浅谈造气工艺
造气工艺
1.造气工序工艺计算工艺简述间歇式制气一般包括五个阶段:(1)吹风阶段,吹入空气,提高燃料层温度,吹风气放空(吹风气放空温度450℃,时间大约是30秒)。
(2)一次上吹制气阶段,自下而上送入水蒸气进行气化反应,燃料层下部温度下降(上行煤气温度400℃,时间大约是46.5秒)。
(3)下吹制气阶段,水蒸气自上而下进行气化反应,使燃料层温度分布趋于平衡(下行煤气温度250℃,时间大约是60秒)。
(4)二次上吹制气阶段,将炉底部的下吹煤气排净,为吹入空气做准备(炉渣温度250℃,时间大约是9秒)。
(5)空气吹净阶段,此部分吹气加以回收,作为半水煤气中氮的主要来源(时间大约是4.5秒)。
1.2物料及热量衡算计算基准是以100Kg块状无烟煤为原料。
蒸汽压力0.1MPa, 温度220℃(1)水煤气组成1.2.1 空气吹风阶段计算(1)物料衡算每标准立方米吹风气中所含元素量C=12/22.4×(0.0545+0.1696+0.0027)=0.1239KgH=2/22.4×(0.029+0.0072×2) ×0.0008281×2/34=0.00392Kg O=32/22.4×(0.004+0.1696+0.5×0.0545) =0.2869KgN=28/22.4×0.7357=0.9196KgS=0.0008281×32/34=0.0007794Kg由碳平衡计算吹风气产量72.4271/0.1239=584.5609m3(标)由氮平衡计算空气需要用量584.5609×0.9196-0.728/0.79×28/22.4=543.63 m3(标) 1.2.2 蒸汽吹送阶段计算(1) 物料平衡每标准立方米煤气中所含元素量C: 0.216KgH: 0.0385KgO: 0.3432KgN: 0.2228KgS: 0.001273Kg由碳平衡计算实际水煤气产量72.4271/0.216=335.311 m3(标)由氮平衡计算加入空气量335.311×0.2228-0.728/0.79×(28/22.4)=74.916 m3(标) 空气带入水汽量74.916×1.293×0.0213=2.0633Kg上行煤气产量:198.1249 m3(标)下行煤气产量:137.186 m3(标)上吹蒸汽量:108.5923Kg总蒸汽耗量:217.1846Kg每100Kg燃料用于制半水煤气为66.89Kg1.2.3 热平衡1.2.4 消耗定额(以吨氨为基准)半水煤气吨氨消耗为3350m3原料煤消耗3350/240.33×100=1393.92kg折合含碳量为80%的标准燃料煤1393.92×78.01/84=1294.52kg空气消耗量3207.55m3(标)蒸汽消耗量1393.92/100×144.28=2011.15kg吹净时间核算:配入水煤气中的吹风气为16.04 m3(标),占吹风气总量的百分数为16.04/193.55×100%=8.29%吹净时风量为吹风气量的65%左右,根据循环时间计算,吹净气量占吹风气总量的百分数为0.65×3/(20+0.65×3) ×100%=8.88%以Φ2260煤气炉每台每小时产半水煤气为3200 m3(标).根据物料、热量衡算,每100kg块煤的生产指标为:生产量:加氮水煤气224.29 m3(标)半水煤气240.33 m3(标)吹风气180-16.04=163.96 m3(标)消耗量:吹风空气(包括吹净)180 m3(标)蒸汽量144.28kg每个循环产半水煤气的量3200×2.5/60=133.33 m3(标) 吹净时风量为吹风时的65%左右10918.65 m3(标)/h加氮空气流量133.33/240.33×50.11×3600/46.5=2152.26 m3(标)/h蒸汽流量上吹蒸汽流量(包括二次上吹)133.33/240.33×144.28×0.5×3600/(46.5+9)=2596.01kg/h下吹蒸汽流量2401.31kg/h吹风气流量133.33/240.33×193.55×3600/30=12885.29 m3(标)/h 上行煤气流量4770.1 m3(标)/h下行煤气流量3053.55 m3(标)/h1.2 主要设备工艺计算已知条件:夹套锅炉回收热量为煤气炉散热量的50%软水进口温度30℃,总固体150ppm排污水总固定2000ppm锅炉产汽压力0.2Mpa(绝) 饱和蒸汽1.2.1 夹套锅炉产汽量及耗水量每100kg燃料付产蒸汽23.2kg每100kg燃料排污水量1.9kg每100kg燃料消耗软水量25.1kg由物料、热量平衡计算,无烟块煤的耗量为1393.92kg/t折合付产蒸汽量23.2×1393.92/100=323.39kg/t (NH3)消耗软水量25.1×1393.92/100=349.87 kg/t (NH3)排污水量 1.9×1393.92/100=26.48 kg/t (NH3)1.2.2 余热回收器煤气炉是间歇式生产,废热回收器能力能满足最大热负荷的需要,在造气操作的各阶段中,以吹风阶段的热负荷为最大,故废热锅炉传热面积以吹风气为条件进行计算,并不影响吹风气潜热回收程序。
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型煤粘结剂及腐植酸钠型煤的制造和制气工艺浅谈0 前言我国中小氮肥厂主要以煤焦为原料,随着工业生产的发展,无烟块煤等日益供不应求,价格一再攀升。
为了降低生产成本,保证生产,近年来,中小氮肥企业开展了以粉煤为原料的气化型煤的开发和应用,取得了可喜的成果。
在气化型煤技术开发中,最关键的是研制出合适的型煤粘结剂。
