16万方每小时合成气壳牌气化工艺设计毕业设计

16万方每小时合成气壳牌气化工艺设计毕业设计
目录
1总论 (1)
1.1设计概况 (1)
1.1.1企业与项目概况 (1)
1.1.2投资背景 (2)
1.1.3 产品介绍 (3)
1.1.4 简要结论 (4)
1.1.5 设计基本原则 (5)
1.1.6 厂址方案 (5)
1.1.7 总平面布置 (6)
1.2煤气化技术 (6)
1.2.1煤气化的应用及重要性 (6)
1.2.2煤气化技术的现状及发展趋势 (7)
1.2.3煤气化基本原理 (8)
1.2.4气化工艺选择 (10)
1.3 壳牌气化工艺流程说明 (19)
1.3.1壳牌气化工艺特点 (19)
1.3.2 shell煤气化的原理 (22)
1.3.3 原料要求 (22)
1.3.4 工艺流程及主要设备 (24)
1.3.5环境评价 (29)
2.气化工艺设计及计算 (31)
2.1计算参数 (31)
2.2工艺计算 (32)
2.2.1基本数据计算 (32)
2.2.2气化过程平衡计算 (33)
2.2.3合成气制造总过程的热量平衡 (35)
2.3设备选型 (36)
2.3.1磨煤机选型 (36)
2.3.2气化炉选型 (39)
2.3.3炉气输送管及蒸汽过热器 (39)
2.3.4合成气冷却器 (42)
2.3.5循环气压缩机 (43)
2.3.6捞渣机选型 (45)
2.3.7二氧化碳压缩机选型 (47)
2.3.8氧气预热器 (49)
2.3.9洗气塔的选型 (54)
2.3.10各种泵的选型 (60)
3.非工艺部分设计 (59)
3.1公用工程 (59)
3.1.1 采暖与通风设计 (59)
3.1.2控制系统设计 (59)
3.1.3电力供应设计 (63)
3.1.4给排水设计 (64)
3.2道路与绿化设计 (65)
3.3建筑设计情况 (66)
3.4人员组织 (66)
4.二期总经济概算 (67)
4.1 基础数据 (67)
4.1.1 产品方案及生产规模 (67)
4.1.2 项目投资与资金来源 (67)
4.1.3 经济计算期与建设期 (68)
4.1.4 资金使用规划 (68)
4.1.5 固定资产折旧费与无形递延资产摊销费 (69)
4.1.6 产品价格及税率 (69)
4.2 财务分析 (69)
4.2.1 成本估算 (69)
4.2.2 销售收入、利润及税金 (70)
4.2.3 投资利税率与投资利润率 (70)
4.2.4 偿还贷款能力与偿还贷款年限 (70)
4.2.5 现金流量及评价指标 (70)
4.3不确定性分析 (71)
4.3.1 敏感性分析 (71)
4.3.2 盈亏平衡分析 (69)
4.4 经济概算小结 (72)
参考文献： (73)
附录 (74)
设备一览表 (74)
致谢 (76)
1总论
1.1设计概况
1.1.1企业与项目概况
永城煤电（集团）有限责任公司以永城为中心，南北走向长55公里，东西宽25公里，含煤面积716平方公里。

煤炭储量丰富，煤质优良。

探明地质储量25.6亿吨，工业储量19.85亿吨，可采储量12.6亿吨，另有天然焦6亿吨。

煤层赋存稳定，属中厚煤层，地层倾角在10～20°，适于机械化开采。

本区含煤地层为石碳二迭系，属华北型含煤沉积。

煤种以无烟煤为主，煤质优良，具有特低硫、特低磷、低灰、高发热量、高灰熔点、可磨性好、热稳定性好等特点，是冶金、电力、化工、建材、民用等行业的首选洁净燃料。

龙宇煤化工是永煤集团控股的子公司。

龙宇煤化工从2004年开始建设，是利用当地优厚的煤炭资源，按照循环经济理念设计、开发的企业。

一期工程是年产50万吨甲醇项目。

该项目概算投资21.54亿元，建成后，每年可实现销售收入10亿元，实现利润3亿元。

采用的煤气化工艺是世界最先进的壳牌粉煤加压气化工艺，单系列生产能力居世界前列。

气体净化、甲醇合成精馏、空气分离及公用工程部分，全部采用国外先进技术。

产品甲醇的单位能耗在国煤制甲醇装置中具领先地位。

该设计项目主要部分为永煤集团龙宇煤化工一期工程中的煤气化工艺设计，其中的工艺与制图部分都只是关于气化的，而其经济核算方面由于考虑到项目的整体性而将下游的甲醇装置与辅助装置都纳入了计算围。

