3组主要气化工艺及8种典型气化炉图文详解!

时间:2015-06-29 来源:网络 作者:佚名 收藏到我的收藏夹
简介:一、气化简介 气化是指含碳固体或液体物质向主要成分为H2和CO的气体的转换。所产生的气体可用作燃料或作为生产诸如NH3或甲醇类产品的化学原料。 气化的限定化学特性是使给料部分氧化;在燃

3.高温温克勒(HTW)(流化床)

HTW工艺是在原有温克勒流化床气化工艺的进一步发展。原温克勒工艺最初于20世纪20年代开发和利用,是一项常压工艺。 HTW工艺由莱茵褐煤公司发明,莱茵褐煤公司拥有并经营德国鲁尔地区的几座褐煤煤矿。HTW工艺最初是为生产铁矿石用的还原气而开发;后来兴趣转向生产合成气,再后来转向发电。所有的应用是在褐煤气化基础上进行。目前重点放在废塑料气化领域。莱茵褐煤公司仍负责HTW工艺的开发,克鲁勃伍德公司从事销售和供应。

莱茵褐煤公司在弗雷兴建设一座中试厂,该厂从1978年至1995年运转。额定工作压力10巴,每小时处理1.8t。1985年在科隆附近Berrenrath建成一座示范装置。该装置工作压力10巴,所产的合成气用管道输送至在Wesseling 附近的甲醇合成厂。Berrenrath厂使用蒸气和O2作为气化介质。

1989年出于开发工艺用于发电目的,在Wesseling开始建工作压力25巴的中试厂。那时,褐煤的气化,同在气化前预干褐煤的流化床工艺结合起来,被视为用莱茵褐煤以高效、洁净方式发电的最佳办法。该项工作最终是设计吹气HTW气化炉为基础的IGCC电厂,名为KoBRA(Kombikraftwerk mit Lnlegrietier BRAunkohlvergasung褐煤气化联合循环)。最初的KoBRA装置准备建在科隆附近的戈尔登堡电站,但是,出于经济问题的考虑,该项目现已中止。现在,下一代褐煤电厂愿意采用高效传统Pf锅炉。

随着KoBRa IGCC项目的消亡,研究重点转向废物气化。在Berrenrath厂已就废塑料和污物的气化进行试验研究。克鲁勃现已开发一种工艺,称之PreCon,在此工艺中,HTW气化炉与废料的预处理和灰的后处理结合生产化学品或发电用的合成气。

燃料在闸斗仓内加压,然后储存日仓或加料仓里,之后再螺旋给入气化炉。气化炉的底部是流化床,流化介质是空气或O2和蒸汽。气体加淘析的固体向上流至反应器,在这里再加入空气/O2和蒸汽来完成气化反应。之后将粗合成气在除尘器里除尘并冷却。在除尘器中脱除的固体回至气化炉底部。用螺旋除灰器将灰从气化炉底部排出。

气化炉基底的温度保持在800-900℃,控制温度以保证其不超过灰溶点;在床上部悬浮段的温度可能相当高。操作压力可在10巴(为制造合成气)和25-30巴(为IGCC)间变化。

4.鲁奇干法排灰炉(移动床)

鲁奇干法排灰气化工艺于20世纪30年代由鲁奇公司发明,作为生产城市煤气的一种方法。第一座商业化厂建于1936年。直到1950年,该工艺主要局限在利用褐煤,但在50年代,鲁奇和鲁尔煤气公司合作试验开发了一种工艺,也适用烟煤。自那时起,鲁奇气化工艺在世界上广泛应用,生产城市煤气和为各种用途(如NH3、甲醇、液化燃料产品生产合成气。除鲁奇公司供应这种气化装置外,东欧和前苏联也建造鲁奇型气化炉。 世界第一座GPP在德国的吕嫩,使用鲁奇系统(不常见的是,这些气化炉为吹入空气式)。其他应用鲁奇装置的重要设施是在美国北达科他州的大平原(Great Plain) SNG厂,和南非萨索尔合成燃料厂。 该工艺示意图见图5。

该工艺的主要特征是这种移动床工艺采用蒸汽和(通常)O2作为氧化剂,像BGL气化炉一样,它使用块煤而非粉煤,且像BGL装置一样,产生焦油。鲁奇干法排灰气化炉和BGL液态排渣气化炉间的主要区别是前者使用的氧化剂中,蒸汽与O2的比率更大(前者大概为4-5:1,后者约~0.5:1)。其结果是干法排灰装置的温度所有各点保持足够低,灰不熔解,而是作为干灰脱除。干法排灰式装置的较低温度意味着其更适合用易反应的煤,像褐煤,而非烟煤。

块煤给进气化炉顶部的闸斗仓,在进入气化炉之前增压。一个旋转的煤分配器确保煤在反应器各处均布。煤缓慢下移到气化炉。当煤下移时,由经床层向上流动的燃料气加温;煤就被不断干燥和挥去挥发分(脱除的挥发分形成焦油和酚),然后气化。床层的底部,紧靠炉蓖的上面之处是气化炉最热的地方(~1000℃),在此处燃烧任何剩余的煤。所产生的CO2与床层中的碳起反应形成CO。灰由旋转炉蓖排出并在闸斗仓中减压。蒸汽和O2被向上吹,通过炉蓖为气化过程提供氧化剂。所产生的气体在300-500℃的温度离开气化炉,利用一水淬冷进行冷却和洗涤。该气化炉由水夹套围绕,水夹套产生的蒸汽可用于工艺过程中。 3/7 首页上一页123456下一页尾页

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