甲醇生產(chǎn)技術(shù)第二章甲醇原料氣的制取課件

第二章

甲醇原料氣的制取甲醇生產(chǎn)技術(shù)

第二章以固體燃料為原料制甲醇原料氣2烴類造氣3甲醇原料氣的要求1第二章甲醇原料氣的制取靜電除塵4以固體燃料為原料制甲醇原料氣2烴類造氣3甲醇原料氣的要求1第第一節(jié)甲醇原料氣的要求12合理調(diào)配氫碳比例合理控制二氧化碳和一氧化碳比例3原料氣對氮?dú)夂康囊?原料氣對毒物與雜質(zhì)的要求12合理調(diào)配氫碳比例合理控制二氧化碳和一氧化碳比例3原料氣對第一節(jié)甲醇原料氣的要求甲醇由一氧化碳、二氧化碳與氫氣在一定溫度、壓力和催化劑條件下反應(yīng)生成，反應(yīng)式如下：第一節(jié)甲醇原料氣的要求甲醇由一氧化碳、二氧化碳與氫氣在一定一、合理調(diào)配氫碳比例氫與一氧化碳合成甲醇的化學(xué)當(dāng)量比為2，與二氧化碳合成甲醇的化學(xué)當(dāng)量比為3，當(dāng)一氧化碳與二氧化碳都存在時，對原料氣中氫碳比（M值）用下式表達(dá)。一、合理調(diào)配氫碳比例氫與一氧化碳合成甲醇的化學(xué)當(dāng)量比為2，與一、合理調(diào)配氫碳比例表1-1各種原料合成甲醇總反應(yīng)式一、合理調(diào)配氫碳比例表1-1各種原料合成甲醇總反應(yīng)式二、合理控制二氧化碳與一氧化碳比例甲醇合成原料氣中應(yīng)保持一定量的二氧化碳，一定量二氧化碳的存在，能促進(jìn)鋅-鉻催化劑與銅基催化劑上甲醇合成反應(yīng)速率的加快，適量二氧化碳可使催化劑呈現(xiàn)高活性，此外，在二氧化碳存在下，甲醇合成的熱效應(yīng)比無二氧化碳時僅由一氧化碳與氫合成甲醇的熱效應(yīng)要小，催化床層溫度易于控制，這對防止生產(chǎn)過程中催化劑超溫及延長催化劑壽命是有利的。二、合理控制二氧化碳與一氧化碳比例甲醇合成原料氣中應(yīng)保持一定三、原料氣對氮?dú)夂康囊?/p>

（單醇流程）氮?dú)馐枪腆w原料低壓間歇?dú)饣^程中的必然產(chǎn)物，因?yàn)槲覀冊谏a(chǎn)中用的氣化劑是空氣。氮?dú)夂康母叩褪羌状荚蠚夂桶焙铣稍蠚庖蟮淖畲蟛煌帯：铣砂睍r氮?dú)馐菂⑴c化學(xué)反應(yīng)的，要求原料氣中：H2/N2≈3.0；而合成甲醇時氮?dú)夂图淄槎际嵌栊詺怏w，它對生產(chǎn)過程的影響與甲烷相同，因?yàn)榈獨(dú)夂图淄椴粎⑴c甲醇合成過程的化學(xué)反應(yīng)，在系統(tǒng)中循環(huán)積累，含量越來越多，只得被迫放空，以維持正常有效氣體含量。三、原料氣對氮?dú)夂康囊?/p>

（單醇流程）氮?dú)馐枪腆w原料低壓間四、原料氣對毒物與雜質(zhì)的要求①原料氣中硫化物可使催化劑中毒。②原料氣中硫化物含量長期高，會造成管道、設(shè)備發(fā)生羰基化反應(yīng)而出現(xiàn)腐蝕。四、原料氣對毒物與雜質(zhì)的要求①原料氣中硫化物可使催化劑中毒。第二節(jié)以固體燃料為原料制甲醇原料氣12對固體燃料性能的要求固體床間歇法制水煤氣的原理34固定床間歇法（常壓）制水煤氣的方法氧氣－水蒸氣連續(xù)氣化法5各種煤氣發(fā)生爐的比較12對固體燃料性能的要求固體床間歇法制水煤氣的原理34固定床一、對固體燃料性能的要求1.水分2.揮發(fā)分3.灰分4.硫含量5.固定碳一、對固體燃料性能的要求1.水分一、對固體燃料性能的要求6.灰熔點(diǎn)7.粒度8.機(jī)械強(qiáng)度9.熱穩(wěn)定性10.化學(xué)活性一、對固體燃料性能的要求6.灰熔點(diǎn)二、固定床間歇法制水煤氣的原理固定床間歇法制水煤氣是指，以無煙煤、焦碳或各種煤球?yàn)樵希诔好簹獍l(fā)生爐內(nèi)，高溫條件下，與空氣（富氧空氣）和水蒸氣交替發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，維持熱量平衡，生成可燃?xì)怏w，回收水煤氣，并排出殘渣的生產(chǎn)過程。1.化學(xué)平衡①以空氣為氣化劑時，碳和氧之間的獨(dú)立化學(xué)反應(yīng)方程式有兩個：二、固定床間歇法制水煤氣的原理固定床間歇法制水煤氣是指，以無二、固定床間歇法制水煤氣的原理表1-2反應(yīng)式（1-4）和式（1-5）的平衡常數(shù)溫度/KC+O2=CO2C+CO2=2COKP4=pco2/po2KP5=p2CO/pco22981.233×10691.101×10-216002.516×10341.867×10-67003.182×10292.673×10-48006.708×10251.489×10-29009.257×10221.925×10-110004.751×10201.89811006.345×10181.22×1012001.737×10175.696×1014006.048×10146.285×10215001.290×10131.622×103二、固定床間歇法制水煤氣的原理表1-2反應(yīng)式（1-4）和式二、固定床間歇法制水煤氣的原理由空氣中N2/O2=3.76(摩爾比、體積比)，而O2平衡含量很低（忽略），可簡化僅用第二個反應(yīng)來計算碳和氧反應(yīng)的平衡組成：二、固定床間歇法制水煤氣的原理由空氣中N2/O2=3.76(二、固定床間歇法制水煤氣的原理表1—3總壓1.01×105Pa時空氣煤氣的平衡組成,%(體積)溫度/℃CO2CON2X=CO/(CO+CO2)65010.816.972.361.08001.631.966.595.29000.434.165.598.810000.234.465.499.4二、固定床間歇法制水煤氣的原理表1—3總壓1.01×105二、固定床間歇法制水煤氣的原理②以水蒸氣為氣化劑時，碳與水蒸氣反應(yīng)的獨(dú)立化學(xué)反應(yīng)方程式有三個：二、固定床間歇法制水煤氣的原理②以水蒸氣為氣化劑時，碳與水蒸二、固定床間歇法制水煤氣的原理表1-4反應(yīng)式（1-7）、（1-8）及（1-9）的平衡常數(shù)溫度/KC+H2O=CO+H2CO+H2O=CO2+H2C+2H2=CH4KP7=PCO·PH2/PH2OKP8=PCO2·PH2/PH2O·PCOKP9=PCH4/P2H22981.001×10-169.926×1047.916×1086005.05×10-527.081.00×1027002.407×10-39.0178.9728004.398×10-24.0381.4139004.248×10-12.2043.25×10-110002.6191.3749.829×10-211001.1570.9443.677×10-212003.9940.6971.608×10-214002.7951×020.4414.327×10-315006.48×1020.37042.557×10-3二、固定床間歇法制水煤氣的原理表1-4反應(yīng)式（1-7）、二、固定床間歇法制水煤氣的原理計算系統(tǒng)平衡組成時，用以下五個平衡關(guān)系式來求解：二、固定床間歇法制水煤氣的原理計算系統(tǒng)平衡組成時，用以下五個二、固定床間歇法制水煤氣的原理圖1-11.01×105Pa(1atm)下，碳-水蒸氣反應(yīng)的平衡組成二、固定床間歇法制水煤氣的原理圖1-11.01×105P二、固定床間歇法制水煤氣的原理圖1-22.03×106Pa(20atm)下，碳-水蒸氣反應(yīng)的平衡組成二、固定床間歇法制水煤氣的原理圖1-22.03×106P二、固定床間歇法制水煤氣的原理2.反應(yīng)速率①氣化劑與碳在煤氣發(fā)生爐中進(jìn)行的反應(yīng)，屬于氣固相系統(tǒng)的多相反應(yīng)。