优良的粘结剂不仅可以提高型煤的性能,还可降低型煤的制造成本。
对型煤粘结剂的选择,主要有以下几点要求:(1)对粉煤粘结作用强,使型煤具有足够的冷热强度;(2)粘结剂加入量少,且粘结剂的加入不产生二次污染;(3)来源广泛,价格低廉。
国内外开发的粘结剂种类已达数百种。
本文就型煤粘结剂的种类、目前应用较广的腐植酸盐粘结的特性及其在我公司的应用情况做一个粗浅介绍。
并且对腐植酸煤棒的制造及其在Φ3000 mm以上煤气炉造气的工艺提出了一些见解。
1 型煤粘结剂的种类1.1 无机类粘结剂如粘土、膨润土、白灰、水玻璃以及各种无机盐。
其特点是价格低廉,具有一定粘结强度,并且所含的碱金属、碱土金属、碳酸盐或氧化物、氢氧化物等成分还能和煤中的硫起反应,起到固硫作用,减少SO2排放。
它们的缺点加入后会使型煤的灰分增加,发热量降低,型煤的防潮、防水性能差。
1.2 有机类粘结剂1.2.1 焦油、沥青、腐植酸类粘结剂这类粘结剂具有一定的热值,添加它们制成的型煤冷热性能和强度均较好,易储存和运输。
焦油、沥青在国外应用较多。
它们的缺点是需加热熔化,具有刺激性,易造成二次污染。
1.2.2 生物类粘结剂此类粘结剂来源广泛,如淀粉、土豆粉、高粱面粉、薯类、木质素、木糖等。
它们不增加型煤灰分,有较好的发热量,经化学处理后有较好的粘结性。
1.2.3 工农业废料粘结剂这类粘结剂绝大多数为有机化合物或以有机化合物为主体,如纸浆废液、废弃淀粉、薯类废渣、脂肪酸残渣、皮革及化工厂废料、糠醛渣、电石渣、生物淤泥等。
它们性能较好,用作型煤粘结剂可实现废物的综合利用。
1第一篇 造气工艺基础
第一篇以煤为原料固定床间歇气化工艺的基本知识1.1 气化反应的基本原理及煤气炉内燃料层的分布状况1.1.1 概述以煤为原料的气化过程,分为吹风和制气两个阶段。
作为氨合成的半水煤气是以氧气和蒸汽作为气化剂的制得的气体,同时要求气体中(CO+H2)和N2的比例为3:1-3:2,吹风是放热反应,它的目的是使炭层积蓄热量,为制气提供高温的反应条件;制气是吸热反应,它的目的是使蒸汽和赤热的炭反应,制成合成氨生产所需要的一氧化碳和氢。
1.1.2 固体燃料气化的基本原理在固体煤气发生炉中,原料煤、氧气和水蒸汽发生气化反应,其主要反应如下:(1)以空气为主要气化剂的主要反应方程式C+O2=CO2+402KJ ①2C+O2=2CO+237KJ ②CO2+C=2CO-165KJ ③吹风时,空气中的氧气和炭燃烧,其反应式为①和②为主。
放出大量的热量,贮蓄在炭层中,同时反应生成的CO2继续与炭发生还原反应生成CO,如反应式③,此反应为吸热反应,生成的CO随吹风气放空或送吹风气回收岗位,很显然这个反应是应该抑制的。
工艺上采用提高吹风速度,减少C02和炭接触时间。
(2)以水蒸汽为气化剂的主要反应方程式为C+2H2O=CO2+2H2-80KJ ④C+H2O=CO+H2-123KJ ⑤水蒸汽和炭的反应过程叫制气,以反应式④和⑤表示,都是吸热反应,利用反应式①和②中的热量。
1.1.3 煤气发生炉内燃烧层的分布状况在煤气发生炉中固体燃料气化过程,燃料与气化剂呈相反方向和顺时针方向运动,当气化剂经过燃料层时,进行气化反应,同时伴随着物理变化,燃料层大致可分如下图所示的5个区层。
层的高温燃料和炉壁的辐射热以及下面的高温气流的导热,使燃料中的水分蒸发,形成干燥层,干燥层的厚度与加入的燃料的量有关。
(2)干馏层干燥层下面温度较高,燃料中的水分蒸发至差不多后,在高温条件下,燃料便发生热分解,放出挥发分,燃料本身也逐渐碳化,干馏层厚度小于干燥层。
浅述鲁奇炉造气工艺
酒泉职业技术学院毕业论文(设计)2008 级石油化工生产技术专业题目:浅述鲁奇炉造气工艺毕业时间:2011年6月学生姓名:***指导教师:**班级:2008石化(2)班二〇一一年四月二十日酒泉职业技术学院2011 届各专业毕业论文成绩评定表说明:1.以上各栏必须按要求逐项填写。
2.此表附于毕业论文(设计)封面之后。
浅述鲁奇炉造气工艺摘要本文总结了加压气化装置的改进和管理经验。
事实表明,随着工艺的不断改进和生产管理水平的提高,鲁奇加压气化工艺用于贫瘦煤的气化是可行的。
新疆庆华集团隶属于中国庆华集团,是新疆第一个经国家核准的煤制天然气项目。
新疆庆华集团依托丰富的煤炭资源和水资源,于2009年3月落户伊犁,并以“庆华速度”建成新疆庆华煤化工循环经济工业园,该园区总占地面积达10000多亩,计划总投资278亿元,建设项目包括:年产55亿立方米煤制天然气项目、60万吨煤焦油加氢项目、合成氨项目、综合利用热电厂项目、粉煤灰制砖项目和年产200万吨粉煤灰制水泥项目。
整个煤制天然气项目建成投产后,每年需煤炭2100万吨,每年可实现销售收入160亿元,利税26亿元。
关键词:气化炉的发展,造气系统,煤气冷却,安全防范一、概述(一)简述我国石油和化学工业在快速发展的同时,正面临着资源、能源和环境等多重压力。
由于我国石油和天然气短缺,煤炭相对丰富的资源特征,加之国际油价的持续高位运行状态,煤炭在我国的能源和化工的未来发展中所处的地位会变得越来越重要。
目前,煤炭在我国的能源消费比重不断加大,用于发电和工业锅炉及窑炉的比例大约为70%左右,其余主要是作为化工原料及民用生活。
随着煤化工技术的不断发展,煤炭作为化工原料的比重将会得到不断的提高。
传统的煤化工特点是高能耗、高排放、高污染、低效益,即通常所说的“三高一低”。
随着科技的不断进步,新型的煤气化技术得到了快速的发展,煤炭作为化工原料的重要性得到了普遍的认可。
煤化工目前采用的方法主要有三个途径:煤的焦化、煤的气化、煤的液化。
造气操作方法十二种
