【正文】 又因?yàn)闅饣癄t投煤量為 50t/h， 則進(jìn)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(shè)氣化爐內(nèi)徑：高度 =1:6， 則氣化爐高 H= 6=。 K） 則各組分熱容如下表： 表 218 各組分熱容 物質(zhì) CO H2 H2O 4CH CO2 N2 a b 310 c 610 計(jì)算結(jié)果如下表： 表 219 計(jì)算結(jié)果 組分 CO 2H 2CO 2HO 2N 4CH Cp 所以 pm i pC Y C?? ? = kJ/（ kmol K） 。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 26 熱容的單位為 J/（ ） 查表可得： 表 214 各組分熱容 物質(zhì) CO H2 H2O CO2 a b 310 c 610 所以 pm i pC Y C?? ? = KJ/（ kmol 反應(yīng)放熱： 在變換反應(yīng)中，物質(zhì)會(huì)發(fā)生如下反應(yīng) CO +H2O=CO2+H2 此反應(yīng)為放熱反應(yīng)。 ? ?, 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(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 19 ? +? dafkgkcal ?100 煤 G 熱損失 取總?cè)霠t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(shù)字矩陣求解有： 1011???????? 0101 112117374 0010 0? 00 ???????? 解 得 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 20 =abhmVx????? 由此可得每 dafkg?100 煤可生產(chǎn) : CO=； COS=； 2HS=； 2H =； 2N =； 2CO =； rA =； 4CH =； 2HO=； 整理結(jié)果如下表： 表 27 計(jì)算整理結(jié)果 M/(kmol/100kg daf 煤 ) V[m3(標(biāo) )/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(biāo)）粗煤氣（干基）消耗 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 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(biāo) 每 1000 3m （標(biāo)） ? ?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(biāo) 水洗塔計(jì)算 操作條件 （ 1） 有上述結(jié)果可得，進(jìn)入水洗塔的干煤氣量為 3m (標(biāo) )， 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(jìn)口溫度為 193℃，出口溫度為 215℃； （ 4） 出塔濕煤氣溫度為 240℃； （ 5） 塔內(nèi)操作壓力 ?；宜俳?jīng)過(guò)預(yù)熱返回到洗滌塔，以維持洗滌塔的液位。粗煤氣夾帶 的水滴在塔板上方的除沫器中分離下來(lái)。 粗煤氣洗滌系統(tǒng) 出氣化爐（ B0101）的粗煤氣進(jìn)入文丘里管（ L0104），粗煤氣與來(lái)自灰水循環(huán)泵（ J0106）的水經(jīng)文丘里管混合。大的渣塊經(jīng)破渣機(jī)進(jìn)行破碎。預(yù)熱燒嘴有其單獨(dú) 的燃料供給及調(diào)節(jié)系統(tǒng)。燒嘴冷卻水回水進(jìn)入每個(gè)氣化爐系列分別設(shè)置的燒嘴冷卻水氣體分離器。 氣化爐爐底聚集的粗渣，經(jīng)破渣機(jī)（ L0103）破碎，用水帶入鎖斗系統(tǒng)，由鎖渣系統(tǒng)定期自動(dòng)排放。粗煤氣沿下降管與導(dǎo)氣管之間的環(huán)隙上升，經(jīng)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(cè)的出氣口引出，送往文丘里管（ L0104）和洗滌塔（ E0101）。 氣化反應(yīng)生成的粗煤氣及少量的其它物質(zhì)（包括氯化物、硫化物、氮?dú)?、氬氣及甲烷等）、液態(tài)熔渣及細(xì)灰顆粒。 開(kāi)車期間，在多元料漿投料前，通過(guò)一套自動(dòng)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。激冷水沿下降管內(nèi) 壁向下流還可對(duì)激冷室下降管起保內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 8 護(hù)作用。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。 多元料漿供料及氣化爐系列 來(lái)自多元料漿制備系統(tǒng)的料漿，經(jīng)料漿篩 分器 （ L0102）過(guò)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）。 制漿區(qū)域的各種排放、沖洗及泄漏都匯集去開(kāi)工廢漿池。料漿再通過(guò)低壓料漿泵（ J0103）送入氣化系統(tǒng)的料漿 篩 分器 （ L0102），過(guò)篩后料漿靠重力流入料漿貯槽（ F0104）供氣化用。