導航:首頁 > 研究方法 > 煤炭用什麼方法得到合成氣

煤炭用什麼方法得到合成氣

發布時間:2022-05-28 01:13:12

Ⅰ 間歇式煤氣化制合成氣的步驟

摘要 1.常壓固定床間歇式無煙煤(或焦炭)氣化技術

Ⅱ 常見的煤氣化技術有哪幾種

煤炭氣化工藝可按壓力、氣化劑、氣化過程供熱方式等分類,常用的是按氣化爐內煤料與氣化劑的接觸方式區分,主要有以下形式。

3.1固定床氣化

固定床氣化也稱移動床氣化。固定床一般以塊煤或焦煤為原料。煤由氣化爐頂加入,氣化劑由爐底加入。流動氣體的上升力不致使固體顆粒的相對位置發生變化,即固體顆粒處於相對固定狀態,床層高度亦基本保持不變,因而稱為固定床氣化。另外,從宏觀角度看,由於煤從爐頂加入,含有殘炭的爐渣自爐底排出,氣化過程中,煤粒在氣化爐內逐漸並緩慢往下移動,因而又稱為移動床氣化。

固定床氣化的特性是簡單、可靠。同時由於氣化劑於煤逆流接觸,氣化過程進行得比較完全,且使熱量得到合理利用,因而具有較高的熱效率。固定床氣化爐常見有間歇式氣化(UGI)和連續式氣化(魯奇Lurgi)2種。前者用於生產合成氣時一定要採用白煤(無煙煤)或焦碳為原料,以降低合成氣中CH4含量,國內有數千台這類氣化爐,弊端頗多;後者國內有20多台爐子,多用於生產城市煤氣;該技術所含煤氣初步凈化系統極為復雜,不是公認的首選技術。

3.2流化床氣化

流化床氣化又稱為沸騰床氣化。其以小顆粒煤為氣化原料,這些細顆粒在自下而上的氣化劑的作用下,保持著連續不斷和無秩序的沸騰和懸浮狀態運動,迅速地進行著混合和熱交換,其結果導致整個床層溫度和組成的均一。流化床氣化能得以迅速發展的主要原因在於:(1)生產強度較固定床大。(2)直接使用小顆粒碎煤為原料,適應採煤技術發展,避開了塊煤供求矛盾。(3)對煤種煤質的適應性強,可利用如褐煤等高灰劣質煤作原料。

流化床氣化爐常見有溫克勒(Winkler)、灰熔聚(U-Gas)、循環流化床(CFB)、加壓流化床(PFB是PFBC的氣化部分)等。

3.3氣流床氣化

氣流床氣化是一種並流式氣化。從原料形態分有水煤漿、干煤粉2類;從專利上分,Texaco、Shell最具代表性。前者是先將煤粉製成煤漿,用泵送入氣化爐,氣化溫度1350~1500℃;後者是氣化劑將煤粉夾帶入氣化爐,在1500~1900℃高溫下氣化,殘渣以熔渣形式排出。在氣化爐內,煤炭細粉粒經特殊噴嘴進入反應室,會在瞬間著火,直接發生火焰反應,同時處於不充分的氧化條件下,因此,其熱解、燃燒以吸熱的氣化反應,幾乎是同時發生的。隨氣流的運動,未反應的氣化劑、熱解揮發物及燃燒產物裹夾著煤焦粒子高速運動,運動過程中進行著煤

如何將煤炭轉化為液體或氣體進行開發

液化 煤直接液化,即煤高壓加氫液化,即煤高壓加氫液化。隨著世界石油資源不斷減少,而後進一步加工成化工。 * J6 S( J K7 Y4 \、液體和固體產品或半產品,可以生產人造石油和化學產品。煤直接液化、液體和固體燃料以及化學品的過程?/,煤的液化產品將替代目前的天然石油; f0 B2 m( H 以煤為原料、電石化學;煤氣化生產的合成氣是合成液體燃料等多種產品的原料。在石油短缺時; K( i5 I',以及焦油加工和電石乙炔化工等、干餾。煤的氣化在煤化工中佔有重要地位。) `; j Y 經化學方法將煤炭轉換為氣體、煤氣化等,煤化工有著廣闊的前景;6 }",用於生產各種氣體燃料。包括焦化; E* ~7 d& g& O5 r 主要包括煤的氣化 ,是潔凈的能源。,煤的液化產品將替代目前的天然石油! o# ,經化學加工使煤轉化為氣體、能源產品的工業,可以生產人造石油和化學產品。在石油短缺時,有利於提高人民生活水平和環境保護

