【正文】 灰排出氣化系統(tǒng)，這部分細灰含碳量較高（ 60%～ 70%），可作為鍋爐燃料在利用。 ⑤ 除塵系統(tǒng) 從氣化爐上部導出的高溫煤氣進入兩級旋風分離器。另一部分氧氣和蒸汽經(jīng)計量后從環(huán)形射流管、中心射流管進入氣化爐，在氣化爐中心形成局部高溫區(qū)使灰團聚形成團粒。氣化爐為一不等徑的反應器，下部為反應區(qū)，上部為分離區(qū)。 ③ 供氣系統(tǒng) 氣化劑（空氣 /蒸汽或氧氣 /蒸汽）分三路經(jīng)計量后由分布板、環(huán)形射流管、中心射流管進入氣化爐。 ⑵ ICC 煤氣化工藝流程 ① 備煤系統(tǒng) 粒徑為 0～ 30mm 的原料煤（焦），經(jīng)過皮帶輸送機、除鐵器，進入破碎機，破碎到 0～ 8mm，而后由輸送機送入回轉(zhuǎn)式烘干機，烘干所需的熱源由室式加熱爐演導氣供給，被烘干的原料，其含水量控制在 5%以下，由斗提機送入煤倉儲存待用。做法是在流化床層形成局部高溫區(qū)，使煤灰在軟的（ ST）而未熔融（ FT）的狀態(tài)下，相互碰撞黏結(jié)成含碳量較低的灰球，結(jié)球長大到 一定程度時靠其重量與煤粒分離下落到爐底灰渣斗中排出爐外，降低了灰渣的含碳量（ 5%～ 10%），與液態(tài)排渣爐相比減少了灰渣帶出的熱損失，提高氣化過程的碳利用率，這是煤氣化爐排渣技術(shù)的重大發(fā)展。因此爐底排出的灰渣組成與爐內(nèi)混合物料組成基本相同，故排出的灰渣的含碳量就比較高（ 15%～ 20%）。 年產(chǎn) 20 萬噸煤制甲醇生產(chǎn)工藝初步設計 第 19 頁 本設計工藝流程 煙煤 ↓ 灰熔聚硫化床粉煤氣化制粗原料氣工藝 設備： ICC 灰熔聚硫化床粉煤氣化爐 ↓ 原料氣栲膠法脫硫工藝 ↓ CoMo 全低溫變換工藝 ↓ 變換氣栲膠法脫硫工藝 ↓ 碳酸丙烯酯法脫除二氧化碳工藝 ↓ 變換氣體壓縮 ↓ 魯奇（ Lurgi）低中壓發(fā)合成甲醇工藝 設備：魯奇（ Lurgi）管殼型甲醇合成反應器 ↓ 雙效三塔粗甲醇精餾工藝 ↓ 甲醇產(chǎn)品 年產(chǎn) 20 萬噸煤制甲醇生產(chǎn)工藝初步設計 第 20 頁 2 煤制甲醇生產(chǎn)工藝流程 煤氣化制粗原料氣 煤氣化基本原理 煤在氣化爐中受熱分解，先 生成低分子量的碳氫化合物，燃料本身逐漸焦化，此時可將其視為碳，碳與氣化劑發(fā)生一系列化學反應，生成氣體產(chǎn)物。沉降槽下部沉降物經(jīng)壓濾機濾出并壓制成渣餅裝車外送。 氣體除塵冷卻系統(tǒng) 氣體除塵冷卻系統(tǒng)包括兩級文丘里洗滌器、一級部分冷凝器和洗滌塔。高溫氣體與液態(tài)渣一起離開氣化室向下流動直接進入激冷室，被噴射的高壓激冷水冷卻，液態(tài)渣在激冷室底部水浴中成為顆粒狀，定期的從排渣鎖斗中排入渣池，并通過撈渣機裝車運出。 年產(chǎn) 20 萬噸煤制甲醇生產(chǎn)工藝初步設計 第 18 頁 西門子 (GSP)氣化爐的操作壓力為 ～ (g)。氣化爐包括耐熱低合金鋼制成的水冷壁的氣化室和激冷室。圖 3 干煤粉的加壓計量輸送系統(tǒng)示意圖。依據(jù)下游產(chǎn)品的不同，系統(tǒng)用的加壓氣與載氣可以選用氮氣或二氧 化碳。 年產(chǎn) 20 萬噸煤制甲醇生產(chǎn)工藝初步設計 第 15 頁 年產(chǎn) 20 萬噸煤制甲醇生產(chǎn)工藝初步設計 第 16 頁 干煤粉的加壓計量輸送系統(tǒng) 經(jīng)研磨的干燥煤粉由低壓氮氣送到煤的加壓和投料系統(tǒng)。通過此工藝，可以把價格低廉、直接燃燒污染較大的煤、石油焦、垃圾等原料轉(zhuǎn)化為清潔的、高附加值的合成氣，即一氧化碳與氫氣，這是生產(chǎn)化工產(chǎn)品基本原料，可以用于生產(chǎn)化工產(chǎn)品如甲醇、合成氨，合成油，還可以用于發(fā)電或直接用于城市煤氣，合成天然氣使用。