煤化工工艺学ppt课件.ppt

1 绪论 1 1煤炭资源 1 2煤化工发展史 1 3煤化工的范畴 1 4本书简介 1 1 1煤炭资源 1 煤是 地球上能得到的最丰富的化石燃料2 中国 富煤少油缺气能源比例 2000年 煤炭 66 1 石油 24 6 天然气 2 5 水电 6 8 3 煤的利用 如下图 2 3 4 1 2煤化工发展史 1 世界 18世纪中期 炼焦工艺 18世纪后期 气化工艺 第二次世界大战期间 F T合成法 间接液化工艺 1973年 合成气制甲醇 20世纪80年代 煤制乙酐2 中国 1925年 石家庄炼焦 1934年 上海气化 2004年 兖矿集团煤间接液化 2009年 神华集团煤直接液化 5 1 3煤化工的范畴 1 煤化工 以煤为原料经过化学加工使煤转化为气体 液体 固体燃料和化学品的过程 2 煤化工范畴 包括 干馏 汽化 液化 合成化学品等 3 煤化工分类及产品示意图 6 7 1 4本书简介 1 绪论 介绍煤炭资源 煤化工发展简史和煤化工范畴 2 煤的低温干馏 低温干馏主要原理 主要炉型 立式炉生产城市煤气以及固体热载体干馏新工艺 3 炼焦 煤的成焦过程 配煤和焦炭 现代焦炉 炼焦新技术 燃烧和传热以及流体力学 4 炼焦化学产品的回收与精制 粗煤气的分离 氨和粗苯的回收 粗苯精制 焦油蒸馏和沥青加工 粗苯精制生产生产苯类产品 焦油分离精制生产酚类 萘 蒽等 8 5 煤的气化 气化原理 生产原料气的气化方法 固定床 流化床以及气流床气化炉型 联合循环发电 地下气化 煤气脱硫和甲烷化等 6 煤间接液化 费托合成 合成甲醇 甲醇转化汽油和煤制乙酐等 7 煤的直接液化 直接液化原理 直接液化技术发展和直接液化方法 8 煤的碳素制品 电极炭 活性炭 碳分子筛和碳素纤维的生产 9 煤化工生产的污染和防治 环境保护 煤化工生产的主要污染物 减少污染的对策 污水处理以及烟尘治理 9 英国布伦特原油价格走势 10 2 煤的低温干馏 2 1概述 2 2低温干馏产品 2 3干馏产品的影响因素 2 4低温干馏主要炉型 2 5立式炉生产城市煤气 2 6固体热载体干馏工艺 11 2 1概述 1 煤干馏定义 煤在隔绝空气的条件下 受热分解生成煤气 焦油 粗苯和焦炭的过程 2 煤干馏分类 按加热终温 低温干馏 中温干馏 高温干馏 3 低温干馏过程特点 热加工过程 常压生产 不用加氢和氧 实现煤部分气化 煤气 和液化 焦油 12 4 适用煤 褐煤 长焰煤和高挥发分的不黏煤等低阶煤 煤炭分类 褐煤 HM 烟煤无烟煤 WY 长焰煤 CY 不黏煤 BN 弱黏煤 RN 气煤 QM 肥煤 FM 焦煤 JM 瘦煤 SM 贫煤 PM 5 低温干馏产品 半焦 煤气 焦油 13 2 2低温干馏产品 1 半焦 半焦的性质 孔隙率 30 50反应性 于1050 co2 ml g s 比高温焦炭高比电阻 m 比高温焦炭高 煤的变质程度越低其反应性和比电阻越高 机械强度 低于高温焦炭 半焦的应用 做优质的民用和动力燃料无烟 不生成焦油 反应性好 热效率高 有一定块度 铁合金的优良炭料要求比电阻尽可能高 其他冶金型焦中间产品 粉矿烧结 高炉炼铁的喷吹料 14 2 煤焦油 物理性质 黑褐色液体 密度小于 m3 比高温焦油轻 成分 用途 发动机燃料 生产酚类和烃类 提取的酚可用于生产塑料 合成纤维 医药等产品 褐煤焦油中含有大量蜡类是生产表面活性剂和洗涤剂的原料 15 3 煤气 性质及成分 密度 m3 成分 甲烷 氢气 一氧化碳等 用途 本企业加热燃料 民用 也可做化学合成原料气 16 2 3干馏产品的影响因素 1 原料煤 产品产率 焦油 一般煤阶 焦油 褐煤焦油产率变动于 4 5 23 烟煤焦油产率介于 0 5 20 从气煤到瘦煤随变质程度 而焦油产率 肥煤例外 腐泥煤低温焦油产率一般较高 可高达40 煤气 一般煤阶 煤气 干泥炭煤气产率 16 32 馏褐煤煤气产率 6 22 600烟煤煤气产率 6 17 半焦 一般煤阶 半焦 例表2 3 煤阶 含C量 半焦 产品成分 焦油成分酚类 煤阶 含O量 酚 热解水 煤阶 含O量 热解水 煤气成分 氨和硫化氢含量与煤中氨和硫的含量和形态有关 17 2 加热终温 100 120 水分脱出 300 析出挥发分 热解510 600 低温干馏终温 适宜 600 半焦开始向焦炭转化 H2 CH4 半焦 焦油 煤气 3 加热速度 快速 低分子产物应当多 焦油产率高 慢速 固体残渣产率高 提高煤的加热速度能 产率 半焦 焦油 煤气产率稍有 4 压力 一般P 焦油 半焦和气态产率 半焦强度 18 2 4低温干馏主要炉型 1 干馏设备的要求 2 干馏供热方式 外热式 由炉墙外部传入热量 效率高 加热均匀 操作方便可靠 过程易控 原料煤类别宽 粒度尺寸范围大 二次热解作用小 缺点 热导率小 加热不均匀 半焦质量不均 二次热解加深 焦油产率降低 19 内热式 借助热载体传热 载体和煤料直接接触 20 3 气流内热式炉 沸腾床干馏炉 气流床 沸腾床 原料 6mm粉煤加料 不黏结性煤螺旋给料器黏结性煤气流吹入法 供热 燃料气和空气燃烧热烟气 产品 鲁奇三段炉 固定床 原料 褐煤块 型煤 20 80mm 非粘结性煤 焦粉 21 流程 图2 3 三段 干燥段 干馏段和冷却段 22 2 5立式炉生产城市煤气 1 原料煤 弱黏结性 一定块度 75mm2 外热式立式炉 