Ⅳ 煤炭液化方法有幾種

1 煤基間接液化
煤基間接液化是將煤氣化製得合成氣(CO+H2)以後,再在催化劑作用下合成油品和化學品
的工藝過程。早在上世紀20年代德國就開始了煤的間接液化技術研究,並於1936首先建成工業
規模的合成油廠。到1955年,世界上已有18個合成油工廠,總生產能力達到100萬噸油/年。目
前,國外商業化的煤間接液化典型技術是南非SASOL公司的F-T合成技術。SASOL-I廠始建於1955
年。七十年代石油危機後,於1980年和1982年又相繼建成了SASOL -II廠和SASOL III廠。目
前,三個廠年處理煤炭總計達4590萬噸。主要產品為汽油、柴油、蠟、燃氣、氨、乙烯、丙
烯、聚合物、醇、醛、酮等113種,總產量達760萬噸,其中油品佔60%左右,保證了全南非28%
的汽油、柴油供給量[1]。SAS固定流化床反應器是迄今為止最大的F-T合成反應器,直徑
10.7m,高28m,單台生產能力達到2500噸/天。
除南非SASOL公司的F-T合成技術外,荷蘭Shell公司的SMDS技術(在馬來西亞建廠)、Mobil
公司的MTG合成技術(在紐西蘭建廠)等都是已商業化的間接液化技術,但均以天然氣為原料。
國外一些先進的但未商業化的合成技術還包括丹麥Topsoe公司的Tigas技術和美國Mobil公司的
STG技術等。我國自上世紀80年代初恢復煤基間接液化技術的研究,山西煤化所已開發出固定床
兩段法合成(簡稱MFT)工藝和漿態床—固定床兩段合成(簡稱SMFT)工藝,先後完成了MFT工藝的小
試、模試、中間試驗、工業性試驗及SMFT工藝的模試,另外也進行了兩類合成催化劑的長周期
運行試驗。上述研究均取得了較為滿意的結果。目前,國內技術存在的主要問題是如何快速形
成自己的知識產權,並將合成裝置放大,以適應產業化的步伐。
2 直接液化
煤直接液化是煤在適當的溫度和壓力條件下,直接催化加氫裂化,使其降解和加氫轉化為液
體油品的工藝過程,煤直接液化也稱加氫液化。煤直接液化技術研究也始於上世紀初的德國,
1927年在Leuna建成世界上第一個10萬噸/年直接液化廠。1936~1943年間,德國先後建成11套
直接液化裝置,1944年總生產能力達到400萬噸/年,為德國在第二次世界大戰中提供了近三分
之二的航空燃料和50%的汽車及裝甲車用油[2]。第二次世界大戰結束,美國、日本、法國、意
大利及前蘇聯等國相繼開展了煤直接液化技術研究。50年代後期,由於中東地區廉價石油的大
量開發,使煤直接液化技術的發展由此處於停滯狀態。1973年,爆發石油危機,煤炭液化技術
重新活躍起來。德國、美國及日本在原有技術基礎上開發出一些煤直接液化新工藝,其中研究
工作重點是降低反應條件的苛刻度,從而達到降低液化油生產成本的目的。目前不少國家已經
完成了中間放大試驗,為建立商業化示範廠奠定了基礎。典型的煤直接液化工藝主要包括德國
IGOR工藝(裝置規模200噸/天)、美國HTI工藝(裝置規模600噸/天)及日本NEDOL工藝(裝
置規模150噸/天)。
我國從上世紀70年代末開始煤直接液化技術的開發。20多年來,北京煤化學研究所對我國上
百個煤種進行了直接液化試驗研究,並開發出高活性煤直接液化催化劑,同時也進行了煤液化
油品的提質加工研究。1997~2000年,北京煤化學研究所分別同德國、日本及美國有關部門及
企業合作,完成了神華煤、雲南先鋒煤及黑龍江依蘭煤在國外中試裝置上的放大試驗研究。目
前,我國神華集團250萬噸/年煤直接液化項目的一期工程已經全面啟動。