1.1.2投资背景
煤集团煤炭资源储量大，煤质为特低灰，特低硫、低磷、中高发热量的低变质无烟煤，是优质的工业气化、冶金、化工、动力、环保用煤，产品在华东、华南地区及东南亚等国外市场均受赞誉。

尽管如此，由于缺乏资金等诸多因素的影响，使该地区长期以向外销售原料煤为主，煤矿开采成为当地的支柱性产业，产业结构单一，地方其他工业十分薄弱，资源优势未能得到应有的发挥，制约了地区经济的大踏步发展。

随着我国加入WTO及能源战略向中西部转移，国家和省政府更进一步重视豫东地区的煤炭开发，一方面加大资金投入，形成了1280万吨原煤的生产能力；另一方面，积极扩展投资渠道，寻找发展前景良好的投资去向，把
直接输出煤资源，改为大力发展以煤为原料的化工产品加工业，全方位扩展当地工业发展的格局，大幅提升输出产品的经济价值，推动当地经济的迅猛发展。

国家实施西部大开发的战略决策以及省政府的大力支持，为永煤集团的发展提供了十分有利的历史机遇。

抓住这个难得的机遇，把本地区的资源优势转化为经济优势，增加新产品，寻求新的经济增长点，把永城建设成能源重工业基地，是因地制宜发展当地经济的必由之路，既符合国家及省政府的发展战略，也是永煤集团保持企业持续发展之必要条件。

永煤集团依据政府发展规划和资金来源状况，由永煤集团出资，目前已有一个50万吨／年甲醇生产装置在建，拟再建一套50万吨／年甲醇生产装置，以此作为发展煤化工的基础。

本项目在煤气化、酸性气体脱除等主要工艺技术上，拟采用国外的先进技术，以安全、环保、低耗、节能、节水为本，生产操作实现高水平自动化和机械化，将成为现代化企业的典，以此带动和推进当地工业技术水平的提高，促进和实现企业及地区的可持续发展。

而项目建成后，每年消耗当地煤122万吨，生产出的合成气可产甲醇50万吨及少量副产品，产值由2.2亿元人民币提升至8.3亿元人民币，产生年均利润2.8亿元。

与此同时，还必将扩大就业岗位，增加社会服务需求，促进社会繁荣。

总而言之，煤气化装置的兴建，可充分发挥当地的资源优势，应用现代高新技术改造传统产业，促进了当地经济结构调整和永煤集团产业的优化升级，培育新的经济增长点，实现可持续发展，为地区煤化工的发展奠定了良好的基础，具有良好的经济效益和社会效益。

1.1.3 产品介绍
煤气化产物的有效组分是CO，H
2和CH
4。

其通过调节组分比例而被广泛
地应用于国民经济的不同部门，包括合成气、城市煤气、工业用燃气、联合循环发电用燃气及冶金工业还原气等。

如今，国外正在把煤化学发展成以煤炭气化为基础的一碳化学工业，是煤化工由能源型转向化工型。

所以，煤气化制合成气（主要成分为CO+H
2
）将成为主要发展方向。

合成气又可称为化工原料气，其除了作为气体燃料使用外，它的另一个重要用途是作为化工合成的原料，并已展现出广阔的前景。

由于合成气化工和一碳化学技术的开发和发展，使以煤气化制取合成气，进而直接合成各种化工产品的路线已成为现代煤化工的基础。

当前国外进行合成研究的重点集中在以下三个方面：
（1）醇类：甲醇、乙醇、低碳混合醇、乙二醇；
（2）烃类：烷烃（CH
）、烯烃、芳烃（汽油、柴油）；
4
（3）酸类：醋酸。

近来研究表明，大部分化工原料（烷烃，烯烃，芳烃等）均可以从合成气直接合成，从而一次产物（如甲醇）又可进一步合成更多产物，如下图1-1所示：
图1-1各种合成路线
在醇类合成中，甲醇占据着重要的地位，它既是重要的化工原料，又是重要的二次能源。

