鲁奇炉出口粗煤气实时在线自动监测系统的设计和应用

粗煤气含有较多的焦油、粉尘、硫化氢等酸性物质和水汽,具有高粘度、易结晶、有腐蚀性等特点。其气体成分复杂,易造成分析系统堵塞、腐蚀等。针对上述问题,本文采用在线分析系统对鲁奇炉出口气体成分进行分析,并设计专用的样品气预处理系统来解决鲁奇炉出口气体中粉尘、焦油等杂质含量较高的问题。通过实时投产监测,该系统能有效地提高出口气体中的有效成分,同时能降低蒸汽的消耗量,从而为企业获取了可观的经济效益和社会效益。

煤质变化对鲁奇炉平稳运行的影响研究

鲁奇炉是一类广泛应用的块煤加压气化炉,常用于城市煤气与合成原料气的生产。鲁奇炉运行的稳定性主要受煤质、鲁奇炉设备的整体密封性以及控制系统的可靠性等影响,本文介绍了鲁奇炉的主要结构与工艺特点,从煤质的角度分析了灰熔点、灰含量、煤粒度以及发热量等对鲁奇炉运行稳定性的影响,提出应尽可能降低原料煤的灰含量,控制煤的灰熔点在1300℃以下,保持小于5mm与大于50mm粒度的煤含量分别低于5%且5~50mm粒度的煤含量超过90%为宜,还应优先选择发热量更高的原料煤。

Ti/IrO2-Ta2O5阳极催化降解鲁奇炉煤气化废水工艺的优化及动力学研究

针对鲁奇炉煤气化废水中酚类污染物难降解而无法满足生化处理的难题,采用热化学法制备钛铱钽催化电极(Ti/IrO2-Ta2O5),并将其作为阳极对鲁奇炉煤气化废水进行电催化降解。结果表明,当电流密度为50 m A/cm2、NaCl质量浓度为9.5 g/L、pH为4、降解时间为180 min时,苯酚和COD的去除率较高,分别可达92%和48%。废水色度极大降低,BOD/COD提高至0.42,降解后的废水可满足生化处理要求。动力学研究表明,废水降解过程符合表观一级反应的动力学规律。

鲁奇炉气化废水处理工艺突破方向探讨

介绍了鲁奇炉气化废水处理工艺流程,重点对比分析了国内外酚回收工艺,提出了鲁奇炉气化废水处理工艺的突破方向。

鲁奇炉煤锁气回收鼓风机压缩机工艺比较分析

鲁奇炉为实现连续加煤,在气化炉上部设置了煤锁。煤锁在泄压时要释放大量的煤锁气,其主要成分基本与粗煤气相当,如何有效的回收利用这部分资源来节能降耗提高经济效益是现代煤化工企业面临的现实问题。本文对国内煤锁气压缩机回收和煤锁气鼓风机回收工艺在工艺路线、工程造价、设备维护等方面进行了对比分析,煤锁气鼓风机回收工艺具有良好的可操作性和经济效益。并对煤锁气送锅炉燃烧的投用程序和安全生产保障要点进行了阐述。

汽提蒸汽入鲁奇炉工艺过程危险性分析

针对鲁奇加压气化工艺中,含有氨、硫化氢等可燃成分的汽提蒸汽与氧气混合具有危险性的问题,研究分析了汽提蒸汽进入混合室和气化炉后气体爆炸的可能性,给出了汽提蒸汽允许的最大流量。结果表明,设计工况下,只要汽提蒸汽与中压过热蒸汽混合,就不存在爆炸危险性,同时对水蒸气相变危险性进行了理论分析。研究结论为工程实践汽提蒸汽入鲁奇炉工艺安全设计提供了相关参考和依据。

鲁奇炉造气工艺的改进与分析

本论文主要针对鲁奇炉造气工艺利用低品质的褐煤、采用碎煤固定床鲁奇炉改进加压气化技术,对鲁奇加压气化炉主要操作控制指标进行优化。利用改进后的工艺制取的粗煤气中含有8%～12%的甲烷,气化单元投资仅为气流床气化技术的一半,电耗低,同时可实现焦油、轻油、酚、硫磺、硫酸铵等多联产。

