操作进行改进和优化,保证鲁奇气化炉进行长周期运行,已经成为鲁奇炉发展面临的一个重要因素。

本文通过某煤化工企业实际生产中经济运行的实践,从气化用煤品质、生产工况控制等方面分析了影响气化炉稳定运行的因素。

1 鲁奇气化工艺主要特点1.1 原料煤为块煤鲁奇炉原料用煤一般采用5~50mm的块煤,并在煤的反应性、无粘结性、机械强度、灰熔融性等方面要求较高。

因此适宜的煤种为褐煤、次烟煤、贫煤和无烟煤,同时由于其工艺特点对一些水分较高(20%~30%)和灰分较高(如30%)的劣质煤也适用。

与气流床工艺相比,鲁奇炉采用碎煤为原料,入炉煤的前期处理较为简单。

1.2 氧耗相对较低鲁奇气化工艺采用干法排灰,气化剂采用蒸汽和纯氧气,运行过程中为防止结渣汽氧比较高,这就降低了氧气的消耗,通常要比气流床氧节省30%,在空分制氧工艺方面可以节约投资。

1.3 煤气中CH4含量较高气化产生的煤气中CH4含量较高,可以达到10%左右,因此该工艺适合于生产城市煤气和代用天然气(SNG),另外可通过加完转换工艺可将CH4转化为CO和H2后也可以用于生产液体燃料,比如甲醇石脑油和柴油。

1.4 粗煤气中H/CO为2.0,在这种状况下不经变换或少量变换即可用于F-T 合成、甲醇合成、天然气合成等产品生产的原料气,对比其他气化技术减少了气体成分的变换工序。

利用褐煤鲁奇炉与BGL炉碎煤加压气化工艺模拟研究

利用褐煤鲁奇炉与BGL炉碎煤加压气化工艺模拟研究
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浅谈鲁奇煤气水分离难点及质量控制

浅谈鲁奇煤气水分离难点及质量控制

浅谈鲁奇煤气水分离难点及质量控制内蒙古赤峰市 025350摘要:煤炭化工技术中煤气水产生是不可避免的,作为一种高浓度大量有机和无机物、高温度分离温度617摄氏度和高毒性混合物,在处理方面也需要格外注意。

根据目前我国煤炭化工生产的特点,一般采取冷却或洗涤的方式,在引入鲁奇工艺之后,煤气化水分离工艺的发展也来月成熟。

鲁奇碎煤加压气化工艺生产过程中因气化温度较低,气化剂未完全分解,产生大量的煤气水,煤气水富含氨、焦油、油、膨胀气等物质。

本文通过对气化废水处理工艺介绍,对煤气水处理过程存在的问题,对煤气水分离生产工艺的优化和改造进行探讨。

关键词:煤气水分离;排放气;分离鲁奇加压气化炉出口气体中组分复杂。

正常情况下鲁奇炉的工作压力为3.1MPa,使用3.8MPa的蒸汽和纯氧气作为气化剂,粒度为5~50mm的块煤气化制得粗煤气。

煤中的轻质组分在气化过程中转化为焦油、酚、氨、烷烃类、芳香烃类、杂环类、氨氮和氰、砒啶、烷基吡啶等物质与煤气同时产生。

一、煤气水介绍煤气水在煤炭化工中是一个过程名词,因此。

它的来源也相当的广泛。

首先,气化装置是煤气水的主要来源,在鲁奇工艺当中,一部分废水有汽化炉排出,废水的形成是粗煤气在洗涤过程中被冷却造成的冷却器或废热锅炉。

一般来说,汽化炉中产生的煤气水总量占据整个工艺流程的50%左右,同时还伴有大量的粉尘、溶解氧、二氧化碳以及焦油和酚类。

所以在煤气水的处理工艺中,汽化炉是最主要的部分。

其次,从一氧化碳变换装置中出现的煤气水。

一氧化碳变换装置是从粗煤气流经洗涤器过程中的第一次交换,这粗煤气经过洗涤器,然后流汽水分离器(装置),这一阶段产生的煤气水大盖占总工艺流程的30%,主要的成分是油、粉尘、氨和脂肪酸。

