淮南煤气化工艺过程模拟

采用Aspen Plus软件对淮南煤气化进行了稳态流程模拟研究,结果表明:O2流量的增大导致气化温度快速升高;合成气中CO、H2以及有效合成气(CO+H2)的体积分率随O2流量的增加呈先增大后减小的趋势;CO2和H2O的变化趋势则相反。氧煤比在0.03~0.17kg/kg区域内,有效气体积分率均大于60%;且在氧煤比为0.1kg/kg时,有效合成气体积分率达到最大值64.2%。氧煤比在0.06~0.14kg/kg区域内,汽氧比的增大会导致气化温度随之减小,并直接影响合成气组分。合成气中,CO、H2、CH4以及有效合成气(CO+H2)的体积分率随汽氧比的增大而降低;H2O和CO2体积分率则随之增大。     

Shell煤气化中捞渣机常见故障分析及处理方法

Shell煤气化工艺中常用的一种除渣设备就是刮板式捞渣机,但是由于工况的恶劣以及本身的设计缺陷等导致捞渣机故障率较高。下面就壳牌煤气化工艺中常用的刮板式捞渣机的故障原因、检修和改进方法,以及气化炉工况变化对捞渣机的影响分析。     

Shell粉煤气化炉渣和灰系统常见问题分析与总结

对Shell粉煤气化炉渣和灰系统出现的问题及其原因进行了分析.讨论了煤种与氧煤比控制的关系,提出研究在煤种变化情况下,找到氧煤比变化对气化系统各参数的影响规律是提高气化系统反应稳定性的主要方法.     

壳牌煤气化中的平衡操作

为了保障装置的安全、稳定、长周期运行,通过在实际操作中对工况的调节与对系统的优化,讨论了阀门等设备故障、上下游系统波动等对气化炉压力、汽包压力、氮气/二氧化碳管网压力、煤粉管线流量平衡的影响,分析了气化炉压力、汽包压力、氮气/二氧化碳管网压力、煤粉管线流量失衡对生产的危害,并总结出保持气化炉压力、汽包压力、氮气/二氧化碳管网压力、煤粉管线流量平衡的方法,指出保持这些关键参数平衡对壳牌煤气化装置良好运行的重要意义。     

基于响应面法的煤气化工艺优化

基于响应面法可在考虑因素间交互作用的基础上对煤气化工艺进行优化,利用Aspen Plus建立了Shell气化炉模型,采用Box-Hehnken设计进行煤气化仿真试验,构建了目标值与工艺参数间的响应曲面,在考虑工艺参数交互作用的基础上对工艺进行多目标优化。结果表明:氧煤比与蒸汽煤比的交互作用及氧煤比与压力的交互作用的影响能力大于蒸汽煤比与压力的交互作用,且氧煤比对参数交互作用的影响能力有较大贡献。经试验验证确定煤气化性能指标多目标优化方案为:氧煤比0.784 kg/kg,蒸汽煤比0.0786 kg/kg,压力2.76 MPa。方案下的计算结果为:煤气有效成分97.75%,冷煤气效率84.25%,煤气产率1.92 m3/kg;验证优化方案下的试验结果为:煤气有效成分98.04%,冷煤气效率85.20%,煤气产率1.93 m3/kg,与计算结果的误差较小,说明响应面模型计算精度较高,优化方案合理。     

压力对煤气化反应的影响

为了提高煤气化效率,分析了影响产能的重要因素——压力。研究了压力对煤热解过程、煤焦燃烧速度及煤焦气化反应的影响。研究发现:加压热解情况下,挥发分和焦油产率均下降,但煤气产量增加,推测是因为焦油发生二次反应造成的。随着压力的增大,煤焦明显膨胀且比表面积下降。但过高的压力下,膨胀度减弱,易生成孔隙率高、薄壁的煤焦颗粒。提高O2分压,煤燃烧速度加快且生成的小颗粒较多。提高气化剂分压,煤气化速度加快,且蒸汽分解速度大于CO2还原速度,但生成的煤气对气化反应有抑制作用。     

大型煤制烯烃项目之壳牌煤气化装置氧煤比控制措施研究

壳牌煤气化装置采用控制氧煤比的方式来控制气化炉炉膛温度和合成气组分,并以此实现气化炉的液态排渣。介绍了壳牌气化炉内的反应原理和氧煤比的5种控制方式;简述了氧煤比控制的原理与方法,分析了氧煤比控制过程中存在的不足之处。结果表明,壳牌煤气化工艺的氧煤比控制系统技术先进,理念超前,可以满足装置连续稳定生产的需要。     