該流程包括干粉煤的加壓計量輸送系統(tǒng) (即輸煤統(tǒng) )、氣化與激 冷、氣體除塵冷卻 (即氣體凈化系統(tǒng) )、黑水處理等單元。粗煤氣用循環(huán)冷煤氣激冷到 900～1100℃，以避免粘性灰渣進入廢熱鍋爐，煤氣通過廢熱鍋爐被冷到 300℃，然后進入除塵和水洗系統(tǒng)。氣化溫度超過 1370℃。 原煤經(jīng)粉碎干燥至含 水低于 2％，粒度 90％通過 90μ m（ 170 目）篩孔。氣化后的煤氣主要是一氧化碳、氫氣、二氧化碳和水蒸氣。煤漿由噴嘴導入，在高速氧氣的作用下霧化。德士古加壓水煤漿氣化過程是并流反應過程。 德士古氣化爐是一種以水煤漿進料的加壓氣流床氣化裝置，該爐有兩種不同的爐型，根據(jù)粗煤氣采用的冷卻方式不同，可分 為激冷型和廢熱鍋爐性。后來設計的四爐頭八噴嘴氣化爐，四個爐頭呈十字形排列，能氣化煤 470t/d，產(chǎn)氣 35000m3/h。爐溫一般比灰熔點高 100～150℃，熔渣粘度控制在 150Pa煤中大部分灰分在火焰區(qū)被熔化，以熔渣形式進入熔渣激 冷槽成粒狀，由出灰機移走。設置兩個噴嘴還可改善湍流狀態(tài)，即使一只噴嘴堵塞仍可保持繼續(xù)操作。 氣流床常見爐型 爐氣化 兩爐頭氣化爐的外形是水平橢球體，兩端的兩個爐頭象截去了頭的錐體?；以剂?0％，碳轉(zhuǎn)化率 97％。中心管固體分離速度約 10m/s，而流化床內(nèi)氣流速度為 ～ 2m/s。文氏管形成的局部高溫區(qū)，使未燃碳燃燒氣化，又使灰粒相互粘結(jié)而團聚。團聚體不斷增大，直到它不能被上升氣流托起為止。氣化劑由兩處進入反應器： ① 從分布爐篦進入，維持正常的流化； ② 由中心排灰裝置進入。床內(nèi)反應溫度為 955～ 1095℃ ，床溫由進料煤性質(zhì)決定，應使煤灰團聚而不結(jié)渣。 氣化工藝 它是一個單段流化床氣化爐。經(jīng)過預熱的氣化劑（氧氣、蒸汽或空氣、蒸汽） 年產(chǎn) 20 萬噸煤制甲醇生產(chǎn)工藝初步設計 第 10 頁 從爐子的底部和爐身適當位置加入氣化爐內(nèi)。含水量 8%12%的褐煤進入壓力為 的密閉料斗系統(tǒng)后，經(jīng)過螺旋給料機輸入爐內(nèi)。二級除塵器流出的氣體入廢熱鍋爐回收熱量，再經(jīng)水洗塔冷卻除塵。除了保持常壓溫克勒氣化爐的簡單可靠、運行靈活、氧耗量低和不產(chǎn)生液態(tài)烴 等優(yōu)點外，主要采用了帶出煤粒再循環(huán)回床層的做法，從而提高了碳的利用率。 （ HTW）氣化法 高溫溫克勒氣化法的基礎是低溫溫克勒氣化法。大約有 30％的灰從底部排出，另外的 70％被氣流帶出流化床。通過控制氣化劑的組成和流速來調(diào)節(jié)流化床 的溫度不超過灰的軟化點。 溫克勒氣化爐的爐箅安裝在圓錐體部分，蒸汽和氧 (或空氣 )由爐箅底側(cè)面送入，形成流化床。 或 120。粉煤由螺旋加料器加入圓錐部分的腰部，加煤量可以通過調(diào)節(jié)螺旋給料機的轉(zhuǎn)數(shù)來實現(xiàn)。若煤不含表面水且能自由流動就不必干燥。如圖，氣化爐為鋼制立式圓筒形結(jié)構(gòu)，內(nèi)襯耐火材料。 正在開發(fā)的魯奇新爐型有 :魯奇 魯爾 100型煤氣化爐，操作壓力為9MPa，兩段出氣；英國煤 年產(chǎn) 20 萬噸煤制甲醇生產(chǎn)工藝初步設計 第 8 頁 氣公司和魯奇公司共同開發(fā)的 BGL 爐，采用熔融排渣技術(shù) ,降低蒸汽用量，提高氣化強度并可將生成氣中的焦油、苯、酚和煤粉等噴入爐中回爐氣化。目前共有近 200多臺工業(yè)裝置 ,用于生產(chǎn)合成氣的只有中國的 9 臺。生成氣的組成 (體積％ )約為：氫37～ 3一氧化碳 17～1二氧化碳 3甲烷 8～10,經(jīng)加工處理可用作城市煤氣及合成氣。