研究表明，碳和氧按式（1-4）反應(yīng)，反應(yīng)速率rc大致可表示為：rc=k·yo2如果在高溫下進(jìn)行反應(yīng)，k值相當(dāng)大，此時反應(yīng)屬擴(kuò)散控制，總的反應(yīng)速率取決于傳質(zhì)速度。rc=（D/Z）·F（y0-ys）=kg·F·Δy（1-15）二、固定床間歇法制水煤氣的原理2.反應(yīng)速率二、固定床間歇法制水煤氣的原理碳氧化時，顆粒表面的厚度Z（對顆粒表面而言）為：Z=a·d·Re-0.8

（1-16）對于顆粒組成的固體床，Rg可表示為：Rg=D/Z=0.23Re0.863·D/Z=0.23·υd0.863·D/υ0.863·d0.137（1-17）二、固定床間歇法制水煤氣的原理碳氧化時，顆粒表面的厚度Z（對三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法1.水煤氣生產(chǎn)的特點(diǎn)表1—5制氣各階段中水煤氣組成的變化煤氣的組成一次上吹制氣階段下吹制氣階段二次上吹制氣階段w(CO2)w(H2O)w(O2)w(CO)w(H2)w(CH4)w(N2)煤氣高熱值/（MJ/m3）煤氣低熱值/（MJ/m3）6.970.430.2038.3849.310.644.0711.510.55.770.430.2039.3150.390.543.3611.710.78.840.430.2034.3356.310.704.9911.210.3三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法1.水煤氣生產(chǎn)的特點(diǎn)三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法2.煤氣爐內(nèi)燃料層的分區(qū)（1）固定床煤氣發(fā)生爐簡圖見圖1-3。圖1-3固定床煤氣發(fā)生爐簡圖三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法2.煤氣爐內(nèi)燃料層的三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法（2）煤氣爐內(nèi)燃料層的分區(qū)圖1-4煤氣爐內(nèi)燃料層分區(qū)三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法（2）煤氣爐內(nèi)燃料層三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法3.水煤氣生產(chǎn)的工作循環(huán)①吹風(fēng)階段②蒸汽吹凈階段③一次上吹制氣階段④下吹制氣階段⑤二次上吹制氣階段⑥空氣吹凈階段三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法3.水煤氣生產(chǎn)的工作三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法4.吹空氣和吹水蒸氣過程的操作條件①吹空氣過程。吹空氣過程的效率η1為料層蓄積的熱量與在該過程中所消耗的熱量之比，即：三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法4.吹空氣和吹水蒸氣三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法②吹水蒸氣過程。吹水蒸氣過程的效率η2為生成水煤氣的總化學(xué)熱與消耗于生成水煤氣的原料熱量和料層釋放出的熱量總和之比。亦可用單位體積的熱量關(guān)系來表示。兩個過程的總效率為所得水煤氣熱量與兩個過程中原料提供的全部熱量之比。三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法②吹水蒸氣過程。三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法③氣流速度。吹空氣過程在水煤氣制造過程中是非生產(chǎn)過程。④氣化原料的選擇。間歇法生產(chǎn)水煤氣時，氣化原料必須具有低的揮發(fā)分產(chǎn)率。三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法③氣流速度。三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法5.流程敘述及工藝流程圖（1）吹風(fēng)和制氣流程（分階段敘述）（2）水汽系統(tǒng)流程（3）高壓油流程（4）造氣循環(huán)水流程三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法5.流程敘述及工藝流三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法附1、澄清池設(shè)備簡圖(1-5)三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法附1、澄清池設(shè)備簡圖三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法附2、造氣循環(huán)水流程見圖(1-6)三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法附2、造氣循環(huán)水流程三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法（5）固定床間歇法制水煤氣工藝流程圖圖1-7三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法（5）固定床間歇法制三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法

6.正常操作要點(diǎn)（1）任務(wù)（2）正常操作要點(diǎn)（3）穩(wěn)定工藝，（4）適當(dāng)調(diào)整空氣吹凈和蒸汽吹凈時間來控制水煤氣中氮?dú)夂咳?、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法

三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法（5）嚴(yán)格控制水煤氣中的氧含量（6）防止跑氣和漏氣（7）保證良好潤滑（8）巡回檢查三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法（5）嚴(yán)格控制水煤氣三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法7、常見事故及處理1）水煤氣中氧含量高的原因2）判斷煤氣發(fā)生爐內(nèi)結(jié)疤、原因及處理3）判斷煤氣發(fā)生爐內(nèi)出現(xiàn)空洞、原因及處理4）爐口爆炸的原因、預(yù)防和處理三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法7、常見事故及處理三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法5）爐底爆炸的原因6）煤氣發(fā)生爐爐箅燒壞的原因及預(yù)防7）停爐時爐口大量噴火的原因及處理8）爐條機(jī)打滑的原因及處理9）氣柜猛升猛降的原因及處理三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法5）爐底爆炸的原因三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法8、節(jié)能降耗的具體措施1）提高吹風(fēng)強(qiáng)度。2）合理控制爐上、爐下溫度，提高氣化質(zhì)量。3）降低系統(tǒng)阻力,合理控制入爐蒸汽壓力。4）適當(dāng)提高炭層高度。三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法8、節(jié)能降耗的具體措三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法5）采用行之有效的新技術(shù)、新設(shè)備。6）嚴(yán)把入爐煤質(zhì)量關(guān)，加強(qiáng)煤場管理。7）嚴(yán)格控制半水煤氣中的氧含量，既減少變換系統(tǒng)的蒸汽消耗和溫度驟升，保護(hù)催化劑，又使生產(chǎn)安全。8）制定嚴(yán)格的管理、考核辦法，并堅決實(shí)施。三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法5）采用行之有效的新三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法9、環(huán)保節(jié)能設(shè)施——吹風(fēng)氣余熱回收裝置（一）任務(wù)：利用燃燒爐內(nèi)高溫格子磚，使造氣工段的吹風(fēng)氣進(jìn)行二次燃燒，熱量不足時，補(bǔ)充后工段送來的廢氣來保持熱量平衡，維持爐溫穩(wěn)定，既回收熱能，副產(chǎn)過熱蒸汽送造氣或其他工段使用，又達(dá)到處理廢氣環(huán)保的目的。三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法9、環(huán)保節(jié)能設(shè)施——三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法（二）工藝原理三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法（二）工藝原理三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法（三）流程簡述造氣來的吹風(fēng)氣來自外界的軟水1、旋風(fēng)分離器2燃燒爐3、蒸汽過熱器4、余熱鍋爐5、第二空氣預(yù)熱器6、水加熱器7、第一空氣預(yù)熱器8、鼓風(fēng)機(jī)9、引風(fēng)機(jī)10、煙囪123456789圖1—9吹風(fēng)氣回收工藝流程圖三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法（三）流程簡述造氣來三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法（四）原始開車 烘爐操作按附表（1—6）序號階段溫度℃速率℃/h時間h介質(zhì)備注1升溫常溫-1505--624馳放氣

