煤气化合成气净化工序工艺流程
煤气化净化工艺
酸性气体吸收塔
表3-6综合考虑后C1塔进出物料平衡表
进塔 物料
出塔 物料
项目
塔底
含量 %
进料G 流量Kmol/h
H2 67.311 13114.34
塔顶
含量 %
-
进料L 流量Kmol/h
-
塔顶
含量 %
97.15
出料G2 流量Kmol/h 13114.46
上塔底 含量 % 出料L1′ 流量Kmol/h
现有低温甲醇洗工艺还存在一定的问题(如甲醇毒 性强 ,设备材质要求高,保冷要求高,吸收剂回收
1.3 选题目的及意义
要求高),仍然需要进一步分析和改进,而且发 展潜力很大。 本论文针对净化工段采用林德低温甲醇洗工艺, 以脱除甲醇合成气中的酸性气体。对该工艺中的 几个单元过程进行了简单的物料和热量衡算,对 吸收塔的工艺尺寸做了简单的计算和设计,以期 对低温甲醇洗工艺过程有更全面、更深入的认识, 从而为合成气的净化提供一定的依据。
3.2 工艺流程的设计
3.3 物料衡算
• 气液分离器
相平衡 yi=kixi(i=1,2,···,c)
组分物料平衡 Fzi=Vyi+Lxi(i=1,2,···,c-1)
整体物料平衡方程
F=V+L 热量平衡
HFF=HVV+ ,Σyi=1
3.3 物料衡算
V 20 2
205 206
207
203 去C3塔
来自C3塔
图3-4 二氧化碳解析塔流程图
物料衡算
二氧化塔解析塔
流股 温度,K
表3-7 二氧化碳解析塔的进出口物流数据
201 233.15
202
203
204
煤气化工艺流程
煤气化工艺流程一、原料准备煤气化工艺的原料主要是煤炭,需要将原煤进行破碎、筛分、干燥等预处理,以确保原料煤的质量和稳定性。
预处理后的原料煤需经过称量、运输和储存等环节,为后续的煤气化工艺流程做好准备。
二、煤浆制备煤浆制备是将经过预处理的原料煤与水按照一定比例混合,经过球磨机等设备进行研磨和搅拌,制备出一定浓度的煤浆。
制备好的煤浆需经过质量检验,确保其浓度、粒度等指标符合工艺要求。
三、气化炉操作煤气化工艺的核心设备是气化炉,它将经过制备的煤浆与氧气进行高温高压反应,生成合成气。
气化炉的操作需要严格按照工艺参数进行控制,以确保反应的稳定性和安全性。
四、煤气净化从气化炉出来的合成气含有大量的杂质,需要进行净化处理。
通过洗涤、除尘、脱硫等净化环节,将合成气中的杂质去除,得到纯净的煤气。
净化过程中使用的药剂和设备需定期检查和维护,以保证净化效果。
五、尾气处理煤气化工艺的尾气主要指未完全反应的废气和排放的废渣等。
这些废气和废渣需进行妥善处理,以防止对环境和人体健康造成不良影响。
常见的尾气处理方法包括废气燃烧、废渣回收再利用等。
六、煤气储存与运输经过净化和处理的煤气可以储存在专门的储气罐中,以供后续使用。
煤气运输需使用专业的管道或车辆进行,确保安全、高效地将煤气输送到目的地。
七、安全生产措施为了确保煤气化工艺流程的安全生产,需要采取一系列的安全措施。
包括但不限于:严格控制工艺参数、加强设备维护和检修、定期进行安全演练和培训等。
这些措施的实施可以最大限度地减少事故发生的可能性,保障员工和企业安全。
八、环境影响控制煤气化工艺流程对环境有一定的影响,主要体现在废气、废水和废渣的排放上。
为了降低对环境的影响,需要采取有效的环保措施,如废水处理、废气处理和废渣回收再利用等。
此外,还需要加强对环保法规的遵守和环保意识的普及,以实现煤气化工艺流程的可持续发展。
煤气化合成气净化工序工艺流程
煤气化合成气净化工序工艺流程1. 引言煤气化合成气净化是煤气化技术中非常重要的一步。
在煤气化过程中,产生的合成气中含有大量的杂质和污染物,需要通过净化工序进行处理,以确保合成气的质量和稳定性。
本文将介绍煤气化合成气净化工序的工艺流程。
2. 工艺流程2.1 预处理煤气化合成气净化的第一步是预处理。
在预处理工艺中,需要对合成气进行冷凝和过滤操作,以去除其中的气态和液态杂质。
具体的工艺步骤包括:•冷凝:将合成气中的液态杂质冷凝成液体,以便后续操作。
通常采用冷凝器进行冷凝操作,将合成气冷却至接近环境温度,使其中的液态杂质凝结并收集起来。
•过滤:将合成气中的颗粒物和固体杂质通过过滤器进行过滤,以去除其中的固态杂质。
过滤器通常采用微孔滤芯,能够有效地去除微小颗粒物和固体杂质。
2.2 脱硫脱硫是煤气化合成气净化的关键步骤之一。
在煤气化过程中,煤中的硫在气化过程中生成硫化氢,会对合成气的使用和后续加工造成很大的影响。
因此,需要对合成气进行脱硫处理。
常用的脱硫方法有以下几种:•干法吸收:将合成气通过吸收器,采用吸收剂吸附硫化氢,使合成气中的硫化氢得以去除。
常用的吸收剂有活性炭、纳米材料等。
该方法适用于硫化氢浓度较高的合成气。
•湿法吸收:将合成气通过吸收器,利用水溶液吸附硫化氢。
在吸收过程中,可通过调节吸收液的浓度和流速来控制脱硫效果。
湿法吸收适用于硫化氢浓度较低的合成气。
2.3 脱硝除了脱硫外,合成气中的氮气也是一种污染物,会对后续的利用和加工造成影响。
因此,需要对合成气中的氮气进行脱硝处理。
常用的脱硝方法有以下几种:•选择性催化还原:将合成气通过选择性催化还原反应器,利用合适的催化剂将氮气转化为氨。
该方法适用于氮气浓度较高的合成气。
