煤气化技术的发展_煤气化过程的分析和选择
煤气化技术的发展和趋势
煤气化技术简介及发展趋势现在煤化工在全国发展的很火,特别是煤制烯烃、煤制气、煤制油等等发展的过快过多,煤气化技术也是五花八门,许多煤气化技术专利商把自己的技术介绍的是世界上最好,没有一点毛病,完美无瑕,其实没有哪一个气化技术是万能的,哪一个气化炉都不是万能炉,都有利弊,煤炭的适应性,工艺要求,投资规模,地质水质条件,产品规模、技术成熟性等等,下面简单介绍一下煤化工气化技术的一些情况。
煤气化是煤化工的龙头,也是煤化工的技术含量较高,主要投资较大,占整个煤化工投资40--50%, 煤气化技术是指把经过适当处理的煤送入反应器如气化炉内,在一定的温度和压力下,通过氧化剂(空气或氧气和蒸气)以一定的流动方式(移动床、硫化床或携带床)转化成气体,得到粗制水煤汽,通过后续脱硫脱碳等工艺可以得到精制一氧化碳气和氢气。
煤炭气化是指煤在特定的设备内,在一定温度及压力下使煤中有机质与气化剂(如蒸汽/空气或氧气等)发生一系列化学反应,将固体煤转化为含有CO、H2、CH4等可燃气体和CO2、N2等非可燃气体的过程。
煤炭气化时,必须具备三个条件,即气化炉、气化剂、供给热量,三者缺一不可。
气化过程发生的反应包括煤的热解、气化和燃烧反应。
煤的热解是指煤从固相变为气、固、液三相产物的过程。
煤的气化和燃烧反应则包括两种反应类型,即非均相气-固反应和均相的气相反应。
不同的气化工艺对原料的性质要求有所不同,因此在选择煤气化工艺时,考虑气化用煤的特性及其影响极为重要。
气化用煤的性质主要包括煤的反应性、粘结性、结渣性、热稳定性、机械强度、粒度组成以及水分、灰分和硫分含量等。
按不同“技术工艺方式”分类煤炭气化工艺可按压力、气化剂、气化过程供热方式等分类,常用的是按气化炉内煤料与气化剂的接触方式区分,主要有:固定床气化在气化过程中,煤由气化炉顶部加入,气化剂由气化炉底部加入,煤料与气化剂逆流接触,相对于气体的上升速度而言,煤料下降速度很慢,甚至可视为固定不动,因此称之为固定床气化;而实际上,煤料在气化过程中是以很慢的速度向下移动的,比较准确的称其为移动床气化。
煤气化技术的现状及发展趋势
2020年05月损及时更换。
(2)封口膜包裹瓶盖。
同样选取库房20瓶三氯甲烷做实验,在瓶口处裹封口膜静置四个月后,发现密封性能良好,三氯甲烷挥发损耗率由原来未做措施的3.2%下降到1.8%(如图2)。
三氯甲烷挥发损耗量最低,达到了对策目标值4%,且保鲜膜比封口膜购入成本低,操作方便。
因此,降低三氯甲烷挥发损耗最终我们选用保鲜膜包裹的方式进行图1图2(3)在存放三氯甲烷的时候拉上窗帘避光。
通过探讨认为拉窗帘并保持箱体无破损避光储存,可降低三氯甲烷挥发速率,减少挥发损耗量,挥发损耗率由措施前3.3%降至措施后1.6%,折算后年损耗率降至 5.1%。
(如图3)。
图3(4)将库房内的三氯甲烷定期称量,并作好记录,确保一次到位,密封完好。
(5)对瓶口密封连接处进行定期检测,发现泄露点及时更换维护。
(6)定期盘库,避免库存积压时间过长,同时根据生产需要及时与实验室联系,以满足生产的需要。
3降低三氯甲烷的挥发损耗带来的社会效益减少三氯甲烷的挥发损耗,也就相应的减少了环境的污染,对保护环境起到一定的作用;同时减少蒸汽散发,降低工作人员中毒潜在的危害,给工作人员的人身安全带来了一定的保障;药品的挥发损耗减少,也提升药品本身的性能,提高药品质量。
4结语经过努力化验室三氯甲烷年损耗率由20%降至6.4%,不仅达到了药品管理标准,超额完成任务,还减少了因药品挥发散失的有毒蒸汽吸入引发的中毒风险,节约了成本,达到了公司降本增效的要求,也对于人类和环境产生了很大的效益,能避免能源浪费等好处,所以说不断创新和改进减少三氯甲烷化学品挥发损耗方法上的探索和研究是很有意义的。
下一步我们将从降低挥发性药品的挥发损耗入手,为公司的降本增效继续做贡献。
参考文献:[1]王威,王宇,韩枫,等.挥发酚测定中三氯甲烷的回收利用探讨[J].治淮,2013.(01).煤气化技术的现状及发展趋势高明付伟贤(新奥科技发展有限公司煤基低碳能源国家重点实验室,河北廊坊065001)摘要:我国是煤资源消耗大国。
清华炉煤气化技术研究和应用及煤气化技术选择
VS
冶金领域
清华炉煤气化技术可以用于冶金领域,如 钢铁、有色金属等,提供还原气和燃料气 。
03 煤气化技术的选择
煤气化技术的种类和特点
固定床气化技术
原料适应性广,操作简单,但气化温度低, 气化效率较低。
流化床气化技术
气化温度适中,气化效率较高,但对原料要 求较高,且易造成床层磨损。
技术升级与创新
随着科技的不断进步,清华炉煤 气化技术将不断升级和创新,提 高生产效率和环保性能。
清华炉煤气化技术面临的挑战和解决方案
环保要求提高
技术成本高
随着环保政策的加强,清华炉煤气化技术 需要进一步降低污染物排放,采取有效措 施应对环保挑战。
清华炉煤气化技术的设备投资和运行成本 相对较高,需要加强成本控制和技术优化 。