能直接从CO+H
合成的许多产物，几乎都可以通过甲醇
2
间接制取，而且往往在技术上和经济上更有利，因此通过经济核算本装置所生产的合成气将被应用于制甲醇。

在烃类合成中，甲烷合成作为从合成气中脱出微量CO+CO
的手段已在合
2
成氨等工业中得到应用，大规模制取高浓度甲烷已在美国实现工业性生产。

我国为提高城市煤气的热值也正在开发低热值部分甲烷化。

液态烃的合成，即费-托合成工艺是利用催化剂使CO加氢合成制得高辛烷值汽油，它是煤炭间接液化的基础。

其烯烃的直接液化目前还处于试验阶段，并不成熟。

醋酸的合成一般采用甲烷和一氧化碳的羟基化法，用Rh-I2作催化剂。

在我国，目前合成气用量最大的是化肥工业，尤其是中小合成氨厂几乎均采用水煤气工艺，由煤制合成气作为合成氨原料。

因而，无论从近期或远景来看，煤炭气化制合成气都在我国化工工业发展以及能源安全保障中发挥着不可估量的作用。

1.1.4 简要结论
（1）产品市场前景良好，符合国家能源发展战略和国家产业政策；工艺技术先进、成熟、可靠，能耗低，安全、卫生、环保等各项措施完善、符合国家标准；
（2）从财务分析看，所得税前部收益率14.68%，大于行业基准收益率12%，
（3）敏感性分析表明本项目有较好的抗风险能力；
（4）增加地区和国家税收、扩大就业岗位，拉动社会需求，促进地区社会繁荣，社会效益良好，因此本项目是可行的。

1.1.5 设计基本原则
（1）煤气化、酸性气体脱除等核心工艺和关键设备引进国际先进技术和装备，以实现工厂低消耗、高可靠性、长周期运行。

其它工艺技术和装备立足国，通过优化设计，力求先进适用、稳妥可靠。

（2）充分依托一期工程及矿区现有的设施、社会力量和自然资源，包括利用矿井涌水资源；力争少拆迁、少征地，努力减少工程建设投资，降低生产成本。

（3）严格执行国家及有关部委、当地政府颁布的有关法令法规及标准规，贯彻落实国家环保及安全卫生的有关政策和法规，做到工程建设、环境保护和安全卫生“三同步”，创建优质环保工程。

（4）设计贯彻“装置布置一体化、生产装置露天化、建构筑物轻型化”等基本原则。

1.1.6 厂址方案
永城煤电（集团）有限责任公司所属永夏矿区位于豫东永城市境，地处黄淮冲积平原北部，苏、豫、皖接壤地带，毗邻华东、华南工业区。

矿区外围100 km有陇海、京九、青阜三大铁路干线交汇，区铁路、公路交织成网，并与国铁、国道连接，具有优越的地理位置和良好的交通运输条件。

永城煤电（集团）有限责任公司一期年产50万吨甲醇项目建在永城市侯岭镇市林业局苗圃场的用地，地势平坦，厂区最高海拔标高为32.98 m，最低海拔标高为30.88 m；厂址西侧有大青沟，东侧有矿区铁路集配站，厂区铁路专用线可从集配站接轨进入厂区。

厂区周围预留有发展用地。

厂区规划占地面积88.97×104 ㎡，一期年产50万吨甲醇项目占地面积36.34×104 ㎡。

本设计的年产50万吨甲醇项目布置在预留地上。

污水拟排入小运河，距离约7公里，通过小运河排入汪楼沟，最终排入新城区下游的沱河。

供电从矿区中心站接入，距离约6.5公里，一期已建外供电能力可以满足二期的需要。

原料煤来自永煤集团公司的三对生产矿井和一对在建矿井，输送距均在15 km围，并已建成配套铁路，原料运输成本低。

本厂厂址位于市区的侧风向，使市区居民生活环境不受污染并可满足防火安区要求。

但本项目用地属于平原地区，地势平坦；整个矿区地表水系发育，共有沟河26条，其中王引河、沱河、浍河和包河为最大，号称永城市境四大河流，均由西北流向东南，至省境汇入淮河，各主要河流均有很多支流，大部分为季节性河流。