•选择性吸附:将合成气通过选择性吸附剂,将其中的氮气吸附去除。
常用的选择性吸附剂包括沸石、活性炭等。
该方法适用于氮气浓度较低的合成气。
2.4 精制处理经过脱硫和脱硝处理后的合成气中还可能含有其他的杂质和污染物,需要进行进一步的精制处理。
煤气化合成气净化工序工艺流程
煤气化合成气净化工序工艺流程引言煤气化合成气净化工序是指通过煤气化工艺将煤转化为合成气,并对合成气进行净化处理,以提高合成气的纯度和稳定性,保证合成气的质量,以便用于后续的利用。
本文将介绍煤气化合成气净化工序的工艺流程,旨在提供一个清晰的工艺参考。
工艺流程概述煤气化合成气净化工序的工艺流程主要包括除尘、脱硫、脱氮和脱碳等净化步骤。
其中,除尘主要是去除煤气中的颗粒物,脱硫是去除煤气中的二氧化硫,脱氮是去除煤气中的氮氧化物,而脱碳则是去除煤气中的二氧化碳。
除尘步骤除尘是煤气化合成气净化工序中的第一步,其主要目的是去除煤气中的颗粒物,以防止颗粒物对后续设备和催化剂的损害,并提高合成气的纯度。
除尘步骤通常包括以下几个过程:1.预处理:将煤气中的大颗粒物先行去除,以减轻后续处理设备的负荷。
2.除尘器:采用除尘器将煤气中的细颗粒物去除,常见的除尘器有电除尘器、布袋除尘器和湿式除尘器等。
3.净化:除尘后的煤气进行净化处理,以进一步提高气体的纯度。
脱硫步骤脱硫是煤气化合成气净化工序中的重要步骤,其主要目的是去除煤气中的二氧化硫,以减少二氧化硫对环境和设备的危害。
脱硫步骤通常包括以下几个过程:1.吸收剂准备:选择合适的吸收剂,并将其与煤气进行接触,使二氧化硫被吸收。
2.吸收器:在吸收器中,煤气与吸收剂进行接触,并被吸收剂吸收二氧化硫。
3.脱附:吸收剂中的二氧化硫通过脱附过程被分离出来,以得到可再生的吸收剂。
脱氮步骤脱氮是煤气化合成气净化工序中的重要步骤之一,其主要目的是去除煤气中的氮氧化物,以减少氮氧化物对环境的污染。
脱氮步骤通常包括以下几个过程:1.催化剂还原:使用合适的催化剂还原氮氧化物,将其还原为氮气。
2.分离:将还原后的氮气与其他气体进行分离,以获取纯净的氮气。
脱碳步骤脱碳是煤气化合成气净化工序中的最后一步,其主要目的是去除煤气中的二氧化碳,以提高合成气的氢气含量和催化剂的稳定性。
脱碳步骤通常包括以下几个过程:1.吸收剂准备:选择适当的吸收剂,并将其与煤气进行接触,以吸收二氧化碳。
煤制取合成氨的主要步骤
煤制取合成氨的主要步骤
煤制取合成氨的主要步骤包括以下几个步骤:
1. 煤气化:将煤炭在高温和高压条件下与氧气或蒸汽反应,产生合成气(一种由一氧化碳和氢气组成的气体)。
煤气化可以通过煤气化炉或气化反应器进行。
2. 气体净化:通过一系列的步骤,将合成气中的杂质如硫化物、颗粒物和其他有害物质去除,以保证后续的反应过程能够进行。
3. 催化转化:将合成气中的一氧化碳和氢气转化为氨气。
这一步骤通常采用催化剂(如铁、钴等)来加速反应速率。
催化转化可以通过低温催化、高温催化或选择性催化等不同的过程进行。
4. 分离和纯化:将氨气从反应产物中分离出来,并通过一系列的分离和纯化步骤去除其中的杂质,以得到高纯度的合成氨。
这些步骤通常需要使用大量的能源和参与多个反应过程,所以煤制取合成氨是一个能量消耗较高的过程。
气化工艺流程
气化工艺流程气化工艺是一种将固态或液态燃料转化为气体燃料的过程。
气化工艺广泛应用于天然气的生产、石油化工行业以及燃煤电厂的能源转换过程中。
本文将介绍一个完整的气化工艺流程。
首先是煤的选矿和制备。
在气化工艺中,煤炭是最常用的原料之一。
通过选矿,可以去除其中的杂质和灰分,得到纯净的煤质。
随后,将煤炭破碎成合适的颗粒大小,为后续的气化过程做准备。
接下来是干燥和预处理。
将煤炭送入煤粉烘干机中,去除其中的水分。
然后,通过预处理设备,将煤粉中的硫、灰等有害物质进行处理和去除。
处理后的煤粉具有更高的燃烧效率和气化效果。
然后是气化反应。
在气化炉中,将预处理后的煤粉加热至高温,并注入气化剂,通常是水蒸气或空气。
煤粉在高温条件下与气化剂反应,产生可燃气体,主要包括一氧化碳、氢气和甲烷等。
这个过程称为煤气化,产生的气体被称为合成气。
合成气在进一步处理前需要冷却和洗涤。
冷却可以降低其温度,避免后续的设备受到高温气体的腐蚀。
洗涤则是通过吸收剂来去除合成气中的硫化氢、苯和二氧化碳等有害物质。
经过冷却和洗涤后,合成气中的有害组分几乎被完全去除。
然后是合成气的转化和分离。
合成气经过转化反应,可以得到一系列的化合物,如甲醇、乙醇和丙烯等。
这些化合物在石化工业中有广泛的应用价值。
分离是将合成气中所需产品与副产品进行分离,以满足不同的需求。
最后是废弃物的处理。
在气化过程中,会产生一些副产物和废弃物,如灰渣和废水等。
这些废弃物通过相应的处理设备进行处理,以减少对环境的污染。
总体而言,气化工艺是一种高效的能源转换方式。
它利用煤炭等常见资源进行能源转化,可以减少石油等有限资源的消耗。
同时,气化过程中产生的合成气还可以用于化学工业的生产过程,实现能源的多元化利用。
这种工艺不仅能够提供更多的能源选择,还能有效降低环境污染。
因此,气化工艺在现代工业中具有重要的地位和应用前景。
煤气化合成气净化工序工艺流程
