裂解煤制乙炔的热等离子体发生器概述

热等离子体具有高温、高焓值和高反应活性等优点,可以用于裂解煤制取乙炔的工艺中。目前已运行的一些等离子体裂解煤制乙炔装置已经达到了中试规模。在此工艺流程中等离子体发生器是核心。介绍了一些裂解煤制乙炔工艺常见的热等离子体发生器,主要是电弧等离子体发生器,其中着重介绍各种类型的直流电弧等离子体发生器,包括直线式、同轴式和V型等离子体发生器。简述了多孔阳极等离子体发生器以及煤制乙炔等离子体发生器所面临的一些问题。     

等离子体裂解煤制乙炔技术与煤种适宜性研究

等离子体裂解煤制乙炔作为一种洁净和有效利用煤的现代化学工程方法,有很好的应用前景。阐述了等离子体裂解煤制乙炔的基本原理与实验流程,分析比较了几种典型煤在等离子体裂解煤制乙炔中的适宜程度,以及国内等离子体技术的研究与应用情况,提出了等离子体裂解煤制乙炔亟待解决的关键技术问题。     

等离子体裂解煤制乙炔的工程化进展

简述了等离子体裂解煤制乙炔的原理和工艺流程,介绍了在工程化过程中遇到的问题和研究进展及国内外中试水平上实验装置及其运行情况。     

等离子体裂解煤制乙炔技术的研究进展

回顾了国内外等离子体裂解煤制乙炔的研究概况,介绍了国内近年来在理论研究和试验研究方面取得的进展,分析了该工艺的经济效益和社会效益,对等离子体裂解煤制乙炔主要技术瓶颈和成果进行了讨论,提出了下一步的研究方向。     

等离子体裂解煤制乙炔工艺中淬冷过程的模拟

等离子体裂解煤制乙炔工艺有较大的工业价值,淬冷工段是保证乙炔收率的关键工段之一。研究通过自主设计的实验装置,进行等离子体裂解煤粉制乙炔的实验。以热力学计算、淬冷时温度变化规律和淬冷时裂解气主要化学反应动力学的计算为基础,建立等离子体裂解煤制乙炔体系淬冷过程的数学模型。进一步根据所建立的数学模型探究淬冷过程主要参数如淬冷速率、淬冷前温度对淬冷后组分组成的影响,并给出各参数的合理范围,为淬冷过程的优化提供重要的参考。     

热等离子体裂解煤制乙炔下行反应器的研究进展

从反应器的工艺开发角度探讨了热等离子体裂解煤制乙炔下行反应器的研发进程,分析了热等离子体裂解煤制乙炔的快速连串反应特点,对比了下行及上行两种不同类型反应器对能耗及乙炔收率的影响,评述了下行床传递性能的显著优点,进而从超短接触反应、高乙炔收率与流体动力学角度出发指出了热等离子体下行床的集成工艺是裂解煤制乙炔工艺的合理选择。最后提出了制约该工艺实际连续生产的严重结焦难点与解决的方法。     

煤等离子体热解制乙炔工艺的工程探讨

与传统的煤 炼焦 电石 乙炔的工艺路线相比 ,等离子体裂解煤制取乙炔工艺是一项具有广阔工业前景的新技术 ,它的工业化将推动煤的优化利用。分析了煤和等离子体射流的混合情况、反应时间及急冷方式对乙炔收率的影响 ;探讨了等离子发生器的热效率、成流气的初始温度、反应器的热损失、反应生成物余热回收率、残渣分离、反应气的分离和精制以及成流气的循环能耗等 7因素对等离子体热解煤制乙炔能耗的影响以及长周期生产的影响因素 ;提出了煤间接等离子体热解制乙炔工艺的思路 ,可以克服煤直接等离子体热解制乙炔工艺中的部分缺陷 ,消除煤种对裂解原料的限制。     

氢等离子体裂解煤制乙炔的研究进展

论述了氢等离子体裂解煤制乙炔的原理,介绍了国内中试规模的实验装置及相关的工艺操作条件,提出了反应器结焦原因及清焦方法。     

热等离子体转化煤的研究进展

介绍了热等离子体裂解煤制乙炔、富勒烯、碳纳米管和炭黑,以及热等离子体煤气化制合成气的原理、研究现状、存在的主要问题及发展前景。指出热等离子煤转化是一种高效、洁净的技术,在煤化工等领域具有巨大的应用和发展空间,尤其是热等离子体裂解煤制乙炔联产氢与纳米碳材料工艺,值得重视和开发。     

