煤气化技术工业应用概况及工艺选择(下)

正1.3气流床气化工艺气流床气化工艺有干法进料和湿法进料2种形式,将煤粉(粒度100μm)或煤浆与气化剂一起由喷嘴高速喷入气化炉,气化炉内气流速率超过颗粒夹带气速,气固并流运动并发生高温燃烧和气化反应(约1 500℃),煤灰呈熔融状排出气化炉。气流床气化的高温、高压、强混合过程有利于提高气化强度,具有生产能力大、碳转化率高、煤气     

气流床气化炉的CPFD数值模拟

利用CPFD(computational particle fluid dynamics)模拟方法对三维、全尺寸的气流床气化炉进行了模拟计算,建立起了适用于CPFD模拟方法的气化模拟模型。模拟结果与实验数据相一致,说明模型基本准确且CPFD模拟方法适用于气流床气化过程的模拟。借由CPFD模拟方法给出了颗粒相在气化炉中的具体反应历程及颗粒停留时间的概率分布;结果表明,在单喷嘴顶喷的气化炉中,同时存在颗粒相的轴向流动短路及返混,短路主要发生在炉中心区域;颗粒在炉中心区域反应剧烈而边壁区域反应则很缓慢,而且从气化炉流出的第一股短路颗粒主要由充分反应了的粉煤颗粒构成。     

国内外水煤浆气化技术研究开发现状

国内外水煤浆气化技术研究开发现状化工部西北化工研究院张东亮水煤浆气化是在重油气化基础上发展起来的第二代煤气化技术，属于加压气流床（又称喷流床）气化工艺，火焰型部分氧化反应，液态排渣。水煤浆气化是一个很复杂的物理——化学反应过程，水煤浆和氧气喷入气化炉...     

年产40亿m~3煤制天然气气化工艺及装备选型

某年产40亿m3煤制天然气项目配置煤炭资源拟定为准中矿区的房子梁井田和达赖梁井田,为选择适合这2个井田煤炭煤质的气化工艺和技术设备,对目前工业广泛采用的3种煤气化工艺类型,包括移动床气化工艺、流化床气化工艺和气流床气化工艺的具体技术特点进行分析,系统论述了各种技术代表气化炉类型以及商业运行情况。同时,对项目配套煤炭资源煤质进行了详细分析。结果表明:仅有固态排渣移动床碎煤加压气化炉(简称碎煤炉)适合配置煤种,其中房子梁井田煤质完全适合,达赖梁井田煤质相对适合。根据内蒙地区煤炭的1∶1配置政策,项目所配原料煤中的粉煤必须也用于煤制气原料,气化工艺可考虑"双气头"方案,即移动床气化技术与气流床气化技术搭配。     

射流携带床气化炉内宏观混合过程研究(Ⅲ)过程分析与模拟

对射流携带床气化过程进行了分析,提出了气化过程的机理模型;建立了射流携带床气化炉的数学模型,对工业操作条件下的渣油和水煤浆气化炉进行了模拟,预测了工艺条件对气化结果的影响。     

干煤粉气流床气化过程数学模型的建立及求解

基于物料平衡和热量平衡原理,针对干煤粉气流床气化过程建立数学模型,并采用Matlab软件求解。利用Matlab设计的求解程序灵活实用,支持其他编程语言环境下的二次开发,可对不同的煤种进行计算。计算结果表明,本模型可以比较准确地模拟干煤粉气流床气化炉的性能,为优化气化装置的操作、建立气流床气化装置性能分析系统奠定了基础。     

煤的气流床气化模型

研究出一种数学模型,用以模拟德士古(Texaco)下喷式气流床气化炉试验装置,用煤的液化残渣以及煤水浆作为原料。气流床气化炉在概念上或理论上、设计上基本分为三个区域:热分解和挥发物的燃烧区、气化和燃烧区以及气化区。通过求出物料与能量平衡,探讨了气化动力学、输送速度以及气化炉的流体力学,得到沿反应器的温度和浓度的分布曲线。根据模型计算得到的结果与实验数据进行比较。为了更好地了解在各种操作条件下使     

气流床气化炉操作温度的探讨

通过探讨气化炉操作温度的影响因素,建议依据气化炉型、煤质、目标产物煤气组成等主要因素,建立气流床气化炉操作温度评价模型,为气化炉运行提供直接的适宜的操作温度,旨在延长气化炉的运行周期和使用寿命,提高气化装置运行的经济性。     

基于Aspen Plus软件的煤气化过程模拟评述

煤气化技术是实现煤清洁利用的有效途径,是煤炭转化的关键技术。通过利用Aspen Plus过程模拟软件建立气化炉模型,可以低成本、低风险、高效率的研究评估气化炉的气化性能和考察各项操作条件对气化产物的影响,寻找最佳操作点。总结了国内外科研机构已报道的各型基于Aspen Plus软件开发的气流床气化炉模型,分析了各种气化炉模型的区别与联系,并根据实践经验提出了煤气化过程模拟的发展方向。     

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。     

当前主要气流床煤气化工艺技术分析

气流床煤气化是我国煤高效洁净利用的关键技术。本文总结了气流床煤气化技术的基本特点和主要影响因素,着重介绍了具有代表性的气流宋蟮苦气化技术：德士古水煤浆加压气化技术、壳牌删耻乾化技术、GSP气流床气化技术、多喷嘴对置式水煤浆气化技术以及航天炉（HT-L）粉煤加压气化技术,并讨论了各种技术各自的优势及存在的问题。     

气流床煤气化工艺技术分析

气流床煤气化是我国煤高效洁净利用的关键技术.简要总结了气流床煤气化技术的基本特点和主要影响因素,着重介绍了具有代表性的气流床煤气化技术:壳牌(shell)煤气化技术、德士古水煤浆加压气化技术、GSP气流床气化技术、多喷嘴对置式水煤浆气化技术以及航天炉(HT-L)粉煤加压气化技术,讨论了各种技术各自的优势及存在的问题.     