煤气化合成气净化工序工艺流程煤气化产生的合成气中含有大量的杂质气体和固体颗粒物,需要进行净化处理,以满足后续气体处理和利用要求。
主要的净化工序包括除尘、脱硫、脱苯和脱氨等步骤。
首先进行的是除尘工序,通过旋风除尘器和电除尘器等设备将合成气中的固体颗粒物进行去除,提高气体的纯净度。
接下来进行的是脱硫工序,利用脱硫剂和催化剂等设备将合成气中的二氧化硫等硫化物去除,减少对环境和设备的腐蚀。
紧接着是脱苯工序,利用吸附法或催化氧化法将合成气中的苯和其他有机物去除,提高气体的清洁度和燃烧性能。
最后进行的是脱氨工序,通过吸附剂和催化剂等设备将合成气中的氨和其他氮化合物去除,减少对后续工艺和设备的影响。
通过以上的工艺流程,可以将煤气化产生的合成气进行有效的净化处理,得到清洁的合成气,满足不同用途的要求。
煤气化合成气净化工序工艺流程与技术装备一直是煤化工领域的重点和难点,它直接影响到气化合成气的质量和净化效果。
现代工艺流程中,煤气化合成气净化工序已经成为不可或缺的一环。
下面继续介绍一些相关的内容。
除尘工序是合成气净化的第一步。
由于煤气化过程中,煤气中会带有一定数量的灰尘颗粒和其他固体杂质。
为了防止这些固体杂质对设备和后续工艺的影响,需要将其进行有效地去除。
除尘工序通常采用旋风除尘器、电除尘器等设备,通过物理或静电作用,将悬浮在气体中的颗粒固体捕集下来,从而使气体达到净化的要求。
紧接着是脱硫工序。
煤气化合成气中的硫化氢、二氧化硫等硫化物是一种有害杂质,对环境、设备和后续催化剂都会造成严重的影响。
因此需要进行脱硫处理。
目前,常见的脱硫方法有化学吸收法、催化氧化法、生物脱硫法等。
通过使用氢氧化钠、氧化铁和纳米催化剂等材料来对合成气进行脱硫处理,从而减少硫化氢和硫化物的含量。
脱苯工序是为了去除含有苯和其他有机物的杂质。
苯是一种具有强烈臭味和毒性的有机化合物,是煤气化合成气中的常见有害成分。
苯的存在不仅会对环境造成污染,还会对后续工艺和催化剂起到破坏作用。
煤气化工艺流程
精心整理煤气化工艺流程1、主要产品生产工艺煤气化是以煤炭为主要原料的综合性大型化工企业,主要工艺围绕着煤的洁净气化、综合利用,形成了以城市煤气为主线联产甲醇的工艺主线。
主要产品城市煤气和甲醇。
城市燃气是城市公用事业的一项重要基础设施,是城市现代化的重要标志之一,用煤气代替煤炭是提高燃料热能利用率,减少煤烟型大气污染,改善大气质量行之化碳15%提作用。
2。
净化装置。
合成甲醇尾气及变换气混合后,与剩余部分出低温甲醇洗净煤气混合后,进入煤气冷却干燥装置,将露点降至-25℃后,作为合格城市煤气经长输管线送往各用气城市。
生产过程中产生的煤气水进入煤气水分离装置,分离出其中的焦油、中油。
分离后煤气水去酚回收和氨回收,回收酚氨后的煤气水经污水生化处理装置处理,达标后排放。
低温甲醇洗净化装置排出的H2S到硫回收装置回收硫。
空分装置提供气化用氧气和全厂公用氮气。
仪表空压站为全厂仪表提供合格的仪表空气。
小于5mm粉煤,作为锅炉燃料,送至锅炉装置生产蒸汽,产出的蒸汽一部分供工艺装置用汽,一部分供发电站发电。
3、主要装置工艺流程3.1备煤装置工艺流程简述备煤工艺流程分为三个系统:(1)原煤破碎筛分贮存系统,汽运原煤至受煤坑经1#、2#、3#皮带转载至筛分楼、经节肢筛、破碎机、驰张筛加工后,6~50mm块煤由7#皮带运至块煤仓,小于6mm末煤经6#、11#皮带近至末煤仓。
缓可能周期性地加至气化炉中。
当煤锁法兰温度超过350℃时,气化炉将联锁停车,这种情况仅发生在供煤短缺时。
在供煤短缺时,气化炉应在煤锁法兰温度到停车温度之前手动停车。
气化炉:鲁奇加压气化炉可归入移动床气化炉,并配有旋转炉篦排灰装置。
气化炉为双层压力容器,内表层为水夹套,外表面为承压壁,在正常情况下,外表面设计压力为3600KPa(g),内夹套与气化炉之间压差只有50KPa(g)。
在正常操作下,中压锅炉给水冷却气化炉壁,并产生中压饱和蒸汽经夹套蒸汽气液分离器1分离液滴后的蒸汽作为气化用中压蒸汽。
煤制甲醇工艺流程
煤制甲醇工艺流程
煤制甲醇是一种重要的化工产品,其生产工艺流程对于提高甲醇产率、降低生产成本具有重要意义。
煤制甲醇工艺流程通常包括煤气化、合成气净化、甲醇合成等环节,下面将对煤制甲醇工艺流程进行详细介绍。
首先是煤气化环节,煤气化是将煤转化为一种可用于合成气生产的气体混合物的过程。
煤在高温、高压和缺氧条件下,通过化学反应生成一种含有一氧化碳和氢气的气体混合物,即合成气。
煤气化过程一般分为干燥、气化和净化三个阶段,其中干燥和气化是煤气化的关键环节。
接下来是合成气净化环节,合成气中含有大量的杂质气体,如二氧化碳、硫化氢等,需要进行净化处理。
合成气净化的目的是去除杂质气体,提高合成气的纯度,以满足甲醇合成的要求。
合成气净化通常包括除尘、脱硫、脱氮等步骤,通过这些处理,可以使合成气中的杂质气体得到有效去除。
最后是甲醇合成环节,甲醇合成是利用合成气进行催化反应生成甲醇的过程。
甲醇合成反应一般采用铜锌催化剂,通过一系列催
化反应将一氧化碳和氢气转化为甲醇。
甲醇合成反应是一个复杂的化学过程,需要控制好反应条件和催化剂的选择,以提高甲醇的产率和纯度。
