【正文】 pump , with oxygen in the gasifier ,the gasification reaction of the crude synthesis gas posed mainly of CO and H2. On the basis of the above, reference materials and standard for gasification, transformation process and equipment to carry out the reasonable layout. And the preparation of gasification, transform equipment list, process flow diagram, process piping and instrumentation diagrams, equipment layout and vertical layout. Key words: coal to liquids。 通 常有兩種技術路線，直接液化和間接液化。 gasification 畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學位論文版權使用授權書 本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 但是 , 煤炭資源在我國也不是無限制開采利用的一次能源 , 而且大量使用煤炭勢必造成我國的環(huán)境污染 , 故而從國家能源戰(zhàn)略角度考慮 , 應該相當謹慎地使用煤炭資源 , 盡可能使煤炭能源消費結構合理化。 設計原則 低碳﹑高效﹑環(huán)保﹑節(jié)能原則。 無霜期 : 低山丘陵區(qū) 110 天，北部山區(qū)為 75 天，南部平原區(qū)為 113134 天：日照年均 1 600 小時。煤制油是以煤炭為原料，通過化學加工過程生產油品和石油化工產品的一項技術， 包含煤直接液化和煤間接液化兩種技術路線。典型的氣化爐為魯奇（ Lurgi）爐。（ 2）對煤的氣化活性要求高，僅適合于氣化褐煤和高活性的煙煤。 (4)碳轉化率高，均大于 90%，能耗低。 干粉氣流床： 該技術的特點是碳的轉化率高，氣化反應中，所產煤氣中 CO 含量高， H2 含量較內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 6 低， 這種煤氣的熱值較高。 工藝說明 多元料漿制備系統(tǒng) 多元料漿制備 系統(tǒng)按雙系列設置 ，磨機兩臺；料漿制備系統(tǒng)設置的原料貯倉為兩臺磨機共用，制得多元料漿進入氣化系統(tǒng)的料漿貯槽（ F0104） 。 為改善料漿 中固體的分散性能和料漿流動性能，降低料漿粘度，提高料漿濃度，本設計設置了料漿添加劑系統(tǒng)。以氫氧化鈉水溶液作為 pH值調節(jié)劑。 制漿區(qū)域的各種排放、沖洗及泄漏都匯集去開工廢漿池。生成的粗煤氣為主要含氫、一氧化碳、二氧化碳及水蒸氣等的混合物。 開車期間，在多元料漿投料前，通過一套自動閥門控制系統(tǒng)先建立料漿循環(huán)和料漿流量，料漿返回料漿貯槽。粗煤氣沿下降管與導氣管之間的環(huán)隙上升，經激冷室上部折流板折流分離出部分粗煤氣中夾帶的水份，從氣化爐旁側的出氣口引出，送往文丘里管（ L0104）和洗滌塔（ E0101）。燒嘴冷卻水回水進入每個氣化爐系列分別設置的燒嘴冷卻水氣體分離器。大的渣塊經破渣機進行破碎。粗煤氣夾帶 的水滴在塔板上方的除沫器中分離下來。 ? ?, d a f0 . 0 27 . 2 4 0 . 4 1 4 0 00 . 9 8 pQ C Q? ? ? ? ? ?飛 灰 碳 碳 碳 ? ?0 . 0 27 2 4 0 . 4 1 4 0 0 0 . 4 0 4 8 5 7 50 . 9 8? ? ? ? ? ? ? dafkgkcal ?100 煤 飛灰碳渣碳灰碳 Q ??? 內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 19 ? +? dafkgkcal ?100 煤 G 熱損失 取總入爐煤發(fā)熱量的 1%， 煤損 ?? 0 . 0 1 7 6 1 5 1 4 7 6 1 5 .1 4 1 0 0k c a l k g d a f? ? ? ? 煤 損灰碳灰顯水水煤顯煤氣出 ??????? ?? , 6 7 9 6 1 . 6 6 8 3 6 4 . 8 8 1 9 . 8 4 4 2 . 6 8 1 0 8 9 2 1 0 1 5 0 1 7 3 7 4a b V a b m? ? ? ? ? ? ? 4 3 . 0 6 4 . 5 4 4 4 4 0 2 . 6 9 ( 3 3 .1 8 + 1 3 5 8 0 ) 2 6 5 5 . 6 7 3 8 7 . 5 +7 6 1 5 .1 4x V h? ? ? ? ? ? 7 8 8 5 3 . 6 7 8 5 1 4 . 8 4 7 . 2 2 4 4 1 7 3 7 4 4 3 . 0 6 1 3 6 1 3 .1 8 + 1 8 8 8 0 . 7 7a b V m x h? ? ? ? ? ? 由于 ?? ? 出入 ?7 8 8 5 3 . 6 7 8 5 1 4 . 8 4 7 . 2 2 4 4 1 7 3 7 4 4 3 . 0 6 1 3 6 1 3 .1 8a b V m x h? ? ? ? ? ?+ 7 8 8 5 3 . 6 7 8 5 1 4 . 8 4 7 . 2 2 4 4 1 7 3 7 4 1 3 6 1 3 .1 8 1 0 . 0 4a b V m h x? ? ? ? ?= (26) 聯(lián)立方程 (21)～ (26)得： 2 0. 4834 7851 47. 2244 1737 4 1361 3. 18 10. 04 =a m Vb V ha m h xa m b V xmb aha b V m h x? ? ??? ? ? ??? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ??? ??? ? ? ? ? ? 將上述方程寫成數字矩陣求解有： 1011???????? 0101 112117374 0010 0? 