甲醇生產技術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技術

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原料氣對氮氣含量的要求4原料氣對毒物與雜質的要求12合理調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生成，反應式如下：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、合理調配氫碳比例氫與一氧化碳合成甲醇的化學當量比為2，與二氧化碳合成甲醇的化學當量比為3，當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。一、合理調配氫碳比例氫與一氧化碳合成甲醇的化學當量比為2，與一、合理調配氫碳比例表1-1各種原料合成甲醇總反應式一、合理調配氫碳比例表1-1各種原料合成甲醇總反應式二、合理控制二氧化碳與一氧化碳比例甲醇合成原料氣中應保持一定量的二氧化碳，一定量二氧化碳的存在，能促進鋅-鉻催化劑與銅基催化劑上甲醇合成反應速率的加快，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，甲醇合成的熱效應比無二氧化碳時僅由一氧化碳與氫合成甲醇的熱效應要小，催化床層溫度易于控制，這對防止生產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保持一定三、原料氣對氮氣含量的要求

（單醇流程）氮氣是固體原料低壓間歇氣化過程中的必然產物，因為我們在生產中用的氣化劑是空氣。氮氣含量的高低是甲醇原料氣和氨合成原料氣要求的最大不同之處。合成氨時氮氣是參與化學反應的，要求原料氣中：H2/N2≈3.0；而合成甲醇時氮氣和甲烷都是惰性氣體，它對生產過程的影響與甲烷相同，因為氮氣和甲烷不參與甲醇合成過程的化學反應，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、原料氣對氮氣含量的要求

（單醇流程）氮氣是固體原料低壓間四、原料氣對毒物與雜質的要求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、設備發(fā)生羰基化反應而出現(xiàn)腐蝕。四、原料氣對毒物與雜質的要求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7.粒度8.機械強度9.熱穩(wěn)定性10.化學活性一、對固體燃料性能的要求6.灰熔點二、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、焦碳或各種煤球為原料，在常壓煤氣發(fā)生爐內，高溫條件下，與空氣（富氧空氣）和水蒸氣交替發(fā)生一系列化學反應，維持熱量平衡，生成可燃氣體，回收水煤氣，并排出殘渣的生產過程。1.化學平衡①以空氣為氣化劑時，碳和氧之間的獨立化學反應方程式有兩個：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來計算碳和氧反應的平衡組成：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，碳與水蒸氣反應的獨立化學反應方程式有三個：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.反應速率①氣化劑與碳在煤氣發(fā)生爐中進行的反應，屬于氣固相系統(tǒng)的多相反應。

