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)及氣化設備簡介煤氣化原理、工藝技術(shù)及氣化設備簡介一、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)燃氣和化工原料氣。從氣化技術(shù)觀點出發(fā)，所有煤種都是可被氣化的。但必須指明每種氣化技術(shù)及其設備對特定的某種或某些煤種有適應性，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)類別二、煤氣化技術(shù)類別按煤氣用途按煤氣用途分工業(yè)燃氣、原料氣、城市煤氣生產(chǎn)技術(shù)。按裝置的化學工程特征按裝置的化學工程特征分固定床、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。因加壓氣化對煤氣的輸送和后續(xù)加工有明顯的經(jīng)濟性，所以近代氣化技術(shù)特別注重加壓氣化技術(shù)的開發(fā)，P＞2MPa以上稱為加壓氣化。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，在標志氣化特征意義時，往往也將某些拓新創(chuàng)造之點予以指明。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、煤氣的分類三、煤氣的分類在氣化技術(shù)類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、和油氣三大類按熱值區(qū)分煤氣低熱值Q＜12.56MJ／m3（3000kCal／m3）3料則需進行專門的處理。如圖2所示，煤與氣化劑在爐內(nèi)進

5、行逆向流動，固相煤由爐上部加入，氣化劑自氣化爐底部鼓入，含有殘渣的灰渣自爐底排出，灰渣與進入爐內(nèi)的氣化劑進行逆向熱交換，加入爐中的煤與產(chǎn)生的煤氣也進行逆向熱交換，使煤氣離開床層時的溫度不致過高。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量的H2O(g)將爐溫控制在灰分熔化點以下，則灰渣以“干”的方式通過爐柵排出；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)不斷和無秩序的沸騰和懸浮狀態(tài)運動，迅速地進行著混合和熱交換，其結(jié)果導致整個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出，因而導出的煤氣中基本上不含焦油類物質(zhì)。從流化床層中被煤氣帶出的煤焦可通過分離再返入爐內(nèi)。值得注意的是，如果原料粒度太細或顆粒間的摩擦形成細粉，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