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ASPEN_PLUS入门教程_煤气化

50万吨年煤气化生产工艺

咸阳职业技术学院生化工程系毕业论文(设计) 50wt/年煤气化工艺设计 1.引言 煤是由古代植物转变而来的大分子有机化合物。我国煤炭储量丰富,分布面广,品种齐全。据中国第二次煤田预测资料,埋深在1000m以浅的煤炭总资源量为2.6万亿t。其中大别山—秦岭—昆仑山一线以北地区资源量约2.45万亿t,占全国总资源量的94%;其余的广大地区仅占6%左右。其中新疆、内蒙古、山西和陕西等四省区占全国资源总量的81.3%,东北三省占 1.6%,华东七省占2.8%,江南九省占1.6%。 煤气化是煤炭的一个热化学加工过程,它是以煤或煤焦原料,以氧气(空气或富氧)、水蒸气或氢气等作气化剂,在高温条件下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为可燃性的气体的过程。气化时所得的可燃性气体称为煤气,所用的设备称为煤气发生炉。 煤气化技术开发较早,在20世纪20年代,世界上就有了常压固定层煤气发生炉。20世纪30年代至50年代,用于煤气化的加压固定床鲁奇炉、常压温克勒沸腾炉和常压气流床K-T炉先后实现了工业化,这批煤气化炉型一般称为第一代煤气化技术。第二代煤气化技术开发始于20世纪60年代,由于当时国际上石油和天然气资源开采及利用于制取合成气技术进步很快,大大降低了制造合成

气的投资和生产成本,导致世界上制取合成气的原料转向了天然气和石油为主,使煤气化新技术开发的进程受阻,20世纪70年代全球出现石油危机后,又促进了煤气化新技术开发工作的进程,到20世纪80年代,开发的煤气化新技术,有的实现了工业化,有的完成了示范厂的试验,具有代表性的炉型有德士古加压水煤浆气化炉、熔渣鲁奇炉、高温温克勒炉(ETIW)及干粉煤加压气化炉等。 近年来国外煤气化技术的开发和发展,有倾向于以煤粉和水煤浆为原料、以高温高压操作的气流床和流化床炉型为主的趋势。 2.煤气化过程 2.1煤气化的定义 煤与氧气或(富氧空气)发生不完全燃烧反应,生成一氧化碳和氢气的过程称为煤气化。煤气化按气化剂可分为水蒸气气化、空气(富氧空气)气化、空气—水蒸气气化和氢气气化;按操作压力分为:常压气化和加压气化。由于加压气化具有生产强度高,对燃气输配和后续化学加工具有明显的经济性等优点。所以近代气化技术十分注重加压气化技术的开发。目前,将气化压力在P>2MPa 情况下的气化,统称为加压气化技术;按残渣排出形式可分为固态排渣和液态排渣。气化残渣以固体形态排出气化炉外的称固态排渣。气化残渣以液态方式排出经急冷后变成熔渣排出气化炉外的称液态排渣;按加热方式、原料粒度、汽化程度等还有多种分类方法。常用的是按气化炉内煤料与气化剂的接触方式区分,主要有固定床气化、流化床气化、气流床气化和熔浴床床气化。 2.2 主要反应 煤的气化包括煤的热解和煤的气化反应两部分。煤在加热时会发生一系列的物理变化和化学变化。气化炉中的气化反应,是一个十分复杂的体系,这里所讨论的气化反应主要是指煤中的碳与气化剂中的氧气、水蒸汽和氢气的反应,也包括碳与反应产物之间进行的反应。 习惯上将气化反应分为三种类型:碳—氧之间的反应、水蒸汽分解反应和甲烷生产反应。 2.2.1碳—氧间的反应 碳与氧之间的反应有: C+O2=CO2(1)

煤化工产业概况及其发展趋势

煤化工产业概况及其发 展趋势 集团标准化办公室:[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]

我国煤化工产业概况及其发展趋势 煤化学加工包括煤的焦化、气化和液化。主要用于冶金行业的煤炭焦化和用于制取合成氨的煤炭气化是传统的煤化工产业,随着社会经济的不断发展,它们将进一步得到发展,同时以获得洁净能源为主要目的的煤炭液化、煤基代用液体燃料、煤气化—发电等煤化工或煤化工能源技术也越来越引起关注,并将成为新型煤化工产业化发展的主要方向。发展新型煤化工产业对煤炭行业产业结构的调整及其综合发展具有重要意义。 1 煤化工产业发展概况 1. 1 煤炭焦化 焦化工业是发展最成熟,最具代表性的煤化工产业,也是冶金工业高炉炼铁、机械工业铸造最主要的辅助产业。目前,全世界的焦炭产量大约为~亿t/a,直接消耗原料精煤约亿t/a 。受世界钢铁产量调整、高炉喷吹技术发展、环境保护以及生产成本增高等原因影响,工业发达国家的机械化炼焦能力处于收缩状态,焦炭国际贸易目前为2500万t/ a。 目前,我国焦炭产量约亿t/a,居世界第一,直接消耗原料煤占全国煤炭消费总量的14%。 全国有各类机械化焦炉约750座以上,年设计炼焦能力约9000万 t/a,其中炭化室高度为4m~5.5m以上的大、中型焦炉产量约占80%。中国大容积焦炉(炭化室高≧6m)已实现国产化,煤气净化技术已达世界先进水平,干熄焦、地面烟尘处理站、污水处理等已进入实用化阶段,焦炭质量显着提高,其主要化工产品的精制技术已达到或接近世界先进水平。 焦炭成为我国的主要出口产品之一,出口量逐年上升,2000年达到1500t/a,已成为全球最大的焦炭出口国。 从20世纪80年代起,煤炭行业的炼焦生产得到逐步发展,其中有的建成向城市或矿区输送人工煤气为主要目的的工厂,有的以焦炭为主要产品。煤炭行业焦化生产普遍存在的问题是:焦炉炉型小、以中小型焦炉为主,受矿区产煤品种限制、焦炭质量调整提高难度较大,采用干法熄焦、烟尘集中处理等新技术少,大多数企业技术进步及现代化管理与其他行业同类工厂相比有较大差距。 1.2 煤气化及其合成技术 1.2.1 煤气化 煤气化技术是煤化工产业化发展最重要的单元技术。全世界现有商业化运行的大规模气化炉414台,额定产气量446×106Nm3/d,前10名的气化厂使用鲁奇、德士古、壳牌3种炉型,原料是煤、渣油、天然气,产品是F-T合成油、电或甲醇等。 煤气化技术在我国被广泛应用于化工、冶金、机械、建材等工业行业和生产城市煤气的企业,各种气化炉大约有9000多台,其中以固定床气化炉为主。近20年来,我国引进的加压鲁奇炉、德士古水煤浆气化炉,主要用于生产合成氨、甲醇或城市煤气。