主要河流洪峰显著，年洪水期和干旱季节的流量悬殊，洪水时河流超过地面标高，造成涝；干旱时河流断流。

因此，本设计在厂区周围考虑防涝措施，适当提高装置区标高。

1.1.7 总平面布置
本项目新建装置和建、构筑物包括：煤气化装置、硫回收装置、甲醇装置、空分装置、火炬等工艺生产装置和总降压站、热电站、循环冷却水站、给水加压站、除盐水站、厂区主控楼等辅助生产设施以及固体贮运设施、甲醇成品罐区组成的工厂贮运系统。

考虑到经济、安全等方面因素具体布置如下：
总平面设计将新增装置中的硫回收和除盐水布置在一期相同装置附近的预留地上；新增成品罐区布置在一期污水处理西侧的预留地上，新增中间罐区分别布置在合成净化联合装置部和一期罐区。

二期原水净化和空分装置分别对应布置在一期相同装置的南面空地，为二期空分装置服务的循环水就近布置在一期空分西面的预留地上，使空分循环水管线短截，避免穿越一期用地。

煤库和热电站布置在一期煤库和热电站的北侧，煤气化装置布置在新增热电站的北侧，上煤系统利用一期的卸煤槽和1、2、3号转运站，将煤输送至新增干煤库、热电站和煤气化。

这样布置使一二期煤储运系统，热电站系统连成一体，有利于运营和管理。

合成净化联合厂房布置在热电站的西侧，为二期煤气化和联合装置服务的循环水靠近其服务对象布置。

二期的主控楼紧邻煤气化布置在其西侧，位于两大主装置的之间，便于为其服务。

火炬在一期火炬旁扩建。

污水处理利用火炬南面的厂外污水处理厂。

1.2煤气化技术
1.2.1煤气化的应用及重要性
进入21世纪，为了保护中国经济的可持续发展，实施《京都议定书》减少燃煤对大气的污染，必须大力发展洁净煤技术，煤炭气化是最重要的应用广泛的洁净煤技术，是发展现代煤化工最重要的单元技术，煤炭气化可以生产工业燃料气、民用燃料气、化工合成原料气、合成燃料油原料气、氢燃料电池、煤气联合循环发电、合成天然气、火箭燃料等。

煤气化技术广泛应用于化工、冶金、机械、建材等重要工业部门和城市煤气的生产，目前中国拥有各种类型的煤气炉约有9000台，其中化工行业煤气化炉约有4000台，以固定床气化炉为主。

多数中小化肥厂和少数大型化肥厂以煤炭（焦炭）为原料，通过煤气化生产合成氨和甲醇，年耗原料煤4000多万吨，合成氨产量占全国总产量的60%以上，为中国农业生产提供了充足的化肥。

因此，煤气化过去和今后在中国工农业生产和居民生活中，特别是对现代煤化工和洁净煤技术的发展占有十分重要的地位，是实现中国经济可持续发展的主要技术手段之一。

1.2.2煤气化技术的现状及发展趋势
目前世界正在应用和开发的煤气化技术有数十种之多，气化炉型也是多种多样，最有发展前途的有10余种，所有煤气化技术都有一个共同的特征，即气化炉煤炭在高温条件下与气化剂反应，使固体煤炭转化为气体燃料，剩
下的含灰残渣排出炉外。

气化剂为水蒸气、纯氧、空气、CO
2和H
2。

粗煤
气中主要成分有CO、CO
2、H
2
、CH
4
、N
2
、H
2
O还有少量硫化物、烃类和
其他微量成分。

各种煤气的组成和热值取决于煤的种类、气化工艺、气化压力、气化温度和气化剂组成。

煤炭气化技术的发展趋势：
1气化压力向高压发展气化压力由常压低压（﹤1.0MPa）向高压（2.0‐8.5MPa）气化发展，从而提高气化效率、硫转化率和气化炉能力，实现气化装置大型化和能量高效利用，降低合成气的压缩能耗或实现等压合成（如甲醇低压合成）降低生产成本。

