甲醇弛放气掺入量的变化对焦炉加热的影响.pdf

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1、第1期(总第152期)煤化工No．1(TotalNo．152)2011年2月CoalChemicalIndusFeb．2011甲醇弛放气掺入量的变化对焦炉加热的影响严加才于泳李建华(开滦煤化工研究开发中心，河北唐LL1063611)摘要结合开滦京唐港煤化工园区生产实际，根据甲醇弛放气波动造成煤气热值变化，来计算所需空气和产生废气量以及炉温的变化。结果表明，弛放气掺入量在O％～40％时，若未调节人炉空气量，弛放气每降低10％，理论燃烧温度会升高85℃左右，并提出弛放气波动情况下的调节意见，为焦炉加热调温提供参考。关键词甲醇弛放气焦炉加热热值炉温文章编号：1005—9598(2011)一O卜0

2、037—05中图分类号：TQ025．1文献标识码：B随着经济的发展和市场的需要，如何提高原料的Q低(12730v∞+10840vH2+35840v~+71170Vc~)循环利用率，提高产品附加值显得日益重要。在合成／100(1)甲醇时，为保证合成气各组分在一定比例范围，要排式中：、V——煤气中相应成分的体积分出一定数量的循环合成气，这部分称为甲醇弛放气。数，％。将其直接排空，不但浪费能源，还带来环境污染，将甲焦炉煤气和甲醇弛放气的体积组成列于表1。醇弛放气用于回掺焦炉加热是一项很好的利用途径。回掺焦炉煤气的量越多，就有更多的焦炉煤气被替代表1两种气体的组成％用于生产甲醇，从而提高了原料循环

3、利用率，为企业创造更大的效益空间。目前，关于甲醇弛放气回掺焦炉煤气加热焦炉的文献报道不多。现就开滦京唐港煤化工园区的实际情况，进行弛放气掺入量变化对焦炉加热影响的讨论。1焦炉煤气和甲醇弛放气的特性1．1热值煤气热值是指单位体积的煤气完全燃烧所放出依据公式(1)计算可得：的热量，燃烧产物为水蒸气状态时的热值称之低热焦炉煤气的Q低=(12730×6．0+10840×59．5+值，实际燃烧时，水都以气态形式存在于燃烧废气中。35840×25．5+71l7O×2．2)／100=l7918．5kJ／m。气体燃料的热值可通过组成加和性计算“。煤气(标甲醇弛放气的Q低=(12730×2．0+10840×

4、75+态)中可燃成分的低热值为：35840×4．3+71170×0)／lO0=9922；lkJ／m。C012730kJ／m。；H210840kJ／m；CH435840kJ／m。；1．2特性C7ll70kJ／m。焦炉煤气可燃成分浓度大、热值高，提供一定热则煤气的低热值见式(1)：量需要的煤气量少，产生废气量也少，理论燃烧温度高。由于H占1／2以上，故燃烧速度快、火焰短，煤气收稿日期：2010-08—06和废气的密度低。因cH占1／4以上，而且含有cjt，作者简介：严加才(1985一)，男，2009年毕业于安徽工业大故火焰明亮，辐射能力强。用焦炉煤气加热时，加热系学化工工艺专业，硕J二研究生，

5、助理程师，从事煤化工技统阻力小，炼焦耗热量低，增减煤气流量对焦炉燃烧术研发工作。室温度变化影响较大。一38一煤化工2011年第1期甲醇弛放气中氢气含量虽有3／4，但氮气含量也理、理——燃烧lm。煤气所产生的理论Co2较高，接近15％，所以总体热值不高。目前在开滦京唐和理论所需的0量，m。。港煤化工园区，稳定时弛放气的掺入量是25O00m~／h2．2燃烧的物料衡算左右，总回炉气为60O00m3／h左右，也就是说，回炉根据煤气中各可燃成分的燃烧化学反应式，可以煤气中弛放气占40％左右，纯的净煤气占60％左右。计算煤气完全燃烧需要的理论空气量和燃烧产物量，根据煤气热值加和性，弛放气40％时混合煤

6、气热值为再按空气过剩系数，可得实际空气量和废气组成。表14719．6kJ／m32为纯干焦炉煤气燃烧计算结果。下页表3为含40％弛放气的lOOm。干焦炉煤气燃2煤气燃烧及理论温度计算烧计算结果。2．3燃烧的热衡算2．1空气过剩系数]按1m3煤气燃烧时的热衡算计算实际燃烧温度。空气过剩系数的选择对焦炉加热十分重要，太人方：小，煤气燃烧不完全，可燃成分随废气排出；Ot过大，(1)煤气的化学热，即热值Q低(kJ／m。)废气量大，废气带走的热量也增多。用焦炉煤气加热(2)煤气的物理热时，根据焦炉结构不同，在1．2～1．25之间。值通pcXt(4)过废气分析，按式(2)计算：式中：p——煤气的物理热，

7、kJ／m。；Ot=1+Vo2-O．5V~(2)c——tg℃时煤气的比热容，kJ／(m。·℃)；￡——进入燃烧室的煤气温度，℃。=(3)Vo2理(3)空气的物理热式中：、——废气中各成分的体积分数，％；Qa=L宴×C。×t(5)K——随加热煤气组成而异的系数；式中：p——空气的物理热，kJ／m。；表2lOOm纯干焦炉煤气燃烧计算结果组成分数／％鼬r—tL式量／mr～r，％，ufr’。，％r’m，总耋量C0。2．42．400