Ⅳ 煤氣化制合成氣間歇式制氣法由哪些過程組成

該法的缺點對原料煤的質量要求較高,只能用無煙塊煤、焦炭、無煙粉煤製成的型煤(通常稱優質煤),才能生產出合格的合成氣,因此成本比較高。當試用占我國煤炭資源近50%的年青煤包括褐煤、長焰煤、不粘煤、弱粘煤等(通稱年青煤或劣質煤)造氣時,由於粗煤氣中的焦油和甲烷含量較高,有效成份(CO+H2)較低,故不宜直接作為合成氣的原料。因此,如何在現有中小型合成氨廠裝置的基礎上,開發用年青煤為原料生產出合格的合成氣的技術(或方法)已成為我國氮肥工業的重大課題。
國外,採用年青煤造氣,已經工業化的有魯奇加壓氣化法、K-T法、溫克勒法和德士古法。由於這些方法的生產工藝過程中均需要純氧作為氣化介質,因而需要龐大的空分裝置為其提供純氧,一次性投資大、成本高。所以這些方法亦不適用於我國大量中小型合成氨廠的改造。
本發明的目的在於開發一種可基本上利用我國中小型合成氨廠造氣工段的現有裝置(僅添加少量的設備)以年青煤為原料製造優質合成氣的方法。
本發明的構思是這樣的以年青煤為原料,利用已有的水煤氣發生爐生產粗煤氣,粗煤氣通過裂介轉化器,使其中的焦油蒸氣和霧滴、甲烷和其他烴類經過熱裂介、催化裂介和轉化反應,轉變成合成氣中的有效成份-一氧化碳和氫氣。
本發明亦是這樣實現的在裂介轉化器中,裝入以年青煤為原料製得的半焦作為反應劑,並添加少量的無機化合物為催化劑。在操作中,反應劑兼起固體載熱體的供熱作用,並在裂介轉化器內形成低溫區、中溫區和高溫區,當來自水煤氣發生爐的粗煤氣進入裂介轉化器後,粗煤氣中的焦油蒸氣和霧滴在低溫區和中溫區發生冷凝、碰撞沉降、物理吸附、再分解等反應,同時與粗煤氣中的過剩水蒸氣、二氧化碳也發生轉化反應,生成烷烴、烯烴、一氧化碳等氣體。該氣體經過高溫區時,其中烷烴和烯烴既在焦炭的內外表面進行非均相熱裂介反應,也與粗煤氣中的過剩水蒸氣、二氧化碳發生轉化反應,同時粗煤氣中過剩水蒸氣、二氧化碳也與沉積在焦炭表面上的活性碳分子和焦炭反應,轉化成合成氣中的有效成份-一氧化碳和氫氣。使合成氣中的有效成份(CO+H2)由原來粗煤氣中的80%左右提高到95%以上,通常可達到98%左右;合成氣中CH4的含量由粗煤氣中的3.3%下降至0.3~0.7%;CO2的含量由煤氣中的13~16%下降至0.5~1.5%。由上可見,用本發明的方法可以獲得優質的合格合成氣。
本發明所說的低溫區的溫度可以為250~450℃,但以400~450℃為佳;中溫區的溫度變化范圍可以為450~850℃,但以800~850℃為佳;高溫區的溫度變化范圍可以為850~1300℃,但操作溫度以1000~1100℃為宜。
當粗煤氣通過低溫區進入中溫區後,只要在850℃下停留時間≥0.8秒,則從中溫區出來的氣體不再含有焦油。這不僅由於裂介轉化器中的半焦對焦油蒸氣有吸附等作用,而且主要由於焦油蒸氣在焦炭表面發生熱裂介、催化裂介、以及與粗煤氣中的過剩水蒸氣、二氧化碳發生轉化反應的結果。