以氫氧化鈉水溶液作為 pH值調(diào)節(jié)劑。添加劑制備系統(tǒng)和添加劑槽 為兩臺(tái)制漿磨機(jī)共用 ，添加劑制備槽中配置蒸汽加熱。 為改善料漿 中固體的分散性能和料漿流動(dòng)性能，降低料漿粘度，提高料漿濃度，本設(shè)計(jì)設(shè)置了料漿添加劑系統(tǒng)。 本設(shè)計(jì)設(shè)置了助熔劑添加系統(tǒng)。 工藝說(shuō)明 多元料漿制備系統(tǒng) 多元料漿制備 系統(tǒng)按雙系列設(shè)置 ，磨機(jī)兩臺(tái)；料漿制備系統(tǒng)設(shè)置的原料貯倉(cāng)為兩臺(tái)磨機(jī)共用，制得多元料漿進(jìn)入氣化系統(tǒng)的料漿貯槽（ F0104） 。氣化流程的熱 回 收有激冷和廢鍋兩種形式，可根據(jù)產(chǎn)品氣的用途加以選擇。 干粉氣流床： 該技術(shù)的特點(diǎn)是碳的轉(zhuǎn)化率高，氣化反應(yīng)中，所產(chǎn)煤氣中 CO 含量高， H2 含量較內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 6 低， 這種煤氣的熱值較高。前者在煤氣離開(kāi)氣化爐后用激冷水直接冷卻，它適合于制造氨氣或氫氣。 (4)碳轉(zhuǎn)化率高，均大于 90%，能耗低。 氣流床氣化優(yōu)點(diǎn)很多，它是針對(duì)流化床的不足開(kāi)發(fā)的。（ 2）對(duì)煤的氣化活性要求高，僅適合于氣化褐煤和高活性的煙煤。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。典型的氣化爐為魯奇（ Lurgi）爐。生產(chǎn)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。煤制油是以煤炭為原料，通過(guò)化學(xué)加工過(guò)程生產(chǎn)油品和石油化工產(chǎn)品的一項(xiàng)技術(shù)， 包含煤直接液化和煤間接液化兩種技術(shù)路線。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 4 第 2 章 煤制油簡(jiǎn)介 煤制油的意義 我國(guó)總的能源特征是 “富煤、少油、有氣 ”。 無(wú)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(shí)。年平均氣溫由南向北遞增，北部大青山區(qū)溫內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 3 度僅在 2℃ 左右，南部溫度達(dá)到 ℃ 。 設(shè)計(jì)原則 低碳﹑高效﹑環(huán)保﹑節(jié)能原則。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2 第 1 章 總論 項(xiàng)目概述 本項(xiàng)目為 40kt/a 煤制油氣化 工段工藝設(shè)計(jì)，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 。 但是 , 煤炭資源在我國(guó)也不是無(wú)限制開(kāi)采利用的一次能源 , 而且大量使用煤炭勢(shì)必造成我國(guó)的環(huán)境污染 , 故而從國(guó)家能源戰(zhàn)略角度考慮 , 應(yīng)該相當(dāng)謹(jǐn)慎地使用煤炭資源 , 盡可能使煤炭能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)合理化。與石油和天然氣相比而言 , 我國(guó)煤炭的儲(chǔ)量相對(duì)比較豐富 , 占世界儲(chǔ)量的 60 %。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū) 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 作者簽名： 日 期： 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2 學(xué)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(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。 gasification 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。 關(guān)鍵詞： 煤制油；間接液化； 水煤漿 ；氣化 Abstract The Coal liquefaction is the abbreviation of the coal chemical technology to produce industrial chemicals and liquid fuel with coal for raw material. Usually, there are two technical routes: direct coal liquefaction and indirect coal liquefaction. This design uses indirect coal liquefaction of the multiple pulp gasification technology. Multiple pulp gasification is a kind of air bed pressurized gasification patent technology, the techno