煤气化技术的现状及发展趋势分析

煤气化技术是现代煤化工的基础,是通过煤直接液化制取油品或在高温下气化制得合成气,再以合成气为原料制取甲醇、合成油、天然气等一级产品及以甲醇为原料制得乙烯、丙烯等二级化工产品的核心技术。作为煤化工产业链中的“龙头”装置,煤气化装置具有投入大、可靠性要求高、对整个产业链经济效益影响大等特点。目前国内外气化技术众多,各种技术都有其特点和特定的适用场合,它们的工业化应用程度及可靠性不同,选择与煤种及下游产品相适宜的煤气化工艺技术是煤化工产业发展中的重要决策。 工业上以煤为原料生产合成气的历史已有百余年。根据发展进程分析,煤气化技术可分为三代。第一代气化技术为固定床、移动床气化技术,多以块煤和小颗粒煤为原料制取合成气,装置规模、原料、能耗及环保的局限性较大;第二代气化技术是现阶段最具有代表性的改进型流化床和气流床技术,其特征是连续进料及高温液态排渣;第三代气化技术尚处于小试或中试阶段,如煤的催化气化、煤的加氢气化、煤的地下气化、煤的等离子体气化、煤的太阳能气化和煤的核能余热气化等。 本文综述了近年来国内外煤气化技术开发及应用的进展情况,论述了固定床、流化床、气流床及煤催化气化等煤气化技术的现状及发展趋势。 1.国内外煤气化技术的发展现状 在世界能源储量中,煤炭约占79%,石油与天然气约占12%。煤炭利用技术的研究和开发是能源战略的重要内容之一。世界煤化工的发展经历了起步阶段、发展阶段、停滞阶段和复兴阶段。20世纪初,煤炭炼焦工业的兴起标志着世界煤化工发展的起步。此后世界煤化工迅速发展,直到20世纪中叶,煤一直是世界有机化学工业的主要原料。随着石油化学工业的兴起与发展,煤在化工原料中所占的比例不断下降并逐渐被石油和天然气替代,世界煤化工技术及产业的发展一度停滞。直到20世纪70年代末,由于石油价格大幅攀升,影响了世界石油化学工业的发展,同时煤化工在煤气化、煤液化等方面取得了显著的进展。特别是20世纪90年代后,世界石油价格长期在高位运行,且呈现不断上升趋势,这就更加促进了煤化工技术的发展,煤化工重新受到了人们的重视。 中国的煤气化工艺由老式的UGI炉块煤间歇气化迅速向世界最先进的粉煤加压气化工艺过渡,同时国内自主创新的新型煤气化技术也得到快速发展。据初步统计,采用国内外先进大型洁净煤气化技术已投产和正在建设的装置有80多套,50%以上的煤气化装置已投产运行,其中采用水煤浆气化技术的装置包括GE煤气化27套(已投产16套),四喷嘴33套(已投产13套),分级气化、多元料浆气化等多套;采用干煤粉气化技术的装置包括Shell煤气化18套(已投产11套)、GSP2套,还有正在工业化示范的LurgiBGL技术、航天粉煤加压气化(HT-L)技术、单喷嘴干粉气化技术和两段式干煤粉加压气化(TPRI)技术等。

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

最新国内外先进煤气化技术比选-章荣林

国内外先进煤气化技术比选-章荣林

国内外先进煤气化技术比选 章荣林 (设计大师中国天辰化学工程公司原副总工程师)我国是一个缺油、少气、煤炭资源相对而言比较丰富的国家,如何利用我国煤炭资源相对丰富的优势发展煤化工已成为大家关心的问题。发展煤化工离不开合成气的制备,煤气化就是制备合成气的必要手段。 近年来,我国掀起了一股煤制甲醇热、煤制油热、煤制天然气热、煤制烯烃热。有煤炭资源的地方都在规划以煤炭为原料的建设项目,以期籍煤炭资源的优势,发展煤化工、煤制油、煤制烯烃。这些项目都碰到亟待解决原料选择问题和煤炭气化工艺技术方案的选择问题。 1.各种煤气化工艺的优缺点 我国已经工业化的、已建立示范装置的和已经中试装置考验的、从国外引进技术的、属于国内具有自主知识产权的煤气化装置和技术,有常压固定层间歇式无烟煤(或焦炭)气化技术、常压固定层无烟煤(或焦炭)富氧连续气化技术、鲁奇固定层煤加压气化技术、灰熔聚流化床粉煤气化技术、恩德沸腾层(温克勒)粉煤气化技术、GE德士古(Texaco)水煤浆加压气化技术、多元料浆加压气化技术、多喷嘴(四烧嘴)水煤浆加压气化技术、壳牌(Shell)干煤粉加压气化技术、GSP干煤粉加压气化技术、两段式干煤粉加压气化技术、四喷嘴对置式干粉煤加压气化技术,几乎是国外有的煤气化技术我国都有,国外没有的煤气化技术我国也有。煤气化工艺技术很多,使选择煤气化工艺技术无从着手。首先我们不能只轻信专利商的宣传,现在世界上还没有万能气化炉,各种气化工艺技术都有其特点和优缺点,有其适应范围。对专利商的宣传要去