总的来说,煤制甲醇工艺流程包括煤气化、合成气净化和甲醇合成三个主要环节,每个环节都有其独特的工艺条件和操作要求。
通过合理设计和优化工艺流程,可以提高甲醇的产率,降低生产成本,促进煤制甲醇工艺的发展和应用。
希望本文对煤制甲醇工艺流程有所帮助,谢谢阅读。
煤制甲醇的四个工艺过程
煤制甲醇的四个工艺过程煤制甲醇是指利用煤作为原料,通过化学反应将其转化为甲醇的过程。
煤是一种丰富的化石燃料资源,其主要成分是碳、氢、氧、氮和硫等元素。
煤制甲醇的工艺过程主要包括煤气化、气体净化、甲醇合成和甲醇精制四个步骤。
下面将详细介绍这四个工艺过程。
1. 煤气化煤气化是将煤在高温下进行化学反应,将其转化为气体燃料和化工原料的过程。
该过程主要通过两种方法进行:一种是氧气气化,即利用氧气在高温下与煤发生反应,产生合成气和焦炭;另一种是空气气化,即利用空气氧化煤,产生气化气和灰渣。
气化产物中的合成气是煤制甲醇的重要原料,它主要由一氧化碳、二氧化碳、氢气和甲烷等组成。
2. 气体净化气体净化是将煤气化产生的合成气进行净化处理,去除其中的杂质和有害物质的过程。
合成气中的杂质主要包括硫化物、氨、焦油、灰尘等。
这些杂质会对催化剂产生毒性影响,降低甲醇合成的效果。
因此,在甲醇合成之前,需要对合成气进行精细处理和净化。
这一过程主要通过吸附、洗涤、除尘和脱硫等方法进行。
3. 甲醇合成甲醇合成是将净化后的合成气进行化学反应,将一氧化碳和氢气转化为甲醇的过程。
该过程主要通过催化剂催化进行,常用的催化剂包括铜锌基和锌铬基等。
在反应过程中,一氧化碳和氢气在催化剂的作用下发生反应,生成甲醇。
甲醇是一种无色、可燃液体,可以作为燃料、溶剂和化学原料等。
甲醇合成反应具有一定的热力学和动力学特征,需要在适宜的温度、压力和催化剂条件下进行。
4. 甲醇精制甲醇精制是将合成甲醇进行分离和提纯的过程。
在甲醇合成反应中,会生成一些副反应产物和杂质,如二甲醚、水、硫化物等。
这些物质会对甲醇的质量和纯度产生影响,因此需要进行精制处理。
通常采用蒸馏、萃取、吸附、冷却等技术进行甲醇的分离和提纯。
通过这些工艺,可以使甲醇的纯度达到工业要求,并满足不同行业的使用需求。
总结起来,煤制甲醇的四个工艺过程包括煤气化、气体净化、甲醇合成和甲醇精制。
这些过程对于制备高质量的甲醇至关重要,可以充分利用煤资源,实现清洁能源的生产和利用。
煤制甲醇生产工艺流程
煤制甲醇生产工艺流程
煤制甲醇是一种将煤转化为液体燃料的工艺,其生产工艺流程主要包括煤气化、气体净化、合成气转化、甲醇合成和甲醇精制五个步骤。
首先是煤气化。
煤气化是指将煤在高温、高压及气氛控制下与氧气和水蒸气反应,产生含有一氧化碳、氢气、甲烷等成分的合成气。
常用煤气化工艺包括固定床煤气化、流化床煤气化和锅炉内煤气化等。
接下来是气体净化。
合成气中存在着大量的杂质,例如硫化物、氯化物、焦油等,需要通过各种净化设备进行去除。
常用的净化设备包括除尘器、吸收器、过滤器等。
经过净化后的合成气含有较高的一氧化碳和氢气含量,适合进行进一步的转化。
第三步是合成气转化。
合成气转化是指将一氧化碳和氢气转化为甲醇的过程。
常用的转化方法有甲醇水合法、甲醇氧化法和甲醇合成法。
其中,甲醇合成法是最常用的方法,以铜锌基催化剂为主要催化剂。
然后是甲醇合成。
甲醇合成是指在一定温度和压力下,将合成气中的一氧化碳和氢气进行反应生成甲醇。
常用反应器有低温反应器和高温反应器,通过不同温度来控制甲醇产率和甲醇纯度。
最后是甲醇精制。
甲醇合成反应产生的产物中存在着水、二甲醚等杂质,需要通过甲醇精制过程进行去除。
常用的精制方法
有常压蒸馏、气相吸附和膜分离等,通过这些方法可以获得高纯度的甲醇产品。
总的来说,煤制甲醇的生产工艺流程包括煤气化、气体净化、合成气转化、甲醇合成和甲醇精制五个步骤。
这些步骤需要通过不同的设备和催化剂来实现,最终可以得到高质量的甲醇产品。
煤制甲醇作为一种可再生燃料,具有广泛的应用前景,在能源领域发挥着重要作用。
煤制氢工艺流程
煤制氢工艺流程煤制氢是一种通过煤炭资源转化为氢气的工艺,在能源转型和减少碳排放的背景下,煤制氢成为一种潜在的清洁能源解决方案。
下面将介绍煤制氢的工艺流程。
煤制氢的工艺主要包括煤气化、气体净化和氢气分离三个步骤。
首先是煤气化步骤。
该步骤将煤炭在高温和高压条件下与氧气或蒸汽反应,产生一种混合气体,即合成气。
合成气主要由氢气、一氧化碳、二氧化碳和少量的甲烷等组成。
煤气化反应可以使用不同的反应器,常见的有固定床煤气化反应器和流化床煤气化反应器。
固定床煤气化反应器将煤块装入反应器中,通过气体在煤层中的渗透来实现气化反应;而流化床煤气化反应器则通过在煤床中持续注入气体来保持颗粒的浮动状态,并与气体发生反应。
接下来是气体净化步骤。
合成气中含有很多杂质,如硫化氢、苯和氨等,需要经过净化来去除。
常见的净化方法包括吸附法和脱硫脱氨法。
吸附法通过将合成气经过吸附剂层进行吸附,将杂质分离出来。
脱硫脱氨法则是通过将合成气经过吸收剂进行吸收,并进行化学反应来去除杂质。
最后是氢气分离步骤。
经过净化后的合成气中含有一定量的氢气,需要进行进一步的提纯。
常见的分离方法有压力摩擦法和膜分离法。
压力摩擦法是将合成气通过一系列的膜孔或孔隙,通过压力差将氢气和其他气体分离。