Ⅵ 煤炭氣化技術的煤氣化工藝

煤炭氣化技術雖有很多種不同的分類方法,但一般常用按生產裝置化學工程特徵分類方法進行分類,或稱為按照反應器形式分類。氣化工藝在很大程度上影響煤化工產品的成本和效率,採用高效、低耗、無污染的煤氣化工藝(技術)是發展煤化工的重要前提,其中反應器便是工藝的核心,可以說氣化工藝的發展是隨著反應器的發展而發展的,為了提高煤氣化的氣化率和氣化爐氣化強度,改善環境,新一代煤氣化技術的開發總的方向,氣化壓力由常壓向中高壓(8.5 MPa)發展;氣化溫度向高溫(1500~1600℃)發展;氣化原料向多樣化發展;固態排渣向液態排渣發展。 固定床氣化也稱移動床氣化。固定床一般以塊煤或焦煤為原料。煤由氣化爐頂加入,氣化劑由爐底加入。流動氣體的上升力不致使固體顆粒的相對位置發生變化,即固體顆粒處於相對固定狀態,床層高度亦基本保持不變,因而稱為固定床氣化。另外,從宏觀角度看,由於煤從爐頂加入,含有殘炭的爐渣自爐底排出,氣化過程中,煤粒在氣化爐內逐漸並緩慢往下移動,因而又稱為移動床氣化。
固定床氣化的特性是簡單、可靠。同時由於氣化劑於煤逆流接觸,氣化過程進行得比較完全,且使熱量得到合理利用,因而具有較高的熱效率。
固定床氣化爐常見有間歇式氣化(UGI)和連續式氣化(魯奇Lurgi)2種。前者用於生產合成氣時一定要採用白煤(無煙煤)或焦碳為原料,以降低合成氣中CH4含量,國內有數千台這類氣化爐,弊端頗多;後者國內有20多台爐子,多用於生產城市煤氣;該技術所含煤氣初步凈化系統極為復雜,不是公認的首選技術。
(1)、固定床間歇式氣化爐(UGI)
以塊狀無煙煤或焦炭為原料,以空氣和水蒸氣為氣化劑,在常壓下生產合成原料氣或燃料氣。該技術是30年代開發成功的,投資少,容易操作,目前已屬落後的技術,其氣化率低、原料單一、能耗高,間歇制氣過程中,大量吹風氣排空,每噸合成氨吹風氣放空多達5 000 m3,放空氣體中含CO、CO2、H2、H2S、SO2、NOx及粉灰;煤氣冷卻洗滌塔排出的污水含有焦油、酚類及氰化物,造成環境污染。我國中小化肥廠有900餘家,多數廠仍採用該技術生產合成原料氣。隨著能源政策和環境的要來越來越高,不久的將來,會逐步為新的煤氣化技術所取代。
(2)、魯奇氣化爐
30年代德國魯奇(Lurgi)公司開發成功固定床連續塊煤氣化技術,由於其原料適應性較好,單爐生產能力較大,在國內外得到廣泛應用。氣化爐壓力(2.5~4.0)MPa,氣化反應溫度(800~900)℃,固態排渣,氣化爐已定型(MK~1~MK-5),其中MK-5型爐,內徑4.8m,投煤量(75~84)噸/h,粉煤氣產量(10~14)萬m3/h。煤氣中除含CO和H2外,含CH4高達10%~12%,可作為城市煤氣、人工天然氣、合成氣使用。缺點是氣化爐結構復雜、爐內設有破粘和煤分布器、爐篦等轉動設備,製造和維修費用大;入爐煤必須是塊煤;原料來源受一定限制;出爐煤氣中含焦油、酚等,污水處理和煤氣凈化工藝復雜、流程長、設備多、爐渣含碳5%左右。針對上述問題,1984年魯奇公司和英國煤氣公司聯合開發了液體排渣氣化爐(BGL),特點是氣化溫度高,灰渣成熔融態排出,炭轉化率高,合成氣質量較好,煤氣化產生廢水量小並且處理難度小,單爐生產能力同比提高3~5倍,是一種有發展前途的氣化爐。 流化床氣化又稱為沸騰床氣化。其以小顆粒煤為氣化原料,這些細顆粒在自下而上的氣化劑的作用下,保持著連續不斷和無秩序的沸騰和懸浮狀態運動,迅速地進行著混合和熱交換,其結果導致整個床層溫度和組成的均一。流化床氣化能得以迅速發展的主要原因在於:(1)生產強度較固定床大。(2)直接使用小顆粒碎煤為原料,適應採煤技術發展,避開了塊煤供求矛盾。(3)對煤種煤質的適應性強,可利用如褐煤等高灰劣質煤作原料。
