煤炭气化课件1
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
18世纪 后半叶 二次世 界大战 时期
二次世 界大战 后
70年代 后
煤化工发展始于18世纪后半叶，用 1975年，美国Eastaman(依斯曼) 煤生产民用煤气；在欧洲当时用煤 现在，随着气化生产技术的进一步发 公司开始了合成醋酐的实验室研 干馏方法，生产的干馏煤气用于城 展，以生产含氧燃料为主的煤炭气化 究，重点是开发适用的催化剂， 二次世界大战时期，煤炭气化工业在 以便在工业化生产时能达到需要 合成甲醇、二甲醚，有广阔的市场前 市街道照明； 1840年由焦炭制发生 德国得到迅速发展。 1932年采用一 的条件下，减少副产物生成。他 景。其中二甲醚不仅是从合成气经甲 炉煤气来炼铁， 1875年使用增热水 二次世界大战后，煤炭气化工 们采用醋酸甲酯与一氧化碳为原 氧化碳与氢通过费一托 (Flscher 醇制汽油、低碳烯烃的重要中间 业因石油、天然气的迅速发展 煤气作为城市煤气 料羰基合成制取醋酐，并于 1977 南非 体· 而且也是多种化工产品的重要原 减慢了步伐，进人低迷时期， Tropsch) 合成法生产液体燃料获得 年中试成功。到20世纪80年代末， 料。甲醇从近年供需情况来看，除作 煤气主要作为城市煤气及台成 由煤炭气化制合成气，羰基合成 成功， 1 934年德国鲁尔化学公司应 基本有机化工原料、精细化工原料外， 氪原料的生产等，直到 20世纪 生产醋酸、醋酐开始大型化生产， 用此研究成果创建了第一个 F-T台成 作为替代燃料应用，预计需求量将达 70 年代成功开发由合成气制甲 这是煤制化学品的一个非常重要 南非开发煤炭间接液化历史悠久，早 800 ～年投产。 1000万吨／年，到 2020 年t甲 的突破。 醇技术，由于甲醇的广泛用途， 油厂， 1936 1935~1945 年 在1 927 年南非当局注意到依赖进口液 5000万吨／年。 醇需求预计达 使煤炭气化工业又重新引起人 体燃料的严重性，基于本国有丰富的 期间德国共建立了 9个合成油厂，总 们重视。 煤炭资源，开始寻找煤基合成液体燃 产量达570kt 。
20来自百度文库8/12/14
《煤炭气化工艺》
6.作煤炭气化燃料电池
燃料电池是由H2、天然气或煤气等燃料(化学能) 通过电化学反应直接转化为电的化学发电技术
燃 料 电 池
磷酸盐型(PAFC) 质子交换膜型(PEMFC) 熔融碳酸盐型(MCFC) 固体氧化物型(SOFC) 碱型(AFC)
高效 煤炭 气化 技术
4.作为冶金用还原气
原因：煤气中的CO和H2具有很强的还原作用
应用：
1）在冶金工业中，利用还原气可直接将铁矿 石还原成海绵铁； 2）在有色金属工业中镍、铜、钨、镁等金属 氧化物也可用还原气来冶炼。因此，冶金还 原对煤气中的CO含量有要求。
2018/12/14 《煤炭气化工艺》
3.作为化工合成和燃料油合成的原料气 要求：化工合成气对热值要求不高， 主要对煤气中的CO、H2等成分有要求
技术：德士古气化炉、Shell气化炉
应用：合成航空燃料油合成氨、合成 甲烷、合成甲醇、醋酐、二甲醚以及 合成液体燃料等
2018/12/14 《煤炭气化工艺》