膜分离法则是通过透过膜的气体分子大小和亲和性的不同来实现氢气的分离。
在整个工艺流程中,还需要对各个步骤的废气进行处理和回收利用。
例如,煤气化反应产生的尾气可以通过余热回收来提高能源利用效率。
气体净化步骤产生的废气可以通过吸收剂再生或气体燃烧来消除有害物质。
需要注意的是,煤制氢工艺虽然可以将煤炭转化为氢气,但在实际应用中仍面临一些挑战。
首先是煤气化过程产生的二氧化碳排放问题,需要采取碳捕集和封存等措施。
其次是氢气分离技术的成本问题,目前大部分分离方法仍存在较高的投资和运营成本。
总的来说,煤制氢工艺流程包括煤气化、气体净化和氢气分离三个步骤,通过这些步骤可以将煤炭转化为氢气,并减少碳排放。
煤的液化工艺流程
煤的液化工艺流程煤的液化工艺流程主要包括煤的破碎、干燥、气化、合成气的净化、合成液的裂解和分离等几个主要步骤。
下面将详细介绍煤的液化工艺流程。
首先,煤炭需要经过破碎和干燥处理。
破碎是将煤块变成适合液化的煤粒的过程,一般采用机械力和热力一起作用的方式进行。
干燥则是将湿煤炭中的水分去除,以使其达到适当的水分含量。
然后,煤炭需要通过气化反应转化为合成气。
气化是指将煤炭在高温和缺氧条件下,通过多种化学反应生成气体的过程。
传统的煤气化工艺主要有固定床气化、流态床气化和喷射床气化等。
其中最常用的是固定床气化,其特点是操作简单、气化效果稳定,但是产生的合成气质量较低。
流态床气化则比较适用于高灰煤的气化。
在合成气的净化过程中,需要将合成气中的粗杂质、硫化物、氮氧化物等物质进行除去。
常用的净化技术有吸附法、吸收法、冷却法等。
合成气净化后,将进一步进行F-T反应裂解制得合成液。
F-T反应(Fischer-Tropsch synthesis)是指将合成气经过催化剂的作用,以高温高压的条件下进行反应,使得合成气中的碳氢化合物聚合成为线性烷烃、饱和烯烃和液体烃的过程。
最后,通过分离工艺将合成液中的不同组分进行分离。
分离过程包括蒸馏、萃取、结晶等步骤,旨在将合成液中的各类烃类分离出来,得到具有特定品质的液体燃料。
总结起来,煤的液化工艺流程是一个将煤炭转化为液体燃料的复杂过程。
经过破碎、干燥、气化、合成气的净化、合成液的裂解和分离等几个主要步骤,煤炭的能源利用率得到大幅提升,同时也减少了对环境的污染。
然而,煤液化技术目前仍然面临着成本高、能源消耗多的问题,需要进一步的技术创新和经济改进。
煤气化合成气净化工序工艺流程
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02
煤气化过程
煤气化原理
煤气化是指将固体煤在高温条 件下与气化剂反应,转化为气
体燃料的化学过程。
煤气化过程中,煤中的碳与 气化剂中的氧、水蒸气等发 生反应,生成一氧化碳、氢
气和甲烷等气体。
煤气化反应是吸热反应,需要 提供足够的热量来维持反应温
度。
煤气化工艺流程
根据不同的气化剂和反应条件,煤气 化工艺可分为多种类型,如固定床、 流化床和气流床等。
合成气净化工艺流程
脱硫
采用脱硫剂脱除原料气中的硫 化物,如H2S、COS等。
精制
进一步脱除气体中的微量杂质, 如氮气、氧气等,提高气体纯 度。
原料气预处理
去除原料气中的固体颗粒、水 分、硫化物等杂质。
脱碳
采用物理或化学方法脱除原料 气中的CO2、CH4等低碳组分。
压缩干燥
对净化后的气体进行压缩和干 燥,以满足后续工艺要求。
04
煤气化合成气净化工序的能 效和环保
能效分析
01
煤气化合成气净化工序的能效主要取决于工艺流程的
效率和设备性能。
02
通过对工艺流程的优化和设备升级,可以提高能效,
降低能源消耗和生产成本。
03
能效分析中需要关注工艺流程中的能量转化效率和损
失情况,以及设备运行中的能耗和热能回收情况。
环保分析
煤气化合成气净化工序的环保性能主要涉及废气、 废水和固废的排放和处理。
随着科技的进步和环保要求的提高,煤气化合成气净化工序工艺 流程将不断优化和完善,进一步提高合成气的质量和产量。
未来,煤气化合成气净化工序工艺流程将更加注重环保和节能减 排,采用更加先进的煤气化技术和净化技术,降低能耗和污染物 排放。
合成气的生产过程
合成气的生产过程合成气(Synthesis gas,简称syngas)是一种含有一氧化碳和氢气的混合气体,可用于许多重要的工业过程,如制氢、化学合成和能源生产。
合成气的主要生产过程有煤气化、蒸汽重整和部分氧化三种方法。
以下是对这三种方法的详细介绍。
1.煤气化:煤气化是通过将固体煤转化为可燃气体的过程,它是合成气生产中最常用的方法。
煤气化过程分为两个阶段:干煤气化和水煤气化。
首先,干煤气化是将煤在高温条件下与空气或氧气反应产生一氧化碳和氢气。
煤被加热至高温(约700-1400℃)并通过供气管注入少量的氧气或空气,从而引发煤的部分燃烧和热裂解。
在这个过程中,煤中的可燃物质将转化为一氧化碳和氢气,同时产生煤气化渣滓。
然后,水煤气化是在干煤气化的基础上继续进行的。
煤气化渣滓与水蒸气反应生成CO和H2、在水煤气化中,煤中的碳氢化合物与水蒸气反应生成更多的一氧化碳和氢气。
该反应通常在较低的温度(约200-350℃)和较高的压力(约20-50个大气压)下进行。