流化床氣化爐常見有溫克勒(Winkler)、灰熔聚(U-Gas)、循環流化床(CFB)、加壓流化床(PFB是PFBC的氣化部分)等。
(1)、循環流化床氣化爐CFB
魯奇公司開發的循環流化床氣化爐(CFB)可氣化各種煤,也可以用碎木、樹皮、城市可燃垃圾作為氣化原料,水蒸氣和氧氣作氣化劑,氣化比較完全,氣化強度大,是移動床的2倍,碳轉化率高(97%),爐底排灰中含碳2%~3%,氣化原料循環過程中返回氣化爐內的循環物料是新加入原料的40倍,爐內氣流速度在(5~7)m/s之間,有很高的傳熱傳質速度。氣化壓力0.15MPa。氣化溫度視原料情況進行控制,一般控制循環旋風除塵器的溫度在(800~1050)℃之間。魯奇公司的CFB氣化技術,在全世界已有60多個工廠採用,正在設計和建設的還有30多個工廠,在世界市場處於領先地位。
CFB氣化爐基本是常壓操作,若以煤為原料生產合成氣,每公斤煤消耗氣化劑水蒸氣1.2kg,氧氣0.4kg,可生產煤氣 (l.9~2.0)m3。煤氣成份CO+H2>75%,CH4含量2.5%左右, CO215%,低於德士古爐和魯奇MK型爐煤氣中CO2含量,有利於合成氨的生產。
(2)、灰熔聚流化床粉煤氣化技術
灰熔聚煤氣化技術以小於6mm粒徑的乾粉煤為原料,用空氣或富氧、水蒸氣作氣化劑,粉煤和氣化劑從氣化爐底部連續加入,在爐內(1050~1100)℃的高溫下進行快速氣化反應,被粗煤氣夾帶的未完全反應的殘碳和飛灰,經兩極旋風分離器回收,再返回爐內進行氣化,從而提高了碳轉化率,使灰中含磷量降低到10%以下,排灰系統簡單。粗煤氣中幾乎不含焦油、酚等有害物質,煤氣容易凈化,這種先進的煤氣化技術中國已自行開發成功。該技術可用於生產燃料氣、合成氣和聯合循環發電,特別用於中小氮肥廠替代間歇式固定床氣化爐,以煙煤替代無煙煤生產合成氨原料氣,可以使合成氨成本降低15%~20%,具有廣闊的發展前景。
U-Gas在上海焦化廠(120噸煤/天)1994年11月開車,長期運轉不正常,於2002年初停運;中科院山西煤化所開發的ICC灰熔聚氣化爐,於2001年在陝西城化股份公司進行了100噸/天制合成氣工業示範裝置試驗。CFB、PFB可以生產燃料氣,但國際上尚無生產合成氣先例;Winkler已有用於合成氣生產案例,但對粒度、煤種要求較為嚴格,甲烷含量較高(0.7%~2.5%),而且設備生產強度較低,已不代表發展方向。 氣流床氣化是一種並流式氣化。從原料形態分有水煤漿、干煤粉2類;從專利上分,Texaco、Shell最具代表性。前者是先將煤粉製成煤漿,用泵送入氣化爐,氣化溫度1350~1500℃;後者是氣化劑將煤粉夾帶入氣化爐,在1500~1900℃高溫下氣化,殘渣以熔渣形式排出。在氣化爐內,煤炭細粉粒經特殊噴嘴進入反應室,會在瞬間著火,直接發生火焰反應,同時處於不充分的氧化條件下,因此,其熱解、燃燒以吸熱的氣化反應,幾乎是同時發生的。隨氣流的運動,未反應的氣化劑、熱解揮發物及燃燒產物裹夾著煤焦粒子高速運動,運動過程中進行著煤焦顆粒的氣化反應。這種運動狀態,相當於流化技術領域里對固體顆粒的「氣流輸送」,習慣上稱為氣流床氣化。
氣流床氣化具有以下特點:(1)短的停留時間(通常1s);(2)高的反應溫度(通常1300-1500℃);(3)小的燃料粒徑(固體和液體,通常小於0.1mm);(4)液態排渣。而且,氣流床氣化通常在加壓(通常20-50bar)和純氧下運行。
氣流床氣化主要有以下幾種分類方式:
(1)根據入爐原料的輸送性能可分為干法進料和濕法進料;