2恒溫150048馳放氣

3升溫150-3508--1020馳放氣

4恒溫350024馳放氣開始煮爐5升溫350-60015-1617馳放氣

6恒溫600012馳放氣

7升溫600-8002011馳放氣800℃送吹風(fēng)氣三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法（四）原始開車 烘爐三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法（五）正常操作（1）爐內(nèi)溫度（3、4點(diǎn)）在900--1050℃.當(dāng)?shù)陀?50℃時停送吹風(fēng)氣，低于650℃重新點(diǎn)火升溫。（2）用引風(fēng)機(jī)入口閥調(diào)節(jié)爐內(nèi)在微負(fù)壓（-0.5～-0.6KPa)狀態(tài)下運(yùn)行。（3）正常清灰和利用大修清灰，降低系統(tǒng)阻力小于3KPa.（4）調(diào)節(jié)配風(fēng)量來控制煙氣成份在指標(biāo)范圍內(nèi)。三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法（五）正常操作三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法（六）、不正常情況及其處理方法1）突然停電2）馳放氣突然中斷3）吹風(fēng)氣中斷4）燃燒爐壓力突然升高5）燃燒爐溫度升高三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法（六）、不正常情況及三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法6）燃燒爐溫度下降7）燃燒爐爆炸8）鍋爐缺水9）因鍋爐原因緊急停車10）吹風(fēng)氣回收、副產(chǎn)水蒸氣量減少的原因及處理三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法6）燃燒爐溫度下降三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法（七）、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)制度1．交班應(yīng)檢查、交接設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)和備用情況，做到運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備正常、備用完好。2．每班對所屬設(shè)備擦一次，保持文明、清潔、衛(wèi)生。3．及時給運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備加油，保持油位1/2。三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法（七）、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)四、氧氣—水蒸氣連續(xù)氣化法（一）固定床加壓氣化法（魯奇加壓煤氣化）1．魯奇加壓煤氣化的原理及生產(chǎn)工藝（1）灰層（2）第一反應(yīng)層(燃燒層)四、氧氣—水蒸氣連續(xù)氣化法（一）固定床加壓氣化法（魯奇加壓煤四、氧氣—水蒸氣連續(xù)氣化法四、氧氣—水蒸氣連續(xù)氣化法四、氧氣—水蒸氣連續(xù)氣化法（3）第二反應(yīng)層（氣化層）（4）干餾層（脫揮發(fā)分區(qū)）（5）干燥層四、氧氣—水蒸氣連續(xù)氣化法（3）第二反應(yīng)層（氣化層）四、氧氣—水蒸氣連續(xù)氣化法2．魯奇加壓氣化反應(yīng)過程表1—8大型的加壓氣化爐內(nèi)各床層的高度和溫度的分布床層名稱高度(自爐箅算起)/mm溫度/℃灰渣層0~300450燃燒層300~6001000~1100氣化層600~1100850~1000甲烷層1100~2200550~800干餾層2200~2700350~550干燥層2700~3500350四、氧氣—水蒸氣連續(xù)氣化法2．魯奇加壓氣化反應(yīng)過程表1—8四、氧氣—水蒸氣連續(xù)氣化法（二）流化床加壓連續(xù)氣化法1．恩德爐工藝路線恩德粉煤氣化技術(shù)替代傳統(tǒng)的固定層煤氣化技術(shù)后，既降低了公司合成氨的生產(chǎn)成本，又減輕現(xiàn)有煤氣爐對環(huán)境的污染，既有經(jīng)濟(jì)效益又有環(huán)境效益，它采用了先進(jìn)的DCS控制等技術(shù)，提高了原有恩德爐的技術(shù)水平，符合國家的產(chǎn)業(yè)政策和發(fā)展方向。四、氧氣—水蒸氣連續(xù)氣化法（二）流化床加壓連續(xù)氣化法四、氧氣—水蒸氣連續(xù)氣化法2．加壓灰熔聚流化床粉煤氣化（1）灰熔聚流化床粉煤氣化的工作原理（2）灰熔聚流化床粉煤氣化方法的特點(diǎn)（3）主要設(shè)備及技術(shù)參數(shù)四、氧氣—水蒸氣連續(xù)氣化法2．加壓灰熔聚流化床粉煤氣化四、氧氣—水蒸氣連續(xù)氣化法圖1—12灰熔聚硫化床粉煤氣化流程圖四、氧氣—水蒸氣連續(xù)氣化法圖1—12灰熔聚硫化床粉煤氣化流四、氧氣—水蒸氣連續(xù)氣化法（三）氣流床加壓氣化1．氣化爐結(jié)構(gòu)簡單2．開停車方便，加減負(fù)荷較快3．煤種適應(yīng)較廣4．合成氣質(zhì)量好5．合成氣價格低6．碳轉(zhuǎn)化率高7．單爐產(chǎn)氣能力大8．“三廢”排放少。四、氧氣—水蒸氣連續(xù)氣化法（三）氣流床加壓氣化五、各種煤氣發(fā)生爐的比較（一）固定床1．常壓固定床間歇?dú)饣?．加壓固定床連續(xù)氣化五、各種煤氣發(fā)生爐的比較（一）固定床五、各種煤氣發(fā)生爐的比較（二）流化床流化床技術(shù)特點(diǎn)：爐內(nèi)氣體流速較大，煤粒懸浮于氣流中作相對運(yùn)動，呈沸騰狀，有明顯床層界限，停留時間數(shù)分鐘。操作條件：溫度800~1000℃；壓力常壓~2.5MPa；煤塊粒徑1~5mm；用煤要求具有高活性、高灰熔點(diǎn)。五、各種煤氣發(fā)生爐的比較（二）流化床五、各種煤氣發(fā)生爐的比較（三）氣流床氣化它是一種并流氣化，用氣化劑將粒度為100以下的煤粉帶入氣化爐內(nèi)，也可將煤粉先制成水煤漿，然后用泵打入氣化爐內(nèi)。煤料在高于其灰熔點(diǎn)的溫度下與氣化劑發(fā)生燃燒反應(yīng)和氣化反應(yīng)，灰渣以熔融態(tài)形式排出氣化爐。五、各種煤氣發(fā)生爐的比較（三）氣流床氣化五、各種煤氣發(fā)生爐的比較（四）熔浴床氣化它是將粉煤和氣化劑以切線方向高速噴入一個溫度較高且高度穩(wěn)定的熔池內(nèi)，把一部分動能傳給熔渣，使池內(nèi)熔融物做螺旋狀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動并氣化。目前此氣化工藝已不再發(fā)展。五、各種煤氣發(fā)生爐的比較（四）熔浴床氣化第三節(jié)烴類造氣12氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化的工藝流程12氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化的工藝流程第三節(jié)烴類造氣表（1—9）幾種氣態(tài)烴的典型組成第三節(jié)烴類造氣表（1—9）幾種氣態(tài)烴的典型組成第三節(jié)烴類造氣表（1—10）石腦油的性質(zhì)第三節(jié)烴類造氣表（1—10）石腦油的性質(zhì)一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理1．甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)特點(diǎn)（1）是可逆反應(yīng)（2）是體積增大反應(yīng)（3）是吸熱反應(yīng)一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理1．甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)特點(diǎn)一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理甲烷蒸汽的轉(zhuǎn)化過程，主要包括蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)和一氧化碳的變換反應(yīng)，即：一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理甲烷蒸汽的轉(zhuǎn)化過程，主要包括蒸一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理在一定條件下，甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化過程中可能發(fā)生下列析炭反應(yīng)：一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理在一定條件下，甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化過程一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理由于甲烷的同系物，例如乙烷（）、丙烷（）、丁烷（）等，與蒸汽的轉(zhuǎn)化反應(yīng)可以在較低的溫度下進(jìn)行，反應(yīng)通式為：一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理由于甲烷的同系物，例如乙烷（一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理2．轉(zhuǎn)化反應(yīng)的化學(xué)平衡和反應(yīng)速率（1）化學(xué)平衡常數(shù)一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理2．轉(zhuǎn)化反應(yīng)的化學(xué)平衡和反應(yīng)速一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理表（1—11）甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化和變換反應(yīng)的平衡常數(shù)一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理表（1—11）甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化和一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理（2）平衡組分的計算一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理（2）平衡組分的計算一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理例1－1甲烷與蒸汽在一段爐內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)化反應(yīng)，出口溫度822℃，壓力3.1MPa（表），水碳比為3.5，試用圖（1—13）計算出口氣體的平衡組成。解在圖（1—12）的（A）圖上，從下部左側(cè)壓力坐標(biāo)上查出壓力為3.1MPa的a點(diǎn)，由a點(diǎn)引水平線，與822℃的溫度線相交于b點(diǎn)，自b點(diǎn)做垂線，與水碳比為3.5的曲線交于c點(diǎn)，由c點(diǎn)引水平線與縱坐標(biāo)交于d點(diǎn)。d點(diǎn)的讀數(shù)7％，即為甲烷的平衡濃度。一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理例1－1甲烷與蒸汽在一段爐一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理用同樣的方法，由（B）圖查出一氧化碳平衡濃度為10.8％，由（C）圖查出二氧化碳的平衡濃度為9.5％。則氫的平衡濃度為100％－（7.0％+10.8％+9.5％）＝72.7％。因此，在上述條件下氣體的平衡組成（干氣）為：一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理用同樣的方法，由（B）圖查出一一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理應(yīng)當(dāng)指出，圖（1—12）僅適用于原料氣為純甲烷的情況，如果原料氣中還含有其他成分，但為量不多時，也可用這套圖作近似計算。在工業(yè)生產(chǎn)中，雖然甲烷轉(zhuǎn)化反應(yīng)未達(dá)到平衡，但由圖（1—12）可以看出各因素對反應(yīng)的影響。一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理應(yīng)當(dāng)指出，圖（1—12）一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理（3）影響甲烷轉(zhuǎn)化反應(yīng)平衡的因素①水碳比。②溫度。③壓力。（4）影響甲烷轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率的因素一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理（3）影響甲烷轉(zhuǎn)化反應(yīng)平衡的因一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理3．轉(zhuǎn)化過程的分段和二段轉(zhuǎn)化爐內(nèi)的反應(yīng)二段轉(zhuǎn)化爐內(nèi)的反應(yīng)分為兩段進(jìn)行。首先在燃燒室里（即催化劑層以上的空間），部分可燃性氣體與氧氣進(jìn)行劇烈的燃燒反應(yīng)：一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理3．轉(zhuǎn)化過程的分段和二段轉(zhuǎn)化爐一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理放出的熱量使氣體溫度急驟升高，然后在上述高溫條件下，使剩余的甲烷與二氧化碳、水蒸氣繼續(xù)轉(zhuǎn)化完全：表1—12二段轉(zhuǎn)化爐進(jìn)出口轉(zhuǎn)化氣組成，體積％成H2COCO2CH4N2Ar合計進(jìn)口出口69.070.710.1216.910.3310.19.681.00.871.0－0.3100100一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理放出的熱量使氣體溫度急驟升高，一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理4．轉(zhuǎn)化過程的析炭和除炭當(dāng)析炭反應(yīng)比較嚴(yán)重時，可采用蒸汽除碳，即利用式（1—67）的逆反應(yīng)：一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理4．轉(zhuǎn)化過程的析炭和除炭一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理5．二段轉(zhuǎn)化反應(yīng)在催化劑床層頂部空間進(jìn)行燃燒反應(yīng)：在催化劑床層進(jìn)行甲烷轉(zhuǎn)化和CO變換反應(yīng)：

