固定床煤气化炉的模拟与优化

壳牌煤气化技术简介

主流煤气化技术及市场情况系列展示（之五） 壳牌煤气化技术 技术拥有单位：壳牌全球解决方案国际私有有限公司 壳牌是世界知名的国际能源公司之一。壳牌煤气化技术可以处理石油焦、无烟煤、烟煤、褐煤和生物质。气化炉的操作压力一般在，气化温度一般在1400～1700摄氏度。在此温度压力下，碳转化率一般会超过99%，冷煤气效率一般在80～83%。对于废热回收流程，合成气的大部分显热可由合成气冷却器回收用来生产高压或中压蒸汽；如配合采用低水气比催化剂的变化工艺，在变换单元消耗少量蒸汽即可保证变换深度要求，剩余大量蒸汽可送入全厂蒸汽管网，获得可观的经济效益。 目前，壳牌全球解决方案国际私有有限公司负责壳牌气化技术的技术许可，工艺设计以及技术支持。2007年壳牌成立了北京煤气化技术中心，2012年初，壳牌更是将其全球气化业务总部也从荷兰移师中国，这充分体现了壳牌对中国现代煤化工蓬勃发展的重视，同时壳牌也能更好地利用其全球气化技术能力，贴近市场，为中国客户提供更加快捷周到的技术支持。目前，在北京的壳牌煤气化技术团队可提供从研发、工程设计、培训、现场技术支持以及生产操作和管理的全方位技术支持和服务。 一、整体配套工艺 根据不同的煤质特性以及用户企业的不同生产需求和规划，壳牌开发了下面3种不同炉型： 壳牌废锅流程是当前工业应用经验最丰富的干粉气化技术。它的效率和工艺指标的先进性已经得到了验证和认可，而且在线率也在不断创造新的世界纪录，大部分客户已实现满负荷、长周期、安全、稳定运转。如果业主比较关注热效率,全厂能效和环保效益的话，采用壳牌废锅流程并配合已成功应用的低水气比变换技术应该是最合适稳妥的方案。 壳牌上行水激冷流程特别适合处理有积垢倾向的煤种；适合大型项目，此外投资低，可靠性高。对于比较关注在线率和低投资的业主，采用壳牌上行水激冷流程应该是最合适稳妥的方案。

常压固定床煤气发生炉通用技术条件

常压固定床煤气发生炉通用技术条件 机械行业标准JB7327-94 1995-07-01实施 中华人民共和国机械部颁布实施

常压固定床煤气发生炉通用技术条件 机械行业标准JB7327-94 1995-07-01实施 1.主题内容与适用范围 本标准规定了常压固定床煤气发生炉的设计制造通用技术要求、试验方法与检验规则、标志、包装、运输、贮存和质量保证期。 本标准适用于系统操作压力为常压，炉体夹套压力小于0.1Mpa的常压固定床煤气发生炉包括蒸汽集汽器，以下简称煤气发生炉。 本标准不适用于煤气茶炉、煤气锅炉和以用煤气为副产品的其它常压型制气设备。 2.引用标准 GB699—88 优质碳素结构钢技术条件 GB713—86 锅炉用碳素钢和低合金钢钢板 GB2586—91 热量单位、符号与换算 GB2587—81 热设备能量平衡通则 GB2588—81 设备热效率计算通则 GB2589—81 综合能耗计算通则 GB3274—88 碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带 GB3768—83 噪声源声功率的测定----简易法 GB4879—85 防锈包装 GB6222—86 工业企业煤气安全规程 GB7561—87 合成氨用煤质量标准 GB9143—88 常压固定床煤气发生炉用煤质量标准 GB9437—88 耐热铸铁件 GB9439—88 灰铸铁件 GB11352—89 一般工程用铸造碳钢件 GBJ58—83 爆炸和火灾危险场所电力装置设计规范 JBJ11—82 发生炉煤气站设计规范 TJ28—78 城市煤气设计规范 JB2880—81 钢制焊接常压容器技术条件 JB2536—80 压力容器油漆、包装运输 JB4403—87 蠕墨铸铁件 JB/ZQ4000—86 通用技术条件 JB/ZQ4286—86 包装通用技术条件 JB/ZQ4295—86 不锈钢、耐酸、耐热锻件用钢 JB/ZQ4297—86 合金铸钢 3.技术要求 3.1一般要求 3.1.1煤气发生炉应符合本标准规定，并按照规定程序批准的图样和技术文件制造。 3.1.2煤气发生炉的设计和改进，应符合JBJ11、TJ28、GB6222和城市煤气安全规程的有关规定。 3.1.3煤气发生炉性能见表1 表1 3.1.4可靠性质量指标制气工艺混合煤气水煤气 3.1. 4.1在规定使用条件下用煤质量标准 GB9143 GB7561 年连续运行率应大于82%。煤种无烟煤烟煤无烟煤或焦炭 3.1. 4.2在规定使用条件下，产品气化效率% ＞72 ＞75 ＞55 性能和精度在给定范围输出强度MJ/m2h ＞4000 ＞4500 ＞3200 内的保持时间不少于10年。注：煤气发生炉的输出强度是指炉膛直径横截面积每平方米每小时输出的煤气热量