气流床煤气化技术的现状及发展

气流床煤气化是我国煤高效洁净利用的关键技术.简要总结了气流床煤气化技术的基本特点和主要影响因素,着重介绍了具有代表性的气流床煤气化技术即水煤浆气化技术中的Texaco法和干煤粉气化技术中的Shell法,讨论了这两种技术各自的优势及存在的问题.基于国内煤气化技术研究开发的现状和工业运行情况,阐述了我国煤气化技术未来的发展趋势.     

气流床煤气化的技术现状和发展趋势

气流床煤气化是煤高效洁净利用的关键技术。综述了具有代表性的气流床煤气化技术的应用现状,探讨了影响水煤浆气化的主要因素,如烧嘴、耐火砖、激冷环等,分析了干煤粉气化的技术优势和存在的问题,并阐述了发展趋势。水煤浆气化已积累丰富经验,而干煤粉气化的实践较少,应用于化工领域还有待工程检验。基于国内煤气化技术的研究开发现状和工业运行情况的分析,提出了发展我国煤气化技术的战略。     

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 .     

固定床气化与气流床水煤浆气化集成的能量与经济分析

针对煤制天然气工艺中固定床气化产生大量含有焦油、酚等难处理物质的废水,提出了将固定床气化和气流床水煤浆气化相结合的气化方式解决废水问题。考察了未分离焦油煤气水直接制浆和分离焦油后酚水再制浆的两种气化集成方式,以煤制天然气项目为基础对其进行能量与经济分析。结果表明:与单一气流床相比,固定床气化和气流床水煤浆气化耦合提高了系统冷煤气效率;当固定床与气流床水煤浆气化干基煤处理量比为2,未分离焦油煤气水直接制浆和分离焦油后酚水再制浆两种气化集成方式的气化系统煤耗分别为563 kg·km^-3(CO+H₂+3.12×CH₄)和599 kg·km^-3(CO+H₂+3.12×CH₄),氧耗分别为212 m³ O₂·km^-3(CO+H₂+3.12×CH₄)和206 m³ O₂·km^-3(CO+H₂+3.12×CH₄),冷煤气效率分别为84.44%和86.74%,总热效率分别为72.53%和74.87%,且副产焦油的气化集成方案与单一固定床气化方案相比,其天然气生产成本增加不明显,经济上可行。     

现代煤气化技术发展趋势及应用综述

现代煤气化技术是现代煤化工装置中的重要一环,涉及整个煤化工装置的正常运行。本文分别介绍了中国市场各种现代煤气化工艺应用现状,叙述汇总了其工艺特点、应用参数、市场数据等。包括第一类气流床加压气化工艺,又可分为干法煤粉加压气化工艺和湿法水煤浆加压气化工艺。干法气化代表性工艺包括Shell炉干煤粉气化、GSP炉干煤粉气化、HT-LZ航天炉干煤粉气化、五环炉(宁煤炉)干煤粉气化、二段加压气流床粉煤气化、科林炉(CCG)干煤粉气化、东方炉干煤粉气化。湿法气化代表性工艺包括 GE水煤浆加压气化、四喷嘴水煤浆加压气化、多元料浆加压气化、熔渣-非熔渣分级加压气化(改进型为清华炉)、E-gas(Destec)水煤浆气化。第二类流化床粉煤加压气化工艺,主要有代表性工艺包括U-gas灰熔聚流化床粉煤气化、SES褐煤流化床气化、灰熔聚常压气化(CAGG).第三类固定床碎煤加压气化,主要有代表性工艺包括鲁奇褐煤加压气化、碎煤移动床加压气化和BGL碎煤加压气化等。文章指出应认识到煤气化技术的重要性,把引进国外先进煤气化技术理念与具有自主知识产权的现代煤化工气化技术有机结合起来。     

德士古煤气化工艺运行方式总结

在全面总结德士古气化炉试运行经验的基础上,进行了优化煤种配比和降低气化操作温度等新尝试。经过一段时间的摸索和考察,肯定了高、低灰熔点煤种的混配可降低入炉煤的灰熔点,保证气流床熔融排渣气化工艺的稳定运行;在低于煤灰熔融温度下进行气化并实施固态排渣工艺是可行和有效的,经十余年的运行,其经济效益明显。     

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。     

气流床粉煤气化技术在直接还原铁生产过程中的应用

提出了以具有自主知识产权的气流床粉煤气化技术与直接还原炼铁工艺相结合的方式进行直接还原铁（DRI）生产的工艺流程。应用Aspen Plus对粉煤气化及合成气处理的工艺进行模拟,从而获得了适合于希尔萨工艺（HYL-Ⅲ）的还原气,然后利用该部分还原气进行DRI的生产。通过对系统物料与能量的衡算,获得了本流程的主要原料消耗为：煤耗约为384 kg/tDRI,氧耗约为251 m3/tDRI;综合能耗约为10.18 GJ/tDRI。与文献报道的煤制气直接还原炼铁工艺进行对比,本流程的综合能耗与文献中的指标相当。