造气操作方法十二种造气是一种将固体物质转化为气体的过程,常见于化学实验室、工业生产和能源生产等领域。
下面将介绍十二种常见的造气操作方法,详细阐述其原理、步骤和应用。
1. 燃烧造气法:原理:通过燃烧将有机物质氧化,产生大量的热,并释放出二氧化碳和水蒸气。
步骤:将有机物质(如木材、煤炭等)放入燃烧器中,在适当的温度下加入空气或氧气,使有机物质燃烧产生大量的热和气体。
应用:炉灶燃气、汽车燃气、发电厂过程中常用。
2. 干燥造气法:原理:通过加热和通入干燥空气,将含水物质中的水分蒸发掉,进而得到干燥气体。
步骤:将含水物质(如湿煤)放入干燥器中,启动加热装备,加热物质同时通入干燥空气,将水分蒸发掉,得到干燥气体。
应用:制取干燥气体的过程中常用。
3. 分解造气法:原理:通过外界加热,将化合物分解成不同成分的气体。
步骤:将化合物(如碳酸氢钠)放入反应器中,在合适的温度和压力下进行分解反应。
应用:化学实验室、工业生产中常用。
4. 氧化造气法:原理:通过氧化反应将固体物质转化为气体。
步骤:将固体物质(如金属)放入反应器中,加入氧化剂(如过氧化氢),在适当的温度下进行氧化反应。
应用:制取金属氧化物、氧化金属等过程中常用。
5. 气化造气法:原理:通过高温和压力将固体物质转化为气体。
步骤:将固体物质(如煤炭、木质原料)放入气化炉中,加热至高温,并施加适当的压力,使固体物质发生热解和气化反应,生成气体。
应用:能源生产、化工工艺中常用。
6. 溶解造气法:原理:通过溶解固体物质,使其成分转化为气体。
步骤:将固体物质(如碱金属)与溶剂(如水)混合,使其发生反应和溶解,转化为气体。
应用:实验室制取特定气体、化学反应过程中常用。
7. 真空造气法:原理:通过降低环境气压,促使含有气体成分的液体或固体释放出气体。
步骤:将含有气体成分的物质置于真空设备中,降低环境气压,使物质释放出气体。
应用:实验室制取低沸点气体、高纯度气体等过程中常用。
造气技术交流
强调: 强调:二上吹的意义
这个阶段有两个目的。第一是安全:从 管道图中大家可看出:下行管道和吹风管 道在进入炉子前已并在一处,下吹后在吹 风阀和下行阀之间的管道内必然会有煤气, 若此时吹入空气,氧气和温度较高的煤气 混合,很容易引起爆炸。但如果向炉下通 入蒸汽,让蒸汽置换管道内的煤气,就很 安全。有些厂子经常发生下行防暴板被炸 开的问题,很可能是二上吹时间太短。第 二就是能更充分的利用炉内的热量。因此 这个阶段的时间不允许设成0 这个阶段的时间不允许设成0,而且必须够 长。此时阀门动作和上吹一样,气体流向 也完全一样。所以开车都从二上吹开。
自动加煤与手动加煤炭层形状对比
自动加煤机容焦筒 煤层分布器
炉盖 炉盖
炉膛 煤
煤 炉膛
煤
手动加煤,煤 层为富士山形
自动加煤机带煤层 分布器,形状合理
b.炭层测量技术 b.炭层测量技术
由图可见其原理和动作过 程为: 程为:需要测量时由控制系统 发出指令, 发出指令,电机倒转带动探杆 进入炉内,探到煤层时, 进入炉内,探到煤层时,探杆 停止向下,经过1 停止向下,经过1到2秒控制系 统发出指令,电机正传, 统发出指令,电机正传,探杆 归位。 归位。探杆回升过程中由光电 开关向控制系统发送脉冲, 开关向控制系统发送脉冲,控 制系统根据脉冲次数计算炭层 高度( 高度(脉冲次数与孔心距乘 机)。 炭层测量装置与自动加煤 机共同用于控制炭层高度。 机共同用于控制炭层高度。
造气生产工艺
造气工艺简介
一、造气的重要意义及工艺原理
造气是煤化工的重要工段,尤其是化肥行业的龙头, 半水煤气是合成氨的原料。间歇式固定床造气是中国的 特色,随着科技的发展现在已经到了自动化控制的时代。 DCS及PLC技术在造气行业的应用也十分普遍。 造气的原理很简单,燃烧煤,产生热量,通过化学 反应产生煤气或半水煤气。化肥厂一般需要半水煤气 (以下简称煤气),有些化工厂需用煤气。其工艺工程 为:
2.1造气工艺
2.1造气工艺2.1造气工艺生产车间工艺原理及主要设备(一)造气车间1、概述合成气是重要的氨合成原料,在化学工业中有着重要作用。
合成气指CO和H2的混合物,现在工业上采用天然气、炼厂气、焦炉气、石脑油、重油、焦炭和煤作为生产合成气的原料。
固体燃料(煤或焦炭等)在高温下与气化剂反应,是碳转变为可燃性气体的过程称为固体燃料气化。
将空气和蒸汽分别送入燃料层,以蓄热补充热量,称为间歇气化法。
南化集团的合成气生产工艺便是主要以无烟煤、水蒸汽、空气为原料,采用间歇气化法通过固定层煤气发生炉生产合格的水煤气。
2、基本生产原理、方法及工艺流程简述2.1生产原理固体燃料的气化反应主要是碳与氧的反应和碳与水蒸气的反应。
白煤在煤气炉内制成水煤气的化学反应过程极为复杂,随着燃料性质、反应温度、气体流速等工艺操作条件的改变,都会影响这些化学反应。
以下的(1)~(8)反应式用来指出反应的开始与最终状态,对之进行平衡常数和物料能量计算。
这些反应结果无非是取决于各种反应平衡和反应速度的综合影响。
吹风时主要发生以下反应:C+O2=CO2+Q(1)2C+O2=2CO+Q(2)CO2+C=2CO-Q(3)CO2+O2=2CO2+Q(4)四种物质两种元素,故此系统独立反应式为两个,一般用(1)和(3)式计算平衡组成。
反应主要在气化区进行,气化区的下部主要进行碳的燃烧反应,为氧化层;上部主要进行二氧化碳的还原反应,为还原层。
(1)式反应在大于800度时反应非常迅速,可认为是不可逆反应,O2的扩散速度是主要控制因素,吹风时风速越大,对其反应越有利。
而还原层中二氧化碳还原反应中CO2和CO的相对含量随温度的变动有很大差别,必须认为是可逆反应,属于动力学控制,反应速度远比碳的燃烧速度小,在低温时反应速度更小。