图2 5 23 3 立式炉生产城市煤气流程 图2 6 24 2 6固体热载体干馏工艺 1 外热式及气流内热式的缺点 外热式干馏传热慢 生产能力小 气流内热式只能处理块状煤料 干馏气态产物混入气态惰性气体热值低2 托斯考 Toscoal 工艺 原料 非黏结性煤和弱黏结性煤 预先破黏 产品 煤气 热值高 符合中热值城市煤气需求 焦油 加氢可转化为合成原油 半焦 有一定挥发分 可作发电厂燃料或制成无烟燃料 25 托斯考干馏非黏洁性煤的流程 图2 7 流程 26 27 工艺特点及要求a 原料粒度 12 7mm 瓷球粒度略大于此 半焦 6 3mmb 干燥预热预热温度 解热温度c 干馏温度430 540 430 焦油与煤气产率 540 二次解热 焦油产率 半焦挥发分 16 可满足要求430 540 T 焦油产率 28 3 ETCH粉煤快速热解工艺 装置流程 29 工艺特点及要求 煤干燥阶段 110 150 和煤预热阶段 300 400 之前采用气体热载体 由热解开始到600 650 阶段采用固体热载体 固体热载体温度为800 左右 原料 褐煤 产品 焦油中含有较多含氧化合物 其性质不稳定 30 4 鲁奇鲁尔煤气工艺 LR工艺 原料 褐煤或烟煤LR褐煤干馏流程 图2 9 31 5 中国褐煤干馏试验 工艺特点及要求 原料褐煤 粒度0 5mm 热载体焦粉 温度700 750 热载体提升气燃烧炉的热烟气 干馏温度范围450 670 产品半焦 灰分不高 热值高 反应性好 比电阻大 32 实验装置原料煤处理 干馏 流化半焦提升 焦油煤气回收系统 实验流程 图2 10 33 3 炼焦 3 1概述 3 3配煤和焦炭质量 34 3 1概述 1 炼焦煤在焦炉内隔绝空气 加热到1000 左右 可获得焦炭和化学产品和煤气的过程 又称高温干馏 炼焦 2 炼焦产品 焦炭90 用于高炉炼铁 其余用于机械工业 铸造 电石生产原料 气化以及有色金属冶炼 化学产品硫酸铵 吡啶碱 苯 甲苯 二甲苯 酚 萘 蒽 沥青等 用于化学肥料 农药 合成纤维的原料 塑料等 煤气可用来合成氨 生产化学肥料或用做加热燃料 35 3 炼焦炉的进展 煤成堆 窑式土法炼焦将煤置于地上或地下的窑中 依靠干馏时产生的煤气和部分煤的直接燃烧产生的热量来炼制焦炭 称为土法炼焦 土法炼焦成焦率低 焦炭灰分高 结焦时间长 化学产品不能回收 综合利用差 倒焰式将成焦的炭化室和加热的燃烧室分开的焦炉 隔墙上设有通道 炭化室内煤干馏时产生的煤气经此流入燃烧室内 同来自炉顶的通风道内的空气混合 白上而下的边流动边燃烧 故称为倒焰式焦炉 干馏时所需热量从燃烧室经炉墙传给炭化室内的煤料 废热式将炭化室和燃烧室完全隔开 炭化室内生产的荒煤气送到回收车间分离出化学产品后 再送回燃烧室内燃烧或民用 燃烧后产生的高温废气直接从烟囱排出 36 蓄热式高温烟气先经蓄热室后降温 热量用来预热空气等 37 3 3配煤和焦炭质量 1 配煤的目的和意义 配煤 就是将两种以上的单种煤料 按适当比例均匀配合 以求制得各种用途所要求的焦炭质量 焦煤炼焦的缺点 单种煤炼焦 焦煤储量不足推焦困难 容易损坏炉墙焦煤挥发分少 炼焦化学产品产率小 合理配煤的优势提高焦炭质量扩大炼焦煤源 合理利用煤炭资源增加炼焦化学产品产率等 38 2 炼焦用煤气煤 QM 肥煤 FM 焦煤 JM 瘦煤 SM 及中间过渡性牌号煤 气煤挥发性最大 黏结性差炼焦产品特点 焦炭碎 强度低 推焦易 可得较多化学产品 肥煤挥发份较高 灰分高 黏结性最好但结焦性差 炼焦产品特点 焦炭碎 强度低 推焦难 可提高化学产品产率和煤气产率 焦煤挥发分适中 肥煤 黏结性高 灰分高炼焦产品特点 焦炭块大 强度高 推焦困难 39 瘦煤挥发分低 黏结性差炼焦产品特点 焦炭块大 抗碎强度高 耐磨性差 易成焦粉 化学产品产率和煤气产率低 贫煤没有黏结性 不结焦 不能单独炼焦 配煤中可起瘦化剂的作用 3 配煤的工艺指标 配煤的工业分析 水分 一般 10 焦化厂8 10 水分高的不利影响 焦炉升温慢 延长结焦时间 影响炉体寿命 影响装炉煤堆密度 图3 7随水分 水分过低的不利影响 破碎和装煤时造成煤尘飞扬恶化操作条件 使焦油中游离碳增加 40 灰分 配煤灰分 12 焦炭灰分 15 灰分的害处 配煤的灰分全部转入焦炭 a 灰分是惰性物质 灰分高则黏结性降低 灰分颗粒成为裂纹中心 配煤灰分高则焦炭强度降低 b 炼铁用焦耗量高 高炉生产能力降低 挥发分 中国生产配煤挥发分Vdaf一般25 32 a 挥发分高 化学产品产率高 煤气产率高 b 挥发分过高焦炭平均粒度小 抗碎强度低 c 挥发分过低煤的黏结性差 耐磨强度降低 可导致推焦困难 41 4 焦炭的用途 高炉炼铁 供热燃料 还原剂 疏松骨架 要求 冶金焦反应率要小 C CO2反应降低焦炭强度 一定的块度 强度 铸造用焦 熔化炉料 其作用是熔化炉料并使铁水过热 支撑料柱保持其良好的透气性 要求 铸造焦应具备块度大 反应性低 气孔率小 具有足够的抗冲击破碎强度 灰分和硫分低等特点 气化用焦要求 反应能力要高化工气化用焦 对强度要求不严 但要求反应性好 灰熔点较高 电石焦对焦炭的质量要求不高 要求尽量提高固定碳含量 42 硫分 配煤 1 0 一般焦炭 1 0 1 2 硫分害处 配煤中有80 左右转入焦炭 冶炼中焦炭中硫分转入生铁中 使生铁呈热脆性 加速铁腐蚀 