5.作为联合循环发电的燃气 (IGCC)
是煤在加压下气化，产生的煤气经净化后燃 烧，高温烟气驱动燃气轮机发电，再利用烟 气余热产生高压过热蒸汽驱动蒸汽轮机发电。 用于IGCC的煤气，对热值要求不高，但对煤 气净化度(如粉尘及硫化物)含量的要求很高。 与IGCC配套的煤炭气化一般采用固定床加压 气化(鲁奇炉)、气流床气化(德士古)、加压 气流床气化(Shell气化炉)，加压流化床气化 工艺等，煤气热值在9240～10500kJ／m3左右。
发电技术IG-MCFC和IG-SOFC
2018/12/14 《煤炭气化工艺》
7.煤炭气化制氢
氢气广泛用于电子、冶金、玻璃生产、化 工合成、航空航天、煤炭直接液化及氢能电 池等领域 目前世界上96％的氢气来源于石化燃料转 化，同时煤炭气化制氢也起着很重要的作用， 一般是将煤炭转化成CO和H2，然后通过变换 反应将CO转换成H2和H2O，再将富氢气体经过 低温分离或变压吸附及膜分离技术，即可获 得氢气。
煤 的 加 工
气化 液化 合成 化学 品
2018/12/14
《煤炭气化工艺》
煤炭气化技术
就是将固体 煤变成气态 烃, CO , H2 气体等的技 术
其目的就 是获得清 洁能源和 化工原料
气化产品-----煤气
新型煤化工 的一个重要 单元
2018/12/14
《煤炭气化工艺》
举例
2018/12/14
1-1发展煤化工的重要意义
什么是煤化工?
煤化工是以煤为原 料经过化学加工，实现 煤的转化并进行综合利 用的工业。
煤化工包 括哪些工 业?
炼焦工业、煤炭气化工 业、煤炭液化工业、煤制化 学品工业以及其他煤加工制 品工业等。
2018/12/14
《煤炭气化工艺》
煤化工的范畴
煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体， 液体，固体燃料以及化学品的过程。 干馏 炼焦 煤的气化在煤化工中占有重要地位，用 于生产各种燃料起，是干净的能源，利 于提高人民生活水平和环境保护;煤气化 生产的合成气是合成液体燃料等多种产 品的原料。煤直接液化，即煤高压加氢 液化，以生产人造石油和化学产品。在 石油短缺时，煤的液化产品将替代目前 的天然石油!
《煤炭气化工艺》
煤炭气化技术的应用
1.作为工业燃气
要求：热值为4620～5670kJ／m3 气化技术：常压固定床气化炉和流化床气化炉
应用：主要用于钢铁、机械、卫生、建材、轻 纺、食品等部门，用以加热各种炉、窑，或直 接加热产品或半成品。
2018/12/14 《煤炭气化工艺》
2.作为民用煤气
应用：城市煤气 要求：热值在12600～16800kJ／m3， 要求CO含量小于10％，H2、CH4及其 他烃类可燃气体含量应尽量高。
技术：鲁奇炉
2018/12/14 《煤炭气化工艺》
3.作为化工合成和燃料油合成的原料气 要求：化工合成气对热值要求不高， 主要对煤气中的CO、H2等成分有要求 技术：德士古气化炉、Shell气化炉 应用：合成航空燃料油合成氨、合成 甲烷、合成甲醇、醋酐、二甲醚以及 合成液体燃料等
2018/12/14 《煤炭气化工艺》
大型煤化工企业
2018/12/14
《煤炭气化工艺》
引言
联系到生 活中用到 的煤炉子
什么是煤炭气化?