粗取精、去伪存真,只有通过生产实践长期稳产高产考验过的,经济上合理、环境上符合国家和当地环保规定和要求的,才是最可靠的。下面分别介绍这些技术的优缺点。 (1)常压固定层间歇式无烟煤(或焦炭)气化技术 这是目前我国生产氮肥的主力军之一,其特点是采用常压固定层空气、蒸汽间歇制气,要求原料为25-75mm的块状无烟煤或焦炭,进厂原料利用率低,单耗高、操作繁杂、单炉发气量低、吹风放空气对大气污染严重。从发展看,属于将逐步淘汰的工艺。 (2)常压固定层无烟煤(或焦炭)富氧连续气化技术 这是从间歇式气化技术发展过来的,其特点是采用富氧为气化剂、连续气化、原料可采用8-10mm粒度的无烟煤或焦炭,提高了进厂原料利用率,对大气无污染、设备维修工作量小、维修费用低、适合于有无烟煤的地方,对已有常压固定层间歇式气化技术的改进。 (3)鲁奇固定层煤加压气化技术 主要用于气化褐煤、不粘结性或弱粘结性的煤,要求原料煤热稳定性高、化学活性好、灰熔点高、机械强度高、不粘结性或弱粘结性,适用于生产城市煤气和燃料气。因为其产生的煤气中含有焦油、高碳氢化合物含量约1%左右,甲烷含量约10%左右,同时,焦油分离、含酚污水处理都比较复杂,所以不推荐用以生产合成气。 (4)灰熔聚流化床粉煤气化技术 中国科学院山西煤炭化学研究所在上世纪80年代,就开始研究这项技术,2001年单炉配套20Kt合成氨/a工业性示范装置成功运行,实现了工业化,其

煤气化工艺流程

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,改善大气质量行之有效的方法之一,同时也方便群众生活,节约时间,提高整个城市的社会效率和经济效益。作为一项环保工程,(其一期工程)每年还可减少向大气排放烟尘1.86万吨、二氧化硫3.05万吨、一氧化碳0.46万吨,对改善河南西部地区城市大气质量将起到重要作用。 甲醇是一种重要的基本有机化工原料,除用作溶剂外,还可用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲胺、硫酸二甲酯、对苯二甲酸二甲酯、丙烯酸甲酯等一系列有机化工产品,此外,还可掺入汽油或代替汽油作为动力燃料,或进一步合成汽油,在燃料方面的应用,甲醇是一种易燃液体,燃烧性能良好,抗爆性能好,被称为新一代燃料。甲醇掺烧汽油,在国外一般向汽油中掺混甲醇5~15%提高汽油的辛烷值,避免了添加四乙基酮对大气的污染。 河南省煤气(集团)有限责任公司义马气化厂围绕义马至洛阳、洛阳至郑州煤气管线及豫西地区工业及居民用气需求输出清洁能源,对循环经济建设,把煤化工打造成河南省支柱产业起到重要作用。 2、工艺总流程简介: 原煤经破碎、筛分后,将其中5~50mm级块煤送入鲁奇加压气化炉,在炉内与氧气和水蒸气反应生成粗煤气,粗煤气经冷却后,进入低温甲醇洗净化装置

,除去煤气中的CO2和H2S。净化后的煤气分为两大部分,一部分去甲醇合成系统,合成气再经压缩机加压至5.3MPa,进入甲醇反应器生成粗甲醇,粗甲醇再送入甲醇精馏系统,制得精甲醇产品存入贮罐;另一部分去净煤气变换装置。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。 (2)最终筛分系统:块煤仓内块煤经8#、9#皮带运至最终筛分楼驰张筛进行检查性筛分。大于6mm块煤经10#皮带送至200#煤斗,筛下小于6mm末煤经14#皮带送至缓冲仓。 (3)电厂上煤系统:末煤仓内末煤经12#、13#皮带转至5#点后经16#皮

