碳化硅冶炼炉逸出气体的组成及理化性质研究

利用自行发明的多热源碳化硅冶炼炉，以煤（或焦炭）和石英砂为原料合成SiC，同时伴生大量副产品可燃性气体，研究了煤种和冶炼工艺对燃气的组成及酸碱性的影响，并对经济效益进行分析。结果表明，燃气中以CO气体为主，平均含量可达70％，CO＋H2平均含量达85％，CO＋H2＋CH4平均含量达90％，使用无烟煤、烟煤焦炭或焙烧料法可提高合成气中CO含量，若燃气用于火力发电可节约25．8％的电费成本。     

昭通褐煤半焦气化特性的研究

以O2/水蒸气作为气化剂,对褐煤半焦气化过程进行实验研究.结果表明,随着气化温度的提高,在生成的煤气组成中CO和H2含量增加,而CO2和CH4的含量减少,煤气热值和合成气产率均增加;在温度一定时,随着氧气流量的增加,煤气中CO含量和H2含量先增加然后逐渐减少,CO2含量增加,CH4含量减少,煤气热值和合成气产率均存在一个最大值.     

熔融气化炉直接还原新工艺模拟试验研究

介绍了为验证富氧熔融气化炉直接还原新工艺可行性所进行的模拟生产性试验研究．并对H2及CO的还原能力、竖炉还原煤气中H2／（H2＋CO）比值、适当延长球团在炉内停留时间、增加氧耗和燃烧强度、加大煤气流量、提高煤气的功能和穿透能力等影响球团充分还原的因素进行了讨论，为工程设计和生产实践提供了依据．     

以CO_2和H_2O为气化剂的煤焦气化模拟

基于整体煤气化联合循环和燃料电池发电技术,利用固体氧化物燃料电池产生的高温、高纯度CO2与H2O作为煤焦气化的气化剂,运用Aspen Plus模拟软件平台基于Gibbs自由能最小化方法对煤焦的H2O-CO2共气化反应进行了模拟计算。考察了O2流量、H2O流量、CO2流量、预热温度、操作压力、反应温度对气化反应合成气组成和煤气低位发热量的影响。结果显示:通过调节O2流量,得出O2的最佳流量为20 kg/h,此时反应温度和合成气低位热值处于最高值;分别增加水蒸气流量和CO2流量都使反应温度降低,且使反应活性降低导致合成气低位热值降低,所以合理控制水蒸气和CO2流量至关重要;降低操作压力会降低合成气的低位热值,但相对于物料流量改变,影响较小;CO2预热对煤气低位发热量的影响要小于O2的预热效果。     

GE水煤浆气化炉动力学建模与分析

利用未反应芯缩核模型建立了GE气化炉内气固反应的动力学模型,依据"小室模型"进行了气化炉中物质的质量和热量衡算。模型计算结果与文献值进行了对比,气化炉出口主要气体摩尔分数最大误差不超过2%,表明模型具有一定的合理性。分析了不同氧煤比、水煤浆浓度对合成气组成、温度及冷煤气效率的影响。研究结果表明:随着氧煤比增加,CO含量增加,H2含量减少,CO2含量几乎不变,冷煤气效率先增加后减少,其变化范围为74%~79%;随着水煤浆浓度增加,CO含量增加,H2和CO2含量有所降低,冷煤气效率变化不明显。研究了当氧煤比为0.95、水煤浆浓度为55%时,合成气组分浓度及温度在床层中的分布情况,结果显示:当气化炉高度小于0.5 m时,气化反应发生剧烈,当O2消耗完毕后,合成气温度下降。     

褐煤低温热解特性研究

研究了褐煤进行低温热解时，热解温度对热解气相产物的影响，分析了褐煤低温热解产生的低温煤焦油的基本组成。结果表明，热解温度对煤气的组成产生一定的影响。热解气中可燃组分H2、CH4和CO最大含量可达27．92％、31．14％和17．21％；低温煤焦油烷烃含量可达33．84％，芳烃含量达16．73％，酚类含量为11．89％。     