再次,还有一部分煤气水在高压作用下,经过汽水分离器之后,最终进入了冷却器冷却凝结,这一部分占据了整个工艺流程的10%,成分也不太复杂。

以上部分是整个煤气水在碎煤加压气化过程中产生的最多的部分,在其他流程中同样会产生煤气水,并且成分含量差异明显。

鲁奇工艺调研报告

鲁奇工艺调研报告

鲁奇碎煤加压气化生产合成氨工艺调研报告●煤种适应性●鲁奇工艺及消耗定额●投资情况●初步结论及建议一、鲁奇炉的适应性煤种煤气化技术是由煤种决定的,从渭河化肥厂和天脊化肥厂的运行历史看,煤气化技术的好坏,取决于煤质的适应性。

可以说,成也是煤,败也是煤。

渭化由华亭煤取代黄陵煤后,装置才趋于稳定运行;天脊的鲁奇炉也是将洗精煤代替原贫瘦煤后,方步入正常轨道。

必须依据所拥有的(直接或间接)煤资源的煤质情况,来选择比较适合的煤气化技术。

从天脊煤化集团的调研看,鲁奇炉工艺对原料适应范围广,除黏结性较强的烟煤外,从褐煤到无烟煤均可气化。

⑴对煤的粒度要求一般加压气化要求入炉煤的粒度最大与最小之间的粒径比为5,在低负荷生产时可放宽到8。

最小粒度一般应大于6mm,最大粒度应控制在50mm以下。

⑵原料煤中水分含量不能太少,褐煤最大临界水分含量为34%,其它煤种应低于该数值,以保证气化的正常进行。

⑶煤中灰分含量对气化反应一般影响不大,鲁奇炉可气化灰分高达50%的煤,但依据经验,一般加压气化用煤的灰分在19%以下较为经济。

⑷由于鲁奇炉属于固态排渣移动床气化,一般要求灰熔点越高越好,最好高于1500℃。

⑸煤的黏结性对气化影响较大,根据实验及鲁奇公司的经验,加压气化煤种的自由膨胀系数一般应小于1,若自由膨胀系数大于1,则应在炉内上部设置搅拌装置;但自由膨胀系数不能大于7,鲁奇加压气化炉适应煤种为自由膨胀系数小于7的弱黏结性或不黏结性煤,对于黏结性较强的烟煤不适合于鲁奇加压气化炉。

天脊煤化使用的是本地王庄煤矿的低挥发分煤(贫瘦煤),其有关数据如下:①粒度分析供给气化炉的煤正常粒度范围为4~50mm,粒度分布为:②工业分析(分析基)③元素分析(无水无灰基)④干馏试验(无水无灰基)液态烃(重量%) 2.5热解水 1.8焦91.1干馏气+损失 4.6⑤灰熔点⑥灰分分析⑦自由膨胀指数,结焦指数自由膨胀指数(Fsi) 3结焦指数13二、鲁奇生产合成氨工艺及消耗定额现鲁奇炉已工业化有三代炉型。

鲁奇加压气化的工业应用及发展

鲁奇加压气化的工业应用及发展

鲁奇加压气化的工业应用及发展发布时间:2021-12-28T08:55:57.574Z 来源:《中国科技人才》2021年第22期作者:张鑫[导读] 证明以煤制气尤其是以鲁奇炉造气在我国拥有广阔的发展前景。

内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司内蒙古赤峰025350摘要:鲁奇加压气化的工业应用十分广泛,如以煤制氨、煤制油、煤制天然气,它可作为氨、甲醇、甲烷、合成原料气;它可以生产出纯氢气供金属冶炼使用,它可以作为气体燃料,还可以获得优质一氧化碳,并作为 C,化学品进一步深度加工成有机产品,它还可以联合发电等。

50年代中期,云南解放军化肥厂从前苏联引进了第一代鲁奇炉,以煤造气制合成氨。

70 年代末,沈阳加压气化厂用第一代鲁奇炉制取城市煤气。

80 年代初,山西天脊煤化工集团公司(原山西化肥厂) 从西德鲁奇公司成套引进第三代 Mark- IV 鲁奇炉,用于制取合成氨的原料气。

以后我国又建设了兰州煤气厂和哈尔滨气化厂,这 2 套装置已于 90 年代初相继投入运行,如今内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司也已经完成完全投产。

证明以煤制气尤其是以鲁奇炉造气在我国拥有广阔的发展前景。

关键词:鲁奇;气化;工业应用一、鲁奇炉结构简介鲁奇加压气化炉是一个结构复杂的组合设备,它由炉体与煤锁、灰锁等辅助设备组成。

1. 炉体炉体的主要功能是均匀布煤、布气、除灰,使气化剂与煤均匀接触,从而使固体煤转化为煤气。

炉体分为壳体和炉内件两部分。

国内各厂鲁奇炉壳体均采用水冷却双层夹套外壳,外壳体承受高压,内夹套仅承受夹套蒸汽通过气化炉床层的阻力。

不同之处是各厂的水夹套宽度及容积有所不同,夹套内外壳体由于温度不同所采取的吸收热膨胀的方式也不相同。

内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司的装置气化炉是圆筒形、双层夹套式容器,内外壳由钢板制成。