煤气化工艺的优缺点及比较

13种煤气化工艺的优缺点及比较 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比较丰富的优势发展煤化工已成为大家关心的问题。近年来，我国掀起了煤制甲醇热、煤制油热、煤制烯烃热、煤制二甲醚热、煤制天然气热。有煤炭资源的地方都在规划以煤炭为原料的建设项目，这些项目都碰到亟待解决原料选择问题和煤气化制合成气工艺技术方案的选择问题。现就适合于大型煤化工的比较成熟的几种煤加压气化技术作评述，供大家参考。 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、吹风气放空对大气污染严重。从发展看，属于将逐步淘汰的工艺。 2、常压固定层间歇式无烟煤（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，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，不推荐用以生产合成气。 4、灰熔聚流化床粉煤气化技术 中科院山西煤炭化学研究所的技术，2001年单炉配套20kt/a合成氨工业性示范装置成功运行，实现了工业化，其特点是煤种适应性宽，可以用6-8mm以下的碎煤，属流化床气化炉，床层温度达1100℃左右，中心局部高温区达到1200-1300℃，煤灰不发生熔融，而只是使灰渣熔聚成球状或块状排出。床层温度比恩德气化炉高100-200℃，所以可以气化褐煤、低化学活性的烟煤和无烟煤，以及石油焦，投资比较少，生产成本低。缺点是气化压力为常

GB50195-94发生炉煤气站设计规范

发生炉煤气站设计规范(GB50195-94) １总则 1.0.1为使发生炉煤气站的设计能保证安全生产，节约能源，保护环境，做到技术先进，经济合理，制定本规范。 1.0.2本规范适用于工业企业新建、扩建和改建的常压固定床发生炉煤气站和煤气管道的设计。对扩建和改建的工程，应合理地充分利用原有的设备、管道、建筑物和构筑物。 本规范不适用于水煤气站和水煤气管道的设计。 1.0.3发生炉煤气站的环境保护设施，必须与主体工程同时设计，各项有害物质的排放和噪声的危害必须严格控制，并应符合国家现行有关标准的规定。 1.0.4发生炉煤气站和煤气管道的设计，除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准、规范的规定。 ２术语 2.0.1发生炉煤气站为生产煤气而设置的主厂房、煤气排送机间、空气鼓风机间、煤和灰渣贮运、循环水系统以及辅助设施等建筑物和构筑物的总称。 2.0.2运煤栈桥运输煤、焦炭或灰渣的胶带走廊。 2.0.3破碎筛分间装有煤或焦炭的破碎设备或筛分设备的房间。 2.0.4受煤斗在煤场内或机械化运煤设备前的贮煤斗。 2.0.5末煤粒度为0.13ｍｍ的煤。 2.0.6机械化运输胶带输送机、多斗提升机、刮板机和水力除灰渣等运输方式。 2.0.7半机械化运输单轨电葫芦、单斗提升机、电动牵引小车、有轨手推矿车和简易运煤机械等运输方式。 2.0.8磁选分离设施在运煤系统上装磁选设备、悬吊式磁铁分离器、电磁胶带轮。 2.0.9小型煤气站在标准状态下，煤气设计产量小于或等于6000m3/h的煤气站。 2.0.10中型煤气站在标准状态下，煤气设计产量介于6000m3/h小型煤气站和50000m3/h大型煤气站之间的煤气站。 2.0.11大型煤气站在标准状态下，煤气设计产量大于或等于50000m3/h的煤气站。 2.0.12一般通道室内操作和检查经常来往通过的地方。 2.0.13主要通道设备安装和检修运输用的室内干道。 2.0.14搅捧搅松煤气发生炉炉内煤层的装置。 2.0.15煤气净化设备竖管、旋风除尘器、电气滤清器、洗涤塔、间接冷却器、除滴器等的总称。 2.0.16电气滤清器湿式电气除尘器、电除焦油器、静电除尘器的总称。 2.0.17除滴器去除煤气中的水滴的设备。 2.0.18钟罩阀煤气发生炉出口放散煤气或烟气的装置。 2.0.19止逆阀防止煤气发生炉内煤气向空气管内倒流的装置。 2.0.20爆破阀煤气爆炸时阀内膜片破裂泄压后，阀盖由于重锤的作用，自动闭上，能起安全作用的阀。 2.0.21自然吸风装置供煤气发生炉压火时自然通风的设备。 2.0.22排水器排除煤气管道内冷凝水的设备。 2.0.23煤气管伸缩器煤气管道上热膨胀补偿用的装置。 2.0.24盲板煤气设备或管道的法兰间用于临时隔断的堵板。 2.0.25撑铁设在煤气设备或管道的法兰前后，用于装卸盲板、盲板垫圈的支撑。 ３煤种选择

固定床气化工艺简介：1、固定床气化的特点.

