Shell干煤粉气化的模拟与分析

为研究Shell干煤粉气化特点,利用Aspen Plus模拟软件为工具,建立Shell气化炉模型。通过模拟Shell干煤粉气化的压力、氧煤比、蒸汽煤比对气化过程的影响,结果表明,增加压力能够使合成气中的甲烷含量升高,氧煤比和蒸汽煤比对气化温度和合成气组成有重要影响。气化温度随氧煤比的增加而升高,有效气体摩尔分数先增加后减少,蒸汽煤比可以调节气化反应温度。对屯留煤来说,Shell煤气化的最佳氧煤比为0.74~0.80kg/kg,反应温度为1475.6~1580.17℃,最佳蒸汽煤比为0.09~0.13kg/kg,相对应的反应温度为1630.60~1532.11℃。     

单喷嘴干煤粉气化炉的模拟与分析

以Aspen Plus软件为模拟工具,选择反应平衡模型,应用Gibbs自由能最小化方法建立干煤粉气化炉模型并进行模拟研究。模拟分析了气化炉的主要参数（压力、氧煤比和蒸汽煤比）对气化结果的影响,结果表明：压力增加可使甲烷含量增加,蒸汽煤比、氧煤比是影响粗煤气出口温度和组成的主要因素。     

基于Aspen plus研究气化参数对新疆阜康干粉煤加压气化过程的影响

借助Aspen Plus模拟软件,应用Gibbs自由能最小化方法建立新疆阜康干粉煤加压气化模型。研究了气化参数氧煤比、蒸汽煤比和二氧化碳煤比对气化性能的影响。氧煤比增加有效气(CO+H_2)含量存在最大值;蒸汽煤比的增加,合成气中有效气(CO+H_2)和CO含量减少,CO_2和H_2含量增加。二氧化碳煤比对合成气组成影响不大。     

干煤粉气流床制工业燃气气化过程数值模拟

基于Aspen Plus软件,应用Gibbs自由能最小化方法,建立数学模型,对干煤粉气流床气化制工业燃气过程进行数值模拟。模拟计算结果表明,此模型可以比较准确地预测干煤粉气流床气化炉的出口气体成分。基于此模型,分别考察了氧煤比、蒸汽煤比对气化温度和有效气产量的影响,并确定出神华煤种合理的氧煤比为0.8和蒸汽煤比为0.1。     

基于Aspen Plus的循环流化床工业气化炉模拟

循环流化床煤气化炉在工业应用过程中,由于试验煤种及操作条件的多样性,通过试验法优化操作过程所需周期较长、成本较大。因此以大量工程数据为边界条件,基于Gibbs自由能最小化原理,利用Aspen Plus对气化过程进行模拟,通过灵敏度分析,研究了单因素氧煤比、蒸汽煤比、气化压力、空气/蒸汽预热温度变化对气化指标的影响;并运用正交实验,研究了以上4种因素共同作用的结果。研究结果表明:氧煤比增加使有效气(CO+H_2)含量、冷煤气效率先增加再减小,并在0.45~0.50kg/kg时取得最大值;蒸汽煤比增加使煤气热值和气化温度减小,对有效气含量基本没有影响;气化压力增加使煤气热值和气化温度增加;空气/蒸汽预热温度增加使气化温度、有效气含量、冷煤气效率增加,煤气热值减小。通过正交实验综合分析,氧煤比和空气/蒸汽预热温度对气化指标的影响较为显著,两者对气化指标的影响趋势基本一致;蒸汽煤比主要影响煤气热值,而气化压力主要影响比氧耗,对其他指标影响较小。     