超临界水氧化处理鲁奇炉气化废水的研究

采用240 L/d的连续式超临界水氧化(SCWO)装置对鲁奇炉气化废水进行试验研究,通过实验室设计的高压连续加氧系统和在线温度测量装置,系统研究了废水的反应温度、停留时间、质量浓度等对废水COD、NH3-N和挥发酚去除率的影响,并对氧化自热过程进行了初步探索。结果表明:升高温度和延长反应时间均可促进废水中有机物的分解;随着废水质量浓度的升高,COD去除率增加而挥发酚和NH3-N的去除率有所下降;当温度超过500℃、压力23 MPa、停留时间为68 s时,经处理的废水COD、NH3-N和挥发酚去除率均超过了99.8%。通过高质量浓度鲁奇废水的氧化试验,证明在现有的试验装置上实现过程自热操作是可行的,为过程开发和放大提供基础数据。

煤质变化对鲁奇炉平稳运行的影响及对策

近年来,我国经济发展带动了城镇生活及生产区域的重大变革,这些变革导致对能源形式的需求也发生了变化,以城市为例,煤、气、电等多种形式的能源相互掺杂;尤其是随着新能源的开发,导致我国煤气化工的快速发展,相应地,针对鲁奇炉的技改和生产工艺也在发展,我国虽然蕴含着丰富的煤炭资源,但正因为如此在出现市场变化的过程中,出于经济利益考虑会导致煤炭的来源、质量发生频繁变化。本文的研究内容,是根据针对鲁奇炉中加入煤质的变化,分析不同的煤质对气化过程的影响,并提出相应的策略。

单塔加压汽提装置在鲁奇炉污水处理中的应用

采用新的工艺方法即单塔加压汽提装置处理鲁奇炉煤制气过程中洗涤粗煤气所产生的含高浓度酚及氨等生产污水。该装置工作原理是在较高的温度下H2S、NH3都以游离的分子状态存在于液相中,在热料减压闪蒸和塔底蒸汽的汽提作用下,液相中的H2S、NH3分子由液相转入汽相实现汽提,将污水中的CO2、H2S等酸性气体和氨在同一个加压塔内脱除。处理后的污水进入后续的萃取装置,萃取剂是甲基异丁基酮(MIBK),MIBK对单元酚和多元酚分配系数都较高,萃取效果好,且萃取剂用汽提的方式回收后可再利用。处理后的污水酚、氨、硫化氢及pH值都有显著降低,不仅显著降低了生产成本而且给污水的后续生化处理提供了方便。该方法实践证明对处理鲁奇炉生产污水非常有效。

煤质对加压鲁奇炉运行的影响及相应对策

根据义马气化厂Mark-Ⅳ型鲁奇炉近几年的运行情况,以及实际运行过程中采集到的数据,分析了煤的灰分含量、灰熔点、粒度、发热量以及水分含量对气化运行过程的影响,并提出了相应可行的建议,对鲁奇炉的适宜原料和操作条件的选择具有一定的借鉴和指导意义。

鲁奇炉干馏段内大颗粒煤的热解特性研究

煤热解是煤转换利用的主要方式之一,低阶煤通过热解的方式转化为焦油、焦炉煤气和半焦等产品,大大提高了低阶煤的利用价值。在实际的工业生产中,煤热解所用煤多为大颗粒煤或块煤,挥发分的成分复杂多样,针对这方面的研究相对较少。鲁奇三段炉作为煤热解常用的设备之一,在工业上广泛应用。以鲁奇炉实际运行工况为依据,基于Merrick提出的热解动力学模型,结合煤颗粒内部的传热建立了大颗粒煤热解的综合数学模型;在综合煤热解动力学模型和气固换热模型的基础上建立了鲁奇炉干馏段内煤热解过程的数学模型。应用所建立的数学模型,研究了大颗粒煤在热解过程中的升温特性、挥发分各组分的释放特性以及鲁奇炉干馏段内挥发分各组分的浓度分布特性。模拟结果显示,对于直径为20 mm的单颗粒煤,热传导为热解的限制性环节,煤粒内外的温差由最初的最大温差67℃逐渐减小,加热1 h后煤颗粒内外温差仅为1.71℃,煤颗粒的挥发分产率达到29.2%,占最终产率的89%;挥发分中各组分的析出规律差异较大,焦油和H 2 O的释放速率约为其他组分的10倍;鲁奇炉干馏段(高度为3 m)煤颗粒的热解主要发生在底部0~1 m,对应的温度区间为350~550℃,在0.25~0.6 m床层段挥发分析出速率较快,对应温度区间为430~500℃。