低炉面温度操作由于停用下吹氮空气,加大下吹比例,使火层适当下移,同时又因二次风停用,造成一次风量加大,这样做结果是还原层减薄,而氧化层温度更高也更厚些,CO2的还原反应受到更好地抑制,最终表现为吹风气中CO的含量大幅度降低。
造气工艺流程
造气工艺流程造气工艺是一种将固体或液体燃料转化为可燃气体的过程。
这种气体可以用于发电、加热、工业生产以及化工生产等领域。
造气工艺流程通常包括干馏、部分氧化和气化等步骤。
本文将详细介绍造气工艺的流程及其相关内容。
一、干馏干馏是将固体燃料在缺氧条件下加热,使其分解产生气体和固体残渣的过程。
在干馏过程中,燃料中的有机物质会分解成一系列气体和液体产物,主要包括甲烷、乙烷、苯、酚等。
这些产物可以进一步加工用于发电或化工生产。
二、部分氧化部分氧化是指将燃料在氧气或空气的存在下进行氧化反应,生成一氧化碳和氢气的过程。
这一过程通常需要在高温下进行,以促进气体的生成。
一氧化碳和氢气是重要的工业原料,可以用于合成甲醇、氨、乙烯等化工产品。
三、气化气化是将固体或液体燃料在高温下与氧气或水蒸气反应,生成一氧化碳、二氧化碳和氢气的过程。
气化通常需要在气化炉中进行,燃料在高温下分解产生气体。
气化产物中的一氧化碳和氢气可以用于合成天然气、合成油和合成化工产品。
四、气体净化在气化或部分氧化过程中生成的气体中可能含有硫化氢、氰化物、苯和其他有毒或有害物质。
因此,在造气工艺中,需要对气体进行净化处理,去除其中的有害物质。
这通常包括吸附、洗涤、催化氧化等方法,以确保气体的纯净度和安全性。
五、气体利用经过上述步骤处理后的气体可以用于多种用途。
例如,一氧化碳和氢气可以用于合成天然气或合成油;甲烷和乙烷可以用于发电或加热;苯和酚可以用于化工生产。
气体的利用方式取决于其成分和纯度,可以根据需要进行进一步的加工和利用。
综上所述,造气工艺流程包括干馏、部分氧化、气化、气体净化和气体利用等步骤。
通过这些步骤,固体或液体燃料可以转化为可燃气体,用于发电、加热和化工生产等领域。
造气工艺在能源利用和化工生产中具有重要的应用价值,可以提高资源利用效率,减少环境污染,促进可持续发展。
造气工艺流程
造气工艺流程
造气工艺流程是指将固体燃料(如煤、生物质等)转化为可燃气体的过程,通常由煤气化、气净化和气化产物利用三个步骤组成。
首先是煤气化步骤。
煤气化是将固体燃料在高温和高压下与水蒸气或氧气反应,产生可燃气体的过程。
这一步骤通常发生在煤气化炉中。
煤气化炉内部有燃烧室和气化室两部分。
首先,在燃烧室中将固体燃料燃烧生成高温高压的燃烧产物,然后将燃烧产物引入气化室与水蒸气或氧气反应,生成可燃气体。
气化室内的高温和高压条件有助于分解固体燃料的化学键,使得其转化为气态的可燃气体。
接下来是气净化步骤。
在煤气化过程中,产生的可燃气体中可能含有大量杂质,如硫化物、碳氢化合物、灰分等。
这些杂质不仅会降低可燃气体的热值,还会对后续处理设备造成腐蚀和堵塞。
因此,需要对可燃气体进行气净化处理。
气净化一般包括除尘、除硫、除氮、除灰等工艺。
例如,利用除尘器可以去除可燃气体中的固体颗粒物,通过吸附剂、催化剂等去除硫化物和碳氢化合物,通过塔吸附剂去除氮气等。
最后是气化产物的利用步骤。
气化产物主要包括一氧化碳和氢气。
这些气体可以作为燃料供给燃料电池、内燃机等能源设备,也可以用作合成化学品的原料。
例如,一氧化碳可以与水蒸气在催化剂的作用下反应生成氢气和二氧化碳,进一步提高气体利用效率;氢气可以作为氢能源进行存储和利用,以替代传统的化石燃料。
总的来说,造气工艺流程是将固体燃料转化为可燃气体的过程,其主要步骤包括煤气化、气净化和气化产物利用。
通过合理的工艺设计和设备优化,可以提高燃料转化率,降低环境污染,实现能源高效利用和可持续发展。
造气工艺流程
造气工艺流程
《造气工艺流程》
造气工艺是一种将固体或液体燃料转化为可燃气体的技术。
这种工艺能够将废弃物转化为有用的能源,同时减少对自然资源的依赖。
下面是一个简单的造气工艺流程。
首先,将原料送入反应器中。
原料可以是煤、木材、生物质或废弃物。
这些原料经过一系列处理后进入反应器,开始进行化学反应。
其次,反应器内的原料受到高温和压力的影响,发生热化学反应。
在这个过程中,原料中的有机物会被分解,产生一种混合气体,其中含有一定比例的一氧化碳、氢气和其他气体。
接着,将产生的混合气体进行处理和净化。
这个步骤非常重要,因为混合气体中的某些物质可能对环境和人类健康造成危害。
因此,必须对混合气体进行过滤、洗涤和再生等处理,使其达到国家标准并可以安全使用。
最后,经过处理和净化的混合气体可以用于燃烧发电、制冷或供热。
与直接燃烧原料相比,利用造气工艺生产燃气更加高效,而且减少了对大气环境的污染。
总的来说,《造气工艺流程》是一种技术先进、环保和高效的能源转化技术,可以有效地利用资源,减少对环境的影响。
随
着能源需求的增加和环境污染的加剧,这种工艺将会在未来得到更广泛的应用和推广。
天然气造气工艺流程说明
天然气造气工艺流程说明一、合成氨工序造气流程:经加压脱硫来的天然气和蒸汽混合分别送进各自的混合气预热器预热后进入箱式一段转化炉和换热式转化炉进行转化反应,反应后的气体和甲醇工段送来的驰放气进入二段炉。
压缩送来的空气,经过空气预热器预热达到一定温度后进入二段炉,空气中的氧与转化气中的氢燃烧释放热量在二段炉内继续进行甲烷转化(当有甲醇弛放气时,配适量的纯氧)。