煤炭气化技术是煤化工产业化发展很重要的单元技术。煤炭气化技术在中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，气化的核心设备气化炉大约有9000多台，其中以固定床气化炉为主。近20年来，中国引进的加压鲁奇炉、德士古、水煤浆气化炉等，主要用于生产合成氨、甲醇或城市煤气。中国先后从国外引进的煤炭气化技术多种多样。如引进的水煤浆气化装置有1987年投产的鲁南煤炭气化装置(二台炉、一开一备，单炉日处理450吨煤，2.8MPa)，1995年投产的吴泾煤炭气化装置(四台炉，三开一备，单炉日处理500t煤，4.0 MPa)、1996年投产的渭河煤炭气化装置(三台炉，二开一备，单炉日处理820t煤，6.5MPa)，2000年7月投产的淮南煤炭气化装置(三台炉，无备用，单炉日处理500t煤，4.0MPa)等。 进行煤炭气化的设备叫气化炉。按照燃料在气化炉内的运动状况来分类是比较通行的方法，一般分为移动床(又叫固定床)、沸腾床(又叫流化床)、气流床和熔融床等。 图4-16 三种典型气化工艺过程 （a）固定床，800～1000℃，块煤（3～30mm或6～50mm）；（b）流化床，800～1000℃，碎粉煤（1～5mm）；（c）气流床，1500～2000℃，煤粉（小于0．1mm） 此外，气化炉在生产操作过程中，根据使用的压力不同，又分为常压气化炉和加压气化炉；根据不同的排渣方式，可以分为固态排渣气化炉和液态排渣气化炉。 不论采用何种类型的气化炉，生产哪种煤气，燃料以一定的粒度和气化剂直接接触进行物理和化学变化过程，将燃料中的可燃成分转变为煤气，同时产生的灰渣从炉内排除出去，这一点是不变的。然而采用不同的炉型，不同种类和组成的气化剂，在不同的气化压力下，生产的煤气的组成、热值以及各项经济指标是有很大差异的。气化炉的结构、炉内的气固相反应过程及其各项经济指标，三者之间是紧密联系的。 一、固定床气化工艺简介 1、固定床气化的特点 移动床（固定床）是一种较老的气化装置。燃料主要有褐煤、长焰煤、烟煤、无烟煤、焦炭等，气化剂有空气、空气一水蒸气、氧气一水蒸气等，燃料由移动床上部的加煤装置加入，底部通入气化剂，燃料与气化剂逆向流动，反应后的灰渣由底部排出。固定床气化炉又

煤气发生炉设计规范

1 总则 1.0.1 为使发生炉煤气站的设计能保证安全生产，节约能源，保护环境，做到技术先进，经济合理，制定本规范。 1.0.2 本规范适用于工业企业新建、扩建和改建的常压固定床发生炉煤气站和煤气管道的设计。对扩建和改建的工程，应合理地充分利用原有的设备、管道、建筑物和构筑物。 本规范不适用于水煤气站和水煤气管道的设计。 1.0.3 发生炉煤气站的环境保护设施，必须与主体工程同时设计，各项有害物质的排放和噪声的危害必须严格控制，并应符合国家现行有关标准的规定。 1.0.4 发生炉煤气站和煤气管道的设计，除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准、规范的规定。 2 术语 2.0.1 发生炉煤气站producer gas station 为生产煤气而设置的主厂房、煤气排送机间、空气鼓风机间、煤和灰渣贮运、循环水系统以及辅助设施等建筑物和构筑物的总称。 2.0.2 运煤栈桥overhead bridge for coal conveyer 运输煤、焦炭或灰渣的胶带走廊。 2.0.3 破碎筛分间crasher and screen room 装有煤或焦炭的破碎设备或筛分设备的房间。 2.0.4 受煤斗coal receiving hopper 在煤场内或机械化运煤设备前的贮煤斗。 2.0.5 末煤pulverized coal 粒度为0—13mm的煤。 2.0.6 机械化运输transport by conveyer 胶带输送机、多斗提升机、刮板机和水力除灰渣等运输方式。 2.0.7 半机械化运输transport by simple machine 单轨电葫芦、单斗提升机、电动牵引小车、有轨手推矿车和简易运煤机械等运输方式。 2.0.8 磁选分离设施magnetic separator 在运煤系统上装磁选设备、悬吊式磁铁分离器、电磁胶带轮。 2.0.9 小型煤气站small type gas station 在标准状态下，煤气设计产量小于或等于6000m3/h的煤气站。 2.0.10 中型煤气站medium type gas station 在标准状态下，煤气设计产量介于6000m3/h小型煤气站和50000m3/h大型煤气站之间的煤气站。