原料
2018/12/14
《煤炭气化工艺》
第一章 绪论
1-1发展煤化工的重要意义
1-2 煤炭气化发展简史 1-3 煤炭气化在新型煤化工 发展中的应用
1-4 本课程内容与任务
2018/12/14 《煤炭气化工艺》
2018/12/14 《煤炭气化工艺》
8.煤炭液化的气源
不论煤炭直接液化和闻接液化，都离不 开煤炭气化工艺。煤炭液化需要煤炭气
化制氢，而可选的煤炭气化工艺同样包
括移动床加压鲁奇(Lurgi)气化、加压流 化床气化和加压气流床气化工艺。
2018/12/14 《煤炭气化工艺》
第二节 煤炭气化发展简史
二次世 界大战 后
70年代 后
煤化工发展始于18世纪后半叶，用 1975年，美国Eastaman(依斯曼) 煤生产民用煤气；在欧洲当时用煤 现在，随着气化生产技术的进一步发 公司开始了合成醋酐的实验室研 干馏方法，生产的干馏煤气用于城 展，以生产含氧燃料为主的煤炭气化 究，重点是开发适用的催化剂， 二次世界大战时期，煤炭气化工业在 以便在工业化生产时能达到需要 合成甲醇、二甲醚，有广阔的市场前 市街道照明； 1840年由焦炭制发生 德国得到迅速发展。 1932年采用一 的条件下，减少副产物生成。他 景。其中二甲醚不仅是从合成气经甲 炉煤气来炼铁， 1875年使用增热水 二次世界大战后，煤炭气化工 们采用醋酸甲酯与一氧化碳为原 氧化碳与氢通过费一托 (Flscher 醇制汽油、低碳烯烃的重要中间 业因石油、天然气的迅速发展 煤气作为城市煤气 料羰基合成制取醋酐，并于 1977 南非 体· 而且也是多种化工产品的重要原 减慢了步伐，进人低迷时期， Tropsch) 合成法生产液体燃料获得 年中试成功。到20世纪80年代末， 料。甲醇从近年供需情况来看，除作 煤气主要作为城市煤气及台成 由煤炭气化制合成气，羰基合成 成功， 1 934年德国鲁尔化学公司应 基本有机化工原料、精细化工原料外， 氪原料的生产等，直到 20世纪 生产醋酸、醋酐开始大型化生产， 用此研究成果创建了第一个 F-T台成 作为替代燃料应用，预计需求量将达 70 年代成功开发由合成气制甲 这是煤制化学品的一个非常重要 南非开发煤炭间接液化历史悠久，早 800 ～年投产。 1000万吨／年，到 2020 年t甲 的突破。 醇技术，由于甲醇的广泛用途， 油厂， 1936 1935~1945 年 在1 927 年南非当局注意到依赖进口液 5000万吨／年。 醇需求预计达 使煤炭气化工业又重新引起人 体燃料的严重性，基于本国有丰富的 期间德国共建立了 9个合成油厂，总 们重视。 煤炭资源，开始寻找煤基合成液体燃 产量达570kt 。
20来自百度文库8/12/14
《煤炭气化工艺》
6.作煤炭气化燃料电池
燃料电池是由H2、天然气或煤气等燃料(化学能) 通过电化学反应直接转化为电的化学发电技术
燃 料 电 池
磷酸盐型(PAFC) 质子交换膜型(PEMFC) 熔融碳酸盐型(MCFC) 固体氧化物型(SOFC) 碱型(AFC)
高效 煤炭 气化 技术
4.作为冶金用还原气
原因：煤气中的CO和H2具有很强的还原作用
应用：
1）在冶金工业中，利用还原气可直接将铁矿 石还原成海绵铁； 2）在有色金属工业中镍、铜、钨、镁等金属 氧化物也可用还原气来冶炼。因此，冶金还 原对煤气中的CO含量有要求。
2018/12/14 《煤炭气化工艺》
3.作为化工合成和燃料油合成的原料气 要求：化工合成气对热值要求不高， 主要对煤气中的CO、H2等成分有要求
技术：德士古气化炉、Shell气化炉
应用：合成航空燃料油合成氨、合成 甲烷、合成甲醇、醋酐、二甲醚以及 合成液体燃料等
2018/12/14 《煤炭气化工艺》
5.作为联合循环发电的燃气 (IGCC)