气流床气化技术
气化温度高,气化效率高,但对原料要求较 高,且需要较高的操作压力。
熔融床气化技术
原料适应性广,气化效率高,但技术尚不成 熟,工业应用较少。
选择煤气化技术的原则和方法
原则
安全性、经济性、环保性、技术成熟度。
方法
对比分析、专家评估、工程实践验证。
清华炉煤气化技术的优势和局限性
优势
气化温度高,气化效率高,对原料适应性较 强,环保性能好。
成熟阶段
目前,清华炉煤气化技术已经逐渐 成熟,成为一种高效、环保的煤气 化技术,被广泛应用于化工、电力、 冶金等领域。
清华炉煤气化技术的应用领域
化工行业
合成氨、尿素、甲醇等化工产品的生产过程中需要大量的原料气, 清华炉煤气化技术可以为这些生产提供可靠的原料气来源。
电力行业
煤是电力行业的主要原料,清华炉煤气化技术可以将煤转化为煤气, 再通过燃烧煤气发电,提高能源利用效率。
煤气化技术的现状及发展趋势
煤气化技术的现状及发展趋势摘要:中国是一个资源丰富、幅员辽阔、矿产资源丰富的国家,煤炭作为中国资源结构的一个特别重要的组成部分,具有绝对的数量优势。
随着科技的发展,煤炭的使用逐渐增多,为了改善煤炭资源直接燃烧造成的污染程度,能源公司正在将煤炭转化为更加环保的二次能源,这大大促进了国家的可持续发展。
本文将分析我国煤气化技术的现状和发展过程,探索更科学、更环保的发展方向。
关键词:煤气化;利用方式;发展工艺;二次能源前言中国是一个幅员辽阔资源丰富的国家煤炭相对丰富。
此外,近年来中国社会经济和科技的迅猛发展在一定程度上促进了中国石油化工的进步。
最重要的联系是将煤转化为清洁和有效的合成气体,即CO+H2,通常称为煤气化技术。
先进的煤气化技术不仅可以大大减少燃烧过程中对大气环境的污染和排放,而且还可以在一定程度上提高煤炭使用的效率。
它在煤的直接液化、煤的间接液化、石油化学、燃料电池等方面发挥着至关重要的作用,并具有一定的显示意义。
一、煤气化技术的发展现状1.固定床气化技术固定床气化技术,又称移动床气化技术,是世界上第一个开发和应用的气化技术。
固定床通常使用煤或焦炭作为原料。
煤(焦炭)是从煤气炉顶部加入的,从上到下经过干燥层、炭化层、还原层和氧化层。
最后,将灰排放出炉外,气化剂由下而上预热到氧化层和还原层。
固定床气化极限是床层均匀性和密封性的高要求,炉内使用的煤必须具有一定的粒度(6-50 mm)和均匀性。
机械强度、热稳定性、粘度和煤渣都与渗透性有关。
因此,固定式燃气炉对人炉原料有许多限制。
2.流化床气化技术煤气炉从锅底吹出来,使煤粉(粒径小于6毫米)与锅炉房的反向流动平行反应,通常称为流化床气化技术。
煤颗粒(煤粉)和气化剂平行移动在炉底锥部分和炉柱部分,固体废物被排出。
逆流气化对人炉煤的活性要求很高。
与此同时,炉内温度低、停留时间短,可能导致碳转化率低、粉煤灰含量高、残馀碳含量高、灰分分离困难和操作弹性低。
现代煤气化技术发展趋势及应用综述
现代煤气化技术发展趋势及应用综述现代煤气化技术是现代煤化工装置中的重要一环,涉及整个煤化工装置的正常运行。
本文分别介绍了中国市场各种现代煤气化工艺应用现状,论述了固定床、流化床、气流床及煤催化气化等煤气化技术的现状及发展趋势,比较了国内外主要的煤气化技术,对当前煤化工技术及产业发展中令人关注的热点,叙述汇总了其工艺特点、应用参数、市场数据等。
标签:煤气化;市场应用;气化特点;参数数据分析一、国内外煤化工现状从世界范围内各种能源的储备量来看,天然气、石油占比12%,而煤炭占比高达79%,由此不难看出,在能源战略中煤炭利用技术的开发和研究占据了何等重要的位置。
世界煤化工的发展经历了漫长的时间,早在二十世纪初,逐渐兴起的煤炭炼焦工业标志着煤炭化工正式进入了发展初期阶段,到了二十世纪中期,有机化学工业一直以煤炭为主要的原材料,随着石油化学工业的逐步兴起,在化工原料的配比中,逐渐强化了天然气和石油的重要性,慢慢降低了煤炭的应用比例,缺乏在实践中的研究、发展和应用,必然会在一定程度上影响世界煤炭化工技术的深入发展和进步。
但是到了二十世纪70年代,大幅度攀升的石油价格,对石油化学工业的健康发展产生了不利的影响,与此同时在煤液化、煤气化等方面煤化工都取得了一定的成绩,尤其是到了二十世纪末,石油价格在世界范围内都始终居高不下,并呈现不断上涨的态势,这就为煤化工技术的发展提供了有力的外部环境,人们也逐渐重视煤化工的重要性。
二、国内常见主要煤气化技术概述2.1固定床加压气化技术(1)常压固定床煤气化技术在常压下,将空气、蒸汽等作为气化剂,将煤转化为煤气的过程就是常压固定床煤气化。
这个技术较为成熟可靠,具有简单的操作流程、较少的投资和较短的建设周期,因此在被广泛应用于国内冶金、机械等行业的燃气制取工作中;同时在中小型合成氨厂、甲醇厂的合成气制取中都有极其广泛的应用。
但是,这种煤气化技术对原料煤有比较高的要求,而且单炉具(2)加压固定床煤气化技术加压固定床气化技术的典型代表是鲁奇加压气化技术。