一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理5．二段轉(zhuǎn)化反應(yīng)一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理圖（1—14）二段轉(zhuǎn)化爐頂部空間的理論火焰溫度與空氣用量(氧氣20%計)的關(guān)系一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理圖（1—14）二段轉(zhuǎn)化爐頂部空一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理圖（1—15）二段轉(zhuǎn)化爐內(nèi)溫度與甲烷含量的分布示意圖一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理圖（1—15）二段轉(zhuǎn)化爐內(nèi)溫二、天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化的工藝流程圖1—16天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化工藝流程1-鈷鉬加氫反應(yīng)器；2-氧化鋅脫流罐；3-對流段；4-輻射段（一段爐）；5-二段轉(zhuǎn)化爐；6-第一廢熱鍋爐；7-第二廢熱鍋爐；8-汽包；9-輔助鍋爐；10-排風(fēng)機(jī)；11-煙囪二、天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化的工藝流程圖1—16天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化工藝流二、天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化的工藝流程1、各種方法的流程主要不同點(diǎn)①原料的預(yù)熱溫度。②對流段內(nèi)各加熱盤管的布置。2、轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的余熱回收①一段轉(zhuǎn)化爐對流段。②二段轉(zhuǎn)化氣。二、天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化的工藝流程1、各種方法的流程主要不同點(diǎn)第四節(jié)靜電除塵一、靜電除塵（焦）（一）電除塵器的工作原理及工藝1．電除塵器工作原理2．電除塵器工藝流程第四節(jié)靜電除塵一、靜電除塵（焦）第四節(jié)靜電除塵圖1－17電除焦（塵）設(shè)備結(jié)構(gòu)第四節(jié)靜電除塵圖1－17電除焦（塵）設(shè)備結(jié)構(gòu)第四節(jié)靜電除塵（二）運(yùn)行操作1、檢查與調(diào)整2、空氣試車3、通氣運(yùn)行第四節(jié)靜電除塵（二）運(yùn)行操作第四節(jié)靜電除塵（三）正常開停車和操作要點(diǎn)1、正常開車（1）開車前的準(zhǔn)備（2）開車2、停車（1）短期停車（2）長期停車3、正常操作要點(diǎn)第四節(jié)靜電除塵（三）正常開停車和操作要點(diǎn)第四節(jié)靜電除塵（四）維護(hù)與保養(yǎng)（1）為保證靜電除焦器正常運(yùn)行，應(yīng)加強(qiáng)管理，執(zhí)行崗位操作規(guī)則和制度，專人負(fù)責(zé)制定期檢查和維修，填寫運(yùn)行記錄。……第四節(jié)靜電除塵（四）維護(hù)與保養(yǎng)第四節(jié)靜電除塵（五）常見故障及排除方法1、按壓“電源接通”按鈕后，“電源指示”燈不亮，不能投入運(yùn)行2、當(dāng)接通電源后，“輸出電流”表（mA）指針擺動嚴(yán)重，且超過160mA以上，而“輸出電壓”表（kV）值低于25kV3、當(dāng)接通電源后，“輸出電流”表（mA）無指示4、當(dāng)氧控儀并機(jī)工作后，介質(zhì)氧含量超過規(guī)定值時第四節(jié)靜電除塵（五）常見故障及排除方法第四節(jié)靜電除塵（六）緊急事故處理（1）煤氣中氧含量超指標(biāo)而聯(lián)鎖未動作。（2）電器設(shè)備、線路著火。（3）線路發(fā)生短路。（4）設(shè)備、管道爆炸、著火和其他危及人及設(shè)備安全的惡性事故。第四節(jié)靜電除塵（六）緊急事故處理第四節(jié)靜電除塵（七）一般事故分析及處理：1、靜電除塵器本身故障2、煤氣中氧含量＞0.6％時，如聯(lián)鎖不動作，應(yīng)作緊急停電處理，同時匯報調(diào)度室，要連續(xù)兩次取樣分析O2＜0.6％時方可送電。3、防爆片破裂時，立即切斷電源，匯報調(diào)度室，讓煤氣走旁路，換上新的爆破片后，對電除塵進(jìn)行置換操作，達(dá)到規(guī)定指標(biāo)后，恢復(fù)供電。第四節(jié)靜電除塵（七）一般事故分析及處理：第四節(jié)靜電除塵表1－13靜電除塵器故障序號事故狀況原因分析處理方法1高壓送不高或體內(nèi)放電瓷絕緣子表面污染；絕緣子損壞；絕緣子表面結(jié)露水；電暈線斷線；在沉淀極和電暈極上附著的焦油太厚；電暈線偏心，尺寸不合格；蒸汽壓力不足用布清洗干凈；更換；絕緣箱溫度80~110℃；更換；搞蒸汽清掃，使焦油流下；使電暈線偏心＜5mm；檢查蒸汽壓力2內(nèi)溫度絕緣箱值下限低于規(guī)定蒸汽壓力不足；排水管中積存冷凝液；供給蒸汽量不足檢查蒸汽壓力；檢查蒸汽疏水器排水的排出情況；調(diào)節(jié)閥門的開度3有電壓無電流本體接地斷路檢查第四節(jié)靜電除塵表1－13靜電除塵器故障序號事故狀況原因ThankyouThankyou第二章