(能源化工行业)我国煤化工产业概况及其发展方向

(能源化工行业)我国煤化工产业概况及其发展方向

我国煤化工产业概况及其发展趋势 煤化学加工包括煤的焦化、气化和液化。主要用于冶金行业的煤炭焦化和用于制取合成氨的煤炭气化是传统的煤化工产业,随着社会经济的不断发展,它们将进壹步得到发展,同时以获得洁净能源为主要目的的煤炭液化、煤基代用液体燃料、煤气化—发电等煤化工或煤化工能源技术也越来越引起关注,且将成为新型煤化工产业化发展的主要方向。发展新型煤化工产业对煤炭行业产业结构的调整及其综合发展具有重要意义。 1煤化工产业发展概况 1.1煤炭焦化 焦化工业是发展最成熟,最具代表性的煤化工产业,也是冶金工业高炉炼铁、机械工业铸造最主要的辅助产业。目前,全世界的焦炭产量大约为3.2~3.4亿t/a,直接消耗原料精煤约4.5亿t/a。受世界钢铁产量调整、高炉喷吹技术发展、环境保护以及生产成本增高等原因影响,工业发达国家的机械化炼焦能力处于收缩状态,焦炭国际贸易目前为2500万t/a。 目前,我国焦炭产量约1.2亿t/a,居世界第壹,直接消耗原料煤占全国煤炭消费总量的14%。全国有各类机械化焦炉约750座之上,年设计炼焦能力约9000万t/a,其中炭化室高度为4m~5.5m之上的大、中型焦炉产量约占80%。中国大容积焦炉(炭化室高≧6m)已实现国产化,煤气净化技术已达世界先进水平,干熄焦、地面烟尘处理站、污水处理等已进入实用化阶段,焦炭质量显著提高,其主要化工产品的精制技术已达到或接近世界先进水平。 焦炭成为我国的主要出口产品之壹,出口量逐年上升,2000年达到1500t/a,已成为全球最大的焦炭出口国。 从20世纪80年代起,煤炭行业的炼焦生产得到逐步发展,其中有的建成向城市或矿区输送人工煤气为主要目的的工厂,有的以焦炭为主要产品。煤炭行业焦化生产普遍存在的问题是:焦炉炉型小、以中小型焦炉为主,受矿区产煤品种限制、焦炭质量调整提高难度较大,采用干法熄焦、烟尘集中处理等新技术少,大多数企业技术进步及现代化管理和其他行业同类工厂相比有较大差距。 1.2煤气化及其合成技术 1.2.1煤气化 煤气化技术是煤化工产业化发展最重要的单元技术。全世界现有商业化运行的大规模气化炉414台,额定产气量446×106Nm3/d,前10名的气化厂使用鲁奇、德士古、壳牌3种炉型,原料是煤、渣油、天然气,产品是F-T合成油、电或甲醇等。 煤气化技术在我国被广泛应用于化工、冶金、机械、建材等工业行业和生产城市煤气的企业,各种气化炉大约有9000多台,其中以固定床气化炉为主。近20年来,我国引进的加压鲁奇炉、德士古水煤浆气化炉,主要用于生产合成氨、甲醇或城市煤气。 煤气化技术的发展和作用引起国内煤炭行业的关注。“九五”期间,兖矿集团和国内高校、科研机构合作,开发完成了22t/d多喷嘴水煤浆气化炉中试装置,且进行了考核试验。 结果表明:有效气体成分达83%,碳转化率>98%,分别比相同条件下的德士古生产装置高1.5%~2%、2%~3%;比煤耗、比氧耗均低于德士古7%。该成果标志我国自主开发的先进气化技术取得突破性进展。 1.2.2煤气化合成氨 以煤为原料、采用煤气化—合成氨技术是我国化肥生产的主要方式,目前我国有800多家中小型化肥厂采用水煤气工艺,共计约4000台气化炉,每年消费原料煤(或焦炭)4000多万t,合成氨产量约占全国产量的60%。化肥用气化炉的炉型以UGI型和前苏联的Д型为主,直径由2.2m至3.6m不等,该类炉型老化、技术落后。加压鲁奇炉、德士古炉是近年来引进用于合成氨生产的主要炉型。

煤气化制甲醇工艺流程

煤气化制甲醇工艺流程 1 煤制甲醇工艺 气化 a)煤浆制备 由煤运系统送来的原料煤干基(<25mm)或焦送至煤贮斗,经称重给料机控制输送量送入棒磨机,加入一定量的水,物料在棒磨机中进行湿法磨煤。为了控制煤浆粘度及保持煤浆的稳定性加入添加剂,为了调整煤浆的PH值,加入碱液。出棒磨机的煤浆浓度约65%,排入磨煤机出口槽,经出口槽泵加压后送至气化工段煤浆槽。煤浆制备首先要将煤焦磨细,再制备成约65%的煤浆。磨煤采用湿法,可防止粉尘飞扬,环境好。用于煤浆气化的磨机现在有两种,棒磨机与球磨机;棒磨机与球磨机相比,棒磨机磨出的煤浆粒度均匀,筛下物少。煤浆制备能力需和气化炉相匹配,本项目拟选用三台棒磨机,单台磨机处理干煤量43~ 53t/h,可满足60万t/a甲醇的需要。 为了降低煤浆粘度,使煤浆具有良好的流动性,需加入添加剂,初步选择木质磺酸类添加剂。 煤浆气化需调整浆的PH值在6~8,可用稀氨水或碱液,稀氨水易挥发出氨,氨气对人体有害,污染空气,故本项目拟采用碱液调整煤浆的PH值,碱液初步采用42%的浓度。 为了节约水源,净化排出的含少量甲醇的废水及甲醇精馏废水均可作为磨浆水。 b)气化 在本工段,煤浆与氧进行部分氧化反应制得粗合成气。 煤浆由煤浆槽经煤浆加压泵加压后连同空分送来的高压氧通过烧咀进入气化炉,在气化炉中煤浆与氧发生如下主要反应: CmHnSr+m/2O2—→mCO+(n/2-r)H2+rH2S CO+H2O—→H2+CO2 反应在6.5MPa(G)、1350~1400℃下进行。 气化反应在气化炉反应段瞬间完成,生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等气体。 离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴,被水淬冷后温度降低并被水蒸汽饱和后出气化炉;气体经文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘冷却后送至变换工段。 气化炉反应中生成的熔渣进入激冷室水浴后被分离出来,排入锁斗,定时排入渣池,由扒渣机捞出后装车外运。 气化炉及碳洗塔等排出的洗涤水(称为黑水)送往灰水处理。 c)灰水处理 本工段将气化来的黑水进行渣水分离,处理后的水循环使用。 从气化炉和碳洗塔排出的高温黑水分别进入各自的高压闪蒸器,经高压闪蒸浓缩后的黑水混合,经低压、两级真空闪蒸被浓缩后进入澄清槽,水中加入絮凝剂使其加速沉淀。澄清槽底部的细渣浆经泵抽出送往过滤机给料槽,经由过滤机给料泵加压后送至真空过滤机脱水,渣饼由汽车拉出厂外。 闪蒸出的高压气体经过灰水加热器回收热量之后,通过气液分离器分离掉冷凝液,然后进入变换工段汽提塔。 闪蒸出的低压气体直接送至洗涤塔给料槽,澄清槽上部清水溢流至灰水槽,由灰水泵分别送至洗涤塔给料槽、气化锁斗、磨煤水槽,少量灰水作为废水排往废水处理。 洗涤塔给料槽的水经给料泵加压后与高压闪蒸器排出的高温气体换热后送碳洗塔循环