如Texaco气化压力可达6.5－8.5MPa，shell 气化压力为2‐4MPa。

2 气化炉能力向大型化发展 Texaco和shell单台气化炉气化煤量已达2000t/d以上，prenflo气化炉单台气化煤量已达2600t/d 。

大型化便于实现自动控制和优化操作、降低能耗和操作费用。

3气化温度向高温发展 Texaco气化温度1400‐1500℃，shell气化温
度高达1400‐1700℃，流化床气化温度为1000‐1200℃。

气化温度高煤中有机物质分解气化，消除或减少环境污染，对煤种适应性广。

4不断开发新的气化技术和新型气化炉提高硫转化率和煤气质量，降低建设投资。

目前硫转化率高达98%—99%，煤气中含CO+H 达到80%—90% 5现代煤气化技术与其他先进技术联合应用如与燃气轮机发电组合的IGCC发电技术，高压气化（6.5MPa）与低压合成甲醇、二甲醚技术联合实现等压合成，省去合成气压缩机，使生产过程简化、总能耗降低。

6煤气化技术与先进脱硫除尘技术相结合，实现环境友好、减少污染。

如在气化炉加入脱硫剂(石灰石)，脱硫效率可达80%—90%。

采用高效除尘器使煤气中含尘降到1—2mg/m 以下。

总之，先进流化床、气流床煤气化技术已实现工业化和大型化，并不断改进和完善，应用围不断扩大，是今后的发展方向。

而固定床气化技术特别是固定床间歇式气化技术气化效率低、能耗高、污染大，将会被淘汰。

1.2.3煤气化基本原理
煤气化，从狭义来说，即在煤气发生炉中，煤料在高温条件下，与气化剂（空气、氧气、水蒸汽、二氧化碳或是它们的混合物）作用产生煤气的过程。

从广义上来说，即煤由固态转化为气态的过程，也就是从煤转变成煤气的过程。

1．煤气化本质
煤气化过程的实现，必须有气化炉，气化原料和气化剂。

气化炉是进行煤炭气化作业的设备；气化原料包括各种煤或焦炭；气化剂为氧气或其他含氧物质（空气、水蒸汽。

二氧化碳等）。

其本质如下：
焦炭
焦化
（1）
煤质大分子活性的不稳定的碳煤焦
气化剂气化剂
气化剂
挥发分气态物（CO、H2、CH4）
图3-1煤气化本质联系
2．煤炭气化的主要反应
（1）碳的氧化反应：
C+O
2=CO
2
+393.8 MJ/kmol
（2）碳的部分氧化反应：
2C+O 2=2CO +221.1 MJ/mol
（3）二氧化碳的还原反应：
C+CO 2=2CO -162.4 MJ/mol
（4）水蒸汽分解反应：
C+H 2O （g ）=CO+H 2 -131.5 MJ/mol
C+2H 2O （g ）=CO 2+2H 2 -90.0 MJ/mol
（5）一氧化碳变换反应：
CO+H 2O （g ）=CO 2+H 2 +41.0 MJ/mol
（6）碳的加氢反应：
C+2H 2=CH 4 +74.9 MJ/mol
（7）甲烷化反应：
CO+3 H 2= CH 4+ H 2O +206 MJ/mol
CO+3 H 2= CH 4+ CO 2 +247 MJ/kmol
CO+3 H 2= CH 4+ H 2O +165.4 MJ/kmol
3．煤气化影响因素
A.温度
对于化学反应速度和化学平衡来说，温度是一个敏感的因素，在气流床气化炉中，炉温度的提高，一方面使气化反应的速度常数变大，反应速度加快，有利于碳在瞬间完全气化；另一方面，温度影响吸热反应的平衡，使水蒸汽分解反应的平衡朝着有利于生成一氧化碳和氢气的方向移动，因为在煤气中一氧化碳和氢气的含量增加，代表合成气质量的提高，所以一般需维持较高的反应温度。

