喷嘴结构对粉煤气化过程影响的数值模拟

为研究气化喷嘴对气流床干煤粉气化炉气化过程的影响规律,并对喷嘴结构进行优化,针对具有不同煤粉通道旋转角θ和旋流叶片安装角度α值气化喷嘴的气化炉建立三维模型并进行数值模拟。通过冷态模拟发现：气化室内流体的速度场主要受α值的影响,而θ值对气化室内煤粉颗粒的质量浓度影响更加明显。当θ=60°、α=30°时,煤粉颗粒的弥散性最好,气化室内流体的速度分布、煤粉颗粒的质量浓度以及气化剂分布更加均匀,有利于气化炉气化效率的提高。取喷嘴结构参数θ=60°、α=30°的模型进行气化过程热态模拟,辐射传热采用P-1模型、湍流-化学反应过程采用EDC模型、脱挥发分采用Two-Competing Rates模型。模拟结果显示,该喷射条件下气化室内的流场分布好,气化效率高,合成气有效气组分CO+H₂总摩尔分数达到91.6%,碳转化率达到98.11%。     

微波固体流量计在煤粉测量中的应用

大型燃煤机组直吹式制粉系统中,各煤粉管道之间煤粉分配不均时,可能出现煤粉浓度、流速波动,使燃烧效率降低,NOX排放增加并且使锅炉故障率增高.通过应用微波固体流量计,提高煤粉流量(浓度)以及风量(速)的测量精度,实现各煤粉管煤粉浓度和风量(速)的平衡调节,改善燃烧质量,使燃烧器在最佳风煤比工况下运行,降低能耗,减少污染物的排放.     

活性炭辅助微波气化无烟煤-烟煤混合物

以贵州省六盘水地区无烟煤-烟煤混合物为原料,活性炭为传热介质,微波为辅助介质,水蒸气为气化剂,探索无烟煤-烟煤气化的最佳工艺条件。采用煤质活性炭,先确定煤与活性炭的最佳质量比为1:3。经过单因素实验分析微波功率,反应时间,水蒸气流量,煤和活性炭总量这四个因素对气化率指标的影响。根据单因素实验得出的结果,设计四因素三水平正交试验。以功耗为指标选择出能耗最低的最佳气化条件为:煤与活性炭的总量为5g,水蒸气流量为63.41g/h,微波功率为540W,气化反应时间为280s。在此条件下气化反应能耗为232.615kJ/g。此气化方法操作简单、气化速度快、能耗较低、经济性较好。     

干煤粉气化技术及优势

干煤粉加压气化技术是一种重要的煤气化技术,本文从干煤粉气化技术的原理。以及技术特点和优势等方面说明干煤粉气化技术的重要性。     

LNG接收站内天然气流量测量准确度研究

LNG接收站内涉及到天然气的计量主要有LNG到港计量、外输流量计量、储罐罐存计量和增压气化过程中的流量计量。LNG到港计量和外输流量计量用于贸易交接,对交接双方的经济利益影响很大,要求计量结果准确可靠。外输流量计量中,气质分析过程中产生的密度误差可能引起较大的流量测量误差。储罐罐存计量可能由于存在检定时对体积的赋值不准引起较大的盘库误差,建议投用后根据实际条件重新进行校验,减小测量误差。增压气化过程中的流量计量由于不同LNG存在密度差异,利用文丘里流量计测量质量流量容易造成较大的测量误差。     

延川南煤层气田防煤粉工艺技术现状及建议

针对延川南煤层气田在排采过程中出现的部分排采井煤粉卡泵的现状,开展了延川南煤层气田防煤粉工艺技术适应性分析。介绍了延川南煤层气田防煤粉工艺技术现状,对目前防煤粉工艺应用效果进行分析,指出了防煤粉工艺存在的问题及相应的对策。研究结果表明:大部分卡泵井日产液量低于1 m3,造成泵筒及油管内煤粉的沉降速度大于上升速度,单一防煤粉技术很难从根本上解决问题,宜采用"低排量举升工艺参数优选+防砂(防煤粉)排采泵组合防煤粉工艺"。实现既防止大直径的砂子或者煤粉颗粒进入泵筒,避免煤粉卡泵,又将小直径砂子或者煤粉颗粒排出地面,延长排采井的检泵周期的目的。     

煤层气储层煤粉运移规律试验研究

在研究煤粉形成及运移规律的基础上,通过室内人造裂缝的方法,开展了不同粒径的煤粉在不同裂缝宽度、不同流动速度下的运移规律试验,研究了裂缝宽度、流动速度、煤粉粒径与出粉量、渗透率的关系,对制定生产中煤粉控制措施具有重要的指导意义.研究结果表明,随着流量的增大,煤心出口端煤粉含量增多,煤岩的渗透率下降,渗透率伤害率升高;在排...     