煤气化技术的现状和发展趋势

煤气化技术的现状和发展趋势 1、水煤浆加压气化 1.1 德士古水煤浆加压气化工艺(TGP) 美国Texaco 公司在渣油部分氧化技术基础上开发了水煤浆气化技术,TGP 工艺采用水煤浆进料,制成质量分数为60%~65%的水煤浆,在气流床中加压气化,水煤浆和氧气在高温高压下反应生成合成气,液态排渣。气化压力在2.7~6.5MPa,提高气化压力,可降低装置投入,有利于降低能耗;气化温度在1 300~1 400℃,煤气中有效气体(CO+H2)的体积分数达到80%,冷煤气效率为70%~76%,设备成熟,大部分已能国产化。世界上德士古气化炉单炉最大投煤量为2 000t/d。德士古煤气化过程对环境污染影响较小。 根据气化后工序加工不同产品的要求,加压水煤浆气化有三种工艺流程:激冷流程、废锅流程和废锅激冷联合流程。对于合成氨生产多采用激冷流程,这样气化炉出来的粗煤气,直接用水激冷,被激冷后的粗煤气含有较多水蒸汽,可直接送入变换系统而不需再补加蒸汽,因无废锅投资较少。如产品气用作燃气透平循环联合发电工程时,则多采用废锅流程,副产高压蒸汽用于蒸汽透平发电机组。如产品气用作羟基合成气并生产甲醇时,仅需要对粗煤气进行部分变换,通常采用废锅和激冷联合流程,亦称半废锅流程,即从气化炉出来粗煤气经辐射废锅冷却到700℃左右,然后用水激冷到所需要的温度,使粗煤气显热产生的蒸汽能满足后工序部分变换的要求。 1.2 新型(多喷嘴对置式)水煤浆加压气化 新型(多喷嘴对置式)水煤浆加压气化技术是最先进煤气化技术之一,是在德士古水煤浆加压气化法的基础上发展起来的。2000 年,华东理工大学、鲁南化肥厂(水煤浆工程国家中心的依托单位)、中国天辰化学工程公司共同承担的新型(多喷嘴对置)水煤浆气化炉中试工程,经过三方共同努力,于7 月在鲁化建成投料开车成功,通过国家主管部门的鉴定及验收。2001 年2 月10 日获得专利授权。新型气化炉以操作灵活稳定,各项工艺指标优于德士古气化工艺指标引起国家科技部的高度重视和积极支持,主要指标体现为:有效气成分(CO+H2)的体积分数为~83%,比相同条件下的ChevronTexaco 生产装置高1.5~2.0 个百分点;碳转化率>98%,比ChevronTexaco 高2~3 个百分点;比煤耗、比氧耗均比ChevronTexaco 降低7%。 新型水煤浆气化炉装置具有开车方便、操作灵活、投煤负荷增减自如的特点,同时综合能耗比德士古水煤浆气化低约7%。其中第一套装置日投料750t 能力新型多喷嘴对置水煤浆加压气化炉于2004 年12 月在山东华鲁恒升化学有限公司建成投料成功,运行良好。另一套装置两台日投煤1 150t 的气化炉也在兖矿国泰化工有限公司于2005 年7 月建成投料成功,并于2005 年10 月正式投产,2006 年已达到并超过设计能力,目前运行状况良好。该技术在国内已获得有效推广,并已出口至美国。 2、干粉煤加压气化工艺 2.1 壳牌干粉煤加压气化工艺(SCGP) Shell 公司于1972 年开始在壳牌公司阿姆斯特丹研究院(KSLA)进行煤气化研究,1978 年第一套中试装置在德国汉堡郊区哈尔堡炼油厂建成并投入运行,1987 年在美国休斯顿迪尔·帕克炼油厂建成日投煤量250~400t 的示范装置,1993年在荷兰的德姆克勒(Demkolec)电厂建成投煤量2 000t/d 的大型煤气化装置,用于联合循环发电(IGCC),称作SCGP 工业生产装置。装置开工率最高达73%。该套装置的成功投运表明SCGP 气化技术是先进可行的。 Shell 气化炉为立式圆筒形气化炉,炉膛周围安装有由沸水冷却管组成的膜式水冷壁,其内壁衬有耐热涂层,气化时熔融灰渣在水冷壁内壁涂层上形成液膜,沿壁顺流而下进行分

煤气化技术及其工业应用

煤气化技术及其工业应用 摘要:我国是一个以煤炭为主要能源的国家,煤炭气化技术的发展对我国的经济建设和可持续发展都有具有重要意义。本文介绍了我国的煤化工行业的发展现状以及煤气化技术的工业应用。 关键词:煤化工,煤气化技术,工业应用 我国是一个以煤炭为主要能源的国家。近几十年来,煤炭在我国的一次能源消费中始终占据主要地位,以煤为主的能源格局在相当长的时间内难以改变。中国传统的煤炭燃烧技术存在综合利用效率低,能耗高、煤炭生产效率低、成本高、环境污染严重等问题,煤炭气化技术的发展对我国的经济建设和可持续发展都有具有重要意义。 以煤气化为基础的能源及化工系统,不仅能较好的提高煤转化效率和降低污染排放,而且能生产液体燃料和氢气等能源产品,有效缓解交通能源紧张。煤气化技术正在成为世界范围内高效、清洁、经济地开发和利用煤炭的热点技术和重要发展方向。煤炭的气化和液化技术、煤气化联合循环发电技术等都已得到工业应用。 煤气化技术包括:备煤技术、气化炉技术、气化后工艺技术三部分,其核心是气化炉。按照煤在气化炉内的运动方式,气化方法可划分为三类,即固定床气化法、流化床气化法和气流床气化法,必须根据煤的性质和对气体产物的要求选用合适的煤气化方法。 1煤气化工艺概述 煤炭气化是煤洁净利用的关键技术之一,它可以有效的提高碳转化率、冷煤气效率,降低气化过程的氧耗及煤耗。煤气化工艺是以煤或煤焦为原料,氧气(空气、富氧、纯氧)、水蒸气或氢气等作气化剂(或称气化介质),在高温条件下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为煤气的热化学加工过程。 目前世界正在应用和开发的煤气化技术有数十种之多,气化炉也是多种多样,最有发展前途的有10余种。所有煤气化技术都有一个共同的特征,即气化炉内煤炭在高温下与气化剂反应,使固体煤炭转化为气体燃料,剩下的含灰残渣排出炉外。气化剂为水蒸气、纯氧、空气、CO2和H2。煤气化的全过程热平衡说明总的气化反应是吸热的,因此必须给气化炉供给足够的热量,才能保持煤气化过程的连续进行。 煤气化根据供热原理大致可分为3种: (1)热分解(约500-1000℃):加热使煤放出挥发分,再由挥发分得到焦油和燃气(CO、CO2、H2、CH4),必须由外部供热,残留的固态炭(粉焦和焦炭等)作它用; (2)部分燃烧气化(约900-1600℃):煤在氧气中部分燃烧产生高温,并加入气化剂(H2O、CO2等),产生可燃气(CO、CO2、H2)和灰分;

