煤制取液體燃料1

1、1煤制取液體燃料煤制取液體燃料第一部分第一部分煤氣化原理、工藝技術(shù)及氣化設(shè)備簡(jiǎn)介煤氣化原理、工藝技術(shù)及氣化設(shè)備簡(jiǎn)介一、一、基本概念基本概念1、氣化原料、氣化原料煤、煤焦2、氣化劑、氣化劑氧氣（空氣、富氧或純氧）水蒸氣（或氫氣）等3、氣化條件、氣化條件高溫（或熱條件）4、氣化產(chǎn)物、氣化產(chǎn)物氣化煤氣、凝結(jié)性液體和焦油、灰渣5、煤氣化的概念、煤氣化的概念煤炭氣化是以煤或煤焦為原料，在高溫條件和氣化劑的化學(xué)作用下將煤或煤焦中的可燃部分轉(zhuǎn)化為輕質(zhì)

2、氣態(tài)燃料、凝結(jié)性液體和焦油以及固體產(chǎn)物的工藝過(guò)程輕質(zhì)氣態(tài)燃料就是氣化煤氣，其有效成分包括CO、H2、CH4等，可用作城市煤氣、工業(yè)燃?xì)夂突ぴ蠚狻臍饣夹g(shù)觀點(diǎn)出發(fā)，所有煤種都是可被氣化的。但必須指明每種氣化技術(shù)及其設(shè)備對(duì)特定的某種或某些煤種有適應(yīng)性，并不是一種技術(shù)或裝置可以氣化一切煤種的。二、煤氣化技術(shù)類(lèi)別二、煤氣化技術(shù)類(lèi)別按煤氣用途按煤氣用途分工業(yè)燃?xì)?、原料氣、城市煤氣生產(chǎn)技術(shù)。按裝置的化學(xué)工程特征按裝置的化學(xué)工程特征分固定床、流

3、化床（沸騰床）、氣流床、熔融床、地下煤炭氣化等。按操作條件按操作條件有常壓和加壓氣化的區(qū)別。因加壓氣化對(duì)煤氣的輸送和后續(xù)加工有明顯的經(jīng)濟(jì)性，所以近代氣化技術(shù)特別注重加壓氣化技術(shù)的開(kāi)發(fā)，P＞2MPa以上稱(chēng)為加壓氣化。按氣化劑按氣化劑分空氣煤氣、水煤氣、發(fā)生爐煤氣純氧和水蒸氣制氣的生產(chǎn)技術(shù)等，近代氣化技術(shù)幾乎都是以工業(yè)氧和高壓蒸汽做氣化劑的。另外，在標(biāo)志氣化特征意義時(shí)，往往也將某些拓新創(chuàng)造之點(diǎn)予以指明。例如“液態(tài)排渣的加壓魯奇氣化技術(shù)”就是

4、一例。此外，原料的粒度和狀態(tài)，也是表征氣化技術(shù)特性的，如粉煤氣化技術(shù)、水煤漿氣化裝置等。三、煤氣的分類(lèi)三、煤氣的分類(lèi)在氣化技術(shù)類(lèi)別我們把煤氣的氣種按氣化劑的選用分為水煤氣、空氣煤氣、混合煤氣（發(fā)生爐煤氣）等，但煤氣行業(yè)則是按熱值區(qū)分的。另外，國(guó)際煤氣聯(lián)盟則按生產(chǎn)方法和華白指數(shù)把煤氣分為人工煤氣、天然氣、和油氣三大類(lèi)按熱值區(qū)分煤氣低熱值Q＜12.56MJ／m3（3000kCal／m3）3料則需進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的處理。如圖2所示，煤與氣化劑在爐內(nèi)進(jìn)

5、行逆向流動(dòng)，固相煤由爐上部加入，氣化劑自氣化爐底部鼓入，含有殘?jiān)幕以誀t底排出，灰渣與進(jìn)入爐內(nèi)的氣化劑進(jìn)行逆向熱交換，加入爐中的煤與產(chǎn)生的煤氣也進(jìn)行逆向熱交換，使煤氣離開(kāi)床層時(shí)的溫度不致過(guò)高。如使用含有揮發(fā)分的燃料，床層中最高溫度在氧化層，即氧開(kāi)始燃燒至含量接近為零的一段區(qū)域。如在鼓入的氣化劑中添加過(guò)量的H2O(g)將爐溫控制在灰分熔化點(diǎn)以下，則灰渣以“干”的方式通過(guò)爐柵排出；反之，灰分也可熔化成液態(tài)灰渣排出。5.25.2流化床氣化爐

6、流化床氣化爐加入爐中的煤料粒度一般為3～5mm，如圖3所示，這些細(xì)粒煤料在自下而上的氣化劑的作用下保持著連續(xù)不斷和無(wú)秩序的沸騰和懸浮狀態(tài)運(yùn)動(dòng)，迅速地進(jìn)行著混合和熱交換，其結(jié)果導(dǎo)致整個(gè)床層溫度和組成的均一。故產(chǎn)生的煤氣和灰渣皆在接近爐溫下導(dǎo)出，因而導(dǎo)出的煤氣中基本上不含焦油類(lèi)物質(zhì)。從流化床層中被煤氣帶出的煤焦可通過(guò)分離再返入爐內(nèi)。值得注意的是，如果原料粒度太細(xì)或顆粒間的摩擦形成細(xì)粉，則易使產(chǎn)生的煤氣中帶出物增多。5.3氣流床氣化爐氣流床氣