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、工藝技術及氣化設備簡介煤氣化原理、工藝技術及氣化設備簡介一、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、氣化產物、氣化產物氣化煤氣、凝結性液體和焦油、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化為輕質

2、氣態(tài)燃料、凝結性液體和焦油以及固體產物的工藝過程輕質氣態(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，并不是一種技術或裝置可以氣化一切煤種的。二、煤氣化技術類別二、煤氣化技術類別按煤氣用途按煤氣用途分工業(yè)燃氣、原料氣、城市煤氣生產技術。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)加工有明顯的經濟性，所以近代氣化技術特別注重加壓氣化技術的開發(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技術等，近代氣化技術幾乎都是以工業(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”就是

4、一例。此外，原料的粒度和狀態(tài)，也是表征氣化技術特性的，如粉煤氣化技術、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，灰渣與進入爐內的氣化劑進行逆向熱交換，加入爐中的煤與產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，其結果導致整個床層溫度和組成的均一。故產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。從流化床層中被煤氣帶出的煤焦可通過分離再返入爐內。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，則易使產生的煤氣中帶出物增多。5.3氣流床氣化爐氣流床氣