(2)根據氣化壓力可分為常壓氣化和加壓氣化;
(3)根據氣化劑可分為空氣氣化和氧氣氣化;
(4)根據熔渣特性可分為熔渣氣流床和非熔渣氣流床。
在熔渣氣流床氣化爐中,燃料灰分在氣化爐中熔化。熔融的灰分在相對較冷的壁面上凝聚並最終形成一層保護層,然後液態熔渣會沿著該保護層從氣化爐下部流出。熔渣的數量應保證連續的熔渣流動。通常,熔渣質量流應至少佔總燃料流的6%。為了在給定的溫度下形成具有合適粘度的液態熔渣,通常在燃料中添加一種被稱為助熔劑的物質。這種助熔劑通常是石灰石和其它一些富含鈣基的物質。在非熔渣氣流床氣化爐中,熔渣並不形成,這就意味著燃料必須含有很少量的礦物質和灰分,通常最大的灰分含量是1%。非熔渣氣流床氣化爐由於受原料的限制,因此工業上應用的較少。
氣流床對煤種(煙煤、褐煤)、粒度、含硫、含灰都具有較大的兼容性,國際上已有多家單系列、大容量、加壓廠在運作,其清潔、高效代表著當今技術發展潮流。
乾粉進料的主要有K-T(Koppres-Totzek)爐、Shell- Koppres爐、Prenflo爐、Shell爐、GSP爐、ABB-CE爐,濕法煤漿進料的主要有德士古(Texaco)氣化爐、Destec爐。
(1)、德士古(Texaco)氣化爐
美國Texaco(2002年初成為Chevron公司一部分,2004年5月被GE公司收購)開發的水煤漿氣化工藝是將煤加水磨成濃度為60~65%的水煤漿,用純氧作氣化劑,在高溫高壓下進行氣化反應,氣化壓力在3.0~8.5MPa之間,氣化溫度1400℃,液態排渣,煤氣成份CO+H2為80%左右,不含焦油、酚等有機物質,對環境無污染,碳轉化率96~99%,氣化強度大,爐子結構簡單,能耗低,運轉率高,而且煤適應范圍較寬。目前Texaco最大商業裝置是Tampa電站,屬於DOE的CCT-3,1989年立項,1996年7月投運,12月宣布進入驗證運行。該裝置為單爐,日處理煤2000~2400噸,氣化壓力為2.8MPa,氧純度為95%,煤漿濃度68%,冷煤氣效率~76%,凈功率250MW。
Texaco氣化爐由噴嘴、氣化室、激冷室(或廢熱鍋爐)組成。其中噴嘴為三通道,工藝氧走一、三通道,水煤漿走二通道,介於兩股氧射流之間。水煤漿氣化噴嘴經常面臨噴口磨損問題,主要是由於水煤漿在較高線速下(約30m/s)對金屬材質的沖刷腐蝕。噴嘴、氣化爐、激冷環等為Texaco水煤漿氣化的技術關鍵。
80年代末至今,中國共引進多套Texaco水煤漿氣化裝置,用於生產合成氣,我國在水煤漿氣化領域中積累了豐富的設計、安裝、開車以及新技術研究開發經驗與知識。
從已投產的水煤漿加壓氣化裝置的運行情況看,主要優點:水煤漿制備輸送、計量控制簡單、安全、可靠;設備國產化率高,投資省。由於工程設計和操作經驗的不完善,還沒有達到長周期、高負荷、穩定運行的最佳狀態,存在的問題還較多,主要缺點:噴嘴壽命短、激冷環壽命僅一年、褐煤的制漿濃度約59%~61%;煙煤的制漿濃度為65%;因汽化煤漿中的水要耗去煤的8%,比干煤粉為原料氧耗高12%~20%,所以效率比較低。
(2)、Destec(Global E-Gas)氣化爐
Destec氣化爐已建設2套商業裝置,都在美國:LGT1(氣化爐容量2200噸/天,2.8MPa,1987年投運)與Wabsh Rive(二台爐,一開一備,單爐容量2500噸/天,2.8MPa,1995年投運)爐型類似於K-T,分第一段(水平段)與第二段(垂直段),在第一段中,2個噴嘴成180度對置,藉助撞擊流以強化混合,克服了Texaco爐型的速度成鍾型(正態)分布的缺陷,最高反應溫度約1400℃。為提高冷煤氣效率,在第二階段中,採用總煤漿量的10%~20%進行冷激(該點與Shell、Prenflo的循環沒氣冷激不同),此處的反應溫度約1040℃,出口煤氣進火管鍋爐回收熱量。熔渣自氣化爐第一段中部流下,經水冷激固化,形成渣水漿排出。E-Gas氣化爐採用壓力螺旋式連續排渣系統。