德士古煤气化工艺和炉型的选择

德士古煤气化工艺和炉型的选择 2008-02-24 09:27 以合成氨为例，使用人然气为原料的合成氨产量约占世界总产量的700}0。美国和前苏联两大人然气生产国以人然气为原料的合成氨和甲醇约占其木国总产量的90%以上，我国与世界情祝略有不同，人然气价格高，比中东高出4- 8倍，药为美国的1. 2- 1. 5倍，而其产量仅为美国的1/20，原苏联的1/ 30。因此，在利用和开采上都受到一定限制。我国煤炭资源丰富，日‘煤炭产地价格便宜，如山西、内蒙占、陕西几大煤炭产地，同等热值的煤价仅为世界煤价的2/ 3。以煤为原料民合成气生产己有150年的历史，选择适宜煤炭气化技术，不仅是有效地利用煤炭资源的重要途径，也是其工艺是否经济合理的关键环节。 1煤气化工艺的选择 以煤为原料制取合成氨原料气的技术主要有4种:德士占水煤浆气化、谢尔粉煤气化、鲁奇碎煤气化和 U G1常压气化。 U Gl常压气化技术成熟，工艺可靠，但必须使用无烟块煤，设备能力低，二废量大等缺点，不能满足大型化的要求。鲁奇气化技术虽然技术成，在我国已有大型化装置运转，但其最大缺点是气化温度低，产生的苯、酚、焦汕、废水等有害物质难以处理，污染大，原料可利用率低，粗合成气中甲烷含量高， 只适于作城市煤气，不宜作合成气。 谢尔干粉煤气化技术，虽然炭转化率高，有效气体成分高，水冷壁寿命为25年，喷嘴设计寿命为1年;但山于是干粉进料，气化压力不能太高，操作有一定难度，目前世界上工业装置只有1套生产粗煤气用于联合循环发电，另外该技术全而依赖进口，关键设备}+}内不能制造，技术支撑率较低， 用于生产合成气风险较大。 德士占水煤浆气化技术除氧耗高外，有如卜特点:①中一台炉处理煤量大，生产能力高;C气化压力高，合成气压缩功耗省，合成氨能耗低;C有效气(co+ Hz)含量高，适于作合成气;}k的适应性宽，可利用粉煤，原料利用率高;墓艺废量小，污染环境轻，废渣可做水泥原料;⑧国内已有4套装置运行，可借鉴的生产管理经验多;7科研部门已掌握了该技术，技术支撑率高，大部分设备国内能制造，设备能国产化。德士占 的最大缺点是，烧 嘴寿命短为45 d，但国内史换时间仅为4h，耐火砖每年需史换1次，史换时间为45 d,在两台气化炉生产，不考虑备用炉卜检修期内基木上能保持生产的进行。 鉴于德士占有以上特点，新建大型合成氨国产化工程气化部分采用德士占水煤浆气化技术。 2气化压力的选择 对于德士占水煤浆技术采用4. OMYa和6. 5 MYa两种工艺，气化消耗、采用6. 5 MYa气化具有 以卜优点: 1)气化压力高，煤气中有效气量略有卜降，氧气用量、原料煤消耗略有增加，增减幅度小于0. 20}0 ,影响甚微。但气化反应是体积增大的反应，压缩1. 0m3的氧气，相当于压缩3. 1 m3的煤气效果，可见提高操作压力可节省压缩功，还可缩小设备体积，使布置史为紧凑。 2) 6. 5 MPa气化时气化炉为2台，而4. OMPa气化为3台，后者设备增加17台，不仅增加了设备 投资，而I I.增加了日常维护管理的作业量。

我对煤气化固定床工艺的认知

我对煤气化固定床工艺的认知

我对煤气化固定床工艺的认知 杜始南江西昌昱公司造气技改设计所2011-4-23 以下是我看了许多书后记下的使我对煤气化固定床工艺知道了一点点，并有了一定的认识的记录。现发表供各位参考。 A 、煤部分氧化制合成气和冶金能源、热风加压煤气化工艺的发展过程： 一、第一台固定床造气炉1882年设计，1913年工业化，1915年引进我国，气化强度150-300Kg/M2.h(常压)850-1500 Kg/M2.h(加压) 二、煤部分氧化生产合成气（CO+H2） 合成气加工得到氨醇 醇类：甲醇、二甲醚（DME）、乙醇、低碳混合醇 烃类：其他碳氧化合物、合成气羰基化制醋酸、醋酐、 草酸 烷烃类：低碳烯烃、芳烃、油品（汽油、柴油、煤油）深加工烯烃：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯 深加工甲醇：碳酸二甲酯（DMC）、甲基叔丁基醚（MTBE）、 醋酸、醋酸乙烯 三、冶金能源、热风加压煤气化工艺生产燃烧用煤气 炉上压力提到3.5KPa（＜1.0KPa时，CH4---1.5-2.0%;＞3.0KPa 时，CH4---2.5-3.2%）,出炉温度450-550℃，提高入炉（空气+蒸汽）的温度，提高煤气热值。

在0℃101.325KPa标态时的热值数据： CO 12.644MJ/NM3 H2 10.76MJ/NM3 CH4 35.80MJ/NM3 H2S 23.70MJ/NM3 B 、煤气化技术的重大突破 一、工业制氧装置的开发，用氧代替空气进行煤气化 氧的气化强度大，煤气质量好，气化效率高。【缺点：制氧成本高】 深度冷冻制氧可获得压力为50kpa纯度为99.6%的氧气（内泵加压），已广泛用于煤的加压气化。氧的成本以0.6KMH/NM3计。（N2纯度作到99.9%作置换用惰气） 膜分离吸收N2可获得25-40%纯度的氧，已广泛用于蒸汽锅炉高效燃烧。 变压吸附制氧排出压力为150kpa纯度为90%的氧（其他为5%N2+5%Ar）时电耗较省，氧的成本以0.40KWH/NM3计.（N2纯度作到99.9%作置换用惰气）；变压吸附制氧排出压力为常压时（几kpa），纯度为99.5%时，电耗上升，氧的成本为0.5kws/NM3计。 二、加压气化技术的开发，使生产大型化 由于气化过程生成的煤气体积远较氧气为大，压缩氧气的动力 消耗大大低于压缩煤气的动力消耗（仅为1/6）；加压操作反应