是煤在加压下气化，产生的煤气经净化后燃 烧，高温烟气驱动燃气轮机发电，再利用烟 气余热产生高压过热蒸汽驱动蒸汽轮机发电。 用于IGCC的煤气，对热值要求不高，但对煤 气净化度(如粉尘及硫化物)含量的要求很高。 与IGCC配套的煤炭气化一般采用固定床加压 气化(鲁奇炉)、气流床气化(德士古)、加压 气流床气化(Shell气化炉)，加压流化床气化 工艺等，煤气热值在9240～10500kJ／m3左右。
发电技术IG-MCFC和IG-SOFC
2018/12/14 《煤炭气化工艺》
7.煤炭气化制氢
氢气广泛用于电子、冶金、玻璃生产、化 工合成、航空航天、煤炭直接液化及氢能电 池等领域 目前世界上96％的氢气来源于石化燃料转 化，同时煤炭气化制氢也起着很重要的作用， 一般是将煤炭转化成CO和H2，然后通过变换 反应将CO转换成H2和H2O，再将富氢气体经过 低温分离或变压吸附及膜分离技术，即可获 得氢气。
煤 的 加 工
气化 液化 合成 化学 品
2018/12/14
《煤炭气化工艺》
煤炭气化技术
就是将固体 煤变成气态 烃, CO , H2 气体等的技 术
其目的就 是获得清 洁能源和 化工原料
气化产品-----煤气
新型煤化工 的一个重要 单元
2018/12/14
《煤炭气化工艺》
举例
2018/12/14
1-1发展煤化工的重要意义
什么是煤化工?
煤化工是以煤为原 料经过化学加工，实现 煤的转化并进行综合利 用的工业。
煤化工包 括哪些工 业?
炼焦工业、煤炭气化工 业、煤炭液化工业、煤制化 学品工业以及其他煤加工制 品工业等。
2018/12/14
《煤炭气化工艺》
煤化工的范畴
煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体， 液体，固体燃料以及化学品的过程。 干馏 炼焦 煤的气化在煤化工中占有重要地位，用 于生产各种燃料起，是干净的能源，利 于提高人民生活水平和环境保护;煤气化 生产的合成气是合成液体燃料等多种产 品的原料。煤直接液化，即煤高压加氢 液化，以生产人造石油和化学产品。在 石油短缺时，煤的液化产品将替代目前 的天然石油!
《煤炭气化工艺》
煤炭气化技术的应用
1.作为工业燃气
要求：热值为4620～5670kJ／m3 气化技术：常压固定床气化炉和流化床气化炉
应用：主要用于钢铁、机械、卫生、建材、轻 纺、食品等部门，用以加热各种炉、窑，或直 接加热产品或半成品。
2018/12/14 《煤炭气化工艺》
2.作为民用煤气
应用：城市煤气 要求：热值在12600～16800kJ／m3， 要求CO含量小于10％，H2、CH4及其 他烃类可燃气体含量应尽量高。
技术：鲁奇炉
2018/12/14 《煤炭气化工艺》
3.作为化工合成和燃料油合成的原料气 要求：化工合成气对热值要求不高， 主要对煤气中的CO、H2等成分有要求 技术：德士古气化炉、Shell气化炉 应用：合成航空燃料油合成氨、合成 甲烷、合成甲醇、醋酐、二甲醚以及 合成液体燃料等
2018/12/14 《煤炭气化工艺》
大型煤化工企业
2018/12/14
《煤炭气化工艺》
引言
联系到生 活中用到 的煤炉子
什么是煤炭气化?
原料
2018/12/14
《煤炭气化工艺》
第一章 绪论
1-1发展煤化工的重要意义
1-2 煤炭气化发展简史 1-3 煤炭气化在新型煤化工 发展中的应用
1-4 本课程内容与任务
2018/12/14 《煤炭气化工艺》
2018/12/14 《煤炭气化工艺》
8.煤炭液化的气源
不论煤炭直接液化和闻接液化，都离不 开煤炭气化工艺。煤炭液化需要煤炭气
化制氢，而可选的煤炭气化工艺同样包
括移动床加压鲁奇(Lurgi)气化、加压流 化床气化和加压气流床气化工艺。
2018/12/14 《煤炭气化工艺》
第二节 煤炭气化发展简史