Global E-Gas氣化技術缺點為:二次水煤漿停留時間短,碳轉化率較低;設有一個龐大的分離器,以分離一次煤氣中攜帶灰渣與二次煤漿的灰渣與殘炭。這種爐型適合於生產燃料氣而不適合於生產合成氣。
(3)、Shell氣化爐
最早實現工業化的乾粉加料氣化爐是K-T爐,其它都是在其基礎之上發展起來的,50年代初Shell開發渣油氣化成功,在此基礎上,經歷了3個階段:1976年試驗煤炭30餘種;1978年與德國Krupp-Koppers(krupp-Uhde公司的前身)合作,在Harburg建設日處理150t煤裝置;兩家分手後,1978年在美國Houston的Deer Park建設日處理250t高硫煙煤或日處理400t高灰分、高水分褐煤。共費時16年,至1988年Shell煤技術運用於荷蘭Buggenum IGCC電站。該裝置的設計工作為1.6年,1990年10月開工建造,1993年開車,1994年1月進入為時3年的驗證期,目前已處於商業運行階段。單爐日處理煤2000t。
Shell氣化爐殼體直徑約4.5m,4個噴嘴位於爐子下部同一水平面上,沿圓周均勻布置,藉助撞擊流以強化熱質傳遞過程,使爐內橫截面氣速相對趨於均勻。爐襯為水冷壁(Membrame Wall),總重500t。爐殼於水冷管排之間有約0.5m間隙,做安裝、檢修用。
煤氣攜帶煤灰總量的20%~30%沿氣化爐軸線向上運動,在接近爐頂處通入循環煤氣激冷,激冷煤氣量約占生成煤氣量的60%~70%,降溫至900℃,熔渣凝固,出氣化爐,沿斜管道向上進入管式余熱鍋爐。煤灰總量的70%~80%以熔態流入氣化爐底部,激冷凝固,自爐底排出。
粉煤由N2攜帶,密相輸送進入噴嘴。工藝氧(純度為95%)與蒸汽也由噴嘴進入,其壓力為3.3~3.5MPa。氣化溫度為1500~1700℃,氣化壓力為3.0MPa。冷煤氣效率為79%~81%;原料煤熱值的13%通過鍋爐轉化為蒸汽;6%由設備和出冷卻器的煤氣顯熱損失於大氣和冷卻水。
Shell煤氣化技術有如下優點:採用干煤粉進料,氧耗比水煤漿低15%;碳轉化率高,可達99%,煤耗比水煤漿低8%;調解負荷方便,關閉一對噴嘴,負荷則降低50%;爐襯為水冷壁,據稱其壽命為20年,噴嘴壽命為1年。主要缺點:設備投資大於水煤漿氣化技術;氣化爐及廢鍋爐結構過於復雜,加工難度加大。
我公司直接液化項目採用此技術生產氫氣。
(4)、GSP氣化爐
GSP(GAS Schwarze Pumpe)稱為「黑水泵氣化技術」,由前東德的德意志燃料研究所(簡稱DBI)於1956年開發成功。目前該技術屬於成立於2002年未來能源公司(FUTURE ENERGY GmbH)(Sustec Holding AG子公司)。GSP氣化爐是一種下噴式加壓氣流床液態排渣氣化爐,其煤炭加入方式類似於shell,爐子結構類似於德士古氣化爐。1983年12月在黑水泵聯合企業建成第一套工業裝置,單台氣化爐投煤量為720噸/天,1985年投入運行。GSP氣化爐目前應用很少,僅有5個廠應用,我國還未有一台正式使用,寧煤集團(我公司控股)將要引進此技術用於煤化工項目。
總之,從加壓、大容量、煤種兼容性大等方面看,氣流床煤氣化技術代表著氣化技術的發展方向,水煤漿和干煤粉進料狀態各有利弊,界限並不十分明確,國內技術界也眾說紛紜。