惰性气体制备新工艺

氮肥厂在装置开工前及大修前后,都需要用惰性气来置换管道和容器内的空气或煤气,常用的有氮气置换或由煤气炉制出的高浓度的N2＋CO2气（空气煤气）置换。采用氮气置换虽能确保安全操作,但价格昂贵,运输困难等。如能将空气煤气中N2＋C02体积分数控制在90％以上,CO＋H2体积分数在5％以下、O2体积分类在0．5％以上下,也能满足工业置换的需要,故一般厂家都采用空气煤气来置换。高温制惰性气,一是易得,二是质量也好,但惰性气需要量较大时,会造成炉况恶化,气体成分波动。而且由于及上行温度过高,会造成烧坏炉口法兰密封和集尘器,维修工作量增大,尤其是开车置换,还会造成二次检修。经过放大干部职工、技术人员的逐步探讨、试验,我厂形成了独特的惰性气制造工艺,通过近几年几十次的使用,效果良好。     

影响干式气化炉制取高浓度CO因素的探讨

通过对影响气化炉炉况稳定因素的试验和研究表明，在适当的氧气含量下，保持炉箅在一定转速下连续运转，造气炉能够保持长周期稳定运行。在现有的造气炉使用条件下，半焦可用来制取高浓度CO，但产生的煤气中H2含量较高（3．5％），需增加脱氢装置。而用白煤所制取的煤气中CO含量更低，氢气含量更高，目前不可取。     

新型煤气化炉制备富含CO燃气及载能材料研究

为了实现煤炭的高效洁净转化,利用自行发明的电热还原煤气化炉,以煤和石英砂为原料制备大量富含CO的燃气,同时伴生高附加值的栽能材料,研究了煤种和气化工艺对燃气的组成及酸碱性的影响,并用XRD和SEM对载能材料进行测试.结果表明,燃气中以CO气体为主,平均含量可达70%,CO+H2平均含量达85%,CO+H2+CH4平均含量达90%,使用无烟煤、烟煤焦炭或焙烧料法可提高燃气中CO气体的含量.载能材料是SiC,含量为98.45%,其中3C-SiC占4.12%,6H-SiC占89.81%,4H-SiC占4.42%,晶体的自形程度也比较高,多为厚板状结晶.     

合成气一步法制二甲醚催化剂的研究

在Cu-Zn-Al甲醇催化剂制备工艺的基础上,研制出了合成气一步法制二甲醚催化剂。经过实验室试验、评价,确定的最佳工艺条件为压力3．0-4．0 MPa、温度260-290℃、空速1 000-1 500h-1、合成气中H2 体积分数70％-80％、CO体积分数6％-8％、CO2体积分数4％-5％,在该条件下CO转化率大于85％,二甲醚选择性大于90％,二甲醚的收率达65％以上,催化剂表现出良好的活性、选择性和稳定性。     

新型气流床粉煤加压气化技术

气流床粉煤加压气化技术具有原料消耗低,碳转化率高,热效率高,煤种适应性强等优势。我国具有自主知识产权的气流床粉煤加压气化技术中试装置在兖矿鲁南化肥厂运行成功,各项技术指标分别为:有效气体积分数89%～93%,碳转化率98%～99%,比氧耗0.30～0.32m3/m3,比煤耗0.53～0.54kg/m3,冷煤气效率≥84%。     

等离子体煤热解与气化工艺的研究进展

介绍了煤在热等离子体中转化为小分子化合物的2个重要过程,即等离子体煤热解和气化的基本原理、应用及发展状况。在非氧化性气氛中,煤热解生成的气体产物主要是乙炔、氢气、一氧化碳,此外还有甲烷和乙烯等小分子烃,乙炔的收率与煤种、粉煤粒度、反应器结构、粉煤进料方式、进料速度及操作条件密切相关,等离子体中氢的存在有利于乙炔的产生;在氧化性气氛中,煤气化产物主要是一氧化碳和氢气,煤中碳的转化率达95%,合成气体积分数约85%,二氧化碳体积分数低于5%。指出等离子体应用于煤转化过程是煤洁净利用的有效方式,具有潜在的工业化应用前景。     

煤气化反应中表面化学物种的研究

人们对煤与各种含氧气体(O_2,H_2O CO_2)的气化反应已进行了深入研究,并提出许多反应机理,其中氧转移机理能较满意地解释许多实验结果。因此,对于气化反应中表面化学物种形成、转换的研究引起世界各国学者的高度重视。本文介绍了这方面的研究进展,并提出有待进一步深入研究的问题。     