甲醇原料氣的制取甲醇生產(chǎn)技術(shù)

第二章以固體燃料為原料制甲醇原料氣2烴類造氣3甲醇原料氣的要求1第二章甲醇原料氣的制取靜電除塵4以固體燃料為原料制甲醇原料氣2烴類造氣3甲醇原料氣的要求1第第一節(jié)甲醇原料氣的要求12合理調(diào)配氫碳比例合理控制二氧化碳和一氧化碳比例3原料氣對氮?dú)夂康囊?原料氣對毒物與雜質(zhì)的要求12合理調(diào)配氫碳比例合理控制二氧化碳和一氧化碳比例3原料氣對第一節(jié)甲醇原料氣的要求甲醇由一氧化碳、二氧化碳與氫氣在一定溫度、壓力和催化劑條件下反應(yīng)生成，反應(yīng)式如下：第一節(jié)甲醇原料氣的要求甲醇由一氧化碳、二氧化碳與氫氣在一定一、合理調(diào)配氫碳比例氫與一氧化碳合成甲醇的化學(xué)當(dāng)量比為2，與二氧化碳合成甲醇的化學(xué)當(dāng)量比為3，當(dāng)一氧化碳與二氧化碳都存在時，對原料氣中氫碳比（M值）用下式表達(dá)。一、合理調(diào)配氫碳比例氫與一氧化碳合成甲醇的化學(xué)當(dāng)量比為2，與一、合理調(diào)配氫碳比例表1-1各種原料合成甲醇總反應(yīng)式一、合理調(diào)配氫碳比例表1-1各種原料合成甲醇總反應(yīng)式二、合理控制二氧化碳與一氧化碳比例甲醇合成原料氣中應(yīng)保持一定量的二氧化碳，一定量二氧化碳的存在，能促進(jìn)鋅-鉻催化劑與銅基催化劑上甲醇合成反應(yīng)速率的加快，適量二氧化碳可使催化劑呈現(xiàn)高活性，此外，在二氧化碳存在下，甲醇合成的熱效應(yīng)比無二氧化碳時僅由一氧化碳與氫合成甲醇的熱效應(yīng)要小，催化床層溫度易于控制，這對防止生產(chǎn)過程中催化劑超溫及延長催化劑壽命是有利的。二、合理控制二氧化碳與一氧化碳比例甲醇合成原料氣中應(yīng)保持一定三、原料氣對氮?dú)夂康囊?/p>

（單醇流程）氮?dú)馐枪腆w原料低壓間歇?dú)饣^程中的必然產(chǎn)物，因?yàn)槲覀冊谏a(chǎn)中用的氣化劑是空氣。氮?dú)夂康母叩褪羌状荚蠚夂桶焙铣稍蠚庖蟮淖畲蟛煌?。合成氨時氮?dú)馐菂⑴c化學(xué)反應(yīng)的，要求原料氣中：H2/N2≈3.0；而合成甲醇時氮?dú)夂图淄槎际嵌栊詺怏w，它對生產(chǎn)過程的影響與甲烷相同，因?yàn)榈獨(dú)夂图淄椴粎⑴c甲醇合成過程的化學(xué)反應(yīng)，在系統(tǒng)中循環(huán)積累，含量越來越多，只得被迫放空，以維持正常有效氣體含量。三、原料氣對氮?dú)夂康囊?/p>