整个煤气化过程产生的合成气可以根据不同用途进一步处理,例如通过净化去除杂质,或进行酸碱平衡调整以满足特定的化学反应要求。
2.蒸汽重整:蒸汽重整是一种将天然气、石油或重质烃类转化为合成气的方法。
这种方法经常用于制备合成氨、合成甲醇和合成烃等化学品。
首先,通过部分燃烧天然气或石油产生的混合燃料与空气混合并通过催化剂床,使其部分氧化。
在这个过程中,产生一氧化碳和氢气。
然后,将得到的混合气体与过量的水蒸气反应,通过蒸汽重整反应产生更多的一氧化碳和氢气。
该反应在高温(700–1100℃)和中等压力(10-30个大气压)条件下进行。
最后,合成气经过净化、升压和其他处理,以满足特定的产品要求。
3.部分氧化:部分氧化是通过将碳氢化合物(如天然气、石油或液化石油气)与氧气反应产生合成气的一种方法。
这种方法通常用于合成气和液体燃料的生产。
首先,将碳氢化合物与过量的氧气在高温(约1300–1500℃)和高压(20-30个大气压)条件下反应。
煤制甲醇工艺流程
煤制甲醇工艺流程一、煤的预处理煤是煤制甲醇的原料,首先需要对煤进行预处理。
预处理步骤主要包括煤的破碎、煤的干燥和煤的粉碎。
破碎和粉碎可以将煤炭颗粒变小,增加其表面积,有利于后续的反应过程。
干燥可以去除煤中的水分,减少反应过程中的能量损失。
二、煤气化煤气化是煤制甲醇的核心步骤,其目的是将煤转化为合成气。
合成气主要由一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)和氢气(H2)组成。
煤气化可以采用多种方法,常见的有固定床煤气化、流化床煤气化和煤浆气化等。
在煤气化反应中,煤在高温和压力下与氧气反应,产生合成气。
三、合成气净化合成气中含有一些杂质,如硫化氢(H2S)、氨(NH3)、苯(C6H6)等,需要进行净化处理。
净化步骤主要包括酸性气体的吸收、硫化氢的转化和苯的脱除。
吸收剂可以吸收酸性气体,转化剂可以将硫化氢转化为硫,而脱苯剂可以将苯从合成气中去除。
四、合成气的甲醇化合成气净化后,进入甲醇化反应器进行甲醇合成。
甲醇化反应主要是通过催化剂的作用,将合成气中的一氧化碳和氢气转化为甲醇。
常用的催化剂有铜锌基和铝基催化剂。
甲醇化反应是一个高温高压的过程,反应温度通常在200~300摄氏度,压力在10~30兆帕。
五、甲醇的分离和纯化甲醇化反应后得到的产物中含有大量的水蒸气、杂质和未反应的气体。
因此,需要对产物进行分离和纯化。
分离和纯化步骤主要包括冷凝、蒸馏和吸附等。
通过控制温度和压力,可以将甲醇从产物中分离出来,并去除杂质和未反应的气体,得到高纯度的甲醇产品。
六、甲醇的储存和运输经过分离和纯化后,得到的甲醇产品需要进行储存和运输。
常见的储存方式包括储罐和罐车,而运输方式可以选择管道运输或者罐车运输。
在储存和运输过程中,需要注意甲醇的安全性,避免泄漏和火灾等危险。
总结:煤制甲醇工艺流程包括煤的预处理、煤气化、合成气净化、甲醇化、甲醇的分离和纯化以及甲醇的储存和运输。
这个工艺流程是一个复杂的过程,需要合理的操作和严格的控制。
煤气化合成气净化工序工艺流程
煤气化合成气净化工序工艺流程煤气化合成气净化是指对煤气化合成气中的杂质进行去除,以提高合成气的质量和减少对合成气后续加工设备的腐蚀和磨损。
而煤气化合成气净化工序主要包括物理净化和化学净化两个方面。
下面是一个关于煤气化合成气净化工序工艺流程的详细介绍。
物理净化是煤气化合成气净化的第一步,其主要目的是通过物理手段去除煤气中的固体颗粒和液滴。
物理净化主要包括除尘、脱硫净化和脱氯净化。
除尘是通过除尘器将煤气中的固体颗粒去除。
除尘器通常采用旋风分离器和过滤器等方式,将煤气中的颗粒通过惯性分离或滤过的方式进行除尘。
除尘器的设计要考虑煤气流量、颗粒大小和物料的选择等因素,以提高除尘效率。
脱硫净化是指去除煤气中的硫化物。
硫化物是煤气中的一个主要污染物,对设备腐蚀严重,影响后续加工的效果。
脱硫净化通常采用物理吸收或化学吸收的方式,将煤气中的硫化物吸附或与溶液发生反应,从而达到去除硫化物的目的。
常用的脱硫剂有活性炭、氧化铁和氢氧化钠等。
脱氯净化是指去除煤气中的氯化物。
氯化物是煤气中的另一个主要污染物,同样对设备腐蚀严重,影响后续加工的效果。
脱氯净化通常采用活性炭吸附的方式,将煤气中的氯化物吸附到活性炭表面,从而去除氯化物。
同时,也可以通过添加氧化剂氧化氯化物,使其成为易于除去的氯化物。
化学净化是煤气化合成气净化的第二步,其主要目的是通过化学反应去除煤气中的硫化物和氯化物。
化学净化主要包括氧化、吸附和反应等过程。
氧化是指将硫化物和氯化物氧化为易于吸附和反应的物质。
通常采用氧化剂如氯气、过氧化氢等进行氧化反应,将硫化物氧化为二氧化硫等物质,将氯化物氧化为二氧化氯等物质。
吸附是指通过吸附剂将氧化后的硫化物和氯化物吸附到表面上,从而达到去除的目的。
常用的吸附剂有活性炭、分子筛等。
反应是指通过与化学试剂的反应,将硫化物和氯化物转化成易于处理的物质。
常用的反应剂有氨和气态硫等。
综上所述,煤气化合成气净化工序工艺流程主要包括物理净化和化学净化两个方面。
煤气化合成气净化工序工艺流程