大型煤气化技术的研究与发展
大型煤气化技术的研究与发展一、本文概述随着全球能源需求的不断增长和环境保护压力的日益加大,煤气化技术作为一种高效、清洁的能源转换方式,正逐渐受到广泛关注。
大型煤气化技术作为煤气化领域的重要分支,其在提高能源利用效率、降低污染物排放以及推动煤炭行业可持续发展等方面具有显著优势。
本文旨在对大型煤气化技术的研究与发展进行全面综述,探讨其技术原理、发展历程、应用领域以及未来发展趋势。
文章将简要介绍煤气化技术的基本原理及其发展历程,阐述大型煤气化技术相较于传统煤气化技术的优势。
文章将重点分析大型煤气化技术的关键技术,包括气化炉设计、气化剂选择、气化过程优化等方面,以及这些技术在提高煤气化效率和降低污染物排放方面的作用。
接着,文章将探讨大型煤气化技术在不同领域的应用情况,如化工、电力、城市燃气等,并分析其在实际应用中的优缺点。
文章将展望大型煤气化技术的未来发展趋势,包括技术创新、产业升级以及环境友好型煤气化技术的研发等方面,以期为推动大型煤气化技术的进一步发展和应用提供参考。
二、大型煤气化技术的分类和原理大型煤气化技术是一种重要的能源转换技术,能够将煤炭、生物质等固体燃料转化为气体燃料,如合成气、煤气等。
这种技术广泛应用于化工、电力、钢铁等领域,是实现煤炭清洁高效利用的关键手段。
大型煤气化技术主要可以分为固定床气化、流化床气化、气流床气化以及熔融床气化等几类。
固定床气化是最早开发的气化技术,其主要原理是将煤块或焦炭置于气化炉内,由上至下逐步气化。
此过程中,煤块与气化剂(如氧气、水蒸气、二氧化碳等)发生反应,生成煤气。
固定床气化技术的主要优点是设备简单、操作稳定,但气化效率相对较低,且对于煤质要求较高。
流化床气化技术则通过引入气化剂使床层中的固体燃料呈流态化,从而增加气化反应的接触面积,提高气化效率。
流化床气化炉内温度分布均匀,对煤质要求较低,且能适应较大的煤粒度范围。
然而,流化床气化技术存在设备磨损严重、灰渣含碳量高等问题。
煤气化技术的应用与发展前景
煤气化技术的应用与发展前景煤气化技术是一种将固体煤转化为可燃气体的过程,通过这种技术可以将煤炭资源转化为更清洁、高效的能源形式。
煤气化技术的应用和发展前景备受关注,本文将探讨其在能源领域的应用以及未来的发展前景。
一、煤气化技术的应用1.1 煤气化在化工行业中的应用煤气化技术在化工行业中有广泛的应用。
通过煤气化,煤炭可以转化为合成气,再通过合成气制取合成氨、合成甲醇等重要化工原料。
这种方法不仅可以减少对石油等化石能源的依赖,还可以有效利用煤炭资源,提高资源利用率。
同时,合成氨和合成甲醇等产品也具有广泛的用途,可以用于制造肥料、塑料、涂料等。
1.2 煤气化在能源领域中的应用煤气化技术在能源领域中也有重要的应用。
通过煤气化,煤炭可以转化为合成气,再通过合成气发电、合成气制取液化石油气等方式,将其转化为电力和清洁燃料。
相比传统的燃煤发电,煤气化发电能够大幅减少污染物的排放,提高能源利用效率。
此外,煤气化技术还可以用于生产煤制天然气,实现煤炭资源的高效利用。
二、煤气化技术的发展前景2.1 煤气化技术在环保方面的优势随着人们对环境保护的重视程度不断提高,煤气化技术的环保优势逐渐凸显。
相比传统的燃煤发电,煤气化发电可以大幅减少二氧化硫、氮氧化物等有害气体的排放,减少大气污染。
此外,煤气化技术还可以实现二氧化碳的捕集和储存,减少温室气体的排放,对于应对气候变化具有积极意义。
2.2 煤气化技术在能源转型中的作用随着全球对可再生能源的需求不断增长,煤气化技术在能源转型中扮演着重要角色。
煤气化技术可以将煤炭等化石能源转化为可再生能源的替代品,为能源转型提供了一种可行的途径。
同时,煤气化技术还可以与可再生能源相结合,实现煤炭与太阳能、风能等能源的互补利用,提高能源的可持续性。
2.3 煤气化技术在能源供应安全中的重要性煤气化技术在能源供应安全中也具有重要的地位。
煤炭作为世界上最丰富的化石能源之一,其资源储量丰富、分布广泛,可以为国家提供稳定的能源供应。
煤气化技术的发展现状及对策分析
台完善 相关 扶持政 策 ,加紧 开发 建设一 批先 进 的适 合 我国 国情 的煤 气 化 技术示范 装置 。
3.建 立健全煤化 工人才 引进 、培 养与储备机 制 煤气 化技 术属 于煤化 工 的范畴 ,发展 煤化 工产 业 的 四个重 要要 素 是资 源 、技 术 、资金 和人才 。拥 有 了资源 、技术 和资 金 ,但 没 有这 方 面的 专业人 才 ,要想发 展煤 化工 产 业很难 ,同时现代 煤化 工是 属于 技
四 、 发 展 推 广 我 国 煤 气 化 技 术 的 对 策
以降低项 目投 资 、提高 煤炭 利用率 、提 升装置 稳定 性 、扩 大气 化煤 种
1.国 内企业 需吸取经 验加强相 互间交流
的先进 煤气化 技术是 当务之急 。
因为种 种 原 因 ,国 内企业 在 引进 国 外技 术 的时 候往 往 各 自为 战 ,