00 ???????? 解 得 內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 20 =abhmVx????? 由此可得每 dafkg?100 煤可生產 : CO=； COS=； 2HS=； 2H =； 2N =； 2CO =； rA =； 4CH =； 2HO=； 整理結果如下表： 表 27 計算整理結果 M/(kmol/100kg daf 煤 ) V[m3(標 )/100kg daf 煤 ] ψ /%(干基 ) ψ /%(濕基 ) CO H2 COS CO2 CH4 H2S N2 Ar ∑干氣 H2O ∑濕氣 每 1000 3m （標）粗煤氣（干基）消耗 內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 21 煤 1 0 0 0 1 0 0 4 3 6 .5 5 0 8 .9 22 2 9 .0 9 6 d a f k g?? ? ?煤 原 煤 水 4 3 6 .5 6 2 .7 8 2 7 4 .0 3100 kg??? 氧 ? ?34 3 6 . 5 7 8 . 6 3 9 7 3 4 3 . 2 6100 m??? 標 每 1000 3m （標） ? ?2HCO? （干基）消耗 煤 5 0 8 .9 2 5 9 6 .7 80 .8 5 2 8 kg?? 原 煤 水 2 7 4 .0 3 3 2 1 .3 30 .8 5 2 8 kg?? 氧 ? ?33 4 3 .2 6 4 0 2 .5 10 .8 5 2 8 m?? 標 水洗塔計算 操作條件 （ 1） 有上述結果可得，進入水洗塔的干煤氣量為 3m (標 )， t=270℃； （ 2） 查資料 可得出水洗塔 、出文丘里管氣體組分如下表 ： 表 28 出水洗塔氣體組分 組分 CO H2 COS CO2 CH4 H2S N2+Ar H2O /% 表 29 出文丘里管氣體組分 組分 CO H2 COS CO2 CH4 H2S N2+Ar H2O /% （ 3） 冷卻水進口溫度為 193℃，出口溫度為 215℃； （ 4） 出塔濕煤氣溫度為 240℃； （ 5） 塔內操作壓力 。 內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 26 熱容的單位為 J/（ ） 查表可得： 表 214 各組分熱容 物質 CO H2 H2O CO2 a b 310 c 610 所以 pm i pC Y C?? ? = KJ/（ kmol K） 則各組分熱容如下表： 表 218 各組分熱容 物質 CO H2 H2O 4CH CO2 N2 a b 310 c 610 計算結果如下表： 表 219 計算結果 組分 CO 2H 2CO 2HO 2N 4CH Cp 所以 pm i pC Y C?? ? = kJ/（ kmol 又因為氣化爐投煤量為 50t/h， 則進變換爐氣體流量為 W=500 =241300 3m /h 又查得空速一般為 1000— 6000 1h ， 則 取空速為 4800 1h 。 h) 所以 4gVD qV?? 4 1 3 7 9 8 8 .5= 3 .1 4 8 7 3 6 .4 8 2 .7 6??? = 假設氣化爐內徑：高度 =1:6， 則氣化爐高 H= 6=。 K） 。 反應放熱： 在變換反應中，物質會發(fā)生如下反應 CO +H2O=CO2+H2 此反應為放熱反應?；宜俳涍^預熱返回到洗滌塔，以維持洗滌塔的液位。 粗煤氣洗滌系統(tǒng) 出氣化爐（ B0101）的粗煤氣進入文丘里管（ L0104），粗煤氣與來自灰水循環(huán)泵（ J0106）的水經文丘里管混合。預熱燒嘴有其單獨 的燃料供給及調節(jié)系統(tǒng)。 氣化爐爐底聚集的粗渣，經破渣機（ L0103）破碎，用水帶入鎖斗系統(tǒng)，由鎖渣系統(tǒng)定期自動排放。 氣化反應生成的粗煤氣及少量的其它物質（包括氯化物、硫化物、氮氣、氬氣及甲烷等）、液態(tài)熔渣及細灰顆粒。激冷水沿下降管內 壁向下流還可對激冷室下降管起保內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 8 護作用。 多元料漿供料及氣化爐系列 來自多元料漿制備系統(tǒng)的料漿，經料漿篩 分器 （ L0102）過篩除去 的大顆粒后，合格的多元料漿靠重力流入料漿貯槽（ F0104）。料漿再通過低壓料漿泵（ J0103）送入氣化系統(tǒng)的料漿 篩 分器 （ L0102），過篩后料漿靠重力流入料漿貯槽（ F0104）供氣化用。添加劑制備系統(tǒng)和添加劑槽 為兩臺制漿磨機共用 ，添加劑制備槽中配置蒸汽加熱。 本設計設置了助熔劑添加系統(tǒng)。氣化流程的熱 回 收有激冷和廢鍋兩種形式，可根據產品氣的用途加以選擇。前者在煤氣離開氣化爐后用激冷水直接冷卻，它適合于制造氨氣或氫氣。 氣流床氣化優(yōu)點很多，它是針對流化床的不足開發(fā)的。所以氣體組成和溫度均勻，解決了固定床氣化需用煤的限制。生產的油品具有十六烷值高、 H/C 含量較高、低硫和低芳烴以及能和普通柴油以任意比例互溶等特性。 內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 4 第 2 章 煤制油簡介 煤制油的意義 我國總的能源特征是 “富煤、少油、有氣 ”。年平均氣溫由南向北遞增，北部大青山區(qū)溫內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 3 度僅在 2℃ 左右，南部溫度達到 ℃ 。 內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 2 第 1 章 總論 項目概述 本項目為 40kt/a 煤制油氣化 工段工藝設計，廠址選定在呼和浩特市，年工作日為300 天， 煤為 原料，采用 德士古氣化法 。與石油和天然氣相比而言 , 我國煤炭的儲量相對比較豐富 , 占世界儲量的 60 %。 作者簽名： 日 期： 內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 2 學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研