煤气化合成气净化工序工艺流程首先,煤气化过程主要包括气化反应和煤气处理两个阶段。
煤气化反应将煤在高温和高压条件下与氧气或气化剂进行反应,生成气体混合物。
这个反应会产生大量的一氧化碳、二氧化碳、甲烷和水蒸气等主要成分,同时也会生成少量的硫化物、氮氧化物等杂质。
接下来,煤气处理将对煤气中的杂质进行去除和净化。
煤气净化工序一般包括以下几个步骤:1.煤气冷却:在煤气化反应后,煤气通常以高温状态进入净化工序,需要将其冷却至合适的温度范围,以便进行后续处理。
冷却一般通过煤气与冷却介质的直接或间接换热来实现。
2.锥底塔除尘:煤气中含有大量的灰尘粒子,这些粒子会对后续的设备和催化剂产生不利影响,因此需要对其进行脱除。
锥底塔是常用的除尘设备之一,通过在塔内喷水,使煤气中的粒子被冲刷到底部,并通过排水口排出。
3.酸洗:在煤气中可能含有一些有害物质,如硫化物,它们会对催化剂和设备产生腐蚀作用。
为了去除这些有害物质,常常使用酸洗工艺。
酸洗一般采用稀硫酸或稀醋酸等溶液,通过与煤气接触,将其中的硫化物等有害物质转化为易于排除的形式。
4.低温除硫:由于酸洗无法完全去除气体中的硫化物,还需要进行低温除硫。
低温除硫一般采用吸收剂来吸附和去除煤气中的硫化物。
吸收剂一般是富含金属氧化物的颗粒状物质,煤气经过吸收器后,硫化物会被吸附在吸收剂上,从而实现除硫。
5.富氧燃烧:在煤气中还有少量的一氧化碳和甲烷等可燃物,需要进行燃烧以降低其浓度。
富氧燃烧是指在氧气过量的条件下进行燃烧,以确保完全燃烧,减少有害物质的排放。
6.吸附除水:煤气中的水蒸气在一些工艺中会对设备产生腐蚀作用,并且会对后续的合成反应产生不利影响。
因此,需要进行吸附除水工艺,通过吸附剂将煤气中的水蒸气吸附去除。
7.二氧化碳捕集:煤气中的二氧化碳是一种温室气体,对环境造成了不良影响。
为了减少二氧化碳的排放,需要进行二氧化碳捕集。
常用的捕集方法包括化学吸收、膜分离和吸附等。
通过以上一系列的净化工艺,可以将煤气中的杂质去除,得到纯净的合成气。
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• 1.3、输送变换冷凝液去06、07、08工序;
• 1.4、气提冷凝液中的氨,防止铵盐在系统 中累积, 尾气送往火炬烧掉
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二、生产工艺简述
2.1 来自气化工序被蒸汽充分饱和的工艺气 (6.26 MPaG,243℃),经气液分离器分 离掉夹带的液体后,经过预热,温度至290 ℃左右,然后进入第一变换炉(R0901), 在炉内气体发生如下化学反应:
CO+H2O≈CO2+H2+Q 此反应为放热反应,采用高压耐硫钴钼催 化剂。
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出第一变换炉(R0901)的气体温度为 463℃,一氧化碳降至6.18%左右,经换热 降温至270℃左右,进入二段变换炉 (R0902),继续与水蒸汽发生变换反应:
CO+H2O≒CO2+H2+Q
出第二变换炉的气体,CO含量降至1.5%, 经过降温分离后送至低温甲醇洗脱硫脱碳。
1.1、本工序的主要任务是使一氧化碳与水蒸 气在高温下借助催化剂的作用转化成二氧 化碳和氢气,既除去了对合成氨有害的一 氧化碳气体,又为合成氨制取了原料气所 需要的氢气,使总变换率大于95%。
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1.2、回收反应热 • 副产过热蒸汽S1,其中过热蒸汽产量为
22.1 t/h; • 副产饱和蒸汽S3和S4; • 预热脱盐水和热回收岗位的高压锅炉给水。
低温法实现空气分离是深冷与精馏的组合, 是目前应用最为广泛的空气分离方法。
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低温法分离空气设备均由以下四大部分组 成:空气压缩、膨胀制冷;空气中水份、 CO2等杂质的去除;空气通过换热冷却、液 化;空气精馏、分离;
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先将空气通过压缩、膨胀降温.直至空气液 化,再利用氧、氮的气化温度(沸点)不同.沸 点低的氮相对于氧要容易气化这个特性, 在精馏塔内让温度较高的蒸气与温度较低 的液体不断相互接触,液体中的氮较多地 蒸发,气体中的氧较多地冷凝.使上升蒸气 中的含氮量不断提高,下流液体中的含氧 量不断增大,以此实现将空气分离。
CO: 45.6856%
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2、副产品
1)、中压蒸汽S1: • 压力:4.0 MPaG • 温度:425 ℃
2)、低压蒸汽S3和S4: • 压力: 0.35 MPaG 和1.0MPaG • 温度:饱和
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3、锅炉给水、冷热密封水: 1)、高压锅炉给水(BW):经过变换岗位