煤炭气化—煤的气化方法的评价与选择
2.原料煤对不同气化过程的影响
3.过程消耗 ⑴原料消耗 ⑵氧与蒸汽消耗 ⑶水与电的消耗
4.产品煤气的净化和后匹配 ⑴产品煤气的净化 ⑵产品煤气的后匹配
5.选择气化方法的判据
§ 3 、煤的气化
§ 3.1 煤气化的基本原理 § 3.2 气化炉的基本原理 § 3.3 固定(移动)床气化法 § 3.4 流化床气化法 § 3.5 气流床气化法
§ 3.6 煤的气化联合循环发电 § 3.7 煤炭地下气化 § 3.8 煤的气化方法的评价与选择 § 3.9 煤气的净化 § 3.10 煤气的甲烷化
•采 用 一 定 块 径 范 围 的 块 煤 ( 半 焦 、 焦 ) 或 成 型 煤 为 原 料 , 与 气 化 剂逆流接触,用反应残渣(灰渣)和生成气的显热,分别预热入炉 的气化剂和煤,所以气化炉的热效率较高。多数固定床气化炉用转 动炉栅把灰渣从炉底排出,少数固定床气化炉则排出液态渣。固定 床气化炉需用块状原料,反应速度较慢,在生成气中含有相当量的 焦油蒸气,并对煤质有一定的要求(如较高的灰熔点、较好的机械 强度和热稳定性)。在使用粘结性煤时,炉内应设置专门的破粘装 置。
§ 3.8 煤的气化方法的评价与选择
1.煤气化的工艺技术和特性 ⑴固定床气化工艺
先进的固定床气化工艺以鲁奇移动床加压气化为代表,其主要 优点:
可以使用劣质煤气化; 加压气化生产能力高; 氧耗量低(是目前三类气化方法中氧耗量最低的方法); 鲁奇炉是逆向气化,煤在炉内停留时间长达1h,反应炉的操作温 度和炉出口煤气温度低,碳效率高、气化效率高。 缺点: 固定床气化只能以不粘块煤为原料,不仅原料昂贵,气化强度低; 煤气中含酚类、焦油等较多,使净化流程加长,增加了投资和成本富氧和蒸汽为气化剂,在适当的煤粒度和气速 下,使床层中粉煤沸腾,气固两相充分混合接触,在部分燃烧产生的高温下 进行煤的气化。其工艺流程包括各煤、进料、供气、气化、除尘、废热回收 等系统,将原煤破碎至8mm以下,烘干后进人进煤系统,再经螺旋加料器 加人气化炉内,在炉内与经过预热的气化剂(氧气/蒸汽或空气/蒸汽)发 生气化反应,携带细颗粒的粗煤气由气化炉逸出,在旋风分离器中分离出较 粗的颗粒并返回气化炉,除去粉尘的煤气经废热回收系统进人水洗塔使煤气 最终冷却和除尘。 流化床气化法 采用一定粒度范围的细粒煤为原料,进入炉内的气化剂使 煤粒呈悬浮(流化)状态,流化床中混合、传热都很快,所以整个床层温度 分布均匀。这类气化法不受固定床气化法需用块煤的限制,取消了容易发生 故障的机械传动部分,生成气中基本上不含煤的挥发分。但流化床操作热效 率不高;灰分和未反应碳容易混杂,甚至粘结在一起,使碳的转化率降低; 热煤气夹带粉尘,其处理过程较复杂。另外,流化床气化法必须采用活性较 高的煤种。
煤的气化
13
5.1.3 煤性质对气化的影响
4)反应性 不论何种气化工艺,煤活性高总是有利的。反应性高的煤及 其焦能迅速地和H2O或CO2 进行反应,可保持H2O的分解或CO2 的还原在较 低的温度下进行。当制造合成天然气时,较低温度有利于 CH4生成。较低温 度也易于避免结渣。 5)灰分 虽然煤矿物质中某些金属离子对气化反应有催化作用,然而, 无论在固态或液态排渣的气化炉中,灰分的存在往往是影响气化过程正常进 行的主要原因之一。 (a)灰渣中碳的损失 气化过程中熔融的灰分将未反应的原料颗粒包起 来而使碳损失。故原料中灰分愈多,随灰渣而损失的碳量就愈多。 (b)煤中矿物质对环境的影响 煤中矿物质的某些组分在气化过程中是 形成污染的根源。如高温下碱金属盐可能挥发;重金属(如As、Cd、Cr、Ni、 Ph、Se、Sb、Ti及Zn)的化合物可能升华;黄铁矿FeS2等含硫金属化合物, 当氧含量充足时可能形成SOx、当氧含量不足时则可能形成H2S、COS、CS2 及含硫的碳氢化合物。
上述气固相反应速率相差很大。燃烧反应速率比其他反应快得多。在 1000oC左右,C-H2O反应比C-CO2反应快约105倍,而C-H2反应比C-CO2 反应慢上百倍。 在较高压力下C-H2反应速率增大,和C-H2O反应速率差不多或还快 一些。这是因为C-CO2和C-H2O反应在高压下反应对压力来说趋于零级, 而C-H2反应与压力呈1~2级关系。
原料煤和气化剂逆向流动。根据 过程特征,气化炉由下至上依次分为 灰渣层A,氧化层B,还原层C,干馏 层D和干燥层E。
发生炉与气化过程示意图 1.炉体;2.加料装臵;3.炉栅; 4.送风口;5.灰盘35.1.1 煤气化过程
发生炉中中各层作用 -灰渣层可预热气化剂和保护炉栅不会受到高温的伤害; -氧化层进行碳的燃烧反应,反应速率快,氧化层温度最高,高度较小; -还原层进行二氧化碳和水蒸气的还原反应,为吸热反应,所需热量由氧 化层带人,反应速率较慢,因而还原层高度超过氧化层。制造煤气的反应主 要发生在氧化层和还原层中,所以称氧化层和还原层为气化区;
煤炭气化技术的进展