但是，炉温的提高也受到其它条件的制约。

在高温状态下进行反应，必须考虑气化炉的耐火材料、液渣的顺利排放以及高温煤气的废热回收等问题。

通常采用改变煤气化和蒸气煤比来调节气化炉温度。

B.氧煤比
在粉煤气化中，氧煤比是最重要的反应条件，而氧耗又是重要的经济指标，故氧煤比是控制气化过程的主要手段之一。

从粉煤部分氧化的化学方程可知： CmHn + 2m O 2 = mCO + 2
n H 2 + 热量 氧的理论用量应该是氧原子数与煤中的碳原子数相等。

此时，煤中的碳通过部分氧化反应完全转化为煤气中的一氧化碳；如果氧的用量超过了这个比值，则一部分碳将被完全氧化，生成二氧化碳。

因此，按原子数计算，氧与碳之比最高不超过1。

但是，粉煤在火焰中反应时，大量的一氧化碳和氢气是由下列反应生成的。

C + CO
2
= 2CO
C + H
2O (g) = CO + H
2
这两个反应比完全氧化反应慢很多，所需的反应时间是完全反应时间的数百倍。

所以，按照理论用量供入氧气，必然有一部分粉煤进行完全氧化而生成二氧化碳和水蒸汽。

当气化剂中加入水蒸汽或二氧化碳，可以提高上述两还原反应的速度，并通过这两反应生成一氧化碳和氢气。

也就是说，水蒸汽或二氧化碳中氧原子代替了一部分氧气的作用，而是氧气消耗量降低。

这样，由于，水蒸汽或二氧化碳带入的氧原子数应该计算在O/C比值，所以参加反应的实际O/C比值大于1；而氧气的用量小于理论值。

氧煤比对气化过程同时存在两方面的影响：一方面，氧煤比的增加使燃烧反应放出的热量增加，炉温相对提高，有利于二氧化碳还原反应和水蒸汽分解反应的进行，增加了煤气中的有效成分，提高了碳的转化率；另一方面，氧煤比的增加，燃烧反应所生成的二氧化碳和水蒸汽量也增加，从而增加了煤气中的无用成分。

考虑到上述两方面的因素，在它条件一定的情下，氧煤比存在一个最佳值，此时，可以到最好的气化结果。

C.蒸汽煤比
在气化剂中加入适量的水蒸汽可增加煤气中氢的含量，降低氧耗，并能控制炉膛的温度。

但是，蒸汽煤比也不能过高，因为炉温的降低将不利于气化反应的进行。

因此，水蒸汽的加入量与粉煤的水分以及生成气的组成要求有关。

D.反应压力
高压粉煤气化炉已是近年来世界各国研究煤气化中普遍使用的方法。

在高压下，生产能力提高，气相分压增大，气化反应加快，停留时间延长，则使碳的转化率提高。

E.原料煤粒度组成
由于反应物在离开火焰高温区后，气化反应进行的速度大大下降，所以，原料煤粒度越细越好。

煤粒度好，比表面积大，气化速度快，反应时间短，碳转化率高。

对于较大粒度的碳粒，有些气化炉利用离心力的作用，将较大的碳粒甩出，黏附在炉膛壁上，直到气化完为止。

即使这样，对于大粒度煤的数量也有一定的限制。

如没有利用离心力的方法，则要求将煤磨得很细。

1.2.4气化工艺选择
1. 煤气化方法的分类
煤气化无统一的标准，有多种分类方法：①按气化炉传热方式可分为外热式（间接传热）和热式（直接传热）两类。

②按煤气热值可分为低热值煤气（<8340kJ/m3），中热值煤气（16000—33000 kJ/m3）和高热值煤气(>33000 kJ/m3)三类。

③按煤与气化剂在气化炉运动状态可分为移动床（固定床）流化床（沸腾床）气流床和熔融气化方法。

④此外，还有按气化炉压力、气化炉排渣方式、气化剂种类、气化炉进煤粒度和气化过程是否连续等进行分类的
2 按照固定床、流化床、气流床进行分类不同气化炉型技术指标比较分别列于表1-2-1、表1-2-2、表1-2-3。