天然气转化合成甲醇的工艺

天然气转化合成甲醇的工艺综述 2015-6-24 专业:化工12-3班 学号: 学生姓名:劳慧 指导教师:刘峥

一.前言 (1) 二.主体部分 (2) 1. 天然气合成甲醇的原理 (2) 2. 高压法合成甲醇的原理及工艺流程 (2) 3. 低压法合成甲醇的原理及工艺流程 (3) 4. 中压法合成甲醇的原理及流程 (4) 5. 三者的比较 (4) 6. 以天然气合成甲醇的优势和现状 (6) 7. 其他原料合成甲醇与天然气合成甲醇的比较 (6) 三.结论部分 (8) 1. 对天然气合成甲醇的认识和了解 (8) 2. 对天然气转化合成甲醇提出我的观点和见解 (8) 四.参考文献 (8)

天然气转化合成甲醇的工艺 一.前言 20世纪60年代,石油和天然气作为一次能源与煤炭一起成为主要能源。与此同时,以石油和天然气为原料的化学工业也迅猛发展起来。与石油不同的是,天然气的成分主要是低分子量的烷烃。因此,天然气化工在发展中逐步成为一个体系。天然气是储量十分丰富的资源和能源,同时也是主要的温室气体之一,合理地利用天然气不仅关系到未来的资源配置和能源利用,而且也是可持续发展的重要战略发展方向之一。 天然气可以合成多种化工原料产品,比如生产合成氨还有甲醇,其中甲醇是最重要的。甲醇是一种重要的基础化工产品和化工原料,主要用于生产甲醛。醋酸、甲苯胺、氯甲烷、乙二醇及各种酸的酯类和维尼纶等,并在很多工业部门中广泛用作溶剂。甲醇在气田开发中用作防冻剂,添在汽油中可提高汽油的辛烷值,甲醇还可直接用作燃料用于发动机。 目前工业上几乎都是采用一氧化碳、二氧化碳加压催化氢化法合成甲醇。典型的流程包括原料气制造、原料气净化、甲醇合成、粗甲醇精馏等工序。 天然气、石脑油、重油、煤及其加工产品(焦炭、焦炉煤气)、乙炔尾气等均可作为生产甲醇合成气的原料。天然气与石脑油的蒸气转化需在结构复杂造价很高的转化炉中进行。由天然气制合成气进而合成甲醇是制甲醇产品一条重要的工艺路线。

德士古气化炉简介与基本原理和特点

德士古气化炉 TeXaCo(德士古)气化炉 德士古气化炉是一种以水煤气为进料的加压气流床气化工艺。德士古气化炉由美国德士古石油公司所属的德士古开发公司在1946 年研制成功的, 1953年第一台 德士古重油气化工业装置投产。在此基础上, 1956 年开始开发煤的气化。本世纪 70 年代初期发生世界性危机,美国能源部制定了煤液化开发计划,于是,德士古公司据此在加利福尼亚州蒙特贝洛 (Montebello) 研究所建设了日处理 15t 的德士古气化装置,用于烧制煤和煤液化残渣. 目前国内大化肥装置较多采用德士古气化炉,并且世界范围内IGCC电站多采用德士古式气化炉. 典型代表产品我厂制造过的德士古气化炉典型的产品有 : 渭河气化炉、恒升气化炉、神木气化炉、神华气化炉等。 1992 年为渭河研制的德士古气化炉是国际 80 年代的新技术,制造技术为国内先例,该气化炉获1995年度国家级新产品奖。它 的研制成功为化工设备实现国产化,替代进口做出了重要贡献。德士古气化炉是所以第二代气化炉中发展最迅速、开发最成功的一个,并已实现工业化。 一、德士古气化的基本原理 德士古水煤浆加压气化过程属于气化床疏相并流反应,水煤浆通过

喷嘴在高速氧气流的作用下,破碎、雾化喷入气化炉。氧气和雾状水煤浆在炉 内受到耐火砖里的高温辐射作用,迅速经历预热、水分蒸发、煤的干馏、挥发物的 裂解燃烧以及碳的气化等一系列复杂的物理、化学过程,最后生成一氧化碳,氢气 二氧化碳和水蒸气为主要成分的湿煤气,熔渣和未反应的碳,一起同向流下,离开 反应区,进入炉子底部激冷室水浴,熔渣经淬冷、固化后被截流在水中,落入渣 罐,经排渣系统定时排放.煤气和饱和蒸汽进入煤气冷却系统。 水煤浆是一种最现实的煤基流体燃料,燃烧效率达96~99%或更高,锅炉效率在 90%左右,达到燃油等同水平。也是一种制备相对简单,便于输送储存,安全可靠,低 污染的新型清洁燃料[1].具有较好的发展与应用前景。水煤浆的气化是将一定粒 度的煤颗粒及少量的添加剂在磨机中磨成可以泵送的非牛顿型流体 ,与氧气在加压 及高温条件下不完全燃烧,制得高温合成气的技术,以其合成气质量好、碳转化率 高、单炉产气能力大、三废排放少的优点一直受到国际社会的关注 ,我国也将水煤 浆气化技术列为“六五"、“七五”、“八五"、“九五”的科技攻关项目。 本 文基于目前我国水煤浆气化技术的现状,以TeXaCo 气化炉为研究对象,根据对气化 炉内流动、燃烧和气化反应的特性分析,将TeXaCO 气化炉膛分成三个模拟区域,即 燃烧区、回流区和管流区,分别对各区运用质量守恒和能量守恒方程,建立了过程仿 真模型.该模型 德 士 古气 化 炉

