固定床加压熔渣气化过程的仿真模拟

为研究固定床加压熔渣气化炉气化反应过程及最优工艺参数,利用Aspen Plus软件建立固定床加压熔渣气化炉的动力学模型,并利用该模型对内蒙某固定床加压熔渣气化炉进行模拟计算,计算结果与实际生产数据的误差<5%,从而验证该模型的准确性。在该模型的基础上探讨固定床熔渣气化炉内的组分和温度分布,以及不同操作参数对气化炉性能的影响。结果表明:炉内最高温度为2019℃,在蒸氧喷嘴附近;炉内各反应层所占高度的比例为燃烧层占15%,气化层占25%,干馏+干燥层占60%;随着蒸氧比(蒸汽质量流量∶氧气体积流量)的增加,碳转化率增加,蒸汽分解率下降,当蒸氧比为0.95—1.0时,气化炉性能最优;随着氧煤比(氧气质量流量∶煤质量流量)的增加,碳转化率增加,蒸汽分解率先增加后降低,当氧煤比为0.45—0.46时,气化炉性能也最优。研究结果可为固定床加压熔渣气化炉的设计和操作提供一定的理论依据。

碎煤加压气化固态排渣系统工艺技术分析比较

固定床碎煤加压气化是一种重要的煤气化技术,根据其灰渣特性采取适当排渣技术是一个重要环节,目前主要有水力湿法排渣、水冷干法排渣及风冷干法排渣等排渣方式。从灰渣收集、冷却方式、综合利用、节水节能等方面对三种排渣方式进行了分析比较,认为水力湿法排渣技术成熟,但已相对落后,水冷干法排渣技术介于风冷干法和水力湿法排渣两者之间,风冷干法排渣技术具有诸多优势,但目前没有在碎煤加压气化系统的应用业绩,煤化工项目在碎煤加压气化排渣技术选择中,应综合考虑各种因素,选择与项目匹配的排渣技术。

干馏层气氛对半焦结构及其CO_(2)气化活性影响

固定床煤气化炉中气氛对干馏层生成半焦的活性影响较大。对不同气氛下制得的半焦进行了CO_(2)气化活性实验,并采用拉曼光谱和氮吸附对半焦进行了表征。结果表明:与N2气氛下制得的半焦相比,通入其他气体可以提高半焦的CO_(2)气化活性,单组分中H2O气氛下制得的半焦的CO_(2)气化活性最强,双组分中CO_(2)+H2和CO+H2O气氛下制得的半焦的气化活性明显增加,而且双组分气氛下的CO_(2)气化活性比前者强;半焦比表面积的增加有利于其CO_(2)气化活性的提高,但半焦化学结构的变化对其CO_(2)气化活性的提高作用更明显。

固定床固态排渣碎煤加压气化技术在国内应用现状

煤气化技术是保障我国能源安全的关键技术之一,其中固定床固态排渣碎煤加压气化技术具有一定的市场适应性且在国内有着广泛的应用,但存在废水产量大且难处理的缺点,因而其应用技术有待进一步改进提升。介绍固定床固态排渣碎煤加压气化技术的起源以及在国内的简要研究发展历程,对其技术特点进行分析,并剖析此技术在国内的主要应用现状及设想未来的发展趋势。通过对气化炉的废水处理技术的研发,固定床固态排渣碎煤加压气化技术会更加完善。煤气水减量化技术已进入工业化安装调试阶段,相关技术的研发和应用可促进固定床固态排渣碎煤加压气化技术节约成本及减少水资源使用。

固定床间歇气化与纯氧连续气化技术对比分析

固定床间歇气化技术受到环保、能耗等因素的影响,正在逐年淘汰关停,作为同源替代的连续纯氧气化技术受到关注。从政策导向、工厂实际运行参数、吨氨综合成本、吨氨综合能耗等方面对两种气化技术进行了分析比较,可为相关固定床间歇气化技术改造提供参考。

固定床碎煤加压气化产品的产业延伸与优化

介绍了新天煤化工公司固定床碎煤加压气化工艺流程及技术特点,针对主产品单一及原料粉煤过剩的问题,提出了增加粉煤气化炉方案及几种主产品方案,并对不同主产品方案进行了优势、劣势分析;针对重芳烃、多元烃等副产品附加值不高的问题,开发了相应的深加工工艺并取得了良好的运行效果;针对氨水质量差的问题,开发了一种煤化工含油氨水提质及液氨生产工艺;此外,还提出了含酚油与混合酚精制的工艺方案,可进一步拓展副产品的产业链并取得良好的提质增效效果。

造气炉改造后对系统的影响

根据环保要求,喜丰航公司2#合成氨系统进行升级改造,气化装置将常压间歇式气化炉改为微正压纯氧连续气化炉,后系统装置基本保持不变。通过对改造前后生产系统运行情况对比,证明这种改造模式的可行性,同时例举出不足之处,为同类装置升级改造提供可借鉴经验。

煤催化气化中非均相反应动力学的研究

以神木煤焦为研究对象,在小型加压固定床上考察了不同气化剂(水蒸气、二氧化碳、氢气)、催化剂负载量、水蒸气分压、氢气分压和一氧化碳分压对碳转化率和气化反应速率的影响。结果表明,对于非均相的催化气化反应来说,反应速率顺序为C-H2O>C-CO2>C-H2。H2和CO不同程度地抑制煤焦水蒸气气化反应,CO的抑制作用明显大于H2。在700℃,当添加5%的CO,碳转化率降低约50%。基于Langmuir-Hinshelwood(L-H)方程,结合随机孔模型,同时考虑催化剂负载量及气化产物分压的影响,建立了煤焦催化水蒸气气化动力学模型,模型预测反应速率常数与实验值误差在10%以内,说明建立的动力学模型可以较好地模拟煤焦的催化水蒸气气化反应过程。