煤炭气化技术的进展综述摘要:煤炭气化技术是新型洁净煤化工最重要的技术之一。
文章就固定床、流化床、气流床气化技术做了简要介绍,并对3种气化技术在国内应用的现状和发展前景做了简要的评价。
关键词:煤炭气化固定床流化床气化床The Advances of Coal Gasification Technology ResearchAbstract: Coal gasification technology is one of the most important technology of the new-type clean technical of chemical of coal. This paper going to do a briefly introduction about the fixed-bed、fluidized-bed and flow-bed gasification technology ,then evaluate in the present situation and development prospect of domestic application。
Key words:Coal Gasification Technology、fixed-bed、fluidized-bed 、flow-bed0引言与其他国家相比,我国是一个典型的“富煤、贫油、少气”国家。
以煤炭为主的能源消费结构主要存在两大问题:一是能源效率低,二是给环境带来巨大负担【1】。
因此,应用高新技术进行煤炭的加工转化,提高煤炭的利用效率,减少煤炭燃烧的环境污染,是解决能源缺乏、加速国民经济发展的重要途径之一。
本文就煤炭气化技术的进展做简要介绍。
1 煤炭气化原理煤的气化总的讲是指煤与气化剂反应得到煤气的过程,所得煤气可用做燃料或者化学合成气、合成液体燃料及其他气体的原料。
煤由芳香和氢化芳香结构单元构成,气化时外围官能团以挥发物形式脱除,氢化芳香物形成新的芳香结构进而叠层聚集形成焦炭。
煤的气化技术
煤的气化技术1. 介绍煤是一种常见的化石燃料,在世界范围内广泛使用。
然而,煤的燃烧产生大量的二氧化碳等温室气体,对环境造成严重影响。
为了减少对环境的污染并提高能源利用效率,煤的气化技术应运而生。
煤的气化技术是将煤转化为合成气(syngas)的过程,合成气主要由一氧化碳(CO)、氢气(H2)和少量的二氧化碳(CO2)、氮气(N2)等组成。
合成气可以用作燃料,也可以作为化学原料,用于制造化学品、肥料和液体燃料等。
2. 煤的气化过程煤的气化主要通过以下两个步骤完成:2.1. 干燥和预气化在气化反应器中,煤被加热至高温。
在这个过程中,煤中的水分被蒸发出来,并与空气中的氧气反应生成二氧化碳和水蒸气。
这一步骤主要起到预热作用,为下一步的反应做准备。
2.2. 煤的部分氧化在气化反应器中,预热的煤与氧气反应,生成一氧化碳和水蒸气。
主要的反应方程式如下所示:C + O2 -> CO2 C + CO2 -> 2CO通过控制反应温度和氧气供应量,可以调节合成气中一氧化碳和氢气的比例。
高温和富氧条件下可以生成较多的一氧化碳,而低温和贫氧条件下可以生成较多的氢气。
3. 煤的气化技术分类煤的气化技术可以分为以下几种类型:3.1. 固定床气化固定床气化是最早开发的气化技术之一,也是最常用的气化技术之一。
在这种气化方式下,煤被放置在气化反应器中的固定床上,并通过气化剂(如空气或蒸汽)流过床层。
随着气化反应的进行,煤逐渐转化为合成气,反应产物从顶部排出。
固定床气化适用于各种类型的煤,具有反应稳定、设备简单的优点,但存在反应温度不均匀、产物中存在固体颗粒等问题。
3.2. 流化床气化流化床气化是一种将煤颗粒悬浮在气化剂中进行气化的技术。
在气化反应器中,通过气化剂(通常为空气或蒸汽)的上升流动,使煤颗粒保持悬浮状态。
在高温和富氧条件下,煤颗粒发生气化反应,生成合成气。
流化床气化技术具有高反应效率、适应多种煤种和煤质的优点,但也存在气固分离和热传递问题。
煤气化技术的应用与发展
煤气化技术的应用与发展高聚忠(中国神华煤制油化工有限公司,北京100011)摘要:介绍了国内外煤气化技术的发展概况和发展趋势,重点对几种典型煤气化技术的应用与发展进行了研究,并对Lurgi 炉、BGL 炉、GE 气化炉、多喷嘴炉、清华炉、Shell 炉、GSP 炉、两段炉、航天炉等典型煤气化炉的结构、性能进行了对比分析。
从8个方面分析了煤气化技术的选择需要注意的问题。
提出了煤气化技术创新建议,指出未来煤炭的清洁高效转化利用将以大型、先进的煤气化技术为核心,以电、化、热等多联产为方向进行技术集成。