主要由炉体、煤锁、灰锁、炉篦、气化剂入口和煤气出口等设备部分组成。

在气化炉中进行加压气化可以提高反应速度,增加气化强度,提高生产能力,改善煤气质量。

碎煤加压气化技术

碎煤加压气化技术
“碎煤加压气化技术”是一项新型的技术,核心技术是以碎煤为原料,采用高压气体反应技术,在高温下将碎煤热解成燃料气和焦油。

该技术可以有效地提高碎煤的利用率,降低生产成本,减少环境污染,实现节能环保。

碎煤加压气化技术主要是利用碎煤在高温下发生反应,以达到节能减排、增收和改善环境等目的。

该技术原理是将碎煤和助剂放入反应容器,加入加压气体,在一定温度下,加压气体催化碎煤发生反应,将碎煤分解成燃料气和焦油,燃料气可以在后续的燃烧过程中增加燃烧效率,减少废弃物,同时焦油可以作为碳酸钙等原料进行后续加工。

碎煤加压气化技术具有节能环保、减少污染、提高碎煤利用率等优点,可以节约能源,减少碳排放,改善环境污染。

碎煤加压气化技术的可行性研究表明,其可行性非常高,并且成本较低,可用于工业应用,满足当前国家对节能减排的要求。

此外,碎煤加压气化技术的未来发展前景广阔,可以实现节能减排、减少污染,提高生产效率,降低生产成本,使碎煤资源得到有效利用。

同时,通过碎煤加压气化技术,可以满足现代化工业生产对高效、低污染、节能环保、高品质燃料气和材料的需求。

综上所述,碎煤加压气化技术具有众多优点,可用于工业应用,实现节能减排、减少污染,提高碎煤利用率等,对于维护资源,保护环境具有重要意义,因此这种技术未来发展前景广阔。

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鲁奇工艺加压气化基础刘凯.pptx

煤的工业分析
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在煤的工业分析中所测定的水分,分为原煤全水分(若来样符合应用煤状况,则称为应用煤水分)和分析煤样的水分。水分用定量法测定,全水分测定结果按下式计算:WQ=W1+ G1/G(100-W1)式中:WQ试样全水,%;W1试样在运输中损失的水分,%;G1试样干燥后的 失重,克;G试样的重量,克。
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2、灰分(A)(1)煤中灰分的来源: 煤的灰分是指煤中所有可燃物质完全燃烧以及煤中矿物质在一定温度下产生一系列分解,化合等复杂反应后剩下来的残渣。煤的灰分全部来自煤中的矿物质,但它的组成和重量与煤中矿物质不完全相同,因而确切地说,煤的灰分应称为灰分产率。煤中矿物质有不同的来源,一般可以分为以下三种:a、原生矿物质:它是由成煤植物本身所含有矿物质形 成,原生矿物质在煤中含量很少。b、次生矿物质:它是在成煤过程中由外界混到煤层中 的矿物质形成。
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固定床气化对煤的质量要求
2:挥发份:当工业煤气完全用作燃气时要求甲烷含量高、热值大,则可选用挥发分较高的煤做原料,所得煤气中甲烷含量较大。当煤气用作工业生产的合成气时,一般要求使用低挥发分、低硫的无烟煤、半焦或焦炭。变质程度轻的煤种,生产的煤气焦油产率高,含酚废水的处理量相应增加。对合成气来讲,甲烷可能成为一种不利的气体。要求煤种挥发分小于 10%。煤中挥发分变高,能造成副产品焦油和中油产率增大,粗煤气中二氧化碳增加,粗煤气产率下降,粗煤气耗块煤单耗随之增加。煤中挥发分低,煤气产率增加,气化炉运行更为经济。
煤的生成与分类
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(2)变质作用阶段:当地壳继续下沉和顶板加厚时,由于地热和顶板压力的提高,使得煤的变化逐渐脱离了成岩作用范畴,进入变质作用阶段。变质作用阶段是指在褐煤形成以后,沉降到地壳内很深的地方,受高温高压的影响改变了原来的性质和结构的过程。在变质因素的作用下,煤发生了物理、化学变化。变质作用的结果,煤中宫能团含量、挥发分产生率逐渐减小,碳含量逐渐增高,氢和氧含量逐渐减小,热稳定性有所提高。在自然中,从植物转变成煤的过程是一个由低级的发展过程,也由量变到质变的过程。如下表所示:

