431-6煤气化.ppt

煤 化 工 煤气的净化 气化煤气的净化处理 煤气的净化工艺及主要设备 气化煤气的除尘 A 干法---旋风除尘器 B、湿法冷却除尘设备 直接冷却设备 空塔 温度：一般发生炉煤气在空塔中的温度约降低300oC ，甚至更高. 粉尘：粉尘、大颗粒焦油的去除量为50-60%. 灰泥：空塔底部有清灰门，用来清除空塔底部积沉的灰泥。 再 见 0 煤炭地下气化 煤炭地下气化是通过在地下煤层中直接构筑“气化炉”，通过气化剂，有控制地使煤炭在地下进行气化反应，使煤炭在原地自然状态下转化为可燃气体并输送到地面的过程。 煤炭地下气化的设想，最早由俄国著名化学家门捷列夫于１８８８年提出。 他认为，“采煤的目的应当说是提取煤中含能的成分，而不是采煤本身”。 （1）煤炭地下气化的实质 把传统的物理开采方法变化为化学开采方法。 挖煤（物理方法）--地下气化（化学方法） （2）煤炭地下气化的原理 煤+气化剂------气体 气化剂为氧气、水蒸气等。 （3）煤炭地下气化的化学反应 （4）煤炭地下气化的过程 打孔 贯通 气化区域： 氧化层 还原层 干馏层 干燥层 灰渣层 （5）煤炭地下气化适合的煤种及煤层 煤层--- 厚度：1.3——3.5米 倾向度：35℃ 地下水： 煤种---褐煤 （6）煤炭地下气化的特点 从根本上消除了煤炭地下作业。 将传统的物理开采转化为化学采煤方法，集矿井、采煤、气化为一体。 投资少。其投资为地面气化的1/2—1/3。 有利于环境保护，把废液、废渣留在地下。 (7) 国外煤炭地下气化技术 1888年著名化学家门捷列夫在世界上首次提出了煤炭地下气化的设想， 1908年英国曾于进行地下气化试验。 20世纪30年代开始，前苏联从在莫斯科近郊建设试验区，1941年莫斯科近郊煤田从技术上第一次解决了无井式地下气化问题。 (8) 国内煤炭地下气化技术 中国从20世纪50年代开始进行地下气化研究与试验。从80年代中期开始，中国矿业大学地下气化中心和煤炭加工利用公司分别提出了地下气化新工艺，并进行工业试验。 1987年首先在江苏徐州马庄矿进行了无井式空气连续地下气化现场试验。 1994年3月在江苏徐州新河二号井煤炭地下气化半工业性气化试验点火成功，正常运行连续产气295天，完成了预订的试验目标。 再 见 国际气流床气化技术 Texaco（德士古）气化炉 煤气成分CO+H2占80% 碳转化率95%或更高，冷煤气效率70.5% 水煤浆进料 dp=0.1mm 煤浓度70% 煤灰熔点，要求低于1350℃， CH4含量低 出口水冷激降温 生产规模大，2000t/d.台（煤基） Shell（谢尔）气化炉 结构是气固上行并流，干粉煤进料 温度：火焰中心2000℃ 出炉温度 1350~1600℃ 煤气组成CO 60%，H2 30% 出口循环冷煤气冷激至900℃/1100℃，再废热锅炉冷至300℃回收热量，冷煤气效率最高~90%。 操作压力3.0~4.0MPa 碳转化率98%以上 处理能力 2000t/d?台（煤基）。 GSP气化炉 结构为气固下行并流干粉煤进料 T=1300℃~1500℃ 压力Pmax= 8 Mp 煤种适应能力大。 碳转化率99.5% 冷煤气效率80~82% GSP气化工艺 再 见 （9）煤炭地下气化主要存在的问题如下： 煤气组成、热值及产气量不稳定，给后续利用（如化工利用、发电等）带来一些问题。 单台地下气化炉的产气量小，一般小于2000m3/h。相当于一台Φ2.4 m水煤气炉的气化量。 黑龙江依兰矿区气化矿井技术试验，于1998年1月通过技术鉴定。 1998年8月，河南义马利用该技术对高灰分（大于40%）、低热值（小于11.29 MJ/kg，折合2700 kcal/kg）煤生产出煤气。 在1998年9月完成的鹤壁一矿矿井气化工业试验中，目前正进一步示范和推广。 2007年1月，新奥集团投资2亿多元组建乌兰察布新奥气化采煤技术有限公司,与中国矿业大学共同开展“无井式煤炭地下气化试验项目”研究。 2007年10月24日，我国首套日产15万方煤气的无井式煤炭地下气化试验系统和生产系统一次点火成功。 到目前为止，项目实现了低热值煤气示范性发电，至今500kW发电机一直稳定运行，每月发电量约11万度。 1 煤气甲烷化的基本原理 1 煤气的甲烷化 CO + 3H2 CH4 + H2O ΔH=－ 219.3 kJ/mol CO + H2O H2 + CO2 CO2 + 4H2 CH4 +2H2O （1）基本反应： （2）副反应： ΔH= － 3