煤气化综述95页.ppt

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1、煤气化技术简介主要内容1、有关煤气化的概念2、壳牌（shell）气化3、德士古（texaco）气化4、多喷嘴气化技术5、GSP气化技术煤炭的生成煤炭是地球上迄今为止能得到的最丰富的化石燃料，煤的使用年限估计在几百年，它将是替代不断下降的石油资源的可靠能源。因此，煤化学工业的发展将替代石油化学工业。我国的能源结构特点：少油富煤贫气煤炭的生成煤炭是由古植物经过复杂的生物化学、物理化学和地球化学作用转变而成的固体有机可燃矿物。煤炭生成过程：植物→泥炭（腐泥）→褐煤→烟煤→无烟煤，这一过程也称为煤化序列。由泥炭到无烟煤的演变过程统称为煤化作用，作用的程度称为煤化程度。煤气化概念煤的气化是指

2、煤与气化剂作用，进行各种化学反应，把煤炭转化为燃料煤气或合成气的过程。煤气化过程是一个热化学过程。它是以煤或煤焦为原料，以氧气（空气、富氧或纯氧）、水蒸汽或氢气等作气化剂（或称气化介质），在高温条件下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为气体。煤气化基本概念由气化定义可以得出：1、气化剂：氧气、空气、富氧、蒸汽。2、产品气的组成：气化时所得的可然气称为气化煤气，其主要成分包括CO、H2、CO2、CH4等，其中CO、H2在化工原料气中也被称为有效气。气化煤气可用作城市煤气、工业燃气和化工原料气；3、产品气用途：用作化工原料气时是碳一化学的重要原料来源。下游可以生产的产品有合成氨、甲

3、醇等。煤气化反应原理煤气化反应主要指煤与气化剂反应生成气体产物、气体产物与原料及与气化剂、反应产物与反应产物之间的化学反应，反应机理非常复杂。一般来讲，煤气化主要反应有：C+O2→CO+QC+O2→CO2+QCO+O2→CO2+QC+H2O→CO+H2－QC+H2O→CO2+H2－QCO+H2O→CO2+H2－Q煤气化过程干燥：湿煤加入气化炉后，煤与热气流之间进行热交换，煤中的水分蒸发。热解：受热后自身发生的一系列物理和化学变化的复杂过程。气化：气化炉中的气化反应是一个非常复杂体系，主要有碳与氧的反应、碳与水蒸气的反应。燃烧：反应产物与氧之间的反应。上述过程同时存在、同时进行。气化

4、反应机理煤气化反应必须经过7步1、反应气体从气相扩散到固体碳表面；2、反应气体再通过颗粒的孔道进入小孔的内表面；3、反应气体分子吸附在固体表面上，形成络合物；4、络合物之间、络合物与气体分子之间进行反应；5、吸附态的产物从固体表面脱附；6、产物分子从固体的内部孔道扩散出来；7、产物分子从颗粒表面扩散到气相中。煤的性质对气化反应的影响反应活性反应活性是指在一定条件下，煤炭与不同的气体介质（CO2、O2、水蒸汽、H2）相互作用的反应能力。反应活性强的煤，在气化和燃烧过程中反应速度快、效率高。反应活性的强弱直接影响到产气率、耗氧量、灰渣含碳量和热效率。反应活性高的煤有利于各种气化工艺。年

5、轻煤（褐煤）和焦炭反应活性高。年老煤（无烟煤）反应活性低。煤的性质对气化反应的影响黏结性黏结性是指煤被加热到一定温度后，受热分解并产生胶质体，最后黏结成块状焦炭的能力。煤的黏结性不利于气化过程的进行，特别是移动床气化，对气流床气化影响不大。煤的性质对气化反应的影响结渣性结渣性是指煤中的矿物质在高温和活性气体的作用下，转变为牢固的黏结物或熔融物的能力。对于移动床气化，大块的炉渣会破坏床内的透气性，从而影响生成气体的质量；严重时炉箅不能排渣。煤的性质对气化反应的影响热稳定性热稳定性是指煤在高温燃下燃烧或气化过程中，对温度剧烈变化的稳定程度，也就是块煤在温度急剧变化时，保持原来力度的性能

6、。对于移动床气化来说，热稳定性差的煤，将会增加炉内阻力，降低煤的气化效率，并使带出物增多。一般烟煤的热稳定性较好，褐煤、无烟煤、贫煤的热稳定性较差。煤的性质对气化反应的影响机械强度煤的机械强度是指块煤的抗碎强度、耐磨强度和抗压强度等综合性物理和机械性能。机械强度高的煤在移动床气化炉的输送过程中容易保持其粒度，从而有利于气化过程均匀进行，减少带出物，机械强度低的煤宜采用流化床、气流床气化。无烟煤的机械强度较大。煤的性质对气化反应的影响粒度分布移动床气化要求10~100mm的且较均匀的块煤流化床气化要求0~8mm的细粒煤气流床气化则要求＜0.1mm的粉煤煤气化的应用领域煤气化1化学品（

7、化肥、甲醇、二甲醚、烯烃等），是碳一化学的重要途径之一。为直接液化提供氢源（液体燃料）23煤间接液化（液体燃料）发电、热、化学品多联产（多联供）45联合循环发电（IGCC）（电能）6燃料电池（电能）7氢（氢能源）、石油化工氢气源、海绵铁（炼钢）8城市燃气（气体燃料）煤气化在煤化工领域的应用煤气化在煤化工领域的应用重点体现在碳一化学及其下游产业中。煤气化在煤化工领域的应用煤气化在煤化工领域的应用煤气化技术分类煤气化的分类方法有多种●按制取得煤气热值分类，分为：制取低热值