煤加压气化工艺

目录

引言 (1)

1碎煤加压气化装置 (2)

1.1装置概况 (2)

1.2岗位任务 (2)

1.3原料 (2)

2工艺原理 (3)

2.1加压气化流程简述 (4)

2.2产品规格（粗煤气） (8)

3影响加压企划的因素 (9)

3.1煤质对气化的影响 (9)

3.2水分含量对气化的影响 (9)

3.3灰分含量对气化的影响 (i10)

3.4挥发份对气化的影响 (10)

3.5硫分对气化的影响 (11)

3.6粒度对气化的影响 (11)

3.7煤的灰熔点和结渣性对气化的影响 (12)

3.8煤的粘结性对气化的影响 (12)

3.9煤的化学反应性的影响 (12)

3.10煤的机械强度和热稳定性对气化的影响 (12)

3.11灰熔点对气化的影响 (13)

3.12灰样对气化操作的指导意义 (13)

3.13入炉矸石含量增多，对气化炉的生产会带来有害的影响 (13)

4碎煤加压气化技术特点 (14)

5碎煤加压气化的优缺点： (14)

6煤气化主要反应的反应机理 (15)

6. 1、碳的氧化机理 (15)

6.2、二氧化碳还原机理 (15)

7与气化工艺有关的指标 (15)

7.1：气化强度： (15)

7.2：气化能力 (16)

参考文献 (17)

致 (18)

引言

论是从煤的深加工过程还是环保控制等诸多方面都要求对原煤加工过程都要求提高煤的利用率。气化原理：在本质上是将煤由高煤的分子固态物质转变为低分子气态物质。煤是一种固体化石燃料，与一般燃料比较，其元素组成中C、H比较高，将煤由固态转变为气态过程，也就是改变燃料C、H比结构的过程。影响加压气化的因素很多如：水分含量对气化的影响；灰分含量对气化的影响；挥发份对气化的影；响硫分对气化的影响；粒度对气化的影响；煤的灰熔点和结渣性对气化的影响；煤的粘结性对气化的影响煤的化学反应性的影响煤的机械强度和热稳定性对气化的影响；灰熔点对气化的影响等。控制好各种对加压气化有影响的因素的指标能更好地利用煤的价值更有利于保护环境,降低污染和充分利用资源。

这篇文章就是针对影响碎煤加压气化的因素的进行控制使其更高效的生产。

1碎煤加压气化装置

1.1装置概况

天公司年产20亿立方米煤制天然气项目，加压气化装置是赛鼎工程有限责任公司负责设计。本装置由22台碎煤加压气化炉（包括煤溜槽、煤锁、气化炉、洗涤冷却器、灰锁、膨胀冷凝器、废热锅炉及粗煤气分离器等配套设备）组成，按三个框架布置，其中A、C框架各为7台气化炉，B框架为8台气化炉。总产气量946524Nm3/h（干基），单台炉生产能力43024Nm3/h，总耗煤量582t/h，总耗氧量126280Nm3/h，过热蒸汽总耗量733.7t/h。每个框架同时配置了辅助的润滑系统、液压系统、煤锁气回收系统、火炬系统、水力排渣系统等。

气化A框架的7台气化炉与B框架的1#～4#气化炉，共11台气化炉对应变换冷却装置的A系列；C框架的7台气化炉与B框架的5#～8#气化炉，共11台气化炉对应变换冷却装置的B系列。为实现A、B系列粗煤气总管气量平衡，将B框架1#～4#炉与5#～8#炉粗煤气总管进行了连通。

气化装置所用主要设备气化炉，分别由锅炉厂有限责任公司、重工股份、金州重型机器制造，气化炉唯一的传动设备旋转炉篦由机械研究所承制。

1.2岗位任务

加压气化装置的主要任务是以粒度为8～50mm的长焰煤为原料，蒸汽和氧气为气化剂，通过加压气化反应生产合格的粗煤气，经洗涤冷却后送入变换冷却装置。

1.3原料

从煤矿来的经除铁除杂质等，处理合格的煤按需要的输送量通过带式输送机将煤送至筛分楼进行筛分，弛筛筛上物（8～50mm）的煤计量后送至气化炉贮煤仓，供气化使用。

2工艺原理

煤的气化是一个复杂多相物理化学反应过程。主要是煤中的碳与气化剂、气化剂与生成物、生成物与生成物及碳与生成物之间的反应。煤气的成分决定于原料种类，气化剂种类及制气过程的条件。

制气过程的条件主要取决于气化炉的构造和原料煤的物理化学性质，其中煤的灰熔点和粘结性是气化用煤的重要指标。

本装置采用碎煤加压气化是一种自热式、移动床、逆流接触、连续气化、固态排渣工艺过程。气化炉外壁按4.6MPa（g）的压力设计，壁仅能承受0.15MPa 的压差，操作压力为4.0MPa（g）。煤在气化炉中的气化过程可分为五个层：灰层、燃烧层、气化层、干馏层、干燥和预热层，其各层反应简图与反应过程介绍如下：

鲁奇加压气化炉生产工况如图所示，在实际的加压气化过程中，原料煤从气化炉的上部加入，在炉从上至下依次经过干燥、干馏、气化、燃烧、灰层等物理化学过程

加压气化原理：

力下煤的气化在高温下受氧、水蒸汽、二氧化碳的作用，各种反应如下：碳与氧的反应：

⑴C+O2=CO2+408.8MJ

⑵2C+O2=2CO +246.4MJ

⑶CO2+C=2CO -162.4MJ

⑷2CO+O2=2CO2 +570.24MJ

碳与水蒸汽的反应：

⑸C+H2O=CO+H2 -118.8MJ

⑹C+2H2O=CO2+2H2 -75.2MJ

⑺CO+H2O=CO2+H2 +42.9MJ

甲烷生成反应：

⑻C+2H2=CH4 +87.38MJ

⑼CO+3H2=CH4+HOO +206.2MJ

2.1加压气化流程简述

在碎煤加压气化炉中，煤与气化剂在4.06MPa压力下，逆流接触进行气化反应。