黏结性和膨胀压力 黏结性黏结性是结焦性的前提和必要条件 黏结性的指标 我国常用的是胶质层最大厚度Y和粘结指数G 膨胀压力 安全膨胀压力 10 15KPa 其是黏结性煤的炼焦特征 提高堆 能增大膨胀压力 粉碎度 3mm的占90 黏结性好的成分和易碎的不细碎 反之细碎 弱黏结性的应细碎 强黏结性的应粗碎 肥煤 焦煤易碎应粗碎 气煤硬度大难碎应细碎 43 5 焦炭的质量 物理性质主要成分为碳 是具有一定强度 块度的银灰色固体 内部有纵横裂纹 沿焦炭纵横裂纹分开即为焦块 焦块内含微裂纹 沿微裂纹分开即为焦体 焦体由气孔和气孔壁 焦质 真密度 单位体积焦质的质量 视密度 假密度 单位体积焦块的质量 堆密度 焦炭单位堆积体积的质量 气孔率 1 假密度 真密度 100 P 1 d0 d 100 44 化学成分 灰分 主要成分是SiO2和Al2O3 不利 灰分越低越好 硫分不利 硫易使生铁铸件脆裂 硫是生铁冶炼的有害杂质之一 它使生铁质量降低 在炼钢生铁中硫含量大于0 07 即为废品 挥发分鉴别焦炭成熟度的重要指标 挥发分 1 5 为生焦挥发分小于0 5 0 7 则表示过火 一般成熟的冶金焦挥发分为1 左右 45 水分 一般为2 6 水分要稳定 否则引起炉温波动 碱性成分 K2O Na2O 由于其催化和腐蚀作用 能严重降低焦炭强度 机械强度 耐磨强度M10a 耐磨强度 M10 耐磨性 当焦炭外表面承受的摩擦力超过气孔壁强度时 就会产生表面薄层分离的现象 形成碎末 焦炭抵抗这种破坏的能力称为耐磨强度 b 转鼓测定耐磨强度指标M10 46 转鼓试验 为了试验焦炭的耐磨性和抗碎性 通常采用转鼓试验 转鼓试验就是模仿焦炭在高炉冶炼过程中的撞击 挤压 研磨 将一个十分复杂的受力情况加以简化的试验方法 在转鼓中装入大于60毫米的焦炭50千克 以每分钟25转速度转动4分钟M10一般用焦炭在转鼓内破坏到一定程度后 粒度 10mm的碎焦质量m1占式样质量m总的分数来表示耐磨强度 M10 m1 m总 100 47 抗碎强度M40 M40 抗碎性 a 抗碎强度当焦炭承受冲击力时 焦炭沿裂纹或者缺陷处碎成小块 焦炭抵抗这种破坏的能力称为抗碎强度 b 转鼓测定耐磨强度指标M40粒度 40mm的块焦质量m2占式样质量m总的分数来表示抗碎强度 M40 m2 m总 100 焦碳的反应性 反应性大多数国家都用焦炭与二氧化碳间的反应特性评定焦炭反应性 是指与CO2的碳溶反应性 48 表6 1 11高炉用焦炭强度 49 影响焦碳反应性的三大因素a 原料煤性质 煤种 煤岩相的组成 煤灰分等 b 炼焦工艺因素 焦饼中心温度 结焦时间 炼焦方式等 c 高炉冶炼条件 温度 时间等 焦炭反应性 CRI 的测定 国内 CO2测定称取一定质量的焦炭试样 置于反应器中 在1100 5 时与CO2反应2h后 以焦炭质量损失的百分数表示焦炭反应性 CRI 容积速率 50 4 炼焦化学产品的回收与精制 4 1炼焦化学产品 4 2粗煤气分离 4 3氨和吡啶的回收 4 4粗苯回收 4 5粗苯精制 51 4 1炼焦化学产品 1 组成与产率粗煤气 炼焦过程中析出的挥发性产物 由煤气 焦油 粗苯和水构成 影响粗煤气组成的因素主要 炼焦温度和二次热解作用T 气态产物及氢含量 氨 吡啶 喹啉等在高于600 始于粗煤气中出现 原因 碳与杂原子之间的键强度顺序 C O C S C N 粗煤气组成中主要为稳定化合物 故之中几乎无酮类 醇类 羟酸类和二元酚类 参考下表 高低温干馏粗煤气化学产品产率组成比较 烟煤为例 52 53 54 2 回收与精制方法 回收与精制的目的以及意义 有害于煤气的利用和输送的物质a 萘以固态析出 堵塞管路b 焦油蒸汽有害与回收氨和粗苯操作c 硫化氢腐蚀设备 不利于煤气加工d 氨腐蚀设备 燃烧时产生NO 污染大气e 不饱和烃生成聚合物 引起管路和设备发生故障 55 经济效益 环境效益 回收方法焦油和水冷却和冷凝化学产品吸收法 回收与精制流程半负压流程 鼓风机 给予煤气一定输送动力 机前为负压 抽吸 机后为正压 加压 鼓风机位置 初冷之后 电捕焦油器之前 56 57 3 全负压回收与净化流程 全负压 鼓风机位于流程最后 流程特点 优点 鼓风机前 煤气一直在低温下操作 无需终冷工序 流程短 简化工艺 58 鼓风机位于流程最后 产生的压缩热 可弥补煤气输送至用户时的热损失 降低能耗 避免了冷却后又加热 加热后又冷却造成的温度起伏 缺点 负压管路不安全负压煤气体积大 管路和设备尺寸大 59 4 2粗煤气分离 1 粗煤气初步冷却 粗煤气初步冷却的意义 回收煤气中的化学产品多用吸收法 在约30 低温下吸收是有利的 自焦炉出来的粗煤气温度650 800 含大量水汽的高温气体体积大 管径增大 鼓风机的负荷及能量消耗增加 高温气体在管道内输送是危险的 也不允许其进入煤气鼓风机 煤气冷却可减少对设备和管路的堵塞和腐蚀 初步冷却工艺流程 图4 3 简述流程 60 61 62 63 流程中煤气变化温度变化 焦炉来粗煤气 650 800 集气管后 80 85 初冷器后 25 35 鼓风机后 升温 10 15 容积质量变化 初冷器后粗煤气质量减少了2 3 初冷器后粗煤气容积少了3 5 64 流程中的氨水a 两部分氨水循环氨水 集气管喷洒用的循环氨水 有70 80 为难水解的氯化铵称固定氨 冷凝氨水 初冷器冷凝氨水 有80 90 