鲁奇-湿法气流床煤气化联合工艺制天然气初探

行初 步探讨 。
可大 幅降 低后续 甲烷合 成装 置 的负荷 ; 第二 , 煤 气 净 的氢 碳 比较高 ( . ~ . )较 为接 近合 成 甲烷 氢碳 比 2225,
为 34 『左右 的要求 , 可减 少 变 换 过程 负 荷 , 降低 生 产 能耗 ; 三 , 第 鲁奇 加压 气化 技术 实 现工 业煤 气 化生 产
( 北化工研究院 , 西 陕西 西 安 7 00 1 6 0)
摘 要 分析 了鲁奇 加压气化技 术和湿法气 流床气化技术 合成天然气 的工艺优势及 劣势 , 出了一 种将加压 提 鲁 奇气化技术 与湿法气 流床 气化技术联合 起来 的适 用于煤制天 然气 的煤气化 联合工艺 ,并对此 工艺 的工艺特 点 、 可能会 出现 的问题等进行 了初步探讨 。 关键 词 鲁奇 加压气 化 , 湿法 气流 床气化 , 联合 , 然气 , 洁生 产 天 清
天然气 消 费量将 达 到 l 0 0亿 m 『。 但 是 , 国 天 然 8 3] 1 我
气 储 量低 , 外依 存 度高 , 产 生活 用气 紧张 。20 对 生 09 年我 国天然气 供需 缺 口为 10 0 亿 , 预计 2 1 年缺 口 05 将达到 2 0 Il。天然气 资源 已明显 呈现 出供 不应 8 亿 l2 l] 3 求 的态 势 。以相对 富足 的煤 炭资 源作为 原料 , 通过气 化生产天然气在我国可能更具有 现实意义。 本 文 以鲁 奇加 压气 化 技术 和湿 法气 流 床气 化技 术为例 , 分析 这两种技 术应用 于天然气 生产领 域 的优 劣 , 对其联 合作 为天然气生 产过程 的煤气 化技术 进 并
然 气消 费量 仅为 2 8亿 m,20 3 3 09年 已 上涨 至 80亿 8
m。

鲁奇碎煤加压气化炉运行中的问题及防范措施探讨

鲁奇碎煤加压气化炉运行中的问题及防范措施探讨作者:刘金国来源:《中国新技术新产品》2016年第16期摘要:煤化工作为我国重要的能源生产行业,为我国经济建设的发展提供了重要的能源供应。

煤化工生产主要是以煤炭为原料,对其进行深加工进而获取能源的一种化工生产方式。

为了提高煤化工企业的生产效率,引进先进的生产设备是主要途径之一,鲁奇碎煤加压气化炉因为气化强度高,灰渣残炭少等优点而在我国的煤化工企业中得到了广泛的应用。

由于这种设备在我国使用的时间不长,所以在实际运行的过程中还存在很多的不足,需要逐渐地改进和完善,以发挥出更高的效能,为我国煤化工企业的发展创造更大的经济效益。

关键词:鲁奇炉;气化;运行;问题;改善措施中图分类号:TD844 文献标识码:A随着全球能源日益紧张的局面,对我国煤化工企业的生产产生了很大的挑战,我国的煤炭储量丰富,但是在油气方面相对匮乏,所以加大对煤炭的开采和深加工成为提高油气能源产量的重要途径。

鲁奇炉碎煤加压气化炉作为煤化工企业生产的重要设备,对我国煤化工企业的发展起到了重要的推动作用。

鲁奇气化炉经过德国鲁奇工程公司的技术改进,在性能方面不断地提升,从产气量、运行性能、能耗以及排放物等方面不断的改进。

虽然鲁奇炉具有诸多的优势,但是很多技术优势都是在国外有比较成功的应用案例,在我国有很多技术还无法解决,比如说因为煤种的原因会导致气化炉腐蚀,由于排放的废水成分比较复杂,难以达到工业排放标准,以及连续运行周期短、故障频发等,都是现阶段煤化工企业应用鲁奇炉所面对的问题。

所以在实际运行的过程中,还存在很多急待解决的问题,需要根据我国煤化工企业的实际生产状况,不断地改进和完善,从而有效地提高鲁奇炉的运行效率,提高废水处理工艺,确保鲁奇炉气化炉能够长期稳定的运行。