关键词:煤气化;气化炉;工艺过程;技术选择;发展趋势中图分类号:TQ546文献标识码:A文章编号:1006-6772(2013)01-0065-07Application and development of coal gasification technologiesGAO Ju-zhong(China Shenhua Coal to Liquid and Chemical Co.,Ltd.,Beijing 100011,China )Abstract :Emphasize some typical coal gasification technologies at home and abroad.Compare the structure ,charac-teristics of Lurgi gasifier ,BGL gasifier ,GE gasification furnace ,multi-nozzle gasifier ,Tsinghua gasifier ,Shell gasifi-er ,GSP gasifier ,two-stage gasifier and dry coal pressurized gasifier.Give some innovative suggestions for the choice of coal gasification technologies.In the future ,the core of the clean and efficient coal conversion is large-scale and advanced technologies ,which must integrate the electrical ,chemical and thermal technologies.Key words :coal gasification ;gasifier ;technological process ;technologies choice ;development tendency收稿日期:2012-10-26责任编辑:宫在芹作者简介:高聚忠(1964—),男,河北高邑人,高级工程师,长期从事煤气化及煤化工技术开发研究工作。
我国煤气化技术发展现状与趋势
我国煤气化技术发展现状与趋势煤是我国重要的能源之一,煤气化技术的发展对我国经济和能源事业的发展具有重要意义。
随着国家能源战略的改变,煤气化技术也正在逐步升级与完善。
本文将对我国煤气化技术的发展现状与未来趋势进行探讨。
一、我国煤气化技术的发展历程煤气化技术在我国的发展历程可追溯至20世纪50年代,当时煤气化作为生产合成氨、合成烟煤油等化工原料的中间步骤而广泛应用。
随着我国石油资源的逐渐减少,煤气化技术从化工领域扩展到了化肥、造纸、食品等领域,成为一种重要的能源转化技术。
在80年代末,我国开始大力发展煤制油技术,煤气化技术也迎来了一个新的发展时期,成为我国能源战略的重要组成部分。
随着社会对环保的要求越来越高,传统煤气化技术面临着许多挑战。
为了适应新的发展需求,我国开始着手进行煤气化技术的升级改造。
二、我国煤气化技术的发展现状目前,我国的煤气化技术主要分为两种:一种是固定床煤气化技术,另一种是流化床煤气化技术。
固定床煤气化技术适用于生产天然气、合成气和化工原料等产品,其优点是原料适应性强,但产品稳定性较差。
流化床煤气化技术适用于生产合成烷、合成油和合成甲醇等产品,其优点是产品稳定性好,但是对原料粒度、灰分和硫分要求较高。
此外,随着新能源技术的不断发展,我国的煤气化技术也开始与可再生能源进行融合。
例如,通过太阳能或风能发电,将电能转化为热能,再用热能进行煤气化等过程,以此来降低能源消耗和环境污染。
三、煤气化技术的未来发展趋势未来,我国的煤气化技术发展将呈现以下趋势:1. 逐步降低生产成本。
随着煤气化技术的进步和原材料的成本下降,煤气化产品的成本将逐步降低,使得产品更具市场竞争力。
2. 逐步制定严格的环保标准。
随着环保意识的逐渐提高,未来煤气化技术的发展将更加注重环保问题,并且逐步制定更为严格的环保标准。
3. 创新煤气化技术。
未来,煤气化技术将趋向于高效、绿色和智能化方向,例如采用新型催化剂、透析膜技术和智能控制技术等,以提高效率、降低污染和保证运行安全。
煤气化技术
煤气化技术煤气化技术是一种将煤炭转化为合成气的方法,这种合成气可以用作燃料或作为化学原料。
煤气化技术在能源转型和降低碳排放方面具有重要意义。
本文将详细介绍煤气化技术的原理、应用以及优缺点。
煤气化技术的原理是利用高温和压力,将煤炭与氧气反应,生成一种含有氢气和一氧化碳的混合气体,即合成气。
这种合成气可以通过调整反应条件得到不同的气体比例,例如可以得到富含氢气的合成气,也可以得到富含一氧化碳的合成气。
煤气化技术的关键步骤包括煤的干馏、气化反应以及气体的净化和分离。
煤气化技术具有广泛的应用领域。
首先,合成气可以用作燃料,替代传统的石油和天然气。
它可以用来发电、供热以及工业生产过程中的燃料需求。
其次,合成气还可以用作化学原料,用于合成有机化学品,如甲醇、乙醇和丁烯等。
这种化学原料的生产可以减少对石油和天然气的依赖,降低碳排放。
此外,煤气化技术还可以与其他能源转化技术相结合,如煤炭液化和煤炭气化联产等,进一步提高能源资源的利用效率。