鲁奇炉煤化工废水处理工艺及运行效果

研究介绍了新疆某煤化工企业污水处理厂的工艺流程、处理单元及其设计参数,分析评价了该污水处理厂的处理效果及出水指标,整体工艺流程对COD、氨氮、酚类的平均去除率分别为96.1%、99.3%、99.9%,出水平均COD、氨氮、酚类分别为59、0.84、0.28 mg/L,其中酚氨回收废水经处理后总氮的平均去除率达到82.5%,出水平均总氮为31 mg/L,除离子污染物外各项指标均优于《循环冷却水用再生水水质标准》(HG/T 3923-2007)中的水质标准要求。

对鲁奇炉褐煤气化废水处理问题的探讨

煤制天然气项目大多采用褐煤经低温鲁奇炉气化、变换、净化、合成工艺。但鲁奇加压气化工艺中,反应温度相对较低,故粗煤气中的中间产物较多。粗煤气经过煤气水分离、萃取脱酚和脱氨后,形成处理难度很大的废水。该废水的处理是每个煤制气工厂严重关切的问题,如果能够对该废水特质有清晰的认识,将问题考虑到设计前期,就能够制定出合理的处理方案。

鲁奇炉气化废水中氨氮分析方法的选择

对分析废水中氨氮的纳氏试剂比色法、蒸馏后酸碱滴定法和氨气敏电极法进行了比较,通过分析得出:对于公司废水处理的不同阶段和不同氨氮的含量范围,宜采取不同的分析方法。

鲁奇炉加压气化工艺影响因素分析

鲁奇加压气化工艺是以长焰煤为原料，水煤汽和工业氧气为气化剂生产粗煤气。在气化炉中，根据原料的反应情况可分为灰渣层、氧化层、还原层、干馏层和干燥层5个层。氧化层和还原层统称为气化区，是气化反应的主体。根据反应进程，还原层又分为第一还原层和第二还原层。在气化炉中，沿床层高度煤和煤气的温度是变化的。气化炉工况较好时，氧单位负荷高，煤气出口温度和灰区温度较低，且波动较小。炉温中间高，两头低，汽氧比小。灰渣中碳量少，灰渣粒度大而均匀。生产工艺的影响因素有以下几个方面。

第一代鲁奇炉在褐煤加压气化中的运行状况及技术改进

介绍了国内首套自行设计利用劣质褐煤加压气化制氨工艺鲁奇炉运行的状况及出现的问题。总结了自1972年以来,第一代鲁奇炉在运行中存在的主要问题及相应的技术改造状况,并对鲁奇炉运行存在的问题及发展方向进行了分析和展望。

利用褐煤鲁奇炉与BGL炉碎煤加压气化工艺模拟研究

利用褐煤,在4.0MPa压力下,采用鲁奇炉、BGL炉碎煤加压气化工艺生产粗煤气,应用Aspen plus软件对碎煤加压气化过程的物料平衡、能量平衡进行模拟计算。通过操作条件的界定及关键运行参数的灵敏度分析,对鲁奇炉与BGL炉碎煤加压气化工艺作出较全面的评价。

鲁奇炉运行周期及灰渣含碳量影响因素探讨

探讨了影响鲁奇炉灰渣含碳量和运行周期的原因,并提出了优化鲁奇炉设备的方法,意在实现节能减排的目的。

影响鲁奇炉连续稳定运行的原因及改进措施

鲁奇碎煤加压气化炉具有气化强度高,灰渣残炭少等优点,但是也存在不足之处,严重制约鲁奇气化炉开发利用。本文分析影响鲁奇炉长周期稳定运行的主要原因,并根据影响因素提出相应的改进措施,旨在提高鲁奇气化炉的连续运转效率,以发挥出更高的效能,为我国煤化工企业的发展创造更大的经济效益。