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1、煤化工企业煤气化与液化生产,全有文档,主要内容,煤炭资源煤的应用煤气化煤液化,中国化石资源分布,人口 资源 环境与生态,煤炭应用,炼焦直接燃烧洁净煤技术 煤炭气化 煤炭液化,燃烧化学,燃烧过程化学反应,Power Plant,粉煤电厂,什么是气化？,气化是指，将所有含碳物质（资源）转化为合成气（氢气+一氧化碳）合成气可作为燃料产生电力或蒸汽、作为化工原料用于石化和炼油工业、可生产氢气。气化可将低附加值物质（生物质等）生产高附加值燃料或化学品,什么是煤的气化？,煤气化原理,主要反应,Examples of important reactions,气化炉,固定床流化床气流床,1.固定床气化炉,块状
2、原料煤一般用固定床气化炉。在上部加料，随气化过程进行料层慢慢下降，同时气化剂由下向上逆流通过。优点：操作费用低、炉总效率高。缺点：热煤气流经煤层时容易将煤加热使其干燥，产生焦油和酚混在煤气中，使净化困难；对于有粘性的煤，还需设置破粘装置；需设置转动炉箅；操作周期短、维修费用大。,鲁奇气化炉,固定床干粉进料固态排渣丰富 运行经验、适用于低阶煤占市场份额最大,British Gas/lurgi(BGL)气化炉,固定床干粉进料 纯氧耐火内衬液态排渣煤种适应性强混合燃料-垃圾衍生燃料，轮胎，木材废料,BGL(continued),2.流化床气化炉,细煤粉宜用沸腾床气化。优点：连续生产、温度分布均匀、温
3、度调节快、炉子构造简单、投资少。缺点：有返混现象、反应温度受原料灰熔点限制、不适宜于粘结性煤和好煤。,GTI(U-gas)气化炉,流化床干粉进料煤、煤/生物质高效纯氧或空气液态排渣,Winkler 气化炉,优点：煤气生产能力弹性大、氧气耗量低、开停操作简单、运行可靠、原料煤处理费用低、粉煤可全部利用，即使灰分为40%的煤也能运行。缺点：成本高，不适宜粘结性煤，气化温度必须低于灰熔点，灰中含C量高。高温法压力提高到1MPa，温度提高到1000C，夹带粉粒再循环，可用软褐煤生产合成气。,(3)气流床气化炉,很细的粉尘煤用气流床气化。通常煤与气化剂并流进入气化炉。优点：用粉煤比用块煤价格低、不受煤种
4、限制、无焦油酚等副产物、废水少、可以用加压气化法提高生产能力。高压气化缺点：对灰熔点高的原料煤排渣困难、气化效率较低。因为必须采用很高温度才能气化。,ConocoPhillips(E-gas)气化炉,气流床两段气化水煤浆进料纯氧进气耐火内衬干法固态颗粒连续清除原料适应性强,E-gas(continued),二段式设计，提高了气体的热含量和能效，也提升了气化炉不同类型给料的能力，使之既能处理高反应能力的煤、也能处理低反应能力的石油焦给料。根据美国能源技术实验室(NETL)于2007年8月做出的独立评估报告，在同等基准下，三大主流气化技术的效率分别为GE 38.2E-Gas 39.3Shell 4
5、1.1，装置投资($kWe)为GE 1813E-Gas 1733She11 1977，综合发电成本(包含投资折旧和操作成本，美分kWh)为GE 7.8E-Gas 7.53Shell 8.05。由此报告可以看出，E-Gas技术在投资，效率，操作成本上实现了非常优化的平衡。,气化产品分布,合成气的用途?,可供选择的方式,气化联合循环发电(IGCC),粉煤电厂(Illustration only),联合循环(Illustration only),煤气化联合循环发电(Illustration only),IGCC与PC比较,Efficiency:IGCC 41-45%,PC 30-40%Sulfur
6、control:IGCC 25mg/Nm3 PC 1200mg/Nm3NOx control:IGCC/PC 15-20%Water consumption:IGCC/PC 30-50%,Coal Liquefaction,Direct Coal LiquefactionIndirect Coal Liquefaction,Benefits of the Technology,Largely proven technology for the manufacture of useful liquid products.Ability to manufacture transportation
7、fuels from abundant coal.Insurance against depleting oil stocks and oil supply problems.,Direct Coal Liquefaction（introduction）,The principal objective of coal liquefaction is the production of liquid hydrocarbon distillate products from a coals mostly aromatic structure to be used as transportation
8、 fuels or chemicals.Finely crushed coal(85%minus 0.074 mm)is prepared as a slurry with a process-derived vehicle oil,preheated and pumped into a heated(400500)pressure vessel(6.971.0MPa)in the presence of hydrogen gas with or without a catalyst for some duration(30150 minutes).Single-stage Process a
9、nd Two-stage Process.,Single-stage Process,IGOR(Germany)NEDOL(Japan)H-Coal(USA)Exxon Donor Solvent(EDS)(USA)SCR-I and II(USA)Imhausen high-pressure(Germany)Conoco zinc chloride(USA),IGOR Process,Process yields and product quality with Prosper Coal,NEDOL Process,H-Coal,EDS Process,Two-stage Process,Catalytic Two-Stage Liquefaction(CTSL)(USA)Liquid Solvent Extraction(LSE)(UK)Brown Coal Liquefaction(BCL)(Japan),CTSL Process,LSE Process,BCL Process,Indirect Liquefaction,