几种常用煤气化技术的优缺点

几种煤气化技术介绍 煤气化技术发展迅猛，种类很多，目前在国内应用的主要有：传统的固定床间歇式煤气化、德士古水煤浆气化、多元料浆加压气化、四喷嘴对置式水煤浆气化、壳牌粉煤气化、GSP气化、航天炉煤气化、灰熔聚流化床煤气化、恩德炉煤气化等等，下别分别加以介绍。 一Texaco水煤浆加压气化技术 德士古水煤浆加压气化技术1983年投入商业运行后，发展迅速，目前在山东鲁南、上海三联供、安徽淮南、山西渭河等厂家共计13台设备成功运行，在合成氨和甲醇领域有成功的使用经验。 Texaco水煤浆气化过程包括煤浆制备、煤浆气化、灰水处理等工序：将煤、石灰石<助熔剂）、添加剂和NaOH称量后加入到磨煤机中，与一定量的水混合后磨成一定粒度的水煤浆；煤浆同高压给料泵与空分装置来的氧气一起进入气化炉，在1300～1400℃下送入气化炉工艺喷嘴洗涤器进入碳化塔，冷却除尘后进入CO变换工序，一部分灰水返回碳洗塔作洗涤水，经泵进入气化炉，另一部分灰水作废水处理。 其优点如下： <1）适用于加压下<中、高压）气化，成功的工业化气化压力一般在 4.0MPa 和6.5Mpa。在较高气化压力下，可以降低合成气压缩能耗。 <2）气化炉进料稳定，因为气化炉的进料由可以调速的高压煤浆泵输送，所以煤浆的流量和压力容易得到保证。便于气化炉的负荷调节，使装置具有较大的操作弹性。 <3）工艺技术成熟可靠，设备国产化率高。同等生产规模，装置投资少。 该技术的缺点是： <1）因为气化炉采用的是热壁，为延长耐火衬里的使用寿命，煤的灰熔点尽可能的低，通常要求不大于1300℃。对于灰熔点较高的煤，为了降低煤的灰熔点，必须添加一定量的助熔剂，这样就降低了煤浆的有效浓度，增加了煤耗和氧耗，降低了生产的经济效益。而且，煤种的选择面也受到了限制，不能实现原料采购本地化。 <2）烧嘴的使用寿命短，停车更换烧嘴频繁<一般45～60天更换一次），为稳定后工序生产必须设置备用炉。无形中就增加了建设投资。 <3）一般一年至一年半更换一次炉内耐火砖。 二多喷嘴对置式水煤浆加压气化技术 该技术由华东理工大学洁净煤技术研究所于遵宏教授带领的科研团队，经过20多年的研究，和兖矿集团有限公司合作，成功开发的具有完全自主知识产权、国际首创的多喷嘴对置式水煤浆气化技术，并成功地实现了产业化，拥有近20项发明专利和实用新型专利。目前在山东德州和鲁南均有工业化装置成功运行。

固定床煤造气工艺

固定床间歇造气技术资料 一、概况 １固定床间歇气化炉的发展 固定床间歇气化煤气发生炉从1958年的Ф1980 mm开始，逐步扩径到Ф2260mm、Ф2400 mm、Ф2600 mm、Ф2800 mm、Ф3000等等规格。它们的基本结构一样，即半水夹套锅炉，原设计高度为1845㎜，扩径改造过程中，在原水夹套设计基础上加高300～900㎜不等。直筒型上炉体为内砌耐火材料，采用人工手动加焦（煤），后改为半自动到全自动加焦（煤）。Ф1980～Ф2400 mm这几种炉持续使用近35年，现在仍然有一些小企业在用。Ф2600 mm系列炉20世纪90年中期已开始改造，近10年使用后改为Ф2800 mm，已达到极限。 ２各炉型经典改造过程 我国建国初期结合国家的状况而设计。刚开初对原料的要求比较苛刻，要求是高温冶金焦，且粒度为25～75㎜。中期改为优质山西晋城无烟块煤。煤气炉运行较稳定，气量和气质都很好（负荷轻）。后期随着各企业规模扩大，煤炭紧张，改烧劣质煤，一些设备改造不匹配，没有系统性改造，暴露的问题就多了。炉况不稳定，易恶化，“二差”、“三高”、“一短”随时出现，即发气量差，气质差，煤耗高，蒸汽消耗高，煤气温度高，设备寿命短。为烧好劣质煤，广大造气专业人员和科技人员多年来共同努力，对煤气炉不断进行系统改造，使中国特色的小型炉又有新的生机。经典的改造情况（系统性全方位改造）如下。 （1）煤气系统流程四炉—站—机—锅（组合）—塔，即四台炉共用一台油压泵站，一台空气鼓风机，一台废锅炉（上废锅下过热器），一台洗气塔。 （2）蒸气流程水夹套及废热锅炉自产蒸汽，去过热器过热，回蒸汽缓冲罐（罐容积不小于35～40 m3），放在四炉中间，尽量靠近炉子，蒸汽总管Ф377 mm或Ф426 mm，单炉支管Ф273 mm或Ф325 mm，四台炉以上可将缓冲罐连通使用。这样便于蒸汽压力的稳定，有利于造气炉工况的稳定。 （3）吹风气回收流程无论上第二代（中燃式）还是第三代（下燃式）吹风回收系统，采用微负压的工艺（有数种流程）。根据企业自身状况，选择适合工艺需求的流程。 （4）空气流程四台炉共用一台空气鼓风机，总管Ф1000㎜、支管Ф700 mm、上吹加氮Ф273 mm。 （5）油压流程油路总管Ф76mm、支管Ф38 mm，泵站设连锁装置，设置低限为3.8MPa，若到低限另一台自动开启，保持油压系统正常，减少阀门因油压系统波动大，导致开关慢或开关不到位，影响造气炉的稳定运行的情况。 （6）高径比煤气炉逐步扩径改造，但每次扩径都未重视高径比，导致高径比严重失调，即扩径后截面积大了，也不多产气，反而出现炉况不稳定，一些企业扩径改造运行一段时间又改回来，走回头路。其实他们没有把扩径后运行不正常的真正原因找出来，盲目行动，草率行事，使企业蒙受较大的经济损失。煤气炉改造不光要考虑整体合理高径比，还应考虑水夹套的高径比。过低，夹套易挂壁，一般半水夹套高径比为1∶1。煤气炉整体高径比块煤为2∶1；型煤2.2∶1。