1.鲁奇碎煤加压气化炉运行中存在的问题1.1 煤种对鲁奇气化炉运行的影响因为煤化工中主要的原料的就是煤炭,所以不同的煤种会产生不同的生产效率,对于鲁奇气化炉也同样如此,由于煤种的原因不仅会对鲁奇气化炉产生腐蚀现象,而且会影响到鲁奇气化炉的连续稳定运行。

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鲁奇碎煤加压气化技术探索
摘要:本文从鲁奇加压气化特点入手,阐述了鲁奇加压气化原理,分析了鲁奇加压气化操作工艺条件。

关键词:鲁奇加压气化技术;原理;工艺
常压固定(移动)床气化炉生产的煤气热值低,煤气中二氧化碳含量高,气化强度低,生产能力小,不能满足合成气的质量要求。

为解决上述问题,人们研究发展加压固定(移动)床气化技术。

在加压固定(移动)床气化技术中,最著名的为鲁奇加压气化技术。

一、鲁奇加压气化概述
鲁奇加压气化采用的原料粒度为5~50mm,气化剂采用水蒸汽与纯氧,加压连续气化。

随着气化压力的提高,气化强度大幅提高,单炉制气能力可达75000~100000m2/h以上,而且煤气的热值增加。

鲁奇加压气化在制取合成气和城市煤气生产方面受到广泛重视。

1、鲁奇加压气化特点
鲁奇加压气化有以下优点。

(1)原料适应性
①原料适应范围广。

除粘结性较强的烟煤外,从褐煤到无烟煤均可气化。

②由于气化压力较高。

气流速度低,可气化较小粒度的碎煤。

③可气化水分、灰分较高的劣质煤。

(2)生产过程
①单炉生产能力大,最高可达100000m2/h(干基)。

②气化过程是连续进行的,有利于实现自动控制。

③气化压力高,可缩小设备和管道尺寸,大幅度提高气化炉的生产能力,并能改善煤气的质量;利用气化后的余压可以节省合成气加压能耗和进行长距离输送。

④气化较年轻的煤时,可以得到各种有价值的焦油、轻质油及粗酚等多种副产品;
⑤通过改变压力和后续工艺流程,可以制得H2/CO各种不同比例的化工合成原料气,拓宽了加压气化的应用范围。

2、鲁奇加压气化的缺点如下。

①蒸汽分解率低。

对于固态排渣气化炉,一般蒸汽分解率约为40%,蒸汽消耗较大,未分解的蒸汽在后序工段冷却,造成气化废水较多,废水处理工序流程长,投资高。

②需要配套相应的制氧装置,一次性投资较大。

二、鲁奇加压气化原理
1、化学反应
在气化炉内,在高温、高压下,煤受氧、水蒸汽、二氧化碳的作用,发生如下各种反应。

2、加压气化的实际过程
(1)气化过程热工特性
在实际的加压气化过程中,原料煤从气化炉的上部加入,在炉内从上至下依次经过干燥、干馏、半焦气化、残焦燃烧、灰渣排出等物理化学过程。

加压气化炉是一种自热式反应炉,通过在燃烧层中的C+O2→CO2这个主要反应,产生大量热量,这些热量提供给:
①气化层生成煤气的各还原反应所需的热量;
②煤的干馏与干燥所需热量;
③生成煤气与排出灰渣带出的显热;
④煤气带出物显热及气化炉设备散失的热量。

这种自热式过程热的利用效果好,热量损失小。

(2)燃料床层的分层及特性
在加压气化炉中,一般将床层反应特性由下至上划分为以下几层:灰渣层;燃烧层(氧化层);气化层(还原层);干馏层;干燥层。

灰渣层的主要功能是燃烧完毕的灰渣将气化剂加热。

以回收灰渣的热量,降低灰渣温度;燃烧层主要是焦渣与氧气的反应即C+O2→CO2,它为其他各层的反应提供了热量;气化层(也称还原层)是煤气产生的主要来源;干馏层及干燥层是燃料的准备阶段,煤中的吸附气体及有机物在干馏层析出。

