《加压气化生产的主要工艺参数和常压气化比较-企业生产实际教学案例库.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《加压气化生产的主要工艺参数和常压气化比较-企业生产实际教学案例库.ppt（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、企业生产实际教学案例库 应用化工生产技术专业 煤化工方向 移动床加压气化工艺参数及其控制 二 各项工艺参数的控制要求 一 加压气化生产的主要工艺参数 气化压力 气化层的温度 汽氧比的选择 一 加压气化生产的主要工艺参数 和常压气化比较 煤在加压下气化时 气化过程在数量上和质量上的指标均发生重大变化 随着气化压力的提高 燃料中的碳将直接与氢反应生成甲烷 在这种情况下 在900 100O 的低温下进行气化反应成为可能 同时 水煤气反应所需要的大量的热量可以由甲烷生成反应放出的热量来提供 随着压力的提高 热量的需求量和氧气的需求量大大降低 二 各项工艺参数的控制要求 根据化学反应平衡规律 提高气化炉
2、的压力有助于分子数减小的反应 而不利于分子数增大或不变的反应 因此 高压对下列反应有利 提高气化压力不利于下列反应 由以上反应可以知道 随气化压力的提高 煤气中的甲烷和二氧化碳含量增加 而氢气和一氧化碳的含量减少 二 各项工艺参数的控制要求 加压气化过程随压力的增大 甲烷的生成反应增加 由该反应提供给气化过程的热量亦增加 这样由碳燃烧提供的热量相对减少 因而氧气的消耗亦减少 二 各项工艺参数的控制要求 加压蒸汽的消耗量比常压蒸汽的消耗量高2 5 3倍 原因有几个方面 一是加压时随甲烷的生成量增加 所消耗的氢气量增加 而氢气主要来源于水蒸气的分解 从上面的化学反应可知 加压气化不利于水蒸气的分解
3、 因而只有通过增加水蒸气的加入量提高水蒸气的绝对分解量 来满足甲烷生成反应对氢气的需求 二 各项工艺参数的控制要求 加压蒸汽的消耗量比常压蒸汽的消耗量高2 5 3倍 原因有几个方面 另一方面 在实际生产中 控制炉温是通过水蒸气的加入量来实现的 这也加剧了蒸汽消耗 二 各项工艺参数的控制要求 经过计算 加压气化炉的生产能力比常压气化炉的生产能力高倍 例如 气化压力在2 5MPa左右时 其气化强度比常压气化炉约高4 5倍 加压下气体密度大 气化反应的速度加快有助于生产能力的提高 加压气化的气固接触时间长 一般加压气化料层高度较常压的大 因而加压气化具有较大的气固接触时间 这有利于碳的转化率的提高
4、使得生成的煤气质量较好 二 各项工艺参数的控制要求 对煤气产率的影响如图所示 由图中可以看出 随着压力的提高 粗煤气的产率是下降的 净煤气的产率下降得更快 这是由于气化过程的主要反应中 如 以及等都是分子数增大的反应 提高气化压力 气化反应将向分子数减小的方向进行 即不利于氢气和一氧化碳的生成 因此煤气的产率是降低的 而加压使二氧化碳的含量增加 经过脱除二氧化碳后的净煤气的产率却下降 二 各项工艺参数的控制要求 从以上的分析来看 总体讲 加压对煤的气化是有利的 尤其用来生产燃烧气 如城市煤气 因为它的甲烷含量高 但加压气化对设备的要求较高 不同的煤种适宜气化压力也不尽相同 一般泥煤是l 57
5、1 96MPa 褐煤是1 77 2 16MPa 不黏结性烟煤是1 96 2 35MPa黏结性烟煤 年老烟煤和焦炭均为2 16 2 55MPa无烟煤为2 35 2 75MPa 二 各项工艺参数的控制要求 对于加压气化生产合成气来讲 甲烷的生成是不利的 为获得较多的氢气和一氧化碳气体 可采用挥发分低的原料 如年老的烟煤 无烟煤以及焦炭 并采用低的压力 较高的操作温度和通入适当的气化剂等措施 另一种方法是在炉外将甲烷进行转化 但流程和操作都比较复杂 二 各项工艺参数的控制要求 甲烷的生成反应是放热反应 因而降低温度有利于甲烷的生戒 但温度太低 化学反应的速度减慢 通常 生产城市煤气时 气化层的温度范
6、围在950 1050 左右 生产合成原料气时 可以提高到1150 左右 影响反应层温度最主要的因素是通入炉中气化剂的组成即汽氧比 汽氧比下降 温度上升 二 各项工艺参数的控制要求 甲烷的生成反应是放热反应 因而降低温度有利于甲烷的生戒 但温度太低 化学反应的速度减慢 二 各项工艺参数的控制要求 采用的汽氧比不同对加压气化过程的影响有如下几个方面 在一定的热负荷下 汽氧比增大 水蒸气的消耗量增大而氧气的消耗量减少 汽氧比提高 水蒸气的分解率显著降低 汽氧比增大 气化炉内一氧化碳的变换反应增强 使煤气中一氧化碳的含量降低 而氢气和二氧化碳的含量升高 提高汽氧比 焦油中的碱性组分下降而芳烃组分则增加 通常 变质程度深的煤种 采用较小的汽氧比 能适当提高气化炉内的温度 以提高生产能力 加压气化炉在生产城市煤气对 各种煤的汽氧比 kg m3 大致范围是 褐煤6 8 烟煤5 7 无烟煤和焦炭4 5 6 二 各项工艺参数的控制要求 煤炭气化工艺 感谢收看再见