煤制甲醇工艺原理

第一章:甲醇生产工艺原理 第一节:甲醇的物理化学性质、用途 甲醇是一种有机化学产品。1661年英国化学家波义耳最早从干馏木材中发现了甲醇。所以也叫木醇。1922年,德国BASF公司用化学方法合成了甲醇。1923年建成年产300吨的甲醇生产装置。采用锌铬催化剂,在高压条件下生产甲醇,所以也叫高压法甲醇。到1966年,英国帝国化学工业(I.C.I)研究出了铜基催化剂,开发出了低压合成工艺,1971年,德国鲁奇公司(Lurgi)也开发出了低压合成甲醇工艺,以后,世界上甲醇生产工艺基本上采用低压合成工艺。 从1975年以后,世界上甲醇生产规模越来越大,甲醇装置单套生产能力达到20万吨/年,到90年代,单套生产能力达到60-80万吨/年,目前已达到100万吨/年的水平。 1.甲醇的物理化学性质 在常态下,甲醇是无色透明的液体,有轻微的酒香;有良好的溶解性,与水、乙醇互溶,在汽油中有较大的溶解度;易燃易爆;有毒性,人摄入20-30ml,会导致失明;摄入50-60ml,会致死。 甲醇分子式:CH3OH,分子量:32 结构式: H H-C-OH H 沸点:64.4-64.8℃; 冰点:-97.68℃;比重0.791;

爆炸极限:6.0%-36.5%;闪点:16℃; 2.甲醇的主要用途。 甲醇的化学性质很活泼。可进行氧化、脂化、羰基化、胺化、脱水反应。甲醇是一种重要的基本有机化工原料。是碳一化学的基础。用甲醇可以生产上百种化工产品。典型的有:甲醛、聚甲醛、醋酸、甲胺、甲基叔丁基醚(MTBE)、甲基丙烯酸甲脂(MMA)、聚乙烯醇、碳酸二甲脂、硫酸二甲脂、对苯二甲酸二甲脂(DMT)、二甲脂甲酰胺(DMF)、二甲醚、乙烯、丙烯及苯,等等。还是一种重要的能源,可直接做燃料、做甲醇燃料电池、甲醇汽油、还可以分解制氢和一氧化碳。2008年,全球甲醇产量达到4500万吨。我国甲醇产量1000多万吨。 第二节:甲醇生产工艺原理 1.合成气的制造与生产甲醇的主要原料 合成气(含有CO、CO2、H2的气体)在一定压力(5—10MPa)、温度230-280℃)和催化剂的条件下反应生成甲醇,合成反应如下:CO+2H2=CH3OH+Q CO2+3H2=CH3OH+H2O+Q 1.1生产甲醇的主要原料 含有CO、CO2、H2的气体叫合成气。能生产合成气的原料就是生产甲醇的原料。主要有:

煤气化制甲醇工艺流程

煤气化制甲醇工艺流程 煤气化制甲醇工艺流程简述 1)气化 a)煤浆制备 由煤运系统送来的原料煤**t/h(干基)(<25mm)或焦送至煤贮斗,经称重给料机控制输送量送入棒磨机,加入一定量的水,物料在棒磨机中进行湿法磨煤。为了控制煤浆粘度及保持煤浆的稳定性加入添加剂,为了调整煤浆的PH值,加入碱液。 出棒磨机的煤浆浓度约65%,排入磨煤机出口槽,经出口槽泵加压后送至气化工段煤浆槽。 煤浆制备首先要将煤焦磨细,再制备成约65%的煤浆。磨煤采用湿法,可防止粉尘飞扬,环境好。 用于煤浆气化的磨机现在有两种,棒磨机与球磨机;棒磨机与球磨机相比,棒磨机磨出的煤浆粒度均匀,筛下物少。 煤浆制备能力需和气化炉相匹配,本项目拟选用三台棒磨机,单台磨机处理干煤量43~53t/h,可满足60万t/a甲醇的需要。 为了降低煤浆粘度,使煤浆具有良好的流动性,需加入添加剂,初步选择木质磺酸类添加剂。 煤浆气化需调整浆的PH值在6~8,可用稀氨水或碱液,稀氨水易挥发出氨,氨气对人体有害,污染空气,故本项目拟采用碱液调整煤浆的PH值,碱液初步采用42%的浓度。 为了节约水源,净化排出的含少量甲醇的废水及甲醇精馏废水均可作为磨浆水。 b)气化 在本工段,煤浆与氧进行部分氧化反应制得粗合成气。 煤浆由煤浆槽经煤浆加压泵加压后连同空分送来的高压氧通过烧咀进入气化炉,在气化炉中煤浆与氧发生如下主要反应: CmHnSr+m/2O2—→mCO+(n/2-r)H2+rH2S CO+H2O—→H2+CO2 反应在6.5MPa(G)、1350~1400℃下进行。 气化反应在气化炉反应段瞬间完成,生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等气体。 离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴,被水淬冷后温度降低并被水蒸汽饱和后出气化炉;气体经文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘冷却后送至变换工段。 气化炉反应中生成的熔渣进入激冷室水浴后被分离出来,排入锁斗,定时排入渣池,由扒渣机捞出后装车外运。 气化炉及碳洗塔等排出的洗涤水(称为黑水)送往灰水处理。 c)灰水处理 本工段将气化来的黑水进行渣水分离,处理后的水循环使用。 从气化炉和碳洗塔排出的高温黑水分别进入各自的高压闪蒸器,经高压闪蒸浓缩后的黑水混合,经低压、两级真空闪蒸被浓缩后进入澄清槽,水中加入絮凝剂使其加速沉淀。澄清槽底部的细渣浆经泵抽出送往过滤机给料槽,经由过滤机给料泵加压后送至真空过滤机脱水,渣饼由汽车拉出厂外。 闪蒸出的高压气体经过灰水加热器回收热量之后,通过气液分离器分离掉冷凝液,然后进入变换工段汽提塔。