（單醇流程）氮?dú)馐枪腆w原料低壓間四、原料氣對毒物與雜質(zhì)的要求①原料氣中硫化物可使催化劑中毒。②原料氣中硫化物含量長期高，會造成管道、設(shè)備發(fā)生羰基化反應(yīng)而出現(xiàn)腐蝕。四、原料氣對毒物與雜質(zhì)的要求①原料氣中硫化物可使催化劑中毒。第二節(jié)以固體燃料為原料制甲醇原料氣12對固體燃料性能的要求固體床間歇法制水煤氣的原理34固定床間歇法（常壓）制水煤氣的方法氧氣－水蒸氣連續(xù)氣化法5各種煤氣發(fā)生爐的比較12對固體燃料性能的要求固體床間歇法制水煤氣的原理34固定床一、對固體燃料性能的要求1.水分2.揮發(fā)分3.灰分4.硫含量5.固定碳一、對固體燃料性能的要求1.水分一、對固體燃料性能的要求6.灰熔點(diǎn)7.粒度8.機(jī)械強(qiáng)度9.熱穩(wěn)定性10.化學(xué)活性一、對固體燃料性能的要求6.灰熔點(diǎn)二、固定床間歇法制水煤氣的原理固定床間歇法制水煤氣是指，以無煙煤、焦碳或各種煤球?yàn)樵希诔好簹獍l(fā)生爐內(nèi)，高溫條件下，與空氣（富氧空氣）和水蒸氣交替發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，維持熱量平衡，生成可燃?xì)怏w，回收水煤氣，并排出殘渣的生產(chǎn)過程。1.化學(xué)平衡①以空氣為氣化劑時，碳和氧之間的獨(dú)立化學(xué)反應(yīng)方程式有兩個：二、固定床間歇法制水煤氣的原理固定床間歇法制水煤氣是指，以無二、固定床間歇法制水煤氣的原理表1-2反應(yīng)式（1-4）和式（1-5）的平衡常數(shù)溫度/KC+O2=CO2C+CO2=2COKP4=pco2/po2KP5=p2CO/pco22981.233×10691.101×10-216002.516×10341.867×10-67003.182×10292.673×10-48006.708×10251.489×10-29009.257×10221.925×10-110004.751×10201.89811006.345×10181.22×1012001.737×10175.696×1014006.048×10146.285×10215001.290×10131.622×103二、固定床間歇法制水煤氣的原理表1-2反應(yīng)式（1-4）和式二、固定床間歇法制水煤氣的原理由空氣中N2/O2=3.76(摩爾比、體積比)，而O2平衡含量很低（忽略），可簡化僅用第二個反應(yīng)來計算碳和氧反應(yīng)的平衡組成：二、固定床間歇法制水煤氣的原理由空氣中N2/O2=3.76(二、固定床間歇法制水煤氣的原理表1—3總壓1.01×105Pa時空氣煤氣的平衡組成,%(體積)溫度/℃CO2CON2X=CO/(CO+CO2)65010.816.972.361.08001.631.966.595.29000.434.165.598.810000.234.465.499.4二、固定床間歇法制水煤氣的原理表1—3總壓1.01×105二、固定床間歇法制水煤氣的原理②以水蒸氣為氣化劑時，碳與水蒸氣反應(yīng)的獨(dú)立化學(xué)反應(yīng)方程式有三個：二、固定床間歇法制水煤氣的原理②以水蒸氣為氣化劑時，碳與水蒸二、固定床間歇法制水煤氣的原理表1-4反應(yīng)式（1-7）、（1-8）及（1-9）的平衡常數(shù)溫度/KC+H2O=CO+H2CO+H2O=CO2+H2C+2H2=CH4KP7=PCO·PH2/PH2OKP8=PCO2·PH2/PH2O·PCOKP9=PCH4/P2H22981.001×10-169.926×1047.916×1086005.05×10-527.081.00×1027002.407×10-39.0178.9728004.398×10-24.0381.4139004.248×10-12.2043.25×10-110002.6191.3749.829×10-211001.1570.9443.677×10-212003.9940.6971.608×10-214002.7951×020.4414.327×10-315006.48×1020.37042.557×10-3二、固定床間歇法制水煤氣的原理表1-4反應(yīng)式（1-7）、二、固定床間歇法制水煤氣的原理計算系統(tǒng)平衡組成時，用以下五個平衡關(guān)系式來求解：二、固定床間歇法制水煤氣的原理計算系統(tǒng)平衡組成時，用以下五個二、固定床間歇法制水煤氣的原理圖1-11.01×105Pa(1atm)下，碳-水蒸氣反應(yīng)的平衡組成二、固定床間歇法制水煤氣的原理圖1-11.01×105P二、固定床間歇法制水煤氣的原理圖1-22.03×106Pa(20atm)下，碳-水蒸氣反應(yīng)的平衡組成二、固定床間歇法制水煤氣的原理圖1-22.03×106P二、固定床間歇法制水煤氣的原理2.反應(yīng)速率①氣化劑與碳在煤氣發(fā)生爐中進(jìn)行的反應(yīng)，屬于氣固相系統(tǒng)的多相反應(yīng)。

研究表明，碳和氧按式（1-4）反應(yīng)，反應(yīng)速率rc大致可表示為：rc=k·yo2如果在高溫下進(jìn)行反應(yīng)，k值相當(dāng)大，此時反應(yīng)屬擴(kuò)散控制，總的反應(yīng)速率取決于傳質(zhì)速度。rc=（D/Z）·F（y0-ys）=kg·F·Δy（1-15）二、固定床間歇法制水煤氣的原理2.反應(yīng)速率二、固定床間歇法制水煤氣的原理碳氧化時，顆粒表面的厚度Z（對顆粒表面而言）為：Z=a·d·Re-0.8

（1-16）對于顆粒組成的固體床，Rg可表示為：Rg=D/Z=0.23Re0.863·D/Z=0.23·υd0.863·D/υ0.863·d0.137（1-17）二、固定床間歇法制水煤氣的原理碳氧化時，顆粒表面的厚度Z（對三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法1.水煤氣生產(chǎn)的特點(diǎn)表1—5制氣各階段中水煤氣組成的變化煤氣的組成一次上吹制氣階段下吹制氣階段二次上吹制氣階段w(CO2)w(H2O)w(O2)w(CO)w(H2)w(CH4)w(N2)煤氣高熱值/（MJ/m3）煤氣低熱值/（MJ/m3）6.970.430.2038.3849.310.644.0711.510.55.770.430.2039.3150.390.543.3611.710.78.840.430.2034.3356.310.704.9911.210.3三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法1.水煤氣生產(chǎn)的特點(diǎn)三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法2.煤氣爐內(nèi)燃料層的分區(qū)（1）固定床煤氣發(fā)生爐簡圖見圖1-3。圖1-3固定床煤氣發(fā)生爐簡圖三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法2.煤氣爐內(nèi)燃料層的三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法（2）煤氣爐內(nèi)燃料層的分區(qū)圖1-4煤氣爐內(nèi)燃料層分區(qū)三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法（2）煤氣爐內(nèi)燃料層三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法3.水煤氣生產(chǎn)的工作循環(huán)①吹風(fēng)階段②蒸汽吹凈階段③一次上吹制氣階段④下吹制氣階段⑤二次上吹制氣階段⑥空氣吹凈階段三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法3.水煤氣生產(chǎn)的工作三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法4.吹空氣和吹水蒸氣過程的操作條件①吹空氣過程。吹空氣過程的效率η1為料層蓄積的熱量與在該過程中所消耗的熱量之比，即：三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法4.吹空氣和吹水蒸氣三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法②吹水蒸氣過程。吹水蒸氣過程的效率η2為生成水煤氣的總化學(xué)熱與消耗于生成水煤氣的原料熱量和料層釋放出的熱量總和之比。亦可用單位體積的熱量關(guān)系來表示。兩個過程的總效率為所得水煤氣熱量與兩個過程中原料提供的全部熱量之比。三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法②吹水蒸氣過程。三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法③氣流速度。吹空氣過程在水煤氣制造過程中是非生產(chǎn)過程。④氣化原料的選擇。間歇法生產(chǎn)水煤氣時，氣化原料必須具有低的揮發(fā)分產(chǎn)率。三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法③氣流速度。三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法5.流程敘述及工藝流程圖（1）吹風(fēng)和制氣流程（分階段敘述）（2）水汽系統(tǒng)流程（3）高壓油流程（4）造氣循環(huán)水流程三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法5.流程敘述及工藝流三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法附1、澄清池設(shè)備簡圖(1-5)三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法附1、澄清池設(shè)備簡圖三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法附2、造氣循環(huán)水流程見圖(1-6)三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法附2、造氣循環(huán)水流程三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法（5）固定床間歇法制水煤氣工藝流程圖圖1-7三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法（5）固定床間歇法制三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法