各种气化炉型的比较

各种气化炉型的比较 1.常压固定床间歇式无烟煤（或焦炭）气化技术 目前我国氮肥产业主要采用的煤气化技术之一，其特点是采用常压固定床空气、蒸汽间歇制气，要求原料为准 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，属于将逐步淘汰的工艺。 2.常压固定床无烟煤（或焦炭）富氧连续气化技术 其特点是采用富氧为气化剂、连续气化、原料可采用?准 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，适合用于有无烟煤的地方，对已有常压固定层间歇式气化技术进行改进。 3.鲁奇固定床煤加压气化技术 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。其产生的煤气中焦油、碳氢化合物含量约1%左右，甲烷含量约10%左右。焦油分离、含酚污水处理复杂，不推荐用以生产合成气。 4.灰熔聚煤气化技术 中国科学院山西煤炭化学研究所技术。其特点是煤种适应性宽，属流化床气化炉，煤灰不发生熔融，而只是使灰渣熔聚成球状或块状灰渣排出。可以气化褐煤、低化学活性的烟煤和无烟煤、石油焦，投资比较少，生产成本低。缺点是操作压力偏低，对环境污染及飞灰堆存和综合利用问题有待进一步解决。此技术适合于中小型氮肥厂利用就地或就近的煤炭资源改变原料路线。 5.恩德粉煤气化技术 属于改进后的温克勒沸腾床煤气化炉，适用于气化褐煤和长焰煤，要求原料煤不粘结或弱粘结性，灰分<25%～30%，灰熔点高、低温化学活性好。在国内已建和在建的装置共有13套22台气化炉，已投产的有16台。属流化床气化炉，床层中部温度1000～1050℃。目前最大的气化炉产气量为4万m3/h半水煤气。缺点是气化压力为常压，单炉气化能力低，产品气中CH4含量高达1.5%～2.0%，飞灰量大、对环境污染及飞灰堆存和综合利用问题有待解决。此技术适合于就近有褐煤的中小型氮肥厂改变原料路线。 6.GE水煤浆加压气化技术 属气流床加压气化技术，原料煤运输、制浆、泵送入炉系统比干粉煤加压气化简单，安全可靠、投资省。单炉生产能力大，目前国际上最大的气化炉投煤量为2000t/d，国内已投产的气化炉能力最大为1000t/d。设计中的气化炉能力最大为1600t/d。对原料煤适应性较广，气煤、烟煤、次烟煤、无烟煤、高硫煤及低灰熔点的劣质煤、石油焦等均能用作气化原料。但要求原料煤含灰量较低、还原性气氛下的灰熔点低于1300℃，灰渣粘温特性好。气化系统不需要外供过热蒸汽及输送气化用原料煤的N2或CO2。气化系统总热效率高达94%～96%，高于Shell干粉煤气化热效率（91%～93%）和GSP干粉煤气化热效率（88%～92%）。气化炉结构简单，为耐火砖衬里，制造方便、造价低。煤气除尘简单，无需价格昂贵的高温高压飞灰过滤器，投资省。国外已建成投产6套装置15台气化炉；国内已建成投产7套装置21台气化炉，正在建设、设计的还有4套装置13台气化炉。 已建成投产的装置最终产品有合成氨、甲醇、醋酸、醋酐、氢气、CO、燃料气、联合循环发电，各装置建成投产后，一直连续稳定长周期运行。装备国产化率已达90%以上，由于国产化率高、装置投资较其他加压气化装置都低，有备用气化炉的水煤浆加压气化与不设备用气化炉的干煤粉加压气化装置建设费用的比例大致为Shell法 : GSP法 : 多喷嘴水煤浆加压气化法 : GE水煤浆法=（2.0～2.5）:（1.4～1.6）:1.2:1.0。缺点是气化用原料煤受气化炉耐火砖衬里的限制，适宜于气化低灰熔点的煤；碳转化率较低；比氧耗和比煤耗较高；气化炉耐火砖使用寿命较短，一般为1～2年；气化炉烧嘴使用寿命较短。 7.多元料浆加压气化技术