不少研究工作者曾在加压气化的半工业试验中,研究燃料床中各层的分布状况和温度间的关系。

三、鲁奇加压气化操作工艺条件
1、压力
(1)压力对煤气组成的影响煤气的组成随压力的不同而变化。

随着气化压力的提高,煤气中的甲烷和二氧化碳含量增加,而氢气和一氧化碳含量减少,煤气的热值提高。

提高气化压力,可以提高煤气的热值.对生产城市煤气有利,但对生产合成原料气不利,故而气化压力的选择要综合考虑。

(2)压力对煤气产率的影响。

随着压力的升高,煤气产率下降。

煤气产率随压力升高而下降是由于生成气中甲烷量增多,从而使煤气总体积减少。

提高气化压力,气化反应向分子数减少的方向称动,即不利于氢气和一氧化碳的生成.也引起煤气产率的下降。

而加压使二氧化碳的含量增加,经过脱除二氧化碳后的净煤气产率又会相应下降。

(3)压力对氧气消耗量的影响。

气化过程中,甲烷生成反应为放热反应,这些反应热可为水蒸汽分解、二氧化碳还原等吸热反应提供热源。

因此,甲烷生成反应放出的热量即为气化炉内除碳燃烧反应以外的第二热源,从而减少了碳燃烧反应中氧的消耗。

故随气化压力的提高,氧气的消耗量减少。

(4)压力对气化炉生产能力的影响。

气化炉的生产能力取决于气化反应的化学反应速率和气固相的扩散速率。

在加压情况下。

反应速率和扩散速率均加快,对提高气化炉的生产能力有利。

2、气化层温度与气化剂温度
气化温度对煤气组成影响很大,随气化温度的升高,H2和CO含量升高,CO2和CH4含量降低。

气化温度的选择还与煤种和气化压力密切相关。

变质程度深的煤应有较高的反应温度。

对于固态排渣气化方式,气化温度的选择往往取决于煤灰熔化温度,气化温度必须低于煤灰熔化温度。

影响气化层温度最主要的因素是通入气化炉中气化剂的组成,即汽氧比,汽氧比下降,温度上升。

所以我们在不引起气化炉产生结渣和气质变坏的情况下,尽可能采用较低的汽氧比以保持较高的气化温度。

通常,生产城市煤气时,气化层温度一般控制在950~1050℃,生产合成原料气时可以提高到1200~1300℃。

气化剂温度是指气化剂入炉前的温度,提高气化剂温度可以减少用于预热气
化剂的热量消耗.从而减少氧气消耗量,较高的气化剂温度还有利于碳的燃烧反应的进行,使氧的利用率提高。

由于我公司采用汽提处理废水工艺,为节约能耗,设计汽提汽进气化炉做为气化剂。

汽化剂温度控制在285℃-295℃之间,保证气提汽入炉量。

3、汽氧比的选择
汽氧比是指气化剂中水蒸汽与氧气的比值。

汽氧比是调整、控制气化过程温度,改变煤气组成,影响副产品产量及质量的重要因素。

在一定的气化温度和煤气组成变化条件下,同一煤种汽氧比有一个变动的范围。

不同煤种的变动范围也不同。

随着煤的碳化度加深,反应活性变差,为提高生产能力,汽氧比应适当降低。

在加压气化生产中,各种煤种的汽氧比变动范围一般为:褐煤6~8,烟煤5~7,无烟煤4.5~6。

改变汽氧比,实际上是调整与控制气化过程的温度,在固态排渣炉中,首先应保证在燃烧过程中灰不熔融,在此基础上维持足够高的温度以保证煤完全气化。

在加压气化生产中.采用不同汽氧比,对煤气生产的影响主要有以下几个方面。

①在一定热负荷条件下,水蒸汽的消耗量随汽氧比的提高而增加,氧气的消耗量随汽氧比提高而相对减少。

水蒸汽量的变化幅度远远大于氧气量的变化幅度。

因此在实际生产中,要兼顾气化过程和消耗指标来考虑,在不引起气化炉产生结渣和气质变坏的情况下.尽可能采用较低的汽氧比。

②汽氧比的提高,使水蒸汽的分解率显著下降,这将加大煤气废水量。

不但浪费了水蒸汽,同时还加大了煤气冷却系统的热负荷,会使煤气废水处理系统的负荷增加。

③汽氧比的改变对煤气组成影响较大。

随着汽氧比的增加,气化炉内反应温度降低,煤气组成中一氧化碳含量减少,二氧化碳还原减少使煤气中二氧化碳与氢含量升高。

④汽氧比改变和炉内温度的变化对副产品焦油的性质也有所影响。

提高汽氧比以后,焦油中碱性组分下降,芳烃组分则显著增加。

参考文献
1、贺永德编,现代煤化工技术手册,北京:化工工业出版社,2005
2、许世森,张东亮,任永强编,大规模煤气化技术,北京:化学工业出版社,2006。

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