6.正常操作要點(diǎn)（1）任務(wù)（2）正常操作要點(diǎn)（3）穩(wěn)定工藝，（4）適當(dāng)調(diào)整空氣吹凈和蒸汽吹凈時間來控制水煤氣中氮?dú)夂咳?、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法

三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法（5）嚴(yán)格控制水煤氣中的氧含量（6）防止跑氣和漏氣（7）保證良好潤滑（8）巡回檢查三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法（5）嚴(yán)格控制水煤氣三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法7、常見事故及處理1）水煤氣中氧含量高的原因2）判斷煤氣發(fā)生爐內(nèi)結(jié)疤、原因及處理3）判斷煤氣發(fā)生爐內(nèi)出現(xiàn)空洞、原因及處理4）爐口爆炸的原因、預(yù)防和處理三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法7、常見事故及處理三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法5）爐底爆炸的原因6）煤氣發(fā)生爐爐箅燒壞的原因及預(yù)防7）停爐時爐口大量噴火的原因及處理8）爐條機(jī)打滑的原因及處理9）氣柜猛升猛降的原因及處理三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法5）爐底爆炸的原因三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法8、節(jié)能降耗的具體措施1）提高吹風(fēng)強(qiáng)度。2）合理控制爐上、爐下溫度，提高氣化質(zhì)量。3）降低系統(tǒng)阻力,合理控制入爐蒸汽壓力。4）適當(dāng)提高炭層高度。三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法8、節(jié)能降耗的具體措三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法5）采用行之有效的新技術(shù)、新設(shè)備。6）嚴(yán)把入爐煤質(zhì)量關(guān)，加強(qiáng)煤場管理。7）嚴(yán)格控制半水煤氣中的氧含量，既減少變換系統(tǒng)的蒸汽消耗和溫度驟升，保護(hù)催化劑，又使生產(chǎn)安全。8）制定嚴(yán)格的管理、考核辦法，并堅決實(shí)施。三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法5）采用行之有效的新三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法9、環(huán)保節(jié)能設(shè)施——吹風(fēng)氣余熱回收裝置（一）任務(wù)：利用燃燒爐內(nèi)高溫格子磚，使造氣工段的吹風(fēng)氣進(jìn)行二次燃燒，熱量不足時，補(bǔ)充后工段送來的廢氣來保持熱量平衡，維持爐溫穩(wěn)定，既回收熱能，副產(chǎn)過熱蒸汽送造氣或其他工段使用，又達(dá)到處理廢氣環(huán)保的目的。三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法9、環(huán)保節(jié)能設(shè)施——三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法（二）工藝原理三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法（二）工藝原理三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法（三）流程簡述造氣來的吹風(fēng)氣來自外界的軟水1、旋風(fēng)分離器2燃燒爐3、蒸汽過熱器4、余熱鍋爐5、第二空氣預(yù)熱器6、水加熱器7、第一空氣預(yù)熱器8、鼓風(fēng)機(jī)9、引風(fēng)機(jī)10、煙囪123456789圖1—9吹風(fēng)氣回收工藝流程圖三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法（三）流程簡述造氣來三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法（四）原始開車 烘爐操作按附表（1—6）序號階段溫度℃速率℃/h時間h介質(zhì)備注1升溫常溫-1505--624馳放氣