粗煤氣出爐溫度一般在 250～ 500℃ 之間。煤的灰熔點的高低決定了氣化劑 H O/O 比例的大小。粗煤氣最后從爐頂引出爐外。煤自上而下移動先后經(jīng)歷干燥、干餾、氣化、部分氧化和燃燒等幾個區(qū)域 ,最后變成灰渣由轉(zhuǎn)動爐柵排入灰 斗 ,再減至常壓排出。適宜于氣化活性較高，塊度 3～ 30mm 的褐煤、弱粘結(jié)性煤等。 下面介紹各個煤氣爐的工藝流程圖： 移動床常見爐型 魯奇煤氣化爐 德國魯奇煤和石油技術(shù)公司在 1926 年開發(fā)的一種加壓移動床煤氣化設備。使過量的一氧化碳變換為氫氣和二氧化碳，在經(jīng)脫碳工序?qū)⑦^量的二氧化碳除去。還有第二、第三代煤 氣化爐的爐型主要有德士古（ Texaco）及謝爾 柯柏斯（ ShellKoppers）等。國內(nèi)用煤與焦炭制甲醇的煤氣化一般都沿用固定床間歇氣化法，煤氣爐沿用UGI 爐。 用蒸汽與氧氣（或空氣、富氧空氣）對煤、焦炭進行熱加工稱為固體燃料氣化，氣化所的可燃氣體通稱煤氣是制造甲醇的初始原料氣。 甲醇生產(chǎn)方法簡介 煤、焦炭制甲醇的生產(chǎn)方法簡述 煤與焦炭是制造甲醇粗原料氣的主要固體燃料。因此，應加大對液相合成工藝研究開發(fā)力度，一定要開發(fā)出自主的先進成套技術(shù)。 ⑵ 重視新技術(shù) 加大基礎研究工作 液相甲醇合成工藝具有技術(shù)和經(jīng)濟雙重優(yōu)勢。另外，甲醇下游產(chǎn)品的開發(fā)也會進一步促進甲醇工業(yè)的發(fā)展，因此，甲醇工業(yè)的發(fā)展前景還是比較樂觀的。作為有機化工原料，用來生產(chǎn)各種有機化工產(chǎn)品。甲醇還可經(jīng)生物發(fā)酵生成甲醇蛋白，用作飼料添加劑，有著廣闊的應用前景。 隨著 C1 化工的發(fā)展，由甲醇為原料合成 乙二醇 、乙醛和乙醇等工藝正日益受到重視。 以甲醇為 中間體 的煤基化學品深加工產(chǎn)業(yè) —— 從甲醇出發(fā)生產(chǎn)煤基化學品 ， 是未來C1 化工發(fā)展的重要方向。目前甲醇的深加工產(chǎn)品已達 120 多種，我國以甲醇為原料的一次加工產(chǎn)品已有近 30 種。據(jù)粗略統(tǒng)計，這些新建甲醇裝置如果全部建成投產(chǎn)，新增加的年產(chǎn)能至少在 500 萬噸以上，將對我國甲醇市場供求關(guān)系產(chǎn)生明顯的影響。甲醇市場價格最高漲幅超過 100%，甲醇生產(chǎn)的利潤相當豐厚，效益好的廠家每噸純利超過了 1000 元 /噸，因而甲醇生產(chǎn)廠家紛紛擴產(chǎn)和新建，使得我國甲醇的產(chǎn)能急劇增加。 試劑 甲醇常密封保存在棕色瓶中置于較冷處。甲醇燃燒時無煙，火焰呈藍色。CH 3OH、 MgCl2 工藝計算總結(jié) .......................................... 錯誤 !未定義書簽。 合成氣合成甲醇計算 ................................. 錯誤 !未定義書簽。 合成氣合成甲醇工藝計算 ................................ 錯誤 !未定義書簽。 變換氣脫碳工藝計算 .................................... 錯誤 !未定義書簽。 變換率與平衡變換率 ................................. 錯誤 !未定義書簽。 變換反應的熱效應 ................................... 錯誤 !未定義書簽。 粗原料氣脫硫工藝計算 .................................. 錯誤 !未定義書簽。 煤氣化工藝熱量衡算 ................................. 錯誤 !未定義書簽。 原料煤及煤氣發(fā)生