研究表明，碳和氧按式（1-4）反應，反應速率rc大致可表示為：rc=k·yo2如果在高溫下進行反應，k值相當大，此時反應屬擴散控制，總的反應速率取決于傳質速度。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.水煤氣生產的特點表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.水煤氣生產的特點三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法2.煤氣爐內燃料層的分區(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）煤氣爐內燃料層的分區(qū)圖1-4煤氣爐內燃料層分區(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.水煤氣生產的工作循環(huán)①吹風階段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過程。④氣化原料的選擇。間歇法生產水煤氣時，氣化原料必須具有低的揮發(fā)分產率。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（1）任務（2）正常操作要點（3）穩(wěn)定工藝，（4）適當調整空氣吹凈和蒸汽吹凈時間來控制水煤氣中氮氣含量三、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（5）嚴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)生爐內結疤、原因及處理3）判斷煤氣發(fā)生爐內出現(xiàn)空洞、原因及處理4）爐口爆炸的原因、預防和處理三、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防7）停爐時爐口大量噴火的原因及處理8）爐條機打滑的原因及處理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）提高吹風強度。2）合理控制爐上、爐下溫度，提高氣化質量。3）降低系統(tǒng)阻力,合理控制入爐蒸汽壓力。4）適當提高炭層高度。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、新設備。6）嚴把入爐煤質量關，加強煤場管理。7）嚴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，保護催化劑，又使生產安全。8）制定嚴格的管理、考核辦法，并堅決實施。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)能設施——吹風氣余熱回收裝置（一）任務：利用燃燒爐內高溫格子磚，使造氣工段的吹風氣進行二次燃燒，熱量不足時，補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，副產過熱蒸汽送造氣或其他工段使用，又達到處理廢氣環(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氣來自外界的軟水1、旋風分離器2燃燒爐3、蒸汽過熱器4、余熱鍋爐5、第二空氣預熱器6、水加熱器7、第一空氣預熱器8、鼓風機9、引風機10、煙囪123456789圖1—9吹風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）爐內溫度（3、4點）在900--1050℃.當?shù)陀?50℃時停送吹風氣，低于650℃重新點火升溫。（2）用引風機入口閥調節(jié)爐內在微負壓（-0.5～-0.6KPa)狀態(tài)下運行。（3）正常清灰和利用大修清灰，降低系統(tǒng)阻力小于3KPa.（4）調節(jié)配風量來控制煙氣成份在指標范圍內。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）吹風氣回收、副產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）、設備維護保養(yǎng)制度1．交班應檢查、交接設備運轉和備用情況，做到運轉設備正常、備用完好。2．每班對所屬設備擦一次，保持文明、清潔、衛(wèi)生。3．及時給運轉設備加油，保持油位1/2。三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法（七）、設備維護保養(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工藝（1）灰層（2）第一反應層(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．魯奇加壓氣化反應過程表1—8大型的加壓氣化爐內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替代傳統(tǒng)的固定層煤氣化技術后，既降低了公司合成氨的生產成本，又減輕現(xiàn)有煤氣爐對環(huán)境的污染，既有經濟效益又有環(huán)境效益，它采用了先進的DCS控制等技術，提高了原有恩德爐的技術水平，符合國家的產業(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（3）主要設備及技術參數(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．氣化爐結構簡單2．開停車方便，加減負荷較快3．煤種適應較廣4．合成氣質量好5．合成氣價格低6．碳轉化率高7．單爐產氣能力大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．常壓固定床間歇氣化2．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）流化床流化床技術特點：爐內氣體流速較大，煤粒懸浮于氣流中作相對運動，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。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，也可將煤粉先制成水煤漿，然后用泵打入氣化爐內。煤料在高于其灰熔點的溫度下與氣化劑發(fā)生燃燒反應和氣化反應，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，把一部分動能傳給熔渣，使池內熔融物做螺旋狀的旋轉運動并氣化。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)烴蒸汽轉化制氣天然氣蒸汽轉化的工藝流程12氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣天然氣蒸汽轉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）石腦油的性質第三節(jié)烴類造氣表（1—10）石腦油的性質一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理1．甲烷蒸汽轉化反應特點（1）是可逆反應（2）是體積增大反應（3）是吸熱反應一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理1．甲烷蒸汽轉化反應特點一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理甲烷蒸汽的轉化過程，主要包括蒸汽轉化反應和一氧化碳的變換反應，即：一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理甲烷蒸汽的轉化過程，主要包括蒸一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理在一定條件下，甲烷蒸汽轉化過程中可能發(fā)生下列析炭反應：一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理在一定條件下，甲烷蒸汽轉化過程一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理由于甲烷的同系物，例如乙烷（）、丙烷（）、丁烷（）等，與蒸汽的轉化反應可以在較低的溫度下進行，反應通式為：一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理由于甲烷的同系物，例如乙烷（一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理2．轉化反應的化學平衡和反應速率（1）化學平衡常數(shù)一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理2．轉化反應的化學平衡和反應速一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理表（1—11）甲烷蒸汽轉化和變換反應的平衡常數(shù)一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理表（1—11）甲烷蒸汽轉化和一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理（2）平衡組分的計算一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理（2）平衡組分的計算一