水煤浆气化工艺中的仪表选型

依据GE德士古水煤浆气化工艺的特点及要求,参考国内外标准规范,综合项目实际经验,介绍了水煤浆流量计与切断阀的选型、氧气流量测量与控制阀的选型、炉膛与炉壁温度测量仪表选型、合成气放空控制阀的选型、黑水流量测量及控制阀选型、其他相关仪表的选型和注意事项等。应从设计中不断优化仪表选型方案,为气化装置的安全稳定运行提供保障。     

新型非插入式流量测量原理的研究

非插入式流量检测方法在不破坏系统工作状态的情况下,可对化工生产进行流量测量以及化工管道系统故障诊断、故障定位。该非插入式测量方法利用变形法原理,采用应变测量技术测量重力场下流体对管道作用产生的应变,推导出应变率与质量流量的关系;结合弹性力学和材料力学推导出管壁应变差与质量流量存在典型的线性关系;然后运用Workbench建立仿真模型并通过单向流固耦合的仿真方法,对理论计算进行验证;最后在管路综合特性实验台布置应变片连接到uT7110Y静态应变仪,记录相应数据,根据数据拟合结果说明应变差与质量流量具有很好的线性关系,能够利用该特性进行非插入式质量流量的测量。     

质量流量计在成品油码头装船计量控制中的应用

流量的准确测量是贸易交接和工业控制中的一个很重要的环节,炼厂成品油码头装船计量控制系统几年来逐步用质量流量计取代传统的容积式和速度式流量计,大大提高了出厂计量的精度和自动化水平。本文着重介绍了美国罗斯蒙特U型管式和德国科隆直管式质量流量计的工作原理和工作特性,描述了成品油出厂质量流量计计量系统的设置及数据流向,分析了安装、温度、压力等因素对质量流量计计量精度的影响,并提出了切实可行的解决问题的方法。通过质量流量计在码头成品油装船控制系统中的应用,阐述了质量流量计在高精度和流量测量中的重要作用。     

蒸汽质量超声流量计的应用

针对Shell煤气化汽包大小室间流量测量的重要性及工况的特殊性(高温,高压,双向流量),提出采用三声道蒸汽质量超声波流量计作为测量仪表,详细介绍了蒸汽质量超声流量计的测量原理、特点、安装技术要求和应用注意事项,并和其他流量计的技术参数进行了对比,证明其具有双向流量测量、无压力降、维护少、范围度宽、适用温度高等特点。给出了其在项目中的成功应用案例。     

水煤浆气化制氢技术的SWOT分析及建议

为了满足炼油企业日益增长的氢气需要,近年来国内有些炼油企业正在建设或规划建设煤制氢装置,一般采用水煤浆气化制氢技术.使用态势分析法（SWOT）简要分析了水煤浆气化制氢技术的优势、劣势、机会和威胁.分析认为,水煤浆气化制氢的优势在于所用原料廉价易得,劣势主要为投资高、污染高、可靠性差.炼油企业迫切需要大量低成本氢气,同时国家也存在发展水煤浆气化等洁净煤技术的动力,这是水煤浆气化制氢技术发展的外部机遇,但水煤浆气化制氢技术也面临着温室气体减排以及天然气制氢竞争的挑战.建议通过规划建设区域性氢气管网以及优化水煤浆气化制氢技术工艺等方式,扬长避短更好地发展和利用水煤浆气化制氢技术.     

新型煤气化制甲醇实训仿真工厂设计

为了满足煤化工企业及职业院校培养学员的实践能力及职业能力需求,在全数字仿真系统的基础上设计了基于半实物仿真技术的600kt/a新型煤气化制甲醇实训仿真工厂。该仿真工厂由新型煤气化制甲醇流程工艺实训系统、仿真培训（OTS）软件系统和DCS中控室系统三大部分组成,每个部分又可分为若干子系统,在功能上能进行开停车、正常工况等操作。该仿真工厂对现代煤化工工艺过程、动态操作、自动化检测传感执行装置及DCS进行仿真模拟,具有节能、环保和本质安全的优点,已成功用于石化企业及院校操作技能培训与技能考核。     

利用Aspen Plus对粉煤气化与水煤浆气化过程的模拟分析

基于Aspen Plus模拟软件,建立了粉煤气化和水煤浆气化过程模拟的模型,选择反应平衡模型以及合适的反应模块,应用Gibbs自由能最小化方法分别对宁夏宁东矿区的三种煤进行气化模拟,参照实际生产指标建立模型,将模拟计算的结果与实际生产中所产粗煤气组分进行比较,结果吻合较好。故该模型对于指导实际生产及预测煤种气化产物具有一定的意义。     

