煤化工企業(yè)煤氣化與液化生產.ppt

煤化工企業(yè)煤氣化與液化生產 全有文檔 主要內容 煤炭資源煤的應用煤氣化煤液化 中國化石資源分布 人口資源環(huán)境與生態(tài) 煤炭應用 煉焦直接燃燒潔凈煤技術煤炭氣化煤炭液化 燃燒化學 燃燒過程化學反應 PowerPlant 粉煤電廠 什么是氣化 氣化是指 將所有含碳物質 資源 轉化為合成氣 氫氣 一氧化碳 合成氣可作為燃料產生電力或蒸汽 作為化工原料用于石化和煉油工業(yè) 可生產氫氣 氣化可將低附加值物質 生物質等 生產高附加值燃料或化學品 什么是煤的氣化 煤氣化原理 主要反應 Examplesofimportantreactions 氣化爐 固定床流化床氣流床 1 固定床氣化爐 塊狀原料煤一般用固定床氣化爐 在上部加料 隨氣化過程進行料層慢慢下降 同時氣化劑由下向上逆流通過 優(yōu)點 操作費用低 爐總效率高 缺點 熱煤氣流經(jīng)煤層時容易將煤加熱使其干燥 產生焦油和酚混在煤氣中 使凈化困難 對于有粘性的煤 還需設置破粘裝置 需設置轉動爐箅 操作周期短 維修費用大 魯奇氣化爐 固定床干粉進料固態(tài)排渣豐富運行經(jīng)驗 適用于低階煤占市場份額最大 BritishGas lurgi BGL 氣化爐 固定床干粉進料純氧耐火內襯液態(tài)排渣煤種適應性強混合燃料 垃圾衍生燃料 輪胎 木材廢料 BGL continued 2 流化床氣化爐 細煤粉宜用沸騰床氣化 優(yōu)點 連續(xù)生產 溫度分布均勻 溫度調節(jié)快 爐子構造簡單 投資少 缺點 有返混現(xiàn)象 反應溫度受原料灰熔點限制 不適宜于粘結性煤和好煤 GTI U gas 氣化爐 流化床干粉進料煤 煤 生物質高效純氧或空氣液態(tài)排渣 Winkler氣化爐 優(yōu)點 煤氣生產能力彈性大 氧氣耗量低 開停操作簡單 運行可靠 原料煤處理費用低 粉煤可全部利用 即使灰分為40 的煤也能運行 缺點 成本高 不適宜粘結性煤 氣化溫度必須低于灰熔點 灰中含C量高 高溫法壓力提高到1MPa 溫度提高到1000 C 夾帶粉粒再循環(huán) 可用軟褐煤生產合成氣 3 氣流床氣化爐 很細的粉塵煤用氣流床氣化 通常煤與氣化劑并流進入氣化爐 優(yōu)點 用粉煤比用塊煤價格低 不受煤種限制 無焦油酚等副產物 廢水少 可以用加壓氣化法提高生產能力 高壓氣化缺點 對灰熔點高的原料煤排渣困難 氣化效率較低 因為必須采用很高溫度才能氣化 ConocoPhillips E gas 氣化爐 氣流床兩段氣化水煤漿進料純氧進氣耐火內襯干法固態(tài)顆粒連續(xù)清除原料適應性強 E gas continued 二段式設計 提高了氣體的熱含量和能效 也提升了氣化爐不同類型給料的能力 使之既能處理高反應能力的煤 也能處理低反應能力的石油焦給料 根據(jù)美國能源技術實驗室 NETL 于2007年8月做出的獨立評估報告 在同等基準下 三大主流氣化技術的效率分別為GE38 2 E Gas39 3 Shell41 1 裝置投資 kWe 為GE1813 E Gas1733 She111977 綜合發(fā)電成本 包含投資折舊和操作成本 美分 kWh 為GE7 8 E Gas7 53 Shell8 05 由此報告可以看出 E Gas技術在投資 效率 操作成本上實現(xiàn)了非常優(yōu)化的平衡 氣化產品分布 合成氣的用途 可供選擇的方式 氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電 IGCC 粉煤電廠 Illustrationonly 聯(lián)合循環(huán) Illustrationonly 煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電 Illustrationonly IGCC與PC比較 Efficiency IGCC41 45 PC30 40 Sulfurcontrol IGCC25mg Nm3PC1200mg Nm3NOxcontrol IGCC PC15 20 Waterconsumption IGCC PC30 50 CoalLiquefaction DirectCoalLiquefactionIndirectCoalLiquefaction BenefitsoftheTechnology Largelyproventechnologyforthemanufactureofusefulliquidproducts Abilitytomanufacturetransportationfuelsfromabundantcoal Insuranceagainstdepletingoilstocksandoilsupplyproblems DirectCoalLiquefaction introduction Theprincipalobjectiveofcoalliquefactionistheproductionofliquidhydrocarbondistillateproductsfromacoal smostlyaromaticstructuretobeusedastransportationfuelsorchemicals Finelycrushedcoal 85 minus0 074mm ispreparedasaslurrywithaprocess derivedvehicleoil preheatedandpumpedintoaheated 400 500 pressurevessel 6 9 71 0MPa inthepresenceofhydrogengaswithorwithoutacatalystforsomeduration 30 150minutes Single stageProcessandTwo stageProcess Single stageProcess IGOR Germany NEDOL Japan H Coal USA ExxonDonorSolvent EDS USA SCR IandII USA Imhausenhigh pressure Germany Conocozincchloride USA IGORProcess ProcessyieldsandproductqualitywithProsperCoal NEDOLProcess H Coal EDSProcess Two stageProcess CatalyticTwo StageLique