煤加压气化技术的研究开发

简要介绍了煤科总院北京煤化工研究分院在加压固定床气化—包括Φ650mm中试和Φ100mm小试技术,Φ100mm和Φ300mm加压流化床气化技术等方面的研究和开发情况,重点介绍了典型中国煤种在上述固定床和流化床气化炉试烧时的气化特性。指出做为国内唯一的固定床加压气化小试装置和少有的加压流化床气化小试装置,今后将在煤种气化特性评价、煤化工多联产规划等方面发挥积极作用,同时简要阐述了加压气化技术的发展前景。

七种煤常压纯氧固定床气化的特性

对7种煤煤质进行了可气化性分析;在Φ100mm加压固定床上,分别对它们进行了常压纯氧气化工艺特性研究,总结出它们的一般气化特性。

碎煤加压固定床气化技术进展

介绍了碎煤加压固定床气化技术的发展历程、工艺特点,以及典型的Mark-Ⅳ型Lurgi气化技术的工业应用;对现代煤化工可选用的主流气化技术进行了简要分析,指出了碎煤加压固定床气化技术在褐煤气化方面具有的比较优势。最后对BRICC内径100mm小型固定床加压气化试验装置进行了介绍,该试验装置在煤样试烧评价、取得煤样气化特性数据以指导煤化工项目设计中具有重要作用。

高硫无烟煤在常压固定床合成氨装置中的应用试验

分析了高硫煤的特性,根据高硫无烟煤在常压固定床合成氨生产中的应用试验,对造气工段、半水煤气脱硫工段的工艺调整进行了详细说明,分析了使用高硫无烟煤过程中出现的造气蒸汽用量增加、脱硫原辅材料增加、电耗的增加、单位产品煤耗增加及设备腐蚀等问题,提出了应对措施。工业应用试验表明,高硫无烟块煤可作为常压固定床的气化原料,但还需同时考虑其他相关问题。

煤焦催化气化中非均相反应动力学的研究

以神木煤焦为研究对象,在小型加压固定床上考察了不同气化剂(水蒸气、二氧化碳、氢气)、催化剂负载量、水蒸气分压、氢气分压和一氧化碳分压对碳转化率和气化反应速率的影响。结果表明,对于非均相的催化气化反应来说,反应速率顺序为C-H_2O>C-CO_2>C-H_2。H_2和CO不同程度地抑制煤焦水蒸气气化反应,CO的抑制作用明显大于H_2。在700℃,当添加5%的CO,碳转化率降低约50%。基于Langmuir-Hinshelwood(L-H)方程,结合随机孔模型,同时考虑催化剂负载量及气化产物分压的影响,建立了煤焦催化水蒸气气化动力学模型,模型预测反应速率常数与实验值误差在10%以内,说明建立的动力学模型可以较好地模拟煤焦的催化水蒸气气化反应过程。

一种新疆煤固定床加压气化的实验研究

结合一种新疆煤的煤质气化适应性分析,将该煤在内径100mm固定床中进行了不同操作压力下的气化实验研究,分析研究了该新疆煤的加压固定床气化特性。

常压固定床气化用煤灰熔融性温度指标的界定

结合常压固定床煤气发生炉气化反应原理,阐述了界定常压固定床气化用煤灰熔融性温度指标的必要性,并据此提出了以气化反应活性为基础的灰熔融性温度指标的界定方法;一些实际生产中的相关数据表明,采用该方法界定的灰熔融性温度指标更为科学合理。

生物质膜法富氧气化制气技术试验研究

利用膜法富氧制气与生物质热解气化技术相结合,在半工业试验的基础上,通过改变固定床气化试验台中的氧浓度等关键反应因素,研究了玉米秸秆在常压固定床气化炉中的气化特性,并总结出燃气热值及燃气主要成分随氧气浓度变化的主要规律。试验研究表明,膜法富氧气化技术是可行的,对改善生物质燃气组分和热值具有较好作用,可用于工程实践。

煤炭加压气化技术的研究及开发

:简要介绍了北京煤化学研究所在加压固定床气化———包括D6 5 0mm中试和D10 0mm小试气化技术 ,D30 0mm和D10 0mm加压流化床气化技术 ,加压气流床气化数学模拟等方面的研究和开发情况 ,给出了典型煤种在不同气化炉、不同操作条件下的试验数据 。

富氧连续气化技术应用情况调查

简述了富氧连续气化技术的工艺原理和工艺特点;调查了富氧气化炉的使用情况;探讨了富氧气化炉应用中存在的问题。结果表明,富氧连续气化炉的运行效果有待商榷,欲新建富氧气化炉的企业应谨慎决策。

基于反应动力学的煤气化技术模拟与分析

针对煤气化技术中具有代表性的固定床加压气化技术和水煤浆加压气化技术,以真实的煤热解产物分布实验数据为依据,考虑气化炉内发生的主要物理化学过程,通过ASPEN PLUS软件进行详细分区模拟,建立了基于反应动力学的煤气化模型。结果表明,基于反应动力学的煤气化技术模拟能真实反映气化炉内实际运行情况。

晋城无烟洗粒煤/小块煤掺混气化的研究

在传统固定床间歇气化装置上进行了以晋城无烟洗粒煤/晋城无烟小块煤为原料气化的研究。通过操作与工艺指标的调整,最终实现了不同掺烧比例下气化装置的长周期稳定运行。技术经济评价显示,25%为技术经济指标最佳的掺烧比例,从而拓宽了晋城洗粒煤资源的应用领域。