Shell煤气化气体净化工艺的选择

对Shell煤气化气体的变换、脱硫、脱碳及气体精制方案的选择进行了分析探讨，并从流程配置、生产规模、CO2的用途、最终产品的种类、总投资和操作费用等方面综合分析了各种方案的优缺点，为目前“油改煤”厂家净化工艺的具体选型提供了一些参考意见。     

两段式气流床氧/煤比对干煤粉气化特性的影响

基于Eulerian-Lagrangian方法建立了两段式干煤粉气流床的三维CFD计算流体动力学模型,利用均相与非均相多步化学反应动力学确定煤气化反应,用k-ε模型描述气相湍流流动,用随机轨道模型追踪煤粉颗粒的运动轨迹,模拟了气流床内的煤气化过程。在氧/煤质量比为0.9,1.0和1.1时,基于文献实验条件对不同反应机理进行数值模拟,通过结果对比获得最佳反应机理。考察了氧煤比为1.0时上下两阶段煤/氧比对煤气化特性的影响。结果表明,选用焦炭和挥发物完全燃烧反应、忽略CO参与气相燃烧反应的反应机理(Case E)的模拟结果与实验数据非常吻合,误差小于2%。当一级喷嘴(A-A水平)煤和氧化剂喷入量达到并超过给煤量和进气量的50wt%时,合成气组分、碳转化率和有效成分等气化炉总体性能指标较好。在一级喷嘴喷入70wt%煤和60wt%氧气时碳转化率最大,为99.6%,一级喷嘴喷入50wt%煤和50wt%氧气时合成气组分最佳,最大合成气产率为78.24mol%。     

原料煤的性质对Shell煤气化工艺操作的影响

介绍煤质以及煤灰的性质对Shell煤气化工艺操作的影响,原料煤的选择原则及更换煤种的注意事项。     

水煤浆气化与粉煤气化的模拟评价

用模拟法对水煤浆气化和粉煤气化进行评价,用于合成氨流程的粉煤气化工艺比水煤浆气化工艺的氧耗量少6％,纯合成气产量高6％。     

煤气化工艺和炉型的选择

介绍几种煤气化工艺的特点,分析新建大化肥国产化采用德士古技术的优势,并对德士古的气化压力、选型作分析,确定气化炉的型式。     

煤新型气化的气体参数分析

利用自行发明的多热源电热气化炉，以煤和天然石英砂为原料合成煤气，同时伴生大量副产品SiC新材料．研究表明，煤气中以CO气体为主，平均含量可达78．5％，CO＋H2平均含量达85％，CO＋H2＋CH。平均含量达87．5％．实验分析了两种煤气化后合成气组成、酸碱性、气体流量和炉内气体压力等参数，研究了合成气组成随气化工艺的变化规律，探讨了装炉工艺和保温料厚度对气体流量和炉压的影响．     

粉煤气化装置框架结构型式和材料选择分析

针对目前粉煤气化装置结构型式及材料的实际应用情况,结合设计经验,对采用纯钢结构、S/SRC竖向混合结构以及S/RC竖向混合结构三种粉煤气化装置框架结构方案进行对比分析,分析各种结构型式的特点及优劣,并通过实际案例对S/RC结构进行静力弹塑性验算.通过结构选型综合分析,找出结构经济性最优、且具有良好的抗震性能的结构型式.     

煤气化工艺的发展趋势之一：—两段气化法

如果仔细观察近年来国外开发的和正在开发的各种煤气化工艺,不难发现采用两段气化工艺的愈来愈多,这种气化方法既保持了气流床气化的碳效率高、生产能力大的特点,又吸取了逆流气化的优点,将高温煤气显热用于煤气化反应,使煤气出口温度下降,煤气夹带的熔融液渣固化,因此使气流床气化工艺更趋完善。     

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。     

煤气化配套一氧化碳变换工艺技术的选择

介绍不同煤气化工艺产出的粗合成气的特点,以及与煤气化配套的主要变换技术。对各类煤气化用于生产不同的目标产品时,可选择的配套变换工艺进行经济技术比较,选出最优工艺。     

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 .     

煤温和气化研究及应用

对煤温和气化工艺条件,催化剂选择和实际应用进行了系统的阐述,重点介绍了影响温和气化过程的温度,煤种等因素,并对不同煤种下的硫分布进行了汇总。     

煤炭地下气化通道内煤堆的作用分析

本文根据实验室模型试验结果，以及湍流模型的计算结果，详细分析了地下气化炉通道内煤堆的作用，认为在通道内设置煤堆可以对其气化反应起到很大的促进作用，并提出了较合适的煤堆间距。