为易水解的碳酸氢铵等称挥发氨 b 防止循环氨水中的固定铵的积累为了防止循环氨水中的氯化铵的积累 部分氨水外排入剩余氨水中 并补充一部分冷凝氨水入循环氨水 65 c 桥管和集气管喷洒过量氨水的作用出炉粗煤气温度较高 热水喷洒冷水不可 使集气管中的重质焦油能与氨水一起流动 便于送到回收车间 煤气初冷方法及设备 间接冷却a 冷却设备 管壳式换热器 管间走煤气 管内走冷却水 分立管式和横管式 传热系数大 水流速大 冷凝液膜流动条件适宜 缺点 耗用金属量大 须除管内水垢 管外壁焦油和萘的沉积物 66 煤气间接冷却的初冷流程 1一气液分离器 2一直管式间接初冷器 3 5一水封槽 4一鼓风机 6一电捕焦油器 7一凉水架 8一机械化焦油氨水澄清槽 9一循环氨水槽 10一循环氨水泵 11一中间槽 12一冷凝掖泵 13一焦油槽 14一焦油泵 15一初冷水泵 16一萘 水分离器 17一蒙油泵 67 b 直接冷却器 煤气和水直接接触 煤气直接冷却的初冷流程 1一气液分离器 2一焦油盒 3 4一直接式木格填料初冷塔 5一鼓风机 6一氨水冷却器 7一氨水池 8一焦油氨水澄清池 9一泵 68 c 间 直联合煤气间 直联合冷却的初冷流程 1一煤气入口 2一冷却水管 3一冷凝液冷却器 4一冷却水进口 5一煤气出口 6一冷凝液泵 7一冷凝液满流管 8一直冷段冷凝液池 9一直冷段冷凝液入口 10一冷却水进口 11一去直冷段的冷凝液管 12一冷却水出口 69 2 焦油和氨水分离 意义理由 循环氨水中不应有焦油和固体颗粒 否则堵塞喷嘴 焦油精制加工若有水存在 将增大耗热量 增大设备容积 阻力 焦油中固体颗粒 破坏沥青质量 焦油渣沉积影响设备操作 氨水 焦油 油渣分离困难 焦油黏度大 难以沉淀分离 焦油中极性化合物易水形成乳化液 焦油渣密度与焦油密度相近难以沉淀分离 70 氨水 焦油 油渣分离方法 加压沉降分离 120 140 水分蒸发掉 降低焦油的黏度 沉降分离效果提高 离心分离再用氨水洗 离心分离改善焦油和油渣的分离 71 3 煤气输送 鼓风机作用为了克服煤气的输送阻力及保持送出煤气有足够压力 操作与维护较低温度及时排出机下冷凝液及时用蒸汽吹扫冷凝液排出管 总压头 现代使用的鼓风机总压头为30 36KP 机前最大负压 5 4KP 机后压力20 30KP 种类 离心式 大厂 罗茨风机 小厂 72 离心式鼓风机 离心式鼓风机由固定的机壳和在机壳内高速旋转的转子组成 转子上有一个至数个工作叶轮 工作叶轮由两个平行的圆盘构成 圆盘之间用固定叶片连接 煤气由吸入管导入第一个工作叶轮的中心 并随高速旋转的叶轮做高速运动 并因离心力作用沿叶轮的叶片向周边扩散 进入叶轮边缘与壳体之间的空间 因此 煤气速度减慢 体积膨胀并产生压力 由于压力的作用 煤气顺着固定在壳体上的固定叶片返回到第二个工作叶轮的中心 重复上述过程 如此 煤气依次进入各个叶轮 压力逐渐增大 由最末一个叶轮边缘排出机外 沿压出管送出罗茨鼓风机 73 罗茨鼓风机 利用转子转动时的容积变化来吸入和排出煤气 用电动机驱动 罗茨鼓风机有一铸铁外壳 壳内装有两个 8 字形的用铸铁或铸钢制成的空心转子 并将气缸分成两个工作室 两个转子装在两个互相平行的轴上 在这两个轴上又各装有一个互相咬合 大小相同的齿轮 当电动机经由皮带轮带动主轴转子时 主轴上的齿轮又带动了从动轴上的齿轮 所以两个转子做相对反向转动 此时一个工作室吸入气体 由转子推入另一个工作室而将气体压出罗茨鼓风机的特点是输气量随着内压变化几乎保持一定 即风压稍有变化 但风量几乎不变 74 4 煤气净化 煤气脱焦油雾 意义硫胺工序 形成酸焦油使母液起泡 污染设备和溶液 对洗苯 使洗液焦油的质量变坏 对脱硫 焦油雾使脱硫率变小 电捕焦油器a 原理管子中心为负极 管壁则取为正极 内部产生负离子 焦油雾经过管子的电场时变成带负电荷的质点 故沉积在管壁而被捕集 并汇流到下部导出 75 76 b 流程中位置鼓风机前 煤气温度低 利于焦油 萘晶粒析出 但机前为负压 绝缘子处易着火 鼓风机后 较安全焦油雾少于机前 焦油雾也大于机前 煤气除萘 意义萘 易结晶 堵塞管路和设备 除萘方法冷却冲洗法油吸收法 脱硫 77 4 3氨和吡啶的回收 1 氨必须回收的原因 氨被终冷水吸收 在凉水架喷洒冷却时又解吸进入到大气 造成污染 氨与氰化氢化合 生成溶解度高的复合物 从而加剧了腐蚀作用 煤气中的氨在燃烧时会生成有毒的 有腐蚀的氧化氮 氨在粗苯回收中能使油和水形成稳定的乳化液 妨碍油水分离 2 氨和吡啶回收的原理水洗吸收NH3 H2ONH3 H2ONH4 OH 在低于60 时 为了减少盐类的水解 使用硫酸或者磷酸做吸收剂 78 3 回收氨的方法磷酸吸收法 无水氨的生产 79 无水氨的生产 弗萨姆法 工艺特点 产品 液氨设备简单 但氨气腐蚀性强 材质要求高 原理 利用磷酸铵的选择吸收的特点 80 81 弗萨姆法原理图 82 工艺流程图 83 吸收塔 2 鼓风机后经电捕焦油的焦炉煤气 进入吸收塔 在50 用泵打贫氨溶液入吸收塔喷洒 煤气与喷洒液逆向接触 煤气中99 以上的氨被吸收 吸收塔底产生富氨液 贫富液换热器 4 富液与贫液经贫富液换热器进行换热 富液被升温 送往解吸塔解吸氨 贫液被降温 送往吸收塔吸收氨 蒸脱器 5 用直接蒸汽将溶液中酸性气体蒸出后返回吸收塔 解吸塔 6 富液经冷凝器与氨蒸汽换热升温至180 