然而,煤气化技术也存在一些缺点。
首先,煤气化过程需要高温和压力,能耗较高。
其次,煤气化过程中会产生大量的副产物,如焦炭和灰渣,对环境造成一定的污染。
此外,煤气化技术的建设和运营成本相对较高。
针对煤气化技术的优缺点,一些研究机构和企业正在努力改进和推广相关技术。
例如,通过改进反应条件和催化剂的使用,可以提高合成气的产率和质量,并减少能耗。
此外,通过煤气化废气的尾气治理和资源化利用,可以减少对环境的不良影响。
综上所述,煤气化技术是一种重要的能源转型和碳排放降低的手段,可以将煤炭转化为合成气,用作燃料或化学原料。
尽管该技术存在一些缺点,但通过不断改进和创新,可以进一步提高其效率和环保性。
煤气化技术的发展将有助于实现能源的可持续利用和环境的可持续发展。
(本文总字数:307字)。
煤气化技术的现状和发展趋势
2009年第30卷第4期氮肥技术测得了极高温度,误导为该整个催化剂层热点温度极高,其实只有卸料孔筒极少量催化剂温度高,为此只把此点做参考点。
对测温点和测温套管布置仍需加以进一步优化完善。
7.5塔锅一体的优点和废锅结构讨论塔锅一体结构是最近几年安淳公司在设计大型氨厂时采用的新技术。
相比塔锅分离结构,塔锅一体省去长50m、重29t的二出管道,这段管道的材质为10WMoVNb,价格贵且现场施工要求较高。
而塔锅一体使设备平面布置更加紧凑,在塔锅分离结构中废热锅炉占地面积25m2,现安装在塔的正下方,只要12m2即可。
所以塔锅一体结构具有节省材料、布置紧凑、减少施工难度等优点。
目前塔锅一体结构主要有卡萨利式、U型管式、带膨胀节的固定管板式。
综合比较各方面:卡萨利式制造工艺复杂,特别对于进出口径较大时制造难度更大;U型管式对解决管壳程热膨胀差较好,但管板上、下70℃温差对管板焊缝和管板与筒体的焊缝有一定的影响,特别是管板表面采用堆焊结构时会因为堆焊工艺质量不好使堆焊层脱落;本厂和高平、山东等厂废锅采用了这一结构,但本厂发现筒体漏汽,高压气也漏,存在安全隐患;带膨胀节的固定管板式可以解决管板温差问题,但对膨胀节的设计要求较高。
纵上所述,塔锅一体采用合理设置膨胀节的固定管板式结构比较好,也不要用管板堆焊结构,避免堆焊工艺不好造成的影响,经反复论证,多方合作,本厂决定将U型管式改为带膨胀节的固定管板式。
同时在废锅进口端设置温度计和压力表,以保证气体出口工艺数据获取,直接反映“二出”的工况条件。
8结论山西天泽集团公司“50·40”项目中的氨合成系统是我国自主开发设计制造安装的第一套单塔能力为24×104t/a的大型装置,采用合成塔为三层四段两轴一径、塔锅一体的ⅢJD-Φ2400型新技术,两级氨冷塔前补气新流程,适合大塔的高钴稀土XA201催化剂和相应的新还原方法,经过几个月生产考验证明达到和超过了设计能力,但是还存在美中不足之处,应予以解决。
煤气化原理及其技术发展方向
煤气化原理及其技术发展方向煤气化是一种通过将固体煤转化为可燃气体的过程,这种气体可以作为燃料用于工业和家庭的供暖和烹饪。
煤气化作为一种新的能源开发技术,在过去几十年中发展迅速。
本文将分步骤阐述煤气化的原理及其技术发展方向。
第一步:煤气化的原理煤气化到关键步骤是将煤转化为可燃气体,其化学反应如下:C + H2O → CO + H2化学反应的实际步骤是将煤在高温的反应器中与水蒸气反应,产生的气体通过冷却、洗涤和压缩等过程去掉杂质及水蒸气中的水分,最终得到一种气体混合物,即煤气。
第二步:传统煤气化技术发展方向在传统的煤气化技术中,煤在特定条件下分解成气体和焦炭,然后通过洗涤、脱硫、脱氢等附加工艺处理以获得高质量的燃料。
这种方法常常需要大量的燃料和能源,同时还会产生大量的二氧化碳和其他污染物,对环境造成严重的影响。
为解决这些问题,一些研究人员尝试采用更加先进的技术,如生物质煤气化和气体化液化技术,这些技术不仅可更有效地利用可再生能源,同时也能减少对环境的污染。
第三步:生物质煤气化技术的发展方向生物质煤气化是指采用微生物处理有机物来产生煤气的过程,目前该技术主要是应用于厌氧消化反应器中,通过调节反应器的操作条件实现对有机物的煤化。
这种技术可以使用废弃物,如食品和农业废弃物,生产可燃气体,具有成本低、环保等优点。
第四步:气化液化技术的发展方向气化液化技术是指将煤气化后制备成强化液体烃的过程。
目前,液化天然气已经广泛使用,在未来将成为煤气化技术的发展方向。
液化煤气虽然成本高,但却可以很方便地储存和运输,同时也减少了煤气扩散的危险性。
总结:通过以上的阐述,可以看出,煤气化技术在不断的发展和完善,未来将会被应用到更多的领域。
在技术的不断发展和创新的过程中,我们期待煤气化能更好的发掘其潜力,为人类的发展和环境的保护做出更大的贡献。
煤气化技术的进展与选择分析
收 稿 日期 : 2 0 1 2 — 1 2 — 2 7