的锅炉给水加热器E0904后: • 压力:5.2 MPaG 温度:225℃ 2)、低压锅炉给水(BW): • 压力:1.3MPaG 温度:132 ℃ 3)、热密封水(SW): • 压力:8.3 MPaG 温度:132℃ 4) 、冷密封水(EW): • 压力:8.3 MPaG 温度:40℃
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三、热回收工艺原理
3.1热回收岗位主要向本工序和其他工 序供应锅炉给水、冷、热密封水。
由脱盐水站来的脱盐水经变换岗位预
热后,大部分水送热电厂,其余部分 送热回收岗位进行高压除氧。热回收 除氧岗位采用0.35 MPaG 的S3蒸汽加 热脱盐水 ,进行热力除氧。
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பைடு நூலகம்21
3.2 热力除氧的原理是依据亨利定律,即任 何气体在水中的溶解度与此气体在气水分 界面上的分压成正比,对应压力下饱和温 度的水,水蒸汽分压达到最大,而气体的 分压达到最小。
– 脱除所有易与氧发生危险反应的有害杂质(如 碳氢化合物);
– 低温分离工艺(精馏);
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1.2 吸附法
它是让空气通过充填有某种多孔性物质--分子筛的吸附塔,利用分子筛对不同的分 子具有选择性吸附的特点,有的分子筛对 氮具有较强的吸附性能,让氧分子通过, 因而可得到纯度较高的氧气;有的分子筛(碳 分子筛等)对氧具有较强的吸附性能,让氮 分子通过,因而可得到纯度较高的氮气。
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在我厂合成氨生产过程中,氧气用于煤粉 的气化工序,以强化工艺过程,提高化肥 产量。
空气中的氧、氮等分子是均匀地相互掺混 在一起的,要将它们分开是较困难的,目 前主要有3种分离方法。
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1.1 低温法
要将空气液化,需将空气冷却到100K以下 的温度,这种制冷叫深度冷冻;而利用沸点 差将液空分离的过程叫精馏过程.
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1.3 膜分离法
它是利用一些有机聚合膜的渗透选择性, 当空气通过薄膜(0. lμm)或中空纤维膜时, 氧气穿过薄膜的速度约为氮的4-5倍,从而 实现氧、氮的分离,这种方法装置简单, 操作方便,启动快,投资少,规模也只宜 中、小型。
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变换培训教材
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一、变换岗位的生产任务
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2.2 产品及副产品规格
1、产品:工艺气
1)、生产30万吨合成氨/年时,变换气成份 组成和数量如下:
• 流量:155010 Nm3/h • 温度:≤40℃ • 压力:5.50 MPaG • 主要组成: H2:54.0% CO2:43.40%
CO: ≤1.5%
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2)、生产20 万吨甲醇/年时 ,变换气成份 组成和数量如下:
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低温精馏方法可以通过若干物理过程来达到,这 些过程包括:
– 空压机,其最基本的作用是使流体有能力沿工 艺线路流动;
– 采用物理吸附法,脱除掉所有可能在低温下固 化的杂质;
– 换热器:用以使空气降温和复热产品气体; – 产冷:为了开车启动期间的逐渐降温;
– 补偿系统的冷损:空气与产品气之间的温差,产液体, 装置的跑冷损失;
空分培训教材
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一、工艺原理
空气中的主要成分是氧20.93 ( v) %和氮78.13 ( v) % ,它们分别以分子状态存在。
氧是地球上一切有机生命体赖以生存的物质。它 很容易与其他物质发生化学反应而生成氧化物, 在氧化反应过程中会产生大量热量。因此,氧作 为氧化剂和助燃剂在冶金、化工、能源、机械、 国防工业等部门得到广泛应用。
• 流量:98765.78 Nm3/h • 温度:≤40℃ • 压力:5.50 MPaG • 主要组成:H2:46.17%
CO:18.00%
CO2:33.80%
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3)、生产精制煤气时,气体规格为
• 水煤气流量:18000 Nm3/h • 温度:≤40℃ • 压力:5.53 MPaG • 主要组成:H2:35.02% CO2:18.55%