恩德炉粉煤气化影响因素分析

通过对黑化恩德粉煤气化炉实际运行中历史数据的分析,找出对有效气含量造成影响的各种因素及影响规律。通过系统考察恩德炉的气化温度、压力、氧煤比、气汽比及气化剂组成等因素对有效气含量的影响,提出采用纯氧气化是提高恩德炉半水煤气中有效气(CO+H2)含量的有效方法。     

气化参数对气流床粉煤气化影响实验研究

为评价和优化中国高、低灰熔点煤气化运行参数对气流床气化特性的影响,在1600℃的一维常压沉降式气流床气化实验系统上,着重研究了中国典型高、低灰熔点煤在1200～1600℃温度范围内、O／C摩尔比在0．9～1.2范围内的干煤粉气化特性。结果表明：随着温度的升高,产气中CO、H2含量逐渐增多,CO2、CH4含量逐渐减少,碳转化率有很大提高;随着O／C的增加,CO、H2含量不断减少,CO2逐渐增加;煤的灰熔融性也是影响煤气组分一个重要因素,当气化反应温度接近煤灰熔点温度时,煤气组分（CO＋H2＋CH4）达到一个最大值。     

煤与天然气气流床共气化制合成气试验研究

为提高煤、天然气资源综合利用效率,优化合成气成分,进行了煤与天然气气流床共气化技术研究。介绍了煤与天然气气流床共气化的试验装置及工艺流程,考察了气化温度、压力、水煤浆浓度、CH4与煤比对共气化反应的影响。结果表明,气化温度和CH4与煤比是共气化反应的主要影响因素,较高的气化温度对共气化反应有利,气化温度为1 350℃时,共气化指标较好,有效气体积分数大于90%;随着CH4与煤比的增大,合成气n(H2)/n(CO)增高。CH4与煤比为0.9 m3/kg时,合成气中n(H2)/n(CO)约1.2。根据后续合成工艺要求,通过调节气化温度和CH4与煤比,可获得n(H2)/n(CO)在0.8~2.0的合成气。     

Gasification of lignite and hard coal with air and oxygen enriched air in a pilot scale ex situ reactor for underground gasification

The main goal of the study presented in the paper was an experimental comparison of the underground lignite and hard coal seams air gasification simulated in the ex situ reactor. In the study lignite and hard coal were gasified with oxygen, air and oxygen enriched air as gasification agents in the 50- and 30-h experiments, respectively, with an intrinsic coal and strata moisture content as a steam source. Application of air as a sole gasification agent was problematic for a resulting rapid decrease in temperatures, deterioration of gas quality and, finally, cessation of gasification reactions. Use of oxygen/air mixture of an optimum ratio led to valuable gas production. In lignite seam gasification with oxygen/air (of 4:2 volume ratio) the average H₂ and CO contents in product gas were 23.1 vol.% and 6.3 vol.%, respectively, and the calorific value was 4.18 MJ/m³, whereas in hard coal gasification with the oxygen/air ratio (of 2:3 volume ratio) the average H₂ and CO contents in produced gas were 18.7 vol.% and 17.3 vol.%, respectively, and product gas calorific value equaled 5.74 MJ/m³.     

新型煤气化炉内温度场影响因素研究

采用电热还原的方法将固体煤转化为可燃气体（煤气），为煤的气化提供了一条新思路．通过研究煤新型气化炉内温度场的成因以及各因素对温度场的影响，获取了不同高度空间温度场的主控因素．实验结果表明，气化功率、煤的种类、集气罩材料和排气速率等对气化炉内温度场均有较大影响；气化炉内的炉表近区域温度场主要由辐射场控制，集气罩近区域温度场受对流场控制．研究成果为煤新型气化温度场控制和气化炉经济密封高度的选择提供了依据．     

气流床粉煤加压气化制备合成气新技术

介绍了我国自主创新的气流床粉煤加压气化制备合成气新技术,给出了该技术在国内首套中试装置上的运行数据与工艺技术指标;运行结果表明,其合成气中有效气成分为89%￣93%,碳转化率≥98%,各项技术指标达到国际先进水平,具有广阔的应用前景。同时,介绍了目前在国际上尚未见报道的以CO2为粉煤输送介质进行气化反应的合成气成分。