2恒溫150048馳放氣

3升溫150-3508--1020馳放氣

4恒溫350024馳放氣開始煮爐5升溫350-60015-1617馳放氣

6恒溫600012馳放氣

7升溫600-8002011馳放氣800℃送吹風(fēng)氣三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法（四）原始開車 烘爐三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法（五）正常操作（1）爐內(nèi)溫度（3、4點(diǎn)）在900--1050℃.當(dāng)?shù)陀?50℃時停送吹風(fēng)氣，低于650℃重新點(diǎn)火升溫。（2）用引風(fēng)機(jī)入口閥調(diào)節(jié)爐內(nèi)在微負(fù)壓（-0.5～-0.6KPa)狀態(tài)下運(yùn)行。（3）正常清灰和利用大修清灰，降低系統(tǒng)阻力小于3KPa.（4）調(diào)節(jié)配風(fēng)量來控制煙氣成份在指標(biāo)范圍內(nèi)。三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法（五）正常操作三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法（六）、不正常情況及其處理方法1）突然停電2）馳放氣突然中斷3）吹風(fēng)氣中斷4）燃燒爐壓力突然升高5）燃燒爐溫度升高三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法（六）、不正常情況及三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法6）燃燒爐溫度下降7）燃燒爐爆炸8）鍋爐缺水9）因鍋爐原因緊急停車10）吹風(fēng)氣回收、副產(chǎn)水蒸氣量減少的原因及處理三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法6）燃燒爐溫度下降三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法（七）、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)制度1．交班應(yīng)檢查、交接設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)和備用情況，做到運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備正常、備用完好。2．每班對所屬設(shè)備擦一次，保持文明、清潔、衛(wèi)生。3．及時給運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備加油，保持油位1/2。三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法（七）、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)四、氧氣—水蒸氣連續(xù)氣化法（一）固定床加壓氣化法（魯奇加壓煤氣化）1．魯奇加壓煤氣化的原理及生產(chǎn)工藝（1）灰層（2）第一反應(yīng)層(燃燒層)四、氧氣—水蒸氣連續(xù)氣化法（一）固定床加壓氣化法（魯奇加壓煤四、氧氣—水蒸氣連續(xù)氣化法四、氧氣—水蒸氣連續(xù)氣化法四、氧氣—水蒸氣連續(xù)氣化法（3）第二反應(yīng)層（氣化層）（4）干餾層（脫揮發(fā)分區(qū)）（5）干燥層四、氧氣—水蒸氣連續(xù)氣化法（3）第二反應(yīng)層（氣化層）四、氧氣—水蒸氣連續(xù)氣化法2．魯奇加壓氣化反應(yīng)過程表1—8大型的加壓氣化爐內(nèi)各床層的高度和溫度的分布床層名稱高度(自爐箅算起)/mm溫度/℃灰渣層0~300450燃燒層300~6001000~1100氣化層600~1100850~1000甲烷層1100~2200550~800干餾層2200~2700350~550干燥層2700~3500350四、氧氣—水蒸氣連續(xù)氣化法2．魯奇加壓氣化反應(yīng)過程表1—8四、氧氣—水蒸氣連續(xù)氣化法（二）流化床加壓連續(xù)氣化法1．恩德爐工藝路線恩德粉煤氣化技術(shù)替代傳統(tǒng)的固定層煤氣化技術(shù)后，既降低了公司合成氨的生產(chǎn)成本，又減輕現(xiàn)有煤氣爐對環(huán)境的污染，既有經(jīng)濟(jì)效益又有環(huán)境效益，它采用了先進(jìn)的DCS控制等技術(shù)，提高了原有恩德爐的技術(shù)水平，符合國家的產(chǎn)業(yè)政策和發(fā)展方向。四、氧氣—水蒸氣連續(xù)氣化法（二）流化床加壓連續(xù)氣化法四、氧氣—水蒸氣連續(xù)氣化法2．加壓灰熔聚流化床粉煤氣化（1）灰熔聚流化床粉煤氣化的工作原理（2）灰熔聚流化床粉煤氣化方法的特點(diǎn)（3）主要設(shè)備及技術(shù)參數(shù)四、氧氣—水蒸氣連續(xù)氣化法2．加壓灰熔聚流化床粉煤氣化四、氧氣—水蒸氣連續(xù)氣化法圖1—12灰熔聚硫化床粉煤氣化流程圖四、氧氣—水蒸氣連續(xù)氣化法圖1—12灰熔聚硫化床粉煤氣化流四、氧氣—水蒸氣連續(xù)氣化法（三）氣流床加壓氣化1．氣化爐結(jié)構(gòu)簡單2．開停車方便，加減負(fù)荷較快3．煤種適應(yīng)較廣4．合成氣質(zhì)量好5．合成氣價格低6．碳轉(zhuǎn)化率高7．單爐產(chǎn)氣能力大8．“三廢”排放少。四、氧氣—水蒸氣連續(xù)氣化法（三）氣流床加壓氣化五、各種煤氣發(fā)生爐的比較（一）固定床1．常壓固定床間歇?dú)饣?．加壓固定床連續(xù)氣化五、各種煤氣發(fā)生爐的比較（一）固定床五、各種煤氣發(fā)生爐的比較（二）流化床流化床技術(shù)特點(diǎn)：爐內(nèi)氣體流速較大，煤粒懸浮于氣流中作相對運(yùn)動，呈沸騰狀，有明顯床層界限，停留時間數(shù)分鐘。操作條件：溫度800~1000℃；壓力常壓~2.5MPa；煤塊粒徑1~5mm；用煤要求具有高活性、高灰熔點(diǎn)。五、各種煤氣發(fā)生爐的比較（二）流化床五、各種煤氣發(fā)生爐的比較（三）氣流床氣化它是一種并流氣化，用氣化劑將粒度為100以下的煤粉帶入氣化爐內(nèi)，也可將煤粉先制成水煤漿，然后用泵打入氣化爐內(nèi)。煤料在高于其灰熔點(diǎn)的溫度下與氣化劑發(fā)生燃燒反應(yīng)和氣化反應(yīng)，灰渣以熔融態(tài)形式排出氣化爐。五、各種煤氣發(fā)生爐的比較（三）氣流床氣化五、各種煤氣發(fā)生爐的比較（四）熔浴床氣化它是將粉煤和氣化劑以切線方向高速噴入一個溫度較高且高度穩(wěn)定的熔池內(nèi)，把一部分動能傳給熔渣，使池內(nèi)熔融物做螺旋狀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動并氣化。目前此氣化工藝已不再發(fā)展。五、各種煤氣發(fā)生爐的比較（四）熔浴床氣化第三節(jié)烴類造氣12氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化的工藝流程12氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化的工藝流程第三節(jié)烴類造氣表（1—9）幾種氣態(tài)烴的典型組成第三節(jié)烴類造氣表（1—9）幾種氣態(tài)烴的典型組成第三節(jié)烴類造氣表（1—10）石腦油的性質(zhì)第三節(jié)烴類造氣表（1—10）石腦油的性質(zhì)一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理1．甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)特點(diǎn)（1）是可逆反應(yīng)（2）是體積增大反應(yīng)（3）是吸熱反應(yīng)一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理1．甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)特點(diǎn)一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理甲烷蒸汽的轉(zhuǎn)化過程，主要包括蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)和一氧化碳的變換反應(yīng)，即：一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理甲烷蒸汽的轉(zhuǎn)化過程，主要包括蒸一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理在一定條件下，甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化過程中可能發(fā)生下列析炭反應(yīng)：一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理在一定條件下，甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化過程一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理由于甲烷的同系物，例如乙烷（）、丙烷（）、丁烷（）等，與蒸汽的轉(zhuǎn)化反應(yīng)可以在較低的溫度下進(jìn)行，反應(yīng)通式為：一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理由于甲烷的同系物，例如乙烷（一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理2．轉(zhuǎn)化反應(yīng)的化學(xué)平衡和反應(yīng)速率（1）化學(xué)平衡常數(shù)一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理2．轉(zhuǎn)化反應(yīng)的化學(xué)平衡和反應(yīng)速一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理表（1—11）甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化和變換反應(yīng)的平衡常數(shù)一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理表（1—11）甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化和一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理（2）平衡組分的計算一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理（2）平衡組分的計算一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理例1－1甲烷與蒸汽在一段爐內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)化反應(yīng)，出口溫度822℃，壓力3.1MPa（表），水碳比為3.5，試用圖（1—13）計算出口氣體的平衡組成。解在圖（1—12）的（A）圖上，從下部左側(cè)壓力坐標(biāo)上查出壓力為3.1MPa的a點(diǎn)，由a點(diǎn)引水平線，與822℃的溫度線相交于b點(diǎn)，自b點(diǎn)做垂線，與水碳比為3.5的曲線交于c點(diǎn)，由c點(diǎn)引水平線與縱坐標(biāo)交于d點(diǎn)。d點(diǎn)的讀數(shù)7％，即為甲烷的平衡濃度。一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理例1－1甲烷與蒸汽在一段爐一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理用同樣的方法，由（B）圖查出一氧化碳平衡濃度為10.8％，由（C）圖查出二氧化碳的平衡濃度為9.5％。則氫的平衡濃度為100％－（7.0％+10.8％+9.5％）＝72.7％。因此，在上述條件下氣體的平衡組成（干氣）為：一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理用同樣的方法，由（B）圖查出一一、氣態(tài)烴蒸汽轉(zhuǎn)化制氣基本原理應(yīng)當(dāng)指出，圖（1—12）