后在解吸塔上部喷洒 与塔底直接过热蒸汽逆流接触 将富氨液中的氨解吸出来 塔底得到约为196 的贫液 送往吸收塔循环使用 冷凝器 7 解吸塔塔顶氨蒸汽与富液换热 氨蒸汽被冷凝冷却至135 左右 富液被加热至180 左右 精馏塔 9 氨蒸汽经冷却冷凝后得氨水 经给料槽后用泵打入精馏塔 塔底通入过热直接蒸汽 精馏后塔顶产生99 8 的纯氨气 84 饱和器法生产硫酸铵 工艺特点原理 用硫酸过饱和过程吸收氨 饱和器内就析出结晶 结晶在结晶槽成长 饱和器法生产硫酸铵 颗粒小 饱和器特点一器两用 一是吸收氨和吡啶碱 二是硫铵结晶 简述流程 85 86 87 其生产工艺流程 由鼓风机来的煤气 经电捕焦油器后 进入煤气预热器 在此用间接蒸汽加热煤气到60 70 或更高一些的温度 其目的是为了蒸发饱和器多余的水分 保持饱和器内的水平衡 预热后的煤气沿饱和器中央煤气管进入饱和器 经分配伞从酸性母液中鼓泡而出 并同时吸收煤气中的氨 煤气出饱和器后进入除酸器 捕集其夹带的酸雾后 送往粗苯工段 饱和器后煤气含氨一般不大于0 03 m3 88 饱和器母液中不断有硫铵生成 在硫铵浓度高于其溶解度时 就析出结晶 并沉淀于饱和器底部 其底部结晶将结晶抽送到结晶槽 使结晶成长 沉降于底部 结晶槽底部硫铵结晶放到离心机内进行离心分离 滤除母液 并用热水洗涤结晶 以减少硫铵表面上的游离酸和杂质 离心分离的母液与结晶槽满流出的母液一同自流回饱和器中 从离心机分离出的硫铵结晶经皮带送到干燥器去 用热空气干燥后再用翻斗提升机送入硫铵贮槽 经包装称量入成品库 饱和器内所需补充的硫酸 由硫酸仓库送至高位槽 再自流入饱和器 89 煤气预热器 1 由鼓风机来的煤气 经电捕焦油器后 进入煤气预热器 1 在此用间接蒸汽加热煤气到60 70 或更高一些的温度 其目的是为了蒸发饱和器多余的水分 保持饱和器内的水平衡 煤气预热器为列管式换热器 煤气走管内 管外通蒸气 除酸器 7 除酸器作用是捕集饱和器后煤气夹带的酸滴 饱和器 2 预热后的煤气沿饱和器中央煤气管进入饱和器 经分配伞从酸性母液中鼓泡而出 并同时吸收煤气中的氨 饱和器是生产硫铵的最主要设备 有内部带除酸器的 中央带由机械搅拌等型式 90 91 结晶槽 3 饱和器母液中不断有硫铵生成 在硫铵浓度高于其溶解度时 就析出结晶 并沉淀于饱和器底部 其底部结晶由结晶泵送到结晶槽 使结晶成长 沉降于底部 离心机 5 结晶槽底部硫铵结晶放到离心机内进行离心分离 滤除母液 离心分离的母液与结晶槽满流出的母液一同自流回饱和器中 干燥器 7 从离心机分离出的硫铵结晶经皮带送到干燥器去 用热空气干燥后再用翻斗提升机送入硫铵贮槽 经包装称量入成品库 92 操作条件 酸洗条件 a 温度 50 55 为得大结晶颗粒 在较低温度下操作适宜 但为了保持水平衡应高于45 50 b 酸度饱和器的酸度要保持过量 以防止水解和改善氨的回收 但酸度高结晶颗粒小 需要综合考虑 C 杂质母液中杂质对饱和器操作不利 93 d 搅拌搅拌利于获得大的结晶颗粒 泡沸伞和母液循环泵 无饱和器法生产硫酸铵 工艺特点原理 利用硫酸做吸收剂 在喷洒式酸式塔内 不饱和过程吸收氨 不饱和硫酸铵溶液在结晶槽中结晶 结晶颗粒比饱和器法生产的硫铵颗粒大 工艺流程 94 95 酸洗塔 1 煤气进入酸洗涤塔下段 煤气入口处及下段用游离酸度为2 5 的硫铵母液喷洒 煤气中氨大部分在此被吸收下来 此段得到的硫铵浓度为40 左右 尚未达到饱和 这样使蒸发水分的耗用蒸汽量小 又不致造成堵塞 上段喷洒的母液酸度为3 0 以吸收煤气中的剩余氨及轻质吡啶 酸洗塔两段都有独自的喷洒系统 母液加热器 4 母液循环槽内硫酸铵含量达40 时母液用结晶泵送至加热器 连同由结晶槽来的母液一起加热至56 左右 然后进入真空蒸发器 蒸发器 5 母液浓缩蒸发 水蒸发则母液得到浓缩 96 结晶槽 2 母液三层 最上部 不含结晶的母液 进入满流槽 再用泵送回到母液循环槽 中部 含小结晶颗粒的母液 经循环泵送到加热器连续进行循环 使结晶长大 下部 含大结晶颗粒的母液 结晶长大并沉于底部用结晶泵送到供料槽 流入离心机 97 4 4粗苯回收 课前回顾 氨的回收磷酸吸收法 无水氨的生产 原理 利用磷酸铵的选择吸收的特点 原理 用硫酸过饱和过程吸收氨 饱和器内就析出结晶 结晶在结晶槽成长 原理 用硫酸在喷洒式酸式塔内 不饱和过程吸收氨 不饱和硫酸铵溶液在结晶槽中结晶 98 4 4粗苯回收教学目标 掌握粗苯回收的方法和原理 回收工段的流程以及特点 理解粗苯吸收的影响因素 教学重点 粗苯回收工段的构成和回收流程 教学难点 煤气终冷方法 富油脱苯流程的理解 小结 粗苯回收方法 回收工段构成 终冷方法 吸收的影响因素 富油脱苯的流程 99 粗苯 脱氨后的焦炉煤气含有苯系化合物 其中以苯的含量为主 称之为粗苯 粗苯的组成和性质 淡黄色透明液体 比水轻 密度0 871 0 900 不溶于水 易挥发易燃 概述 100 1 粗苯回收方法 1 洗油吸收法 焦油洗油或者石油洗油作为吸收剂 吸收煤气中粗苯 2 吸附法 用活性炭或者硅胶固体吸附剂 吸附后用蒸汽蒸馏出粗苯 3 加压冷冻法 煤气加压8atm 冷冻 45 使粗苯冷冻成固体而从煤气中分离 101 2 粗苯回收原理 洗油吸收法 3 粗苯回收工段构成 煤气最终冷却和除萘 回收氨后 煤气温度55 为回收粗苯吸收温度要小于20 