出二段炉的工艺气体进入换热式转化炉的管间,作为热源供换热式转化炉转化管内天然气的转化,然后管间的二段转化气离开换热式转化炉进入换转炉的混合气预热器,预热进换转炉的混合气,换热后的二段转化气经过废热锅炉进一步回收热量产生蒸汽,气体降至一定温度后进入中温变换炉进行一氧化碳的变换,中温变换炉出来的气体进入甲烷化第二换热器,预热甲烷化入口气,换热后的中温变换气进入中变废锅,气体降至一定温度后进入低温变换炉,进一步将一氧化碳变换为二氧化碳,出低温变换炉一氧化碳达到≤0.3%,经低变废锅回收部份热量产蒸汽,回收热量后的低变气进入脱碳系统低变气再沸器预热再生塔底部溶液,最后进入低变冷却系统降温至35℃以下进入压缩工段或碳化工段。
脱碳来的净化气或压缩来的碳化气进入甲烷化第一换热器预热后进入甲烷化第二换热器进一步预热,气体达到一定温度后进入甲烷化炉,残余的一氧化碳和二氧化碳在镍触媒作用下生成甲烷,使CO+CO2的含量<10PPm,甲烷化出来的气体进入甲一换回收部份热量后进入甲烷化第一、第二冷却器,气体温度降至35℃以下送压缩加压,最后送往合成氨工序。
二、甲醇造气流程经加压脱硫来的天然气和蒸汽混合分别送进各自的混合气预热器预热后进入箱式一段转化炉和换热式转化炉进行转化反应,反应后的气体进入二段炉。
空分来的氧气经预热后达到一定温度进入二段炉,氧与转化气中的氢燃烧释放热量在二段炉内继续进行甲烷转化。
出二段炉的工艺气体进入换热式转化炉的管间,作为热源供换热式转化炉转化管内天然气的转化,然后管间的二段转化气离开换热式转化炉进入换转炉的混合气预热器,预热进换转炉的混合气,换热后的二段转化气经过废热锅炉进一步回收热量产生蒸汽,气体降至一定温度后根据甲醇合成气体成分情况通过中变近路阀调整入中温变换炉的气量进行一氧化碳的变换,以便调整气体成分。
《造气生产工艺》课件
氧气用量:根据生 产规模和工艺要求 确定
PART FOUR
气化炉:用于将煤炭转化为合成气 洗涤塔:用于去除合成气中的杂质 压缩机:用于提高合成气的压力 冷凝器:用于冷却合成气,使其液化
造气炉:用于生产合成气, 主要由炉体、炉盖、炉底、 炉墙等部分组成
鼓风机:用于提供氧气, 主要由风机、电机、传动 装置等部分组成
PART FIVE
原料准备:选择合适的原料,如煤炭、石油等 加热反应:将原料加热至一定温度,使其发生化学反应 气体分离:将反应产生的气体与固体分离 气体净化:对气体进行净化处理,去除有害物质 气体储存:将净化后的气体储存起来,供后续使用
原料准备:选 设备检查:确
择合适的原料, 保设备运行正
如煤炭、天然 常,如反应器、
定期检查设备,确保设备运行正常 优化生产工艺,提高生产效率 加强员工培训,提高员工技能水平
引入新技术,提高生产自动化程度 加强环保意识,减少污染排放 加强安全管理,确保生产安全
汇报人:
优化原料配比:调整原料配比,提高原料利用率 改进设备性能:更新设备,提高设备运行效率 优化工艺流程:简化工艺流程,减少能耗和污染 加强质量控制:加强质量控制,提高产品质量和稳定性 提高自动化程度:引入自动化技术,提高生产效率和稳定性 加强培训和考核:加强员工培训和考核,提高员工技能和素质
提高生产效率:优化工艺流程,减少生产时间,提高生产效率 降低生产成本:改进工艺技术,降低原材料消耗,减少生产成本 提高产品质量:优化生产工艺,提高产品质量,满足市场需求 减少环境污染:改进工艺技术,减少废气、废水、废渣等污染物排放,降低环境污染
气体净化:去除气体中的杂 质,提高气体纯度
原料气化:将煤炭、石油等 原料转化为可燃气体
浅述鲁奇炉造气工艺【范本模板】
酒泉职业技术学院毕业论文(设计)2008 级石油化工生产技术专业题目:浅述鲁奇炉造气工艺毕业时间: 2011年6月学生姓名:田艺林指导教师:李丽班级:2008石化(2)班二〇一一年四月二十日酒泉职业技术学院2011 届各专业毕业论文成绩评定表说明:1.以上各栏必须按要求逐项填写. 2.此表附于毕业论文(设计)封面之后。
浅述鲁奇炉造气工艺摘要本文总结了加压气化装置的改进和管理经验。
事实表明,随着工艺的不断改进和生产管理水平的提高,鲁奇加压气化工艺用于贫瘦煤的气化是可行的。
新疆庆华集团隶属于中国庆华集团,是新疆第一个经国家核准的煤制天然气项目。
新疆庆华集团依托丰富的煤炭资源和水资源,于2009年3月落户伊犁,并以“庆华速度"建成新疆庆华煤化工循环经济工业园,该园区总占地面积达10000多亩,计划总投资278亿元,建设项目包括:年产55亿立方米煤制天然气项目、60万吨煤焦油加氢项目、合成氨项目、综合利用热电厂项目、粉煤灰制砖项目和年产200万吨粉煤灰制水泥项目。
整个煤制天然气项目建成投产后,每年需煤炭2100万吨,每年可实现销售收入160亿元,利税26亿元。
关键词:气化炉的发展,造气系统,煤气冷却,安全防范一、概述(一)简述我国石油和化学工业在快速发展的同时,正面临着资源、能源和环境等多重压力.由于我国石油和天然气短缺,煤炭相对丰富的资源特征,加之国际油价的持续高位运行状态,煤炭在我国的能源和化工的未来发展中所处的地位会变得越来越重要.目前,煤炭在我国的能源消费比重不断加大,用于发电和工业锅炉及窑炉的比例大约为70%左右,其余主要是作为化工原料及民用生活。
随着煤化工技术的不断发展,煤炭作为化工原料的比重将会得到不断的提高.传统的煤化工特点是高能耗、高排放、高污染、低效益,即通常所说的“三高一低”。
随着科技的不断进步,新型的煤气化技术得到了快速的发展,煤炭作为化工原料的重要性得到了普遍的认可。
浅析造气工艺节能降耗相关因素及途径(初稿)
浅析造气工艺节能降耗相关因素及途径【摘要】:煤造气的节能降耗是合成氨厂生存和发展的关键。
固定层煤气发生炉的气化效率直接影响到节能降耗,气化效率的高低受诸多因素制约,本文将从对原料的加工、流程的选择、设备的选型及工艺指标的制定等问题进行讨论。