表1-2-1 固定床气化炉技术指标
项目U.G.I炉M型炉W-G炉
炉膛径/m φ2.4-φ3.6 φ2.0-φ3.0 φ2.0-φ3.0
气化炉总高/m 8.5-12.6 8.9-9.2 13.88
原料煤种无烟煤，焦炭无烟煤、烟煤无烟煤，焦炭入炉煤粒度/mm 13-75 18-60 6-25 气化条件
气化压力/kPa 1.8-2.0 4.0-6.0 8-10
气化温度/℃900-1000 870-1000 900-1050
炉顶温度/℃350-400 450-500 450-500 气化强度/(kg.m .h ) 350-560 200-250 280-340
氧气消耗率/[m³(标) .kg (煤)]
空气消耗率/[m³(标) •kg (煤)] 2.8-3.1 2.80-2.90 2.0-2.5 蒸汽消耗率/[kg•kg (煤)] 1.4-1.6 0.3-0.5 0.35-0.6
粗煤气产率(标态)/[m³.t (煤)] 1600-1870 3000-3600 3000-4000 /％(体积分数39-41 11-12 12-13 H
2
CO/％(体积分数28-30 27-29 28-30
/％(体积分数7.5-8.5 4.0-5.0 3.5-4.5 CO
2
CH
/％(体积分数 1.0-1.2 0.4-0.5 0.5-0.8
4
O
/％(体积分数)0.3-0.4 0.2-0.3 0.2-0.3
2
N
/％(体积分数)19-21 52-54 52-53
2
煤气低热值(标态)/(MJ·m3-)8.3-8.5 5.2-5.4 5.4-5.6
表1-2-2 流化床气化炉技术指标
项目HTW炉U-gas型炉灰熔聚流化床气化炉规格
炉膛径/m φ2.2-φ3.7 φ1.2-φ2.6 φ2.4-φ3.0
气化炉总高/m 16-23 15.3-18.5 15-18
原料煤种褐煤、次烟煤褐煤、木屑烟煤，焦炭入炉煤粒度/mm 0-10 0-6 0-8 入炉煤含水量/％(质量分数) ＜12 ＜3 ＜3 气化炉进煤量/(t·d1-)168-284 120-260 120-216 气化条件
气化压力/kPa 1.0-3.0 0.22-2.7 0.03-0.05
气化温度/℃950-1050 950-1050 950-1100
炉顶温度/℃900-950 900-980 950-1000 入炉蒸汽温度/℃250-300 250-285 280-310 消耗定额
氧气消耗率/[m³(标) .kg (煤)] 0.486 0.6-0.7 0.47-0.54 空气消耗率/[m³(标) •kg (煤)] 2.8-3.1 2.80-2.90 2.0-2.5 蒸汽消耗率/[kg•kg (煤)] 0.52 0.45-0.72 0.6-0.8 粗煤气产率(标态)/[m³.t (煤)] 1600-1850 4680-4970 2200-2400 干煤气组成
/％(体积分数)32-34 15-16 38-39 H
2
CO/％(体积分数) 36-38 20-21 31-32
/％(体积分数)9.0-10.0 8-9 21-22 CO
2
/％(体积分数) 2.0-2.2 0.8-1.5 1.8-2.1 CH
4
/％(体积分数)0.2-0.3 0.2-0.3 0.2-0.4 O
2
/％(体积分数)0.6-1.3 5.6-5.7 4.0-4.6 N
2
煤气低热值(标态)/(MJ·m3-)8.3-8.5 5.2-5.4 5.4-5.6
表1-2-3 气流床气化炉技术指标
项目Texaco炉shell炉K-T
气化炉规格
炉膛径/m φ1.67-φ3.φ4.5φ2.0-φ3.50气化炉总高/m 14.27-18.2515.3-18.515-18
原料煤种低灰熔点烟煤烟煤烟煤
入炉煤粒度/mm ＜0.076占
70％＜0.15占
90％
＜0.076占
80％
入炉煤含水量/％(质量分数) 500-2000＜2.0＜2.0气化炉进煤量/(t·d1 )168-284 400-2000430-860气化条件
气化压力/kPa 3.8-6.5 2.0-4.00.03-0.05气化温度/℃1400-15001400-17001500-1600入炉蒸汽温度/℃不加蒸汽250 250-260 加煤方式水煤浆干煤粉干煤粉
消耗定额
氧气消耗率/[m³(标) .kg
(煤)]
0.62-0.650.56-0.570.60-0.65
蒸汽消耗率/[kg•kg (煤)] 00.13-0.150.4-0.5粗煤气产率(标态)/[m³.t
(煤)]
1.9-
2.1 1.7-1.86 1.75-1.80
干煤气组成
H
2
/％(体积分数)35-3626-2826.5-27.5 CO/％(体积分数) 45-4661-6363-65
CO
2
/％(体积分数) 1.7-1.8 1.8-3.8 1.5-2.0
CH
4
/％(体积分数)0.02-0.030.01-0.02约0.1
CO+ H
2
％(体积分数)80-8289-9289.5-93.0。