25 粗苯吸收 吸收 吸收油脱出粗苯 解吸 102 4 粗苯回收各工段 1 煤气最终冷却和除萘 煤气终冷和机械除萘工艺沉萘槽庞大笨重 除萘不净 终冷塔需冷却煤气和冲萘 循环水用量大 不利于环保 103 最终冷却和油洗萘工艺洗萘塔和终冷塔分立 煤气先用富油洗萘 洗萘后煤气再冷却 洗萘后煤气中含萘仍较高 终冷塔排出水中含浮油 终冷塔只需冷却煤气无需冲萘 循环水用量少 利于环保 104 最终冷却和焦油洗萘工艺洗萘塔和终冷塔一体 煤气先冷却 含萘水再用焦油洗萘 煤气除萘效果好 用水量大 不利于环保 105 三种终冷工艺比较 106 练习题 1 关于粗苯的叙述 下列说法正确的是 A 粗苯是单质 B 常温下粗苯是无色透明的液体 C 粗苯不溶于水 比水轻 D 粗苯中以甲苯的含量为主 答案 C2 当前 我国广泛应用那种方法回收煤气中的粗苯 A 洗油吸收法 B 吸附法 C 加压冷冻法 D 蒸馏法 答案 A3 粗苯回收工段构成为 答案 煤气最终冷却和除萘 粗苯吸收 吸收油脱出粗苯4 最终冷却和油洗萘工艺过程中采用的除萘方法是 A 机械化萘沉淀 B 富油吸收煤气中萘 C 焦油吸收终冷水中的萘 D 富油吸收终冷水中的萘 答案 B5 最终冷却和油洗萘工艺过程中冷却水的作用是 A 冷却煤气 并冲萘 B 冷却煤气 C 冲萘 答案 B 107 2 粗苯吸收 焦油洗油吸苯的工艺流程焦炉煤气以25 27 依次通过串联的洗苯塔 与塔顶喷洒的焦油洗油逆流接触 脱除粗苯后煤气从塔顶排出 塔底排出含粗苯约2 5 的富油送往蒸馏装置脱苯 脱苯后的贫油含苯0 2 0 4 经冷却至27 30 后送至洗苯塔循环使用 108 粗苯吸收影响因素a 吸收温度适宜 25 左右 实际操作 20 30 洗油温度比煤气温度略高 防止煤气中水汽冷凝进入洗油 b 洗油相对分子量及循环量洗油相对分子质量 吸收剂的吸收能力与其相对分子质量成反比 焦油洗油 170 180 石油洗油 230 240 吸苯能力弱 故循环油量比用焦油洗油时大 洗油循环量 增加洗油循环量可提高粗苯的回收率 109 c 贫油含苯量贫油含苯量越高 塔后的粗苯损失越大 吸收效率不好 贫油含苯一般为 0 2 0 4 d 吸收面积增大汽液两相接触面积 有利于吸收 e 压力提高吸收压力 可提高粗苯回收效率 110 3 富油脱苯 方法水蒸汽蒸馏法 脱苯塔内 富油加热方式a 预热器加热富油脱苯法列管式换热器蒸汽间接加热富油至135 145 耗蒸汽量大 设备大 污水量大 b 管式炉加热富油脱苯法管式炉煤气间接加热富油至180 190 蒸汽耗量低 设备尺寸小 污水量小 111 流程a 生产一种苯流程粗苯产品 含5 10 萘溶剂油 b 生产两种苯流程轻苯 150 重苯 150 200 含萘溶剂油 c 生产三种产品的流程轻苯精重苯萘溶剂油 112 113 富油脱苯流程 114 115 116 小结 1 粗苯回收方法2 粗苯回收原理 洗油吸收法 3 粗苯回收工段构成4 粗苯回收各工段 煤气最终冷却和除萘 三种工艺的流程和工艺特点 粗苯吸收 吸收流程 吸收影响因素 富油脱苯 方法 流程 117 4 5粗苯精制 焦化粗苯精制主要有酸洗精制和加氢精制工艺 酸洗法仍在发展中国家被大量采用 酸洗精制由于具有工艺简单 操作灵活 设备简单 材料易得和常温常压运行等优点 目前国内中小型焦化厂仍在应用 但其工艺落后 产品质量低 无法与石油苯竞争 而且收率低 污染严重 产生的废液很难处理 在发达国家都已采用加氢精制方法 产品可达到石油苯的质量标准 国内有很多企业已建成投产或正在建设粗苯加氢装置 20世纪80年代上海宝钢从国外引进了第一套Litol法高温加氢工艺 90年代石家庄焦化厂从德国引进了第一套K K法低温加氢工艺 1998年宝钢引进了第二套K K法加氢工艺 还有很多企业正在筹建加氢装置 随着对产品质量和环保的要求越来越高 粗苯加氢工艺的应用是大势所趋 118 目的 获得苯 甲苯 二甲苯等纯产品 1 粗苯组成 产率和用途 粗苯组成 用途 有机合成的基础原料 可致苯乙烯 苯酚 硝基苯等进一步合成纤维 橡胶 农药 医药等 119 产率 120 酸洗法精制 2 粗苯酸洗法精制原理 苯及其同系物沸点 121 粗苯精制流程包括 初步精馏 使低沸点化合物和高沸点含硫化合物分开 化学精制 把粗苯主要组分沸点范围内含硫化合物和不饱和化合物脱除 最终精馏 得到合乎标准的纯产品 122 3 初步精馏 粗苯的初步精馏 初馏塔 塔顶得到初馏分 混合馏分 BTX 塔 塔顶得到BTX馏分 塔底得到重苯 轻苯的初步精馏不需要混合馏分 BTX 塔 123 4 硫酸法精制 化学反应 不饱和物聚合反应 在硫酸的作用下生成二聚物和三聚物其沸点比苯的高 可用精馏法除去 磺化脱噻吩反应 噻吩与硫酸反应生成噻吩磺酸溶于硫酸和水中 可用洗涤法除去 烷基化脱噻吩 在硫酸作用下噻吩与不饱和化合物生成共聚物其沸点比苯的高 可用精馏法除去 酸洗条件硫酸含量 93 95 温度 35 40 40 45 时间 10min 加水控制 搅拌 有利 124 工艺流程 125 5 吹苯和最终精馏 吹苯 吹苯的目的 是把酸洗时溶于混合馏分中各种聚合物作为吹苯残渣排出 该残渣可用作生产古马隆树脂的原料 吹苯的方法 塔底 可用筛板塔 有间接蒸汽加热器 同时吹入直接蒸汽 吹苯塔塔顶温度为100 105 维持塔底温度为135 