【关键词】:合成氨、节能降耗、气化效率Analysis of energy saving and consumption reducing of gas technology-related factors and waysAbstract:Coal gas of synthetic ammonia plant is key to the survival and development of energy-saving and consumption reduction. Fixed bed gasification for gas furnace efficiency directly affects the energy consumption, efficiency of gasification of high and low by a number of factors, this article from the choice of raw material processing, process, equipment selection and development of process indicators of problem discussions.Keyword:efficiency of ammonia, gasification, energy-saving and consumption reduction1 引言自2007年国家对化肥行业的一些优惠政策进行了调整,加之近年来市场上优质无烟煤块日益供不应求,价格一再攀升,给我国化肥行业带来巨大的冲击,因此化肥企业必须走低成本高效率之路,最大化的利用现有资源,才能增强企业抵抗风险的能力。
天然气造气工艺流程说明
天然气造气工艺流程说明一、合成氨工序造气流程:经加压脱硫来的天然气和蒸汽混合分别送进各自的混合气预热器预热后进入箱式一段转化炉和换热式转化炉进行转化反应,反应后的气体和甲醇工段送来的驰放气进入二段炉。
压缩送来的空气,经过空气预热器预热达到一定温度后进入二段炉,空气中的氧与转化气中的氢燃烧释放热量在二段炉内继续进行甲烷转化(当有甲醇弛放气时,配适量的纯氧)。
出二段炉的工艺气体进入换热式转化炉的管间,作为热源供换热式转化炉转化管内天然气的转化,然后管间的二段转化气离开换热式转化炉进入换转炉的混合气预热器,预热进换转炉的混合气,换热后的二段转化气经过废热锅炉进一步回收热量产生蒸汽,气体降至一定温度后进入中温变换炉进行一氧化碳的变换,中温变换炉出来的气体进入甲烷化第二换热器,预热甲烷化入口气,换热后的中温变换气进入中变废锅,气体降至一定温度后进入低温变换炉,进一步将一氧化碳变换为二氧化碳,出低温变换炉一氧化碳达到≤0.3%,经低变废锅回收部份热量产蒸汽,回收热量后的低变气进入脱碳系统低变气再沸器预热再生塔底部溶液,最后进入低变冷却系统降温至35℃以下进入压缩工段或碳化工段。
脱碳来的净化气或压缩来的碳化气进入甲烷化第一换热器预热后进入甲烷化第二换热器进一步预热,气体达到一定温度后进入甲烷化炉,残余的一氧化碳和二氧化碳在镍触媒作用下生成甲烷,使CO+CO2的含量<10PPm,甲烷化出来的气体进入甲一换回收部份热量后进入甲烷化第一、第二冷却器,气体温度降至35℃以下送压缩加压,最后送往合成氨工序。
二、甲醇造气流程经加压脱硫来的天然气和蒸汽混合分别送进各自的混合气预热器预热后进入箱式一段转化炉和换热式转化炉进行转化反应,反应后的气体进入二段炉。
空分来的氧气经预热后达到一定温度进入二段炉,氧与转化气中的氢燃烧释放热量在二段炉内继续进行甲烷转化。
出二段炉的工艺气体进入换热式转化炉的管间,作为热源供换热式转化炉转化管内天然气的转化,然后管间的二段转化气离开换热式转化炉进入换转炉的混合气预热器,预热进换转炉的混合气,换热后的二段转化气经过废热锅炉进一步回收热量产生蒸汽,气体降至一定温度后根据甲醇合成气体成分情况通过中变近路阀调整入中温变换炉的气量进行一氧化碳的变换,以便调整气体成分。
造气生产工艺自动控制解决方案
造气生产工艺自动控制解决方案一、造气生产过程的简介化肥生产系统工艺过程是伴随着一系列化学反应的复杂过程,干扰大、通道长,关联多的生产装置。
要使全过程操作稳定,能耗低,经济效益高,必须完善严格控制生产过程中的主要参数,并综合考虑实现系统装置的优化控制。
造气工序是中氮厂生产工艺的龙头,制气的数量和质量直接和氮肥产量相关,而其消耗也占各工序中和质量直接和氮肥产量相关,而其消耗也占各工序中的大头,因此造气炉的节能降耗意义重大。
如果说保证造气炉的安全、稳定运转是其对控制的基本要求的话,那么如何提高产气量、降低两煤耗并使半水煤气成份符合合成氨的需要就成了造气炉控制的深层次要求。
为了达到这一要求,首先应对造气炉实施全面监控,除制气程控外,有关工艺参数如蒸气总管压力、入炉蒸气流量、上、下行煤气温度夹套水位、气柜高度、炉条机转速、氢氮比乃至鼓风机、废锅等,均应纳入监控范围,使操作人员在控制室内即可对整个生产情况一目了然解,心中有数。
生产装置与生产的产品有关,生产的产品不同,工艺流程有所不同。
主要设备:煤气炉,鼓风机,油泵站,等。
以煤为主原料,是间歇式制气的方式;吹风过程主要作用是产生制气所需的热量和合成环节所需的氮气,产生的气体组分中,氢和一氧化碳的总体积为5%~9%左右,氮气的含量为71%~76%左右。
制气过程是产生合成氨所需的氢气,结果是产生水煤气,在水煤气组分中,有H2、CO,其中H2含量为48%~52%,CO为38%~40%。