辽河油区煤炭地下气化技术分析与实践

在介绍煤炭地下气化技术基本原理的基础上，根据辽河盆地东部凹陷小龙湾地区煤层地质概况．试验区录井、测井、试采成果及预测结果，通过对煤炭地下气化技术的可行性分析，认为该区块煤炭资源丰富，煤层割理发育，孔渗条件较好，具备开展该技术试验的储层条件。对部署的资料井——小M2井进行了施工前的风险及难点分析，通过钻井施工技术实践，进一步落实了该区块的地层构造、煤层分布及延伸情况。获取了煤层实际样本资料（取心），为煤炭分析化验及物理模型提供了数据资料。探索性地总结分析了在煤炭地下气化钻井施工技术中具有一定代表性的问题，并采取了相应的技术措施，为煤炭地下气化技术发展提供了宝贵的研究思路，并积累了现场经验。     

赤铁矿作用下煤化学链气化过程碳氮元素转化机理

以赤铁矿为载氧体,利用流化床反应装置比较传统煤气化与化学链煤气化的不同特性,同时研究气化温度、水蒸气流量、赤铁矿/煤比(即氧/碳摩尔比)、燃料种类等反应条件对化学链气化特性的影响,并分析气化反应后载氧体基本特性的变化。结果表明,化学链气化呈现2个不同的反应阶段。在初始的挥发分析出阶段,还原性气体与载氧体、NOx的氧化还原反应对碳、氮元素的转化具有重要影响,NO和N2O均明显析出;在煤焦气化阶段,载氧体能够提高半焦反应活性、促进半焦气化和N2O生成,N2O是主要的NOx产物。赤铁矿载氧体中的Fe2O3在气化过程被还原、部分转化为Fe3O4,未发现载氧体烧结现象。     

宁东煤气化细渣固相碱熔制备单一相A型沸石

以宁东煤气化细渣(CGS)为原料,采用固相碱熔方法制备单一相A型沸石,对固相碱熔过程中碱与煤气化细渣质量比(m(NaOH)/m(CGS))、固相碱熔温度、水热反应时间、水热反应温度、去离子水体积与起始反应混合物质量之比(简称液/固比,mL/g)等反应条件进行优化研究。采用X射线粉末衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、比表面积分析(BET)等原位技术对由煤气化细渣合成的A型沸石进行表征。确定了固相、绿色合成制备单一相A型沸石的最佳条件。结果表明：当m(NaOH)/m(CGS)为1.2、固相碱熔温度为823 K、水热反应温度为353 K、水热反应时间为12 h、液/固比为4.5 mL/g时,所合成的A型沸石相对结晶度最高达到93.1%,其阳离子交换能力(CEC)为268.4 mmol/100 g,BET比表面积为61.1 m2/g。     

Gasification property of coal–oilfield wastewater–slurry and microscopic mechanism analysis

Oilfield wastewater was used to prepare coal slurry, which is called coal–oilfield wastewater–slurry. The gasification properties of coal–oilfield wastewater–slurry and coal water slurry were studied by using the thermogravimetry method, and the promoting effect of oilfield wastewater on gasification was also determined at the micro level. Results showed that coal–oilfield wastewater–slurry and coal water slurry both exhibited a similar gasification process. However, compared with coal water slurry, all the gasification parameters of coal–oilfield wastewater–slurry were better, thereby suggesting that oilfield wastewater play a positive role in promoting gasification. Sodium ions and potassium ions were distributed on the coal particle surfaces and also in the pores, and they provided active sites and enhanced the gasification activity.     

煤气化耦合C_1合成反应热力学分析

提出了"煤气化与C1合成叠加耦合"的新工艺思想,即在煤气化过程中,使新生态的H2和CO在具有丰富孔隙结构的煤表面直接进行C1合成,并对这一新工艺进行了热力学分析。通过化学平衡的热力学分析发现,反应体系的独立反应数为9;生成各种烃的反应的吉布斯自由能变随温度变化的曲线斜率均为负值,升高温度有利于生成碳原子数多的烃,降低温度有利于生成碳原子数少的烃;平衡组成中C2～4烃的含量在900 K左右出现最大值;压力在一定范围内对平衡组成的影响比较明显,适当升高压力可提高烃的含量;增大n(H2O)∶n(C)不利于烯烃的生成。     

一种同种测量流量和含水率的电导式传感器

介绍了一种可同时测量油水两相流流量和含水率的电导式传感器的结构，该传感器由6个圆环形不锈钢镶嵌在绝缘的管道内壁上构成，流量是通过对传感器内上下游检测电极对所检测到的流体流动噪声进行互相关运算来获取的。含水率是通过油／水混合相的电导与其中水相的电导相比来获取的，对传感器测量流量和含水率的原理进行了介绍，对电导式传感器在多相流模拟井上的流量测量和含水率测量的动态实验结果进行分析。动态实验表明，该传感器能在油水两相流中同时测量流量和含水率。