等离子体法煤制乙炔有望取代电石法

采用等离子体法进行煤转化制取乙炔获得了一系列突破，太原理工大学建立了我国首套具有自主知识产权的等离子体热解煤制乙炔实验装置，而世界功率最大的等离子体裂解煤制乙炔实验装置也在中科院等离子体所建成。     

热等离子体热解煤焦油制乙炔

利用热等离子高温、高焓等特性热解煤焦油制乙炔是一条清洁高效的乙炔生产技术。在实验室对热等离子体热解煤焦油反应中的原料进样温度、反应气氛、输入比焓等关键因素展开了研究。结果表明,热等离子体可将煤焦油直接转化为乙炔及其他小分子气态产品,预热煤焦油可改善其流动性从而提高煤焦油和等离子体射流的初始混合效率;氢等离子体的加入可显著提高煤焦油转化率和乙炔收率并减少结焦;随着输入比焓的增加,煤焦油转化率、乙炔收率和气态产品总收率均得到提高。在实验中得到的煤焦油转化率最高为86.3%,乙炔收率最高为24.6%,气态产品总收率最高为51.7%。煤焦油在热等离子体的热解过程中副产乙烯,乙烯收率达到7.9%。乙炔收率和乙烯收率的比值可用于预测气相体系温度。     

热等离子体煤制乙炔裂解气烃类循环过程分析

针对等离子体煤裂解制乙炔过程, 提出了将过程裂解气中副产的烃类分离, 循环输入等离子体反应器的新型工艺流程。基于新疆天业2 MW示范平台装置的典型运行参数, 采用热力学分析手段, 理论上分析了该工艺流程对于体系乙炔产量、单位质量乙炔煤耗和裂解电耗等的影响。结果表明, 裂解气烃类循环可以有效提高裂解气中乙炔浓度和产率, 同时减少煤粉输送气等流程气体的使用。典型操作条件下, 采用裂解气烃类循环工艺可以增加35.6%的乙炔收率和13.4%的氢气收率, 降低30%的单位乙炔煤耗和裂解电耗, 是高效可行的优化方案。     

热等离子体裂解煤一步法制乙炔关键技术及过程经济性分析

热等离子体裂解煤一步法制乙炔过程为煤的直接化工利用提供了一条绿色、清洁和高效率的转化途径。基于兆瓦级热等离子体裂解煤反应器的研发,概述了已有的基础和工程研究成果,并重点从高效气固混合、结焦控制以及反应器优化与放大3个方面探讨了反应器的一些关键技术问题。从反应系统角度出发,基于对该过程的物料、能量衡算和经济效益分析结果,指出能量和物料的综合利用是该过程经济性的保证。     

煤在等离子体热解制乙炔工艺过程优化研究

煤等离子热解制乙炔工艺是传统电石法制乙炔的潜在替代新工艺,对该工艺过程进行优化是研究的重要方向。首先建立煤在等离子体热解制乙炔反应器数学模型并进行数值模拟,然后通过反应器结构优化、采用惰性隔离气体及工作气体再循环等措施,能使煤在等离子体热解制乙炔工艺过程连续运行时间延长2倍左右,乙炔转化率提高10%左右、降低了乙炔比能耗5%左右。     

煤在H2/Ar电弧等离子体中的热解

煤在电弧等离子体中的化学反应极其复杂 ,受到多种因素的影响和制约 .对宝德煤在电弧等离子体射流中热解反应的研究表明 ,随着煤比焓的增加 ,煤的转化率增加 ;随着煤在射流中的浓度增加乙炔的产量增加但乙炔的收率却在减小 .提出了煤在电弧等离子体射流的化学反应机理模型 ,并进行了数学推导 ,合理解释了实验现象 ,证明了该机理模型的合理性     

煤在等离子体中热解直接生产乙炔

煤在富氢热等离子体中热解直接制取乙炔，是一条具有潜在工业发展前景的新工艺路线。最近发表的该技术的技术经济评价报告表明：等离子体热解煤直接制乙炔的生产成本与传统的水解电石法的乙炔成本基本相同，但新技术对环境没有污染，新技术的经济可行性在很大程度上取决于乙炔的最大收率及单位体积乙块的能耗，而这两个指标又由工艺条件（等离子体发生器和煤热解反应器的结构及氢气源成本等）和煤的性质决定。本文对国外在这一领域的工作进行了全面的评述，并扼要介绍了我们自己的研究工作。