Ⅶ 煤氣化的基本原理

煤氣化原理氣化過程是煤炭的一個熱化學加工過程。它是以煤或煤焦為原料,以氧氣T (空氣、富氧或工業純氧)、水蒸氣作為氣化劑,在高溫高壓下通過化學反應將煤或媒焦中的可燃部分轉化為可燃性氣體的工藝過程。氣化時所得的可燃氣體成為煤氣,對於做化工原料用的煤氣般稱為合成氣(合成氣除了以煤炭為原料外,還可以採用天然氣、重質石油組分等力原料),進行氣化的設備稱為煤氣發生爐或氣化爐。 煤發氣化包含一系列物理、化學變化。一般 包括熱解和氣化和燃燒四個階段。乾燥屬於物理變化,隨著溫度的升高,煤中的水分受熱蒸發。其他屬於化學變化,燃燒也可以認為是氣化的一部分。煤在氣化爐中乾燥以後,隨著溫度的進一步升高,煤分子發生熱分解反應,生成大量揮發性物質(包括干餾煤氣、焦油和熱解水等),同時煤粘結成半焦。煤熱解後形成的半焦在更高的溫度下與通入氣化爐的氣化劑發生化學反應,生成以一氧化碳、氫氣、甲烷及二氧化碳、氮氣、硫化氫、水等為主要成分的氣態產物,即粗煤氣。氣化反應包括很多的化學反應,主要是碳、水、氧、氫、氧化碳、 二 氧化碳相互間的反應,其中碳 與氧的反應又稱燃燒反應,提供氣化過程的熱量。

主要反應,王水蒸氣轉化反應C+H20-CO+H2131KJ/mol
2、水煤氣變換反應CO+H2O-CO2+H2+42KJ/mol
3、部分氧化反應C+0.5 02=C0+111KJ/mol4、完全氧化(燃燒)反應C+O2=CO2+394KJ/mol
5、甲烷化反應CO+2H2=CH4+74KJ/mol 6、Boudouard反應C+CO2=2CO-172K/mol

Ⅷ 從煤中可以提煉出哪些提煉物

煤液化:煤氣。

煤干餾:焦爐氣、粗氨水、粗苯(主要成分:苯、甲苯、二甲苯)、煤焦油(主要成分:苯、甲苯、二甲苯、酚類、萘、瀝青)、焦炭。

Ⅸ 關於煤制氣的一些工藝方法

主要流程為:原煤經過備煤單元處理後,經煤鎖送入氣化爐。蒸汽和來自空分的氧氣作為氣化劑從氣化爐下部噴入。在氣化爐內煤和氣化劑逆流接觸,煤經過乾燥、干餾和氣化、氧化後,生成粗合成氣。粗合成氣的主要組成為氫氣、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、硫化氫、油和高級烴,粗合成氣經急冷和洗滌後送入變換單元。粗合成氣經過部分變換和工藝廢熱回收後進入酸性氣體脫除單元。粗合成氣經酸性氣體脫除單元脫除硫化氫和二氧化碳及其它雜質後送入甲烷化單元。在甲烷化單元內,原料氣經預熱後送入硫保護反應器,脫硫後依次進入後續甲烷化反應器進行甲烷化反應,得到合格的天然氣產品,再經壓縮乾燥後送入天然氣管網。

Ⅹ 煤變成合成氣

①煤粉加壓氣化制備合成氣過程涉及化學變化和物理變化,故正確;
②煤粉加壓氣化制備合成氣過程涉及化學變化,同時發生了物理變化,故錯誤;
③一氧化碳燃燒生成二氧化碳,氫氣燃燒生成水,該技術實現了煤的清潔,高效利用,故正確;
④化石燃料和植物燃料具備化學能,化學能來源於太陽能,所以化石燃料和植物燃料燃燒時放出的能量均來源於太陽能,故正確;
故選:C.

閱讀全文

與煤炭用什麼方法得到合成氣相關的資料

熱點內容
野釣小羅非鬧窩解決方法 瀏覽:284
木扶手與立柱連接方法 瀏覽:532
打伊藤的最佳方法 瀏覽:369
來電顯示位置在哪裡設置方法 瀏覽:401
單元閥安裝方法 瀏覽:549
一個口腔里潰瘍最快解決方法 瀏覽:652
魚石脂軟膏的使用方法 瀏覽:524
蘋果手機的通知聲音怎麼設置在哪裡設置方法 瀏覽:868
七年級上冊數學練習題計算方法 瀏覽:577
sbs包管子簡單方法 瀏覽:83
魚貝類品質評定方法有哪些 瀏覽:837
水泵灌注樁施工方法視頻 瀏覽:799
方管厚度不一致的立角焊方法技巧 瀏覽:134
醋鵝子做醋方法步驟 瀏覽:53
召喚電腦靈魂的方法 瀏覽:114
馬拉松訓練方法講解 瀏覽:422
中國現代文學研究方法論集 瀏覽:416
情感滲透的方法有哪些 瀏覽:749
用牛尿洗頭的正確方法 瀏覽:894
抓羽毛球拍子正確方法 瀏覽:766