GSP气化炉苛刻工况阀门的应用及国产化

神华宁夏煤业集团烯烃一分公司气化装置采用德国西门子加压气流床干煤粉气化工艺技术(以下简称GSP),具有煤种适应性宽、碳转化率高、有效气产率高和氧耗低等优点。该干煤粉气化工艺大致可描述为:合格的干煤粉由煤粉制备系统的低压煤仓(压力约0.5k Pa),经气力输送系统(压力约0.7MPa)的冷氮输送至气化的低压煤粉仓(压力约1.5k Pa),然后靠重力进入到煤锁斗,锁斗进行加压至4.5MPa然后输送至气化炉的给料容器(4.5MPa),最后利用给料器和气化炉的差压通过3条煤粉管线输送至气化炉(3.8MPa)进行燃烧反应,产生合成气、黑水和煤渣;合成气经过洗涤除尘后送至下游变换装置。黑水经过闪蒸、过滤之后进入到气化装置循环水系统,进行再循环使用。     

基于ASPEN PLUS的固定床纯氧连续气化炉的模拟

以过程模拟软件Aspen Plus为工具,建立了固定床纯氧连续气化的数学模型,模拟了固定床纯氧连续气化过程;并利用该模型研究了随蒸氧比与气化压力变化对气化指标的影响;结果表明:同一原料煤,随蒸氧比增加,煤气有效气含量降低,蒸汽分解率下降;随气化压力增加,煤气有效气含量降低,蒸汽分解率下降,但煤气中由甲烷化引起CH_4含量增加。     

固定床纯氧连续气化炉的模拟

文章以过程模拟软件Aspen Plus为工具,建立了固定床纯氧连续气化的数学模型,模拟了固定床纯氧连续气化过程;并利用该模型研究了随蒸氧比与气化压力变化对气化指标的影响。结果表明同一原料煤,随蒸氧比增加煤气有效气含量降低,蒸汽分解率下降;随气化压力增加,煤气有效气含量降低,蒸汽分解率下降,但煤气中由甲烷化引起CH4含量增加。     

粉煤气化工艺过程的模拟研究

借助Aspen Plus模拟软件,对粉煤加压气流床气化工艺进行研究。采用工业数据,对计算模型进行验证,发现计算结果与实际生产运行数据基本吻合,有效合成气最大相对误差不大于3%。研究表明,氧煤比和蒸汽煤比对气化性能的影响较大,随着蒸汽煤比的增加,有效气成分降低;随着氧煤比的增加,有效气含量存在最大值,同时冷煤气效率也存在最佳值。此外,气化温度随氧煤比的增加而增加,随蒸汽煤比的增加而降低。     

整体煤气化燃气-蒸汽联合循环气化单元模拟

基于化学平衡 ,建立了气流床干煤粉气化的数学模型 .模型计算结果与工业结果基本吻合 ,表明对于气流床干煤粉气化这样的高温反应过程 ,可以用化学平衡的方法近似模拟 .通过分析工艺条件对气化结果的影响 ,发现蒸汽煤比和氧煤比起着调节原煤热值在化学能和物理显热之间的分配的作用 .在联合循环发电 ,可以通过蒸汽煤比和氧煤比的改变 ,调节燃气轮机与蒸汽轮机之间的能量分配关系 .     

气流床粉煤气化性能模拟分析

基于Aspen Plus工作平台,运用Gibbs自由能最小化原理,对气流床粉煤气化过程进行了数值模拟,并对流程算法进行了改进。研究了氧煤比、蒸气煤比、压力及粉煤粒径对气化炉出口气体组成、温度、冷煤气效率、碳转化率及有效气产率的影响。结果表明：模拟值和实验值有良好的相似性;氧煤比对气化进程的影响较蒸汽煤比及其它操作条件更为显著;并确定了模拟煤种的最佳氧煤比是0．70～0．80kg／kg,气化炉出口CO＋H2的最大干基体积分数为96．48％,冷煤气效率最高为83．56％,最大有效气产率为1．74m^3／kg;氧煤比每升高0．1kg／kg,气化炉出口温度升高约40℃,而蒸汽煤比每升高0．1kg／kg,气化炉出口温度降低约8℃。     