由于合成氨对各组分的比例有一定的要求,按氨的合成反应的要求,H/N的比值必须为3。
吹风过程产生的是大量的氮气,少量的氢气,制气的过程正好相反。
在实际生产中,造气时就要求氢氮比要稍大于3,实际生产过程中控制在3.1~3.2左右。
因为CO在变换工段又转化为等体积的氢气。
合格的氢和氮在合成工段合成为氨。
在合成氨生产中,一般采用间歇法制取,即空气和水蒸汽都单独交替进行,构成制取半水煤气的工作循环,每个循环所需时间约3分钟。
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目录1 前言 (1)2富富氧造气的性质与用途 (1)2.1富富氧造气的物理性质 (1)2.2富氧造气的化学性质 (1)2.3富氧造气的用途 (1)2.4富氧造气的生产方法 (1)3 工艺流程 (2)3.1气体流程 (2)3.2煤气系统工艺流程图 (2)4富氧制气操作规程 (3)4.1工艺流程 (3)4.2工艺指标 (4)4.3富氧炉正常操作要点: (5)5常见事故判断与处理 (6)5.1富氧炉上气道温度过高 (6)5.2灰仓温度超指标 (6)5.3过氧 (7)5.4炉内阻力增大 (7)5.5炉下压力过大 (7)5.6炉下压力过低 (7)5.7安全注意事项: (8)6 正常操作要点 (8)6.1工艺调节、操作原则 (8)6.2工艺调节操作要点 (8)6.3炉况控制操作要点 (13)6.4炉况异常的判断及处理操作要点 (15)6.5防止氧高的操作要点 (18)6.6夹套锅炉的操作要点 (18)6.7下灰、炉底排污的操作要点 (19)总结 (20)参考文献 (21)致谢 (22)1 前言富氧造气主要是为合成氨做准备,目前,中国是世界上最大的化肥生产和消费大国,合成氨年生产能力已达4222万吨。
但合成氨一直是化工产业的耗能大户。
6月7日~8日,全国合成氨节能改造项目技术交流会在北京召开,明确了“十一五”期间合成氨节能工程在降耗、环保等方面要达到的具体目标。
大型合成氨装置采用先进节能工艺、新型催化剂和高效节能设备,提高转化效率,加强余热回收利用;以天然气为原料的合成氨推广一段炉烟气余热回收技术,并改造蒸汽系统;以石油为原料的合成氨加快以洁净煤或天然气替代原料油改造;中小型合成氨采用节能设备和变压吸附回收技术,降低能源消耗。
煤造气采用水煤浆或先进粉煤气化技术替代传统的固定床造气技术。
到2010年,合成氨行业节能目标是:单位能耗由目前的1700千克标煤/吨下降到1570千克标煤/吨;能源利用效率由目前的42.0%提高到45.5%;实现节能570万~585万吨标煤,减少排放二氧化碳1377万~1413万吨。
2富富氧造气的性质与用途2.1富富氧造气的物理性质以含氧量大于21%的空气和水蒸气为气化剂在高温下进行煤)连续气化的方法。
富氧空气可由空气分离或变压吸附方法制得。
富氧气化可在固定床炉中也可在流化床炉中进行。
采用含氧量50%左右的富氧空气可制得符合合成氨原料气要求的合成气。
2.2富氧造气的化学性质以无烟煤块、小籽煤、煤棒为原料,采用间歇式固定层气化法,在高温条件下,交替同空气和蒸汽进行气化反应,制得合格、充足的半水煤气。
2.3富氧造气的用途富氧造气的气体主要是半水煤气,是气体燃料的一种。
主要成分是氢和一氧化碳。
由水蒸气和赤热的无烟煤或焦炭作用而得。
工业上大多用蒸气和空气轮流吹风的间歇法,或用蒸气和氧一起吹风的连续法。
热值约为10500千焦/标准立方米。
此外,尚有用蒸气和空气一起吹风所得的“半水煤气”。
可作为燃料,或用作合成氨、合成石油、有机合成、氢气制造等的原料。
2.4富氧造气的生产方法目前的中氮厂大多以焦炭或山西无烟煤(白煤)为原料,采用间歇法工艺技术,生产半水煤气加工合成氨。
3 工艺流程3.1 气体流程向造气炉内交替通入空气和蒸汽,与炉内灼热的炭进行气化反应。
吹风阶段生成的吹风气根据要求送三气岗位回收热量或直接由烟囱放空,并根据需要回收一小部分进入气柜,用以调节循环氢。
从造气炉出来的半水煤气经显热回收、洗气塔冷却后,在气柜中混合,然后经静电除尘去压缩工段。
上述制气过程在微机集成油压系统控制下,往复循环进行,每一个循环一般分六个阶段,其流程如下:(1)吹风阶段空气由鼓风机来→吹风阀→自炉底鼓风箱入炉→旋风除尘器→三气阀(或烟道阀)→三气岗位(或烟囱放空)(2)回收阶段空气由鼓风机来→吹风阀→自炉底鼓风箱入炉→旋风除尘器→上行煤气阀→煤气总阀入煤气总管→显热回收→洗气塔→气柜→静电除焦→压缩(3)上吹(加氮)制气阶段蒸汽(加氮空气)由蒸汽总管来→上吹蒸汽阀→自炉底入造气炉→旋风除尘器→上行煤气阀→煤气总阀入煤气总管→显热回收→洗气塔→气柜→静电除焦→压缩(4)下吹制气阶段蒸汽由蒸汽总管来→下吹蒸汽阀→自炉顶入造气炉→下行煤气阀→煤气总阀入煤气总管→显热回收→洗气塔→气柜→静电除焦→压缩(5)二次上吹制气阶段蒸汽由蒸汽总管来→上吹蒸汽阀→自炉底入造气炉→旋风除尘器→上行煤气阀→煤气总阀入煤气总管→显热回收→洗气塔→气柜→静电除焦→压缩(6)空气吹净阶段空气由鼓风机来→吹风阀→自炉底鼓风箱入炉→旋风除尘器→上行煤气阀→煤气总阀入煤气总管→显热回收→洗气塔→气柜→静电除焦→压缩3.2煤气系统工艺流程图4富氧制气操作规程4.1 工艺流程富氧制气过程是指将氧压缩机来的纯氧减压后与空气按照一定比例混合,然后与蒸汽混合从炉底进入与煤发生气化反应的过程。
