气化工艺条件

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煤粒度越小,煤浆浓度越高,黏度愈大。碳 转化率或气化效率愈高,但是也会引起煤浆 黏度剧增,给气化炉加料带来困难,因此不 同的煤种都有一个最佳的粒度和浓度。需预 先进行试验选择 。
2.气化温度和气化压力
气化温度对于气化过程的影响是很显著的。为 了提高气化温度和气化效率,缩短反应时间, 与其他气流床气化方法一样,气化炉的气化温 度比较高,并且采取液态排渣。故操作温度必 须大于煤的灰熔点,考虑到炉壁耐火材料的耐 高温性和使用寿命,一般控制在1000-1350℃, 当煤的灰熔点高于此温度时,需加助溶剂。 气化炉的生产能力与压力的开方成正比,升高 压力,有利于提高气化炉的单炉生产能力,一 般在10MPa以下。炉内气化压力高低的确定还 取决于产品煤气的用途。生成合成氨一般为8.510MPa,如用于合成甲醇则为6-7MPa为宜,氧耗量与煤中 碳消耗量的比值。它与煤的性质、煤浆 浓度、煤浆粒度分布有关,其值一般在 0.9-0.95之间,显然,氧碳比愈高氧消耗 量就愈大,这将影响经济指标。
4.气化时间
煤气化所需的时间比油气化长,一般为 油气化的1.5~2倍。煤浆在气化炉的气化 时间为3~10s之间,它取决于煤的颗粒度、 活性及气化温度和压力。
(4)煤的灰熔点
煤灰的熔融性习惯上用4个温度来衡量,即煤灰 的初始变形温度T1,软化温度T2,半球温度T3, 和流动温度T4,煤的灰熔点一般是指流动温度, 它的高低与灰的化学组成密切相关。 SiO2、Al2O3、CaO、和Fe2O3组分约占灰份组成 的90%-95%,它们的含量相对变化对灰熔点影响 极大,一般认为,灰份中Fe2O3、 CaO、MgO的 含量越多,灰熔点越低;SiO2、Al2O3含量越高, 灰熔点越高。
5.对煤种的要求
(1)总水分 总水分:包括外在水分和内在水分 外在水分是煤粒表面附着的水分,来源于人为 喷洒和露天放置中的雨水,通过自然风干即可水 失去。外在水分对德士古煤气化没有影响,但如 果波动太大对煤浆浓度有一定影响,而且会增加 运输成本,应尽量降低。 内在水分是煤的结合水,以吸附态或化合态形 式存在于煤中,煤的内在水分高同样会增加运输 费用,但更重要的是内在水分是影响成浆性能的 关键因素。内在水分越高成浆性能越差,制备的 煤浆浓度越低,对气化时的有效气体含量、氧气 消耗和高负荷运行不利。 内水≤8%,总水量越低越好。
(5)元素分析 煤中有机质主要由碳、氢、氧、氮、硫五种元素 构成,碳是其中的主要元素。煤中的含碳量随煤化 程度增加而增加,氢和氧含量随煤化程度加深而减 少,氮在煤中的含量变化不大,硫则随成煤植物的 品种和成煤条件的不同而有较大的变化,与煤化程 度无关。 气化用煤希望有效元素碳和氢的含量越高越好, 其他元素含量越低越好。 (6)发热量 发热量是煤的主要性能指标之一,其值与煤的可 燃组分有关,热值越高每千克煤产有效气量就越大, 要产相同数量的有效气体煤耗量就越低。大于 25MJ/Kg,越高越好。
(2)挥发份及固定碳
煤化程度增加,则可挥发物减少,固定碳增加。 固定碳与可挥发份之比称为燃料比,当煤化程度增 加时,它也显著增加,因而成为显示煤炭分类及特 性的一个参数。 煤中的挥发份高,有利于煤的气化和碳转化率的 提高,但是挥发份太高的煤种容易自燃,给储煤带 来一定麻烦。
(3)煤的灰份
灰份虽然不直接参与气化反应,但却要消耗煤在氧 化反应中所产生的反应热,用于灰份的升温、熔化及转 化。灰份含有率越高,煤的总发热量越低,浆化特性也 较差。根据资料显示,同样反应条件下,灰份含量每增 加1%,氧耗约增加0.7%-0.8%,煤耗约增加1.3%-1.5%。 灰分含量低于15%(包括加入助溶剂Cao后)最好低于 12%。
煤气化工艺条件
目录
工艺条件: 1、煤浆浓度 2、气化温度和气化压力 3、氧碳比 4、气化时间 5、对煤种的要求 (1)总水分 (2)挥发份及固定碳 (3)煤的灰份 (4)煤的灰熔点 (5)元素分析 (6)发热量
1.煤浆浓度
煤浆浓度是德士古气化法独特的控制指 标, 这也是一个极为重要的工艺参数。 浓度60%以上,粒度分布70%以上大于200目。 黏度控制在1Pa.s左右。
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