干煤粉加压气化装置控制系统研究

以干煤粉加压气化技术为基础,分析该类型气化装置的运行特点和控制要求,重点讨论气化炉负荷控制和合成气质量控制的关系,提出氧气流量作为气化炉负荷控制主控变量、氧煤比作为合成气质量控制主控变量的控制策略,并制定详细的控制系统设计方案。     

Carbon conversion in an atmospheric-pressure entrained coal gasifier

Entrained gasification tests with a Utah high-volatile bituminous coal were performed at atmospheric pressure to assess the influence of particle size, coal feed rate, steam-coal ratio and oxygen-coal ratio. Independent argon-carbon balance and ash balance methods were used to evaluate carbon conversion, with good agreement observed between the methods. A higher O₂-coal ratio and finer particles increased the carbon conversion. Carbon conversion and hydrogen formation showed little dependence on the amount of steam injected in the secondary stream, indicating minimal steam-coal reaction. When the coal feed rate was varied from 23 to 27 kg h⁻¹, a small increase in carbon conversion was observed with no significant change in the gas composition.     

国内干粉气流床煤气化技术的工程化应用现状与展望

回顾了我国引进壳牌和GSP干粉气流床煤气化技术以及自主开发HT-L、WHG等煤气化技术的历程;分析了国内各种粉煤气化技术的工业化应用现状;提出了干粉气流床气化技术发展过程中需要解决的若干问题;展望了粉煤气化技术的工程化应用的前景。     

GSP干煤粉气化装置试车总结

概述了GSP干煤粉气化技术的发展、工艺和特点,介绍了引进该气化技术建成的GSP干煤粉气化装置在试车过程中出现的粉煤密相输送不稳定、点火烧嘴检测不到火焰、水冷壁超温和黑水系统工艺波动大等主要问题.采取相应的整改措施后,单台炉最长运行时间可达到63 h.     

合成氨煤气化工艺评述及工艺方案的选择

对比分析国内以煤为原料生产合成氨的煤气化工艺,主要对常压固定床富氧连续气化、恩德炉粉煤气化、灰熔聚流化床粉煤气化、德士古水煤浆加压气化、壳牌干煤粉加压气化以及拥有我国自主知识产权的多喷嘴对置式水煤浆气化、四喷嘴对置式干粉煤加压气化和两段式干粉煤加压气化等煤气化工艺从煤质要求、煤种适用范围、工艺操作条件、有效气含量、消耗情况与气化效率、环境影响等方面进行评论。结合项目所在地地理位置、煤质条件和经济环境等因素,选择合成氨煤气化技术为常压固定床富氧连续气化技术。     

神华宁煤GSP气化炉煤粉流量控制系统改造

神华宁煤集团煤基烯烃项目采用GSP干煤粉加压气化技术。针对该技术在开车中出现的问题,进行了大量改造,其中最核心的是借鉴其他干煤粉气化技术进行的煤粉进料系统的改造,由西门子的压差控制进料改为流量控制,彻底改变了西门子进料系统的控制方式。     

浅析安徽省煤化工及煤气化的发展历程

通过55年不断对煤气化技术进行改造和原料结构调整,安徽省化肥行业现主要以煤为原料制取合成氨、碳酸氢铵、尿素、硝酸、甲醇以及煤制油、煤制烯烃等化工产品,先后采用了GSP、德士古炉、富氧连续气化、恩德炉、多元料浆、焦炉气转化、CO2焦化制气、Shell粉煤气化、航天炉、四喷嘴气化炉等技术。针对当前煤化工行业存在的产能过剩、重复建设、同质化竞争等问题,应以提高能源利用率和实现关键设备自主生产为突破口,提升管理水平和技术创新能力,使煤化工产业由大宗化向精细化、差异化转变。     

干法进料加压粉煤气化制合成气

干法进料加压粉煤气化工艺具有氧耗低、煤种适应广、冷煤气效率高等优点，国内宜先从中间试验起步进行工艺和工程开发。在气化炉结构方面，立式炉（与ＧＳＰ炉相似）结构简单，国内工作基础较好，宜作为干粉气化的基本炉型。