任务一气化方法的选择任务二生产的准备任务三应用生产原理确定.pptVIP

模块一基础知识

项目一煤炭气化生产的准备任务一气化方法的选择任务二生产的准备任务三应用生产原理确定工艺条件任务二生产的准备一、煤气的组成及性质1.加压固定床气化炉煤气组成及用途煤气中还含有焦油、半焦、轻质油、氨等化合物。因为一氧化碳含量少，所以这种气化方式多用于合成氨工业原料气生产。气体分子式体积比气体分子式体积比气体分子式体积比CO232.0%H2S0.2%CH412.5%O20.2%CO14.5%N21.0%C2H40.2%H238.3%其它1.1%2.加压流化床气化炉煤气组成及用途气体分子式体积比气体分子式体积比气体分子式体积比CO217.9%H2S微量CH45.6%O20.3%CO31.4%N2+Ar0.9%C2H40.2%H241.5%CH27.7煤气中还含有焦油、半焦、轻质油、氨等化合物，因为一氧化碳和氢气含量大于70%，甲烷含量少，所以多用于合成甲醇工业。3．气流床气化炉煤气组成及用途（1）以褐煤为原料，氧气和水蒸气为气化剂德士古气化煤气的组成气体分子式体积比气体分子式体积比气体分子式体积比CO218.46%H2S0.14%CH40.11%O20.3%CO38.4%N2+Ar1.48%C2H40.006%H241.35%CH27.7煤气中不含有焦油、半焦、轻质油、氨等化合物，因为一氧化碳和氢气含量80%左右，甲烷含量少，所以多用于合成甲醇工业生产。（2）以烟煤为原料，氧气和水蒸气为气化剂Shell气化煤气的组成煤气中不含有焦油、半焦、轻质油、氨等化合物，因为一氧化碳和氢气含量大于90%，所以多用于合成甲醇工业生产。气体分子式体积比气体分子式体积比气体分子式体积比CO21.6%H2S+微量CH45.6%O20.3%CO65.6%N2+Ar0.9%C2H40.2%H228.7%CH27.7二、气化原料煤的选择1.气化用煤的分类：第一类气化时不粘结也不产生焦油；第二类气化时粘结并产生焦油；第三类气化时不粘结但产生焦油；第四类气化时不粘结，能产生大量的甲烷；2.煤炭的性质对气化的影响（1）煤中水分对气化的影响对常压气化来讲，气化用煤中水分含量过高，气化时煤未被充分干燥后进入干馏段，影响干馏正常进行，进入气化段降低炉膛温度，使煤气的生成反应速率明显下降，从而降低了煤气的产率和气化率。对加压气化来讲，由于炉膛高，允许水分含量高点，干燥后气孔吸附气化剂的能力增强，气化速度加快，有利于气化。炉型不同对气化用煤的水分含量要求也不同：固定床，要求气化炉顶部温度必须高于煤气的露点温度，含水多有可能在顶部出现液态水；水分含量多使煤粒的热稳定变差，飞灰损失增加；后期废水处理费用增加。所以水分控制在8%-10%。流化床和气流床，含水量多会影响颗粒的流动性，因此要求含水量小于5%。结论：针对不同的炉型和气化的条件选择气化用煤的含水量指标煤中灰分高，不仅增加了运输费用，而且对气化产生影响：不利方面：气化剂和碳表面的接触面积减少，降低了气化效率；增加灰处理量，同时残碳损失也必然增加；消耗指标增加，净煤气产率下降。有利方面：使用高灰煤的同时也降低了成本。结论：加压气化炉排出的灰渣中碳含量在5%左右，常压气化炉在15%，对于液态排渣的气化炉，常在2%以下。（2）灰分含量对气化的影响（3）挥发分对气化的影响挥发分的多少影响煤气的组成，当煤气用作燃料时，要求甲烷含量高、热值大，选用挥发分较大的煤为原料。用作工业生产的合成气时，要求使用低挥发分、低硫的无烟煤、半焦或焦炭，因为变质程度浅的煤产生的焦油量大，易堵塞管道阀门，同时增加了含氰废水处理量。例如，合成氨工业要求挥发分小于10%结论：根据煤气的用途来选择不同质量的原料煤。如果是作为城市煤气，要选择挥发分高的煤作为气化原料；如果是作为化工合成气，要选择挥发分低的煤。（4）硫分对气化的影响气化用原料煤硫越低越好，在煤气中硫大部分以H2S和CS2的形式存在。如果制得的煤气用作燃料时，产生SO2排放到大气中污染环境。用作合成原料气时，会使催化剂中毒，增加后续工段的负担。结论：所以气化原料煤中硫含量越少越好。（5）粒度对气化的影响粒度越大，传热越慢，煤粒内外温差越大，粒内焦油蒸汽的扩散和停留时间增加，焦油的热分解加剧。煤的粒度太小，气化时颗粒有可能被带出去，从而使炉子的气化效率下降。煤的