作者 简 介 : 贺百 廷 ( 1 9 6 6 一 ) , 男, 河南 , 工程 师 , 学士 , 1 9 8 8年 毕业 于 中国矿 业 大 学, 现从 事 煤 化 工 工程 技 术 管 理 工作 ,
E — m a i 1: h e b a i t i n g @ c s c l c . t o m。
第2 期( 总第 1 6 5期)
2 0 1 3年 4月
煤 化 工
C o a l Ch e mi c a l I n d u s t r y
N o . 2 ( T o t a l N o . 1 6 5 )
Ap r .2 0 1 3
煤气化 技术 的进展 与选 择分 析
贺百廷
加 压移 动床 ( 固定床 ) 气 化分 固态 排渣 鲁奇 炉 和 液态排渣 B G L炉。在 中国使 用鲁奇 炉的主要 企业有 : 云南 省解放 军化肥 厂 、 天脊 煤化 工集 团公 司Байду номын сангаас( 生产 合 成氨 ) 、哈尔滨依 兰煤气厂 ( 生产 城市煤 气并联产 甲
醇) 、 河南 省义 马气化 厂等 。近几 年来 , 新 疆广 汇 、 大
( 中 国神 华 煤 制 油化 工 有 限公 司 , 北京 1 0 0 0 1 1 )
摘 要
简述 了移动 床( 固定 床 ) 气化 、 流化 床气 化 、 气 流床气 化 3种 煤气 化技术 的进 展 , 主要 从定 性评 价
和定量评 价两方 面提 出了对煤气 化技术 选择 的建议 , 认 为大型化 是煤气 化技术 发展 的方 向 ; 选 择煤气 化技术 应
少 时 难 以加 工 利 用 。 液 态排 渣 B G L炉 是 固 态 排 渣 鲁 奇 炉 的进 一 步 发
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东 莞 理 工 学 院 学 报
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摘 要 : 煤 气 化 在现 在 和 未来能 源化 工 的可 持 续 发 展 中都 占有相 当 重 要 的 位!
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我 国经 济 在快 速 的发 展 中
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更 面 临着 能源 资 源 和环 境 限制 的瓶 颈
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煤气 化 就 更 成 为煤 炭 能源 清 洁 高效转 化 的重 要基 础
、
近 2 年 来 特 别 是 近 几 年 我 国工 业 界 己大 量 0 但 面 对 我 国的 大 规模 国家需 求
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引进美 欧 等 先 进气 化 技 术
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r 表 1川 所 列L u g i炉 典 型 数 据 可 进一 步 说 明 以 上 情 况
炉顶
移 动床气化 炉 (干 灰 )
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产
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和 一 定压 力下 进行
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o
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C+
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,
通 过先 进 技术 的集成 应用
。
,
大幅度 提 高 一 次 能 源 效 率
,
减 轻 或 消 除环 境 污 染
、
,
保 证 社会 和 经 济 的可 持 续发 展
0 吨煤 以上 ;
能源 化 工 大 规 模
、
环境 友 好
、
、
高效 经济 的特 征 要 求煤 气化 过程 具 有 以下 特 点
和 市 场需 求 化 已有 技 术
,
我 国 研 究 人 员 也 开 发 了 自 己 的 气 化 技术
,
。
面对 我 国煤 炭 资 源 自身特 点 (如 高 灰 含量
,
高 灰 熔 点 煤 较多 )
如何认识
、
选 择和 优
。
自主 研 发 的 方 向是 什 么 仍 是 必 须 回答 的 问题
本文 根 据现 代煤 能源 化 工 需求
程
“
, 、
发生 干 燥
,
干馏
。
、
气化
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然 烧和 灰渣 冷 却
,
蒸 汽 ) 则在 上 升 过程 中换 热
“
,
反应 转化 为 煤气