Lurgi和Shell煤氣化生產(chǎn)合成氣分析
作者/來源:王乃繼,徐振剛,步學(xué)朋,紀(jì)任山,王昕,王緯 (煤炭科學(xué)研究總院北京煤化工研究分院,北京 100013 日期: 2004-07-16 點(diǎn)擊率:2002
常規(guī) Lurgi 固定床加壓氣化是為人們所熟知的第二代氣化技術(shù),國(guó)內(nèi)外擁有為數(shù)較多的用戶; Shell 干煤粉氣流床加壓氣化屬于第三代新穎氣化技術(shù),也是迄今為止在世界范圍內(nèi)得到公認(rèn)最為先進(jìn)的煤氣化技術(shù),發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。本文對(duì) Lurgi 和 ShellL 生產(chǎn)合成氣的過程進(jìn)行分析和對(duì)比,通過揭示兩種技術(shù)的本質(zhì)和規(guī)律,為用戶選擇氣化技術(shù)、選擇煤種和改善操作提供參考依據(jù)。
1 Lurgi 固定床加壓氣化
1.1 氣化原理
Lurgi 固定床加壓氣化遵循固態(tài)排渣固定床(也稱移動(dòng)床)煤氣化方法的一般規(guī)律,通常以塊煤( 5 ~ 75mm )、焦炭塊或型煤(煤球)作原料,要求原料煤的熱穩(wěn)定性高、反應(yīng)活性好、灰熔融性溫度高(高活性煤,軟化溫度( ST )大于 1200 ℃,低活性煤最好高于 1400 ℃)、機(jī)械強(qiáng)度高、不粘結(jié)(或弱粘結(jié))等。出于經(jīng)濟(jì)性及減少機(jī)械故障率考慮,對(duì)煤的灰分及水分含量也有所限制(通常兩者均應(yīng)小于 20 %)。
在 Lurgi Mark 型系列氣化爐內(nèi),煤料自下而上大致可分成灰渣層、第一反應(yīng)層(即氧化層,放出熱量,生成 CO2 )、第二反應(yīng)層(即還原層,吸收熱量,生成大量 H2 和 CO )、甲烷層(生成甲烷)、干餾層和干燥層等 6 個(gè)理論層。但實(shí)際上,各層之間可能并不存在明確的分界線,原因在于氣化爐內(nèi)的情況復(fù)雜,大部分反應(yīng)相互交融在一起。氣化爐內(nèi)料層的溫度變化情況如圖 1 所示。
1.2 氣化過程的影響因素
1.2.1 煤種
國(guó)內(nèi)外氣化界曾對(duì) Lurgi Mark 型氣化爐的煤種適應(yīng)性作過大量研究。本文....