煤气发生炉安全知识100问

煤气发生炉安全知识100问之基本常识 1、什么是混合发生炉煤气? 答：混合发生炉煤气是以空气和水蒸汽混合气体作为汽化剂而产生的煤气。 2、混合发生炉煤气的主要成分是什么? 答：混合发生炉煤气由两部分组成：可燃气体有一氧化碳、氢气、甲烷以及少量的重碳氢化合物；不可燃成分有氮气、二氧化碳等。 3、什么是常压固定床煤气发生炉？ 答：常压固定床煤气发生炉的气化是在两个特定的条件下进行的，一是气化过程是在常压下进行，工作压力在3-8千帕之间，因为接近大气压，故称为常压。二是料层是堆放在炉篦上，在气化过程中料层要维持一定的高度，这即是固定床的含义。固定床是相对的固定，它的固定的料层厚度是以动态的加煤与出灰来维持。 4、发生炉产生煤气的原理是什么？ 答：在发生炉中，煤是由上而下，汽化剂是由下而上，它们之间做逆流运动，产生化学反应和热量交换，生产煤气。主要的化学反应有：（1）煤中的碳与气化剂空气中的氧、水蒸汽之间的反应；（2）气化剂中的氧、水蒸汽、各种生产气之间的反应；（3）煤的热裂解反应。 5、发生炉内各层次的作用是什么？反应式有哪些？ 答：1）灰层作用①灰渣由氧化层沉降下来，温度比较高，当空气和水蒸汽鼓入之后进行热量交换，将汽化剂预热；②由于渣层被汽化剂冷却降温，铺在炉篦上起到保护作用；③灰渣分布在炉篦上呈疏松状，可以起到均匀分布鼓风的作用。 2)氧化层作用是使空气中的氧气和碳进行急剧的化学反应，生成二氧化碳，同时放出大量热量，为以上的各层反应供热。 氧化层反应式：C+O2→CO2+热量； 3）还原层作用是生成煤气中的主要可燃物 还原层反应式：CO2+CO→CO；H2O+C→H2+CO2；H2O+C→H2+CO2； 4）干馏层的作用是析出煤中挥发分及其他干馏物，使煤变成焦碳； 5）干燥层的作用是把煤中的水分蒸发，为下层准备好干燥的煤。 6、汽包的作用是什么？ 答：汽包又称集汽器，作用有： 1）向炉体水套可靠的供水； 2）汇集煤气发生炉水夹套产生的蒸汽，实现汽水分离； 3）输出蒸汽供系统和探火使用。 7、汽包安全阀的作用是什么？ 答：当蒸汽压力超出规定压力时，安全阀自动开启，排出蒸汽泄压，同时发出声音报警。当压力下降后则自动复原。 8、钟罩阀的作用有哪些？ 答：钟罩阀又称最大放散阀，它的作用是煤气炉在热备和停气或紧急停电时，起到放散煤气的作用。 9、饱和温度的作用有哪些？ 答：1）改善煤气质量，由于汽化剂的加入，生成了氢气，增加了煤气热值； 2）降低了煤气出口温度； 3）控制氧化层温度，防止炉内结渣；

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。

我对煤气化固定床工艺的认知

我对煤气化固定床工艺的认知 杜始南江西昌昱公司造气技改设计所2011-4-23 以下是我看了许多书后记下的使我对煤气化固定床工艺知道了一点点，并有了一定的认识的记录。现发表供各位参考。 A 、煤部分氧化制合成气和冶金能源、热风加压煤气化工艺的发展过程： 一、第一台固定床造气炉1882年设计，1913年工业化，1915年引进我国，气化强度150-300Kg/M2.h(常压)850-1500 Kg/M2.h(加压) 二、煤部分氧化生产合成气（CO+H2） 合成气加工得到氨醇 醇类：甲醇、二甲醚（DME）、乙醇、低碳混合醇 烃类：其他碳氧化合物、合成气羰基化制醋酸、醋酐、 草酸 烷烃类：低碳烯烃、芳烃、油品（汽油、柴油、煤油）深加工烯烃：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯 深加工甲醇：碳酸二甲酯（DMC）、甲基叔丁基醚（MTBE）、 醋酸、醋酸乙烯 三、冶金能源、热风加压煤气化工艺生产燃烧用煤气 炉上压力提到3.5KPa（＜1.0KPa时，CH4---1.5-2.0%;＞3.0KPa时，CH4---2.5-3.2%）,出炉温度450-550℃，提高入炉（空气+蒸汽）的温度，提高煤气热值。

在0℃101.325KPa标态时的热值数据： CO 12.644MJ/NM3 H2 10.76MJ/NM3 CH4 35.80MJ/NM3 H2S 23.70MJ/NM3 B 、煤气化技术的重大突破 一、工业制氧装置的开发，用氧代替空气进行煤气化 氧的气化强度大，煤气质量好，气化效率高。【缺点：制氧成本高】 深度冷冻制氧可获得压力为50kpa纯度为99.6%的氧气（内泵加压），已广泛用于煤的加压气化。氧的成本以0.6KMH/NM3计。（N2纯度作到99.9%作置换用惰气） 膜分离吸收N2可获得25-40%纯度的氧，已广泛用于蒸汽锅炉高效燃烧。 变压吸附制氧排出压力为150kpa纯度为90%的氧（其他为5%N2+5%Ar）时电耗较省，氧的成本以0.40KWH/NM3计.（N2纯度作到99.9%作置换用惰气）；变压吸附制氧排出压力为常压时（几kpa），纯度为99.5%时，电耗上升，氧的成本为0.5kws/NM3计。 二、加压气化技术的开发，使生产大型化 由于气化过程生成的煤气体积远较氧气为大，压缩氧气的动力 消耗大大低于压缩煤气的动力消耗（仅为1/6）；加压操作反应 速度快，气化强度大，生产能力高，使生产大型化，并能有效

煤气发生炉安全知识100问简答

煤气发生炉安全知识100问及 简答 前言 为进一步提高我区煤气发生炉使用企业安全运行，区安监局先后在11个乡镇举办煤气站站长座谈会，并邀请专家对煤气发生炉操作中遇到的操作、安全问题进行解答。现将座谈会上提出的部分有代表性的问题及有关政策法规汇集成册，供煤气发生炉管理和操作人员参考。 二〇一三年八月 1

目录 政策法规15 1煤气发生炉的制造、安装和改造单位必须具备哪些资质？15 2保证煤气发生炉安全生产的必要条件有哪些?发生炉煤气站为什么需要进行安全评价？16 3生产经营单位的主要负责人对本单位安全生产工作负有哪些职责？19 4生产经营单位应当保证从业人员具备哪些知识？20 2