富氧空气与蒸汽混合→自炉底入造气炉→旋风除尘器→上行煤气阀→煤气总阀入煤气总管→显热回收→洗气塔→气柜主要化学反应: C+O2=CO2+409.1kJ2C+O2=2CO+246.6 kJ2CO+O2=2CO2+573.2 kJC+H2O=CO+H2-122.7 kJC+2H2O=CO2+2H2-80.4 kJCO2+C=2CO-165.0 kJ 4.2 工艺指标(1)纯氧指标压力:减压前4.0MPa,减压后0.025MPa流量:正常使用时5000m3/h。
(2)富氧指标压力:混合后富氧空气0.025MPa。
富氧浓度:<50~60%正常流量:9000~10000 m3/h。
(3)混合气化剂指标入炉压力:0.025 MPa气汽比:富氧/蒸汽=1/1~1.2(4)炉内反应指标加炭周期:3min/次,后根据实际反应情况进行调整。
碳层控制高度:与水夹套上沿平齐。
炉内温度:上行煤气温度≦800℃,灰仓温度≦120℃出口煤气成分:CO2:12~16%,O2≦0.4%;CO+H2>70%;其中CO≦45%。
4.3富氧炉正常操作要点:4.3.1 间歇炉转富氧炉主操工在微机上对该炉先进行间歇炉停炉操作,副操工对各阀门开启状况进行确认后,主操工再点击“转换”按钮(未停炉时对其进行锁定保护)进入富氧炉操作界面,手动点击“停炉/运行”按钮(阀门状态为:上行煤气阀-开、煤气总阀-开、蒸总-开、上吹蒸汽阀-开、吹风,上加N2阀-关、下吹蒸汽阀-关、下行煤气阀-关、烟道阀-关),同时根据氧表显示调节富氧空气中氧含量到50-60%,副操工打开二楼平台处该炉富氧手动闸阀,10s后富氧液压闸阀开启,主操工开启该炉富氧自调阀,并根据炉温逐步增加富氧入炉流量至正常工艺指标,并根据炉况调节炉条机转速。
4.3.2 富氧炉转间歇炉主操工在微机上关闭该炉富氧自调阀,停炉条机,再点击“运行/停炉”按钮(此时,富氧液压闸阀、煤气总阀关闭,烟道阀、蒸总和上吹蒸汽阀开启),同时,副操工关闭二楼平台处该炉富氧手动闸阀,10s后蒸总阀关闭,“转换”按钮解除锁定保护,点击“转换”按钮进入间歇炉操作界面,同时,副操对各阀门开启状况进行确认后,按照原间歇炉操作进行即可。
4.3.3开炉主操工观察确认富氧空气中氧含量是否达标后,手动点击“停炉/运行”按钮(此时煤气总阀、蒸总阀开启),10s后富氧液压闸阀开启,主操工再开启该炉富氧自调阀,并根据炉温逐步增加富氧入炉流量至正常工艺指标,并根据炉况调节炉条机转速。
4.3.4停炉主操工在微机上关闭该炉富氧自调阀,停炉条机,再点击“运行/停炉”按钮(此时,富氧液压闸阀、煤气总阀关闭,烟道阀、蒸总阀开启),10s后蒸总阀关闭,“转换”按钮解除锁定保护,此时打出联系灯(铃)。
4.3.5下灰副操得到停炉下灰信号,检查确认富氧阀、煤气总阀等落到位处安全停炉状态后,向一楼下灰作业人员发出下灰指令。
5常见事故判断与处理5.1富氧炉上气道温度过高原因:(1)炉下结块(2)灰渣层过厚(3)富氧浓度高或富氧流量过大(4)炉内炭层产生风洞(5)蒸汽用量过小(6)炭层过低处理:(1)加快炉条机转速,适当加大蒸汽用量,停炉人工扒块,减负荷操作(2)加快炉条机转速,适当减少负荷(3)调节富氧浓度和富氧流量在指标范围内(4)处理火层(5)调节蒸汽用量(6)提高炭层5.2灰仓温度超指标原因:(1)灰渣层过薄(2)炉下结大块(3)富氧浓度突然增高(4)火层偏移(5)有风洞漏炭(6)气汽比偏低处理:(1)减慢炉条机转速,适当增加负荷(2)加快炉条机转速,适当加大蒸汽用量,并打开灰仓蒸汽吹扫手动阀;停炉人工扒块,减负荷操作(3)调节富氧浓度和富氧流量在指标范围内(4)注意操作,稳定火层(5)处理火层(6)调节气汽比5.3过氧原因:(1)炉温过低或火层上移(2)炭层过低(3)火层偏、火层薄(4)炉内有大块产生风洞处理:(1)提高炉温,火层拉低(2)提高炭层(3)注意操作,稳定火层(4)炉内有大块时,扒出大块处理5.4炉内阻力增大原因:(1)炭层增高(2)负荷过大(3)炉内结块(4)原料过碎或含粉太多处理:(1)降低炭层(2)适当减小负荷(3)扒出大块(4)提高原料质量5.5炉下压力过大原因:(1)炉内炭层阻力增大(2)带出物多,中心管堵处理:根据情况酌情处理5.6炉下压力过低原因:(1)炉底煤气总冲破(2)汽化剂混合罐防爆板鼓破,大量漏气(3)断富氧或蒸汽(4)烟囱阀未关或未关严处理:(1)停炉加水,使煤气总有水溢流(2)更换防爆板(3)停车处理(4)检修烟囱阀使其正常5.7 安全注意事项:1、富氧与间歇制气相互切换前必须检查各阀门开、关是否正常,且切换后先进行10s 上吹流程。
2、开富氧炉时,先通蒸汽,再通入富氧;停富氧炉时,先断开氧气,再断开蒸汽。
3、炉内进行检修前,必须插富氧空气管道盲板。
6 正常操作要点6.1工艺调节、操作原则根据原料煤的灰熔点,尽可能提高气化层温度,以降低半水煤气中二氧化碳含量,提高发气量。
·根据煤质、吹风强度等变化情况,及时调整循环时间、吹风百分比及二楼手轮门(车间工艺人员操作);·按时加煤、出渣。
根据炉内炭层高度、分布及灰渣情况,及时调节炉条机转速,使气化层厚度及所处位置相对稳定,保证炉况良好,控制好炉上、炉下温度,使其符合工艺指标;·根据蒸汽分解情况,调节好蒸汽压力和用量,同时注意各相关锅炉液位,防止蒸汽带水,并注意吹风排队,防止重风;·严格把握入炉煤棒、小籽煤的质量,发现问题及时与原料岗位联系。
6.2 工艺调节操作要点6.2.1 造气炉合理工艺指标的制定煤气发生炉要想达到优质、高产、安全、低耗,除了受设备状况和原料性质的影响外,如何制定出合理的工艺指标是直接影响造气炉工况好坏的一项很重要的工作。
主要工艺指标的制定依据:炉渣含碳量:≤20%半水煤气成分: O2<0.5%(CO+ H2≥65%)循环时间与百分比的分配-循环时间长短:目前我公司造气炉所采用的时间为2.5分钟/循环。