天然气制甲醇与煤制甲醇的区别

浅谈天然气制甲醇与煤制甲醇的区别 摘要:天然气制甲醇和煤制甲醇是我国目前主要产甲醇工艺,但是随着经济的发展,各种资源的短缺,煤和天然气的产量存在了差异,这就直接导致甲醇的产量和主要生产工艺的选择。本文将从天然气和煤产甲醇各自的利弊进行分析,探究甲醇未来生产道路。关键词:天然气煤甲醇利弊分析 一、天然气制甲醇与煤制甲醇各自的利弊 经济飞速发展的当下,甲醇以及其下游、上游产品的需求量在不断的增加,制甲醇的方法工艺也日渐增多,然而煤制甲醇和天然气制甲醇这两种工艺依旧是最主要的制造生产甲醇的重要工艺手段。这两种生产工艺可以说是各有千秋。本文就从生产工艺、建设成本、生产成本、产品质量以及发展前景对这两个主要制甲醇工艺予以比较。 在生产工艺方面,煤制甲醇总体是一个气化、变换、低温甲醇洗、甲醇合成及精馏、空分装置地过程。煤制甲醇,是以煤和水蒸气为原料生产甲醇,在这个过程中得先把煤制成煤浆,通过加入碱液调整煤浆的酸碱度,使用棒磨机或者球磨机对原煤进行煤浆气化,相比之下球磨机磨出的煤浆粒度均匀,筛下物少,在这个过程中排出的废水中含有一定量的甲醇和甲醇精馏废水,这些废水可以充分利用在磨浆水;气化就是煤浆与氧气部分氧化制的粗合成气,在这个过程中会产生co、co2等有害气体;接下来是灰水处理;变换的

过程就是把co转化成h2;在这个过程会产生大量的杂质;低温甲醇洗,这一过程是把制的甲醇的硫化物和杂质等脱除;甲醇合成及精馏的过程其实就是把制的甲醇进行再次净化和优化。煤制甲醇工艺整个过程相对于复杂,在生产过程中产生的杂质比较多,操作难度比较大,杂质多就导致甲醇纯度相对比较低,合成的粗甲醇中杂质种类和量都比天然气甲醇多,因此精馏难度也较大。天然气制甲醇的主要原料是天然气,甲烷是天然气的主要部分,此外还存在少量的烷烃、氮气与烯烃。以非催化部分氧化、蒸汽氧化等方法进行生产甲醇,蒸汽转化法作为应用最广的生产方法,它的生产环境是管式炉中在常压或者加压下进行的,在催化剂的催化下,甲烷与水蒸气进行反应,生成甲醇以及二氧化碳等混合气体。目前我国主要采取的是一段炉采用蒸汽转化、两段炉串联工艺,可以更高效直接的生产出甲醇。这些工艺手段简单高效,生产过程中不会产生大量的有害物质,清洁燃料莫过于这种生产工艺。 煤制甲醇工艺的建设成本,从以上的制造工艺中不难看出,该种制造工艺复杂,每一道工序需要的设备比较多,成本自然而然会比较高;天然气制甲醇工艺流程相对比较简单,所需设备一般都是高效的质量保证的设备,经过工序少,建设成本不高。 在生产成本上,煤碳的消耗是固定的,它的消耗量也受设备装置和生产工艺的影响,此外煤制甲醇还需要电力的支持。煤炭、电力费用在经济日益发展的当前费用也在日益增加,根据相关部门的数

煤炭地下气化技术现状及产业发展分析

煤炭地下气化技术现状及产业发展分析 (2014-11-11 09:29:45) 煤炭地下气化技术现状及产业发展分析 煤炭地下气化(undergroundcoalgasification,UCG)是将地下赋存的煤在煤层内燃烧、气化成煤气,输送到地面,作为能源或化工原料,特别适用于常规方法不可采或开采不经济的煤层,以及煤矿的二次或多次复采,产品气可以经过处理通过管道输送,也可以直接使用煤气发电或化工合成。煤炭地下气化(UCG)是一门融多学科为一体的综合性能源生产技术,牵涉到地质学、水文学、钻井技术、点火燃烧控制技术、产品气加工利用技术、生态环境保护技术等一系列技术,其复杂程度远超地面气化,这也使其风险程度增加。目前,煤炭地下气化(UCG)技术在少数国家已经实现了少量的商业化应用,俄、美、英、德国、澳大利亚、日本和中国等国家已不同程度地掌握了该领域的一些关键技术。 1煤炭地下气化(UCG)基本原理及相关技术 1.1基本原理 煤炭地下气化的过程主要是在地下气化炉的气化通道中实现的,整个气化过程可以分为氧化、还原、干馏干燥3个反应区(图1)。从化学反应角度来讲,3个区域没有严格的界限,氧化区、

还原区也有煤的热解反应,3个区域的划分只是说在气化通道中氧化、还原、热解反应的相对强弱程度。经过这3个反应区以后,生成了含可燃组分主要是H2、CO、CH4的煤气,气化反应区逐渐向出气口移动,因而保持了气化反应过程的不断进行,气化通道的煤壁(气化工作面)不断燃烧,向前推进,剩余的灰分和残渣遗留在采空区。 1.2关键技术类型 1)有井式气化技术。该法又称巷道式地下气化炉技术(图2)。在开采或废弃的煤矿井中建地下气化炉,以人工掘进的方式在煤层中建立气化巷道,并在进气孔底部巷道筑一道密闭墙(促使定

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