5生产经营单位的安全生产管理人员有哪些职 责？21 6生产经营单位应对安全设备采取哪些措施？ 22 7我省在企业安全生产中关于劳动防护用品的规定有哪些？22 8生产经营单位的安全生产主体责任主要包括哪些内容？23 9安全生产教育培训的主要内容有哪些？26 10我省对建设项目安全设施有哪些规定？27 3

基本常识28 11什么是混合发生炉煤气?28 12混合发生炉煤气的主要成分是什么?28 13什么是常压固定床煤气发生炉？29 14发生炉产生煤气的原理是什么？29 15发生炉内各层次的作用是什么？反应式有哪些？30 16汽包的作用是什么？32 17汽包安全阀的作用是什么？32 18钟罩阀的作用有哪些？32 4

19饱和温度的作用有哪些？33 20汽包的运行水位需保持在水位计什么位置? 33 21以烟煤为原料的发生炉炉出气体正常应是什么颜色？34 22煤气发生炉仪表显示参数中最主要的几个参数是什么？34 23煤气炉操作三要素是指什么？34 24煤气防护站应配备的设备有哪些？35 25煤气炉底部旋风除尘器由哪些部件构成？ 35 5

几种煤气化炉炉型的比较

气化工艺各有千秋 1.常压固定床间歇式无烟煤（或焦炭）气化技术 目前我国氮肥产业主要采用的煤气化技术之一，其特点是采用常压固定床空气、蒸汽间歇制气，要求原料为准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，属于将逐步淘汰的工艺。 2.常压固定床无烟煤（或焦炭）富氧连续气化技术 其特点是采用富氧为气化剂、连续气化、原料可采用?准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，适合用于有无烟煤的地方，对已有常压固定层间歇式气化技术进行改进。 3.鲁奇固定床煤加压气化技术 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。其产生的煤气中焦油、碳氢化合物含量约1%左右，甲烷含量约10%左右。焦油分离、含酚污水处理复杂，不推荐用以生产合成气。 4.灰熔聚煤气化技术 中国科学院山西煤炭化学研究所技术。其特点是煤种适应性宽，属流化床气化炉，煤灰不发生熔融，而只是使灰渣熔聚成球状或块状灰渣排出。可以气化褐煤、低化学活性的烟煤

和无烟煤、石油焦，投资比较少，生产成本低。缺点是操作压力偏低，对环境污染及飞灰堆存和综合利用问题有待进一步解决。此技术适合于中小型氮肥厂利用就地或就近的煤炭资源改变原料路线。 5.恩德粉煤气化技术 属于改进后的温克勒沸腾床煤气化炉，适用于气化褐煤和长焰煤，要求原料煤不粘结或弱粘结性，灰分<25%～30%，灰熔点高、低温化学活性好。在国内已建和在建的装置共有13套22台气化炉，已投产的有16台。属流化床气化炉，床层中部温度1000～1050℃。目前最大的气化炉产气量为4万m3/h半水煤气。缺点是气化压力为常压，单炉气化能力低，产品气中CH4含量高达1.5%～2.0%，飞灰量大、对环境污染及飞灰堆存和综合利用问题有待解决。此技术适合于就近有褐煤的中小型氮肥厂改变原料路线。 6.GE水煤浆加压气化技术 属气流床加压气化技术，原料煤运输、制浆、泵送入炉系统比干粉煤加压气化简单，安全可靠、投资省。单炉生产能力大，目前国际上最大的气化炉投煤量为2000t/d，国内已投产的气化炉能力最大为1000t/d。设计中的气化炉能力最大为1600t/d。对原料煤适应性较广，气煤、烟煤、次烟煤、无烟煤、高硫煤及低灰熔点的劣质煤、石油焦等均能用作气化原料。但要求原料煤含灰量较低、还原性气氛下的灰熔点低于1300℃，灰渣粘温特性好。气化系统不需要外供过热蒸汽及输送气化用原料煤的N2或CO2。气化系统总热效率高达94%～96%，高于Shell干粉煤气化热效率（91%～93%）和GSP干粉煤气化热效率（88%～92%）。气化炉结构简单，为耐火砖衬里，制造方便、造价低。煤气除尘简单，无需价格昂贵的高温高压飞灰过滤器，投资省。国外已建成投产6套装置15台气化炉；国内已建成投

五环炉煤气化技术

煤气化技术汇报
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煤气化技术概况 工艺特点及流程介绍 与其他气化工艺比较 研究成果
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1 煤气化技术概况
根据煤气化炉的结构特点和燃料在气化 炉中进行转化时的运动方式将煤气化工 艺分为三种类型：固定床（移动床）、 流化床和气流床
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1 煤气化技术概况
1.1固定床（移动床） (1)碎煤加压气化技术 (2)BGL气化技术 优点: a.原料适应范围广，除黏结性较强的烟煤 外，从褐煤到无烟煤都能气化，并能气化高 水分、高灰份的劣质煤； b.合成气中含有大量的CH4,对于以煤为原料 生产城市煤气更有利； c.单元装置投资低。
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1 煤气化技术概况
缺点: a. 气化及后序处理单元产生废水多，废水成 份复杂，废水处理困难，成本较高； b.煤气中含有较多的焦油、酚、氨等杂质， 后工序不易处理
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1 煤气化技术概况
1.2流化床 (1)恩德炉； (2)灰熔聚气化技术； (3)KBR气化技术；
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