气化炉原理 煤气化工艺主要有哪些?煤气化的基本原理

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发布时间: 2021-01-01 08:22:28
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中国的煤气化技术近年来已经成熟并迅速发展。煤气化是一个热化学过程。以煤或煤焦为原料,以氧气(空气体、富氧或纯氧)、蒸汽或氢气为气化剂,通过高温化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为气体燃料或下游原料。

煤气化工艺主要有哪些?

1.固定床气化过程

以鲁奇移动床加压气化为代表的先进固定床气化工艺,其主要优点包括:(1)可以使用劣质煤气化;加压气化生产能力高;耗氧量低,是目前三种气化方式中耗氧量最低的;鲁奇炉是逆气化。煤在炉内的停留时间长达1h。反应炉操作温度和炉出口气体温度低,碳效率和气化效率高。虽然鲁奇气化工艺有很多优点,但固定床气化只能使用不粘块煤作为原料,不仅原料昂贵,气化强度低,而且气固逆流换热。粗煤气中含有较多的酚类和焦油,延长了净化过程,增加了投资和成本。

2.气流床气化过程

德士古炉、K-T炉、壳牌-脾炉和以煤粉为原料的气流床在极高的温度(1300-1500℃)下运行,气化强度极高,单炉容量2500。煤/天,国内进口德士古炉也达到400-700煤/天。该气体不含焦油和酚类,非常适合化工生产和高级

气流床气化工艺的优点包括:煤种范围广、工艺灵活、合成气质量高、气化压力高、产能高、无环境污染、三废处理方便。这种工艺的缺点是高温气化要求煤灰熔点低(小于1300℃),以使灰易于排出。灰分低(小于10%-15%),否则需添加熔剂(CaO或Fe2O3),增加运行成本,对我国煤炭的使用特别不利。此外,高温气化炉的耐火材料和喷嘴在高温下工作,使用寿命短,价格高,投资高。气化炉运行温度高,耗氧量高,也增加了产气成本。

3.流化床气化过程

鉴于上述原因,以碎煤为原料的流化床技术受到了国内外的重视。德国发展了现有传统,开发了高温Winkler气化炉,美国则在努力开发流化床气化和燃烧相结合的高效工艺(如Hybrid工艺),有望获得最佳的系统效率。流化床气化使用空气体或氧气或富氧和蒸汽作为气化剂。在合适的煤粒度和气速下,床内煤粉沸腾,气固两相充分混合接触,煤气化在部分燃烧产生的高温下进行。工艺流程包括各种燃煤、给料、供气、气化、除尘、余热回收等系统。原煤粉碎至8毫米以下,干燥后送入给煤系统,然后通过螺旋给料机送入气化炉,与预热的气化剂(氧气/蒸汽或/[/K0/)混合,带有细颗粒的粗煤气从气化炉逸出,粗颗粒在旋风分离器中分离,返回气化炉。除尘后的煤气通过余热回收系统进入水洗塔,最终冷却除尘。

煤气化的基本原理

煤、焦炭等固体燃料或重油等液体燃料干馏、汽化或裂解产生的气体统称为人工气体。按生产方法,一般可分为干馏气和汽化气(发生炉气、水煤气、半水煤气等)。).

人工煤气的主要成分是烷烃、烯烃、芳烃、一氧化碳、氢气等可燃气体。当煤被加热到一定温度时,煤中含有的挥发物开始挥发,产生焦油、苯和煤气,残渣最终变成多孔焦炭。这个分解过程叫做“干馏”。干馏煤气的主要可燃成分是氢气、甲烷、一氧化磷等。

煤在高温下伴随空气体(或氧气)和水蒸气作为气化剂,通过氧化、还原等化学反应制成以一氧化碳和氧气为主的可燃气体。这种生产方法产生的气体称为气化气体。石油裂解产生的燃料气(重油、轻油、石脑油等。)在高温催化剂的作用下被称为石油制气,其主要成分是碳氢化合物、烯烃等。

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