连续精馏已洗BTX混合馏分 连续地进行精馏 三个苯 精馏塔可为浮阀塔 三个塔的塔顶温度分别是 苯塔80 0 5 甲苯塔110 0 5 二甲苯塔89 96 水蒸气蒸馏法 126 127 半连续精馏6 初馏分加工 环戊二烯二聚体的生成 从初馏分中制取环戊二烯 采用热聚合法 即在温度60 80 反应16 20小时 就可使环戊二烯聚合成二聚环戊二烯 精馏分离 二聚环戊二烯沸点较高 故在聚合完成后 进行蒸馏去除所有轻质组分 釜底残液即为含量达95 的二聚环戊二烯 环戊二烯二聚体的解聚经热解解聚又可得单体环戊二烯 128 7 古马隆 茚树脂生产古马隆和茚在催化剂 如浓硫酸 三氯化铝 氟化硼 作用下受热聚合成分子量为500 2000的古马隆茚树脂 初馏 酸洗 脱色 连续聚合 聚合油水洗 闪蒸 含氟废水处理 129 8 加氢精制 粗苯加氢工艺主要有 鲁奇法 采用Co Mo wiki 催化剂 wiki 反应温度360 380 压力4 5MPa 以焦炉煤气或纯氢为氢源 加氢油通过精馏分离 得到苯 甲苯 二甲苯和溶剂油 产品收率可达97 99 加氢油用萃取法或共沸蒸馏法分离得到产品纯苯 130 K K法 催化剂选用Ni Mo及Co Mo 反应温度为200 400 操作压力为5 0MPa 一般用纯氢为氢源 加氢油采用萃取蒸馏法除去非芳烃 经蒸馏可得到纯苯 甲苯 二甲苯等产品 K K加氢主要发生加氢脱硫 加氢脱氮和加氢脱氧反应 K K法对加氢油进行分步逐级蒸馏制取纯苯 甲苯 二甲苯 非芳烃 C9馏分等多种产品 131 莱托法 Litol法 采用三氧化二铬为催化剂 反应温度600 650 压力6 0MPa 由于苯的同系物加氢脱烷基转化为苯 苯的收率达114 以上 可制得合成用苯 纯度99 9 Litol法加氢主要发生加氢脱硫 加氢裂解和加氢脱烷基反应 Litol法加氢油组成主要是苯 甲苯和二甲苯类物质很少 132 2 莱托法 Litol法 主要化学反应 脱硫反应 脱烷基反应C6H5R H2 C6H6 RH 饱和烃加氢裂解烷烃与环烷烃几乎全部裂解成低分子烷烃C6H12 3H2 3C2H6C7H16 2H2 2C2H6 C3H8 环烷烃脱氢 不饱和烃加氢 脱氧和脱氮C5H5N 5H2 C5H12 NH3C6H5OH H2 C6H6 H2O 133 莱托法工艺流程 粗苯预蒸馏得轻苯 a 轻苯加热气化 氢气保护作用下 蒸发器内 b 轻苯预加氢 Co Mo催化剂加氢脱除苯乙烯及同系物 预反应器内 轻苯加氢 莱托加氢 二个加氢反应器催化剂Cr2O3 Al2O3 134 加氢油精制 苯精制 a 稳定处理稳定塔分离掉 C4的烃及H2S b 白土吸附处理白土 活性白土 以SiO2和Al2O3为主要成分 精制去除微量不饱和化物 c 苯精馏苯精馏塔制得99 9 纯苯 见图 135 136 制氢系统 原理 制氢气体是来自加氢反应器后的含氢气体 除氢外还会有CH4和H2S等 CH4是过程产物 也是制氢的原料 采用蒸气催化重整工艺 使CH4转化成CO和H2 CO再转化为H2和CO2 a 脱H2S b 脱苯类 c 水蒸汽重整 d 一氧化碳变换 e 变压吸附法分离氢 137 5 煤的气化 5 1煤气化的基本原理 5 2气化炉的基本原理 5 3固定 移动 床气化法 5 4流化床气化法 5 5气流床气化法 5 6煤的气化联合循环发电 5 7煤炭地下气化 5 8煤的气化方法的评价与选择 5 9煤气的净化 5 10煤气的甲烷化 138 5 1煤气化的基本原理 1 煤气化 以煤或煤焦为原料 以氧气 空气 富氧或纯氧 水蒸气或氢气等做气化剂 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气体燃料的过程 2 气化条件 气化炉 气化剂 供给能量3 气化产品 气化煤气 COH2CH4 O2 H2O H2 根据产热方式和煤气用途选择性供入 H2很少用 139 4 发生炉构成 以固定床为例 炉体 加料装置 排灰装置 140 5 气化的基本原理 煤气化的过程 固定床为例 141 142 气化类型 自热式煤的水蒸气气化原理 气化剂 空气或02 H2O 气 主要反应 C O2 CO2 Q2C O2 2CO QC H2O CO H2 Q 143 煤气主要可燃成分 CO H2 特点 无外界供热 煤与水蒸气反应进行吸热反应所耗热量是由煤与氧气进行的放热反应所提供的 所需工业氧价格较贵 煤气中CO2含量高 144 外热式煤的水蒸气气化原理 气化剂 H2O 气 主要反应 C H2O CO H2 Q 煤气主要可燃成分 CO H2 特点 气化炉外部供热 煤仅与水蒸气反应 气化炉传热差 不经济 145 煤的加氢气化原理 气化剂 H2 主要反应 C H2 CH4 Q 煤气主要可燃成分 CH4 特点 煤气主要由CH4组成 代用天然气 产生残焦 含碳残渣 煤与H2加压生成CH4的反应性比煤与水蒸汽的反应性小 146 煤的水蒸气气化和加氢气化相结合制造代用天然气原理 147 气化剂 02 H2O 气 主要反应 加氢阶段 C H2 CH4 Q水蒸气气化阶段 C O2 CO2 Q2C O2 2CO QC H2O CO H2 Q 煤气主要可燃成分 CH4 特点 首先进行加氢气化 产生残焦再与水蒸气反应 产生加氢阶段用氢气 148 煤的水蒸气气化和甲烷化相结合制造代用天然气原理 149 气化剂 02 H2O 气 主要反应 水蒸气气化阶段 C O2 CO2 Q2C O2 2CO QC H2O CO H2 Q甲烷化反应 CO 3H2 CH4 H2O Q 煤气主要可燃成分 CH4 特点 首先由煤的水蒸气气化反应产生以CO和H2为主的合成气 然后合成气在催化剂的作用下 甲烷化 生成甲烷 150 基本化学反应 基本化学反应 氧化反应 C O2 CO2 Q2C O2 2CO QH2 O2 H2O QCO H2O CO2 H2 Q水煤气反应 C H2O CO H2 Q副水煤气反应 C 2H2O CO2 2H2 Q气化反应 C CO2 2CO Q甲烷化反应 C 2H2 CH4 QCO 3H2 CH4 H2O Q 水煤气主要成分为CO和H2 这些反应中 C H2O CO H2 Q即水蒸气和碳反应的意义最大 此反应为强吸热反应 供热的 C O2 CO2 Q和2C O2 2CO Q与吸热的 C H2O CO H2 Q和C CO2 2CO Q组合在一起 对自热式气化过程起重要的作用 151 煤中的少量元素氮和硫在气化过程中产生了含氮的和含硫的产物 主要的硫化物是H2S COS CS2等 主要的含氮化合物是NH3 HCN NO等 表6 2 02是这些化合物的生成反应 表6 2 02煤气化时发生的硫 S 和氮 N 的基本反应元素反应S S O2 SO2SO2 3H2 H2S 2H2OSO2 2CO S 2CO22H2S SO2 3S 2H2OC 2S CS2CO S COSN N2 3H2 2NH3N2 H2O 2CO 2HCN 1 5O2N2 xO2 2NOx 152 反应特点一次反应和二次反应均相反应和非均相反应吸热反应和放热反应 153 5 2气化炉的基本原理 1 气固反应器类型 几种床层状态床层 若是在一个圆筒形的容器内安装一个多孔的水平分布板 并将固体颗粒堆放在分布板上 形成一层固体层 工程上称为 床层 简称 床 固定床 气流速度不致使固体颗粒的相对位置发生变化 即固体颗粒处于固定状态 床层高度基本上维持不变 流化床 气流速度提高 固体颗粒全部浮动起来 但是仍逗留在床层中不被流体带出 气流床 进一步提高流速 固体颗粒不能继续逗留在床层中 开始被流体带出容器外 固体颗粒和分散流动与气体质点的流动类似 154 几种床层状态的气化炉 固定床 移动床 气化炉原料 6 50 块煤或者煤焦加料方式 上部加料排灰方式 固态或者液态灰渣和煤气出口温度 不高炉内情况 煤焦与产生的煤气 气化剂与灰渣都进行逆向热交换 155 流化床气化炉原料 3 5mm加料方式 上部加料排灰方式 固态排渣灰渣和煤气出口温度 接近炉温炉内情况 悬浮沸腾 156 气流床气化炉原料 粉煤 以上通过 目 加料方式 下部与气化剂并流加料排灰方式 液态排渣灰渣和煤气出口温度 接近炉温炉内情况 煤与气化剂在高温火焰中反应 157 熔池气化炉气 固 液三相反应气化炉原料 以下直至煤粉所有范围的煤粒加料方式 燃料与气化剂并流加入排灰方式 液态灰渣和煤气出口温度 接近炉温炉内情况 熔池是液态的熔灰 熔盐或熔融金属作为气化剂和煤的分散剂 作为热源供煤中挥发物的热解和干馏 158 159 各种床层气化炉的比较 160 161 2 气化过程热的产生和传递气化效率 即意味着单位质量气化原料的化学热转化为所产生的煤气化学热的比例 表5 6自热式气化炉中不同产热方式的比较 162 表5 6自热式气化炉中不同产热方式的比较 163 3 气化反应器的生产能力容积气化强度 qm vR qm 固体的质量流量 kg hvR 反应器体积 m3 煤 固体的密度 kg m3 平均停留时间 h N 返混程度XC 碳的转化率K 反应速率常数T 温度 164 返混的减少 N值上升 所要求碳的转化率 XC 的下降 反应速率常数K的上升 温度的上升和更高的反应性 取决于煤的的表观密度 s 原料煤性质 煤堆的疏松程度 反应器类型 随以下的因素而减小 煤 165 表5 7不同反应器类型煤容积气化强度 qm vR 的比较 166 4 装料和排灰 装料间歇加料 连续加料常压加料 加压加料 加压加料 料槽阀门 泥浆泵 料槽阀门法原理 如图5 18 泥浆泵法原理 煤料与油或水搅拌制成浆状悬浮液 其中含大约60 的固体煤料 经过泵打入气化炉 167 排灰 固定床反应器固态排渣时候 通过炉箅 灰渣层要保持一定厚度 保护炉栅合适的蒸汽和氧气比例 防止结渣加压时候采用和料槽阀门相同的方法排灰 168 流化床反应器矸石灰 炉子底部开口排灰飞灰 从粗煤气中分离 气流床灰渣以液态方式排渣 从气化炉底部开口流出 前提 气化温度应高于灰渣的熔化温度 169 5 煤质对气化的影响气化用煤的性质包括反应活性 粘结性 结渣性 热稳定性 机械强度 粒度组成 以及煤的水分 灰分和硫分等 煤的反应活性这是指在一定的条件下 煤炭与不同气化介质 如二氧化碳 氧 水蒸气和氢 相互作用的反应能力 反应活性又称为反应性 反应性的强弱直接影响煤在气化时的有关指标 产气率 灰渣或飞灰含碳量 氧耗量 煤气成分及热效率等 不论何种气化工艺 煤活性高总是有利的 170 结渣性煤中矿物质 在气化和燃烧过程中 由于灰分软化熔融而变成炉渣的性能称为结渣性 对移动床气化炉 大块的炉渣将会破坏床内均匀的透气性 严重时炉篦不能顺利排渣 需用人工破渣 甚至被迫停炉 另外炉渣包裹了未气化的原料 使排出炉渣