水煤气制备工艺条件.ppt

水煤气制备工艺条件水煤气制备工艺条件1以水蒸气为气化剂以水蒸气为气化剂C+H2O=CO+H2 +131.390KJ/molCO+H2O=CO2+H2 -41.194KJ/molC+2H2=CH4 -74.898KJ/mol以上均为可逆反应，总过程为强吸热的。以上均为可逆反应，总过程为强吸热的。20.1MPa0.1MPa下碳蒸汽反应的平衡组成下碳蒸汽反应的平衡组成下碳蒸汽反应的平衡组成下碳蒸汽反应的平衡组成2.0MPa2.0MPa下碳蒸汽反应的平衡组成下碳蒸汽反应的平衡组成下碳蒸汽反应的平衡组成下碳蒸汽反应的平衡组成T900，含有等量的，含有等量的H2和和CO，其它组分含量接近于零。，其它组分含量接近于零。T，H2O、CO2、CH4含量逐渐增加。含量逐渐增加。高温，高温，H2和和CO含量高。含量高。相同相同T，P，H2O、CO2、CH4含量增加，含量增加，H2和和CO含量减小。含量减小。低压、高温有利于反应的进行低压、高温有利于反应的进行3 煤气化反应的动力学分析煤气化反应的动力学分析C-O2反应速度快反应速度快105倍倍C-H2O较较C-CO2快快C-H2最慢最慢较高压力下较高压力下C-H2反应加快，呈反应加快，呈1-2级级反应反应 C-H2O和和C-CO2变化变化 不大，零级反应不大，零级反应4 煤气化反应条件煤气化反应条件反应温度：反应温度：一般操作温度在一般操作温度在1100以上，近年来新工艺采用以上，近年来新工艺采用15001600，生产强度大大增加，生产强度大大增加反应压力：反应压力：2.53.2MPa,CH4含量比常压法高些含量比常压法高些水蒸气和氧气的比例：水蒸气和氧气的比例：C+O2热量热量H2O+CH2O/O2比值对温度和煤气组成有影响，比值对温度和煤气组成有影响，由煤气化生产方法确定由煤气化生产方法确定52024/4/21 周日6固定床间歇式气化制水煤气固定床间歇式气化制水煤气燃烧与制气分阶段进行燃烧与制气分阶段进行。将煤。将煤或焦炭加入煤气发生炉，首先或焦炭加入煤气发生炉，首先吹入空气使煤完全燃烧生成吹入空气使煤完全燃烧生成CO2并放出热量，使煤层升温，并放出热量，使煤层升温，烟道气放空。烟道气放空。待煤层温度达到待煤层温度达到1200，停止吹风，停止吹风，转换为水转换为水蒸汽蒸汽，与高温煤层反应，生成，与高温煤层反应，生成CO和和H2等气体。等气体。固定床间歇法（蓄热法）固定床间歇法（蓄热法）7 为保证温度波动不致过大，各阶段经历的时间应尽量缩为保证温度波动不致过大，各阶段经历的时间应尽量缩短，一般短，一般34min完成一个循环完成一个循环。优点：优点：制气时不用氧气，不需空分装置。制气时不用氧气，不需空分装置。缺点：缺点：生产过程间歇，发生炉的生产强度低，对煤的质量生产过程间歇，发生炉的生产强度低，对煤的质量要求高。要求高。8 吹吹 风风 阶阶 段：段：吹入空气，提高燃料层温度，吹风气放吹入空气，提高燃料层温度，吹风气放 空，空，1200结束。结束。蒸蒸 汽汽 吹吹 净：净：置换炉内和出口管中的吹风气，以保证置换炉内和出口管中的吹风气，以保证 水煤气质量。水煤气质量。一次上吹制气：一次上吹制气：燃料层下部温度下降，上部升高。燃料层下部温度下降，上部升高。下下 吹吹 制制 气：气：使燃料层温度均衡使燃料层温度均衡二次上吹制气：二次上吹制气：将炉底部下吹煤气排净，为吸入空气做将炉底部下吹煤气排净，为吸入空气做 准备。准备。空空 气气 吹吹 净：净：此部分吹风气可以回收。此部分吹风气可以回收。生产过程：生产过程：9原料为块煤或焦炭，反原料为块煤或焦炭，反应速度快，生产能力大应速度快，生产能力大水蒸气和纯氧为气化剂水蒸气和纯氧为气化剂反应温度：反应温度：1200，出口煤气温度：出口煤气温度：500反应压力：反应压力：3.0MPa煤转化率：煤转化率：88-95%水煤气中水煤气中CH4和和CO2含含量较高，量较高，CO较低较低适合做城市煤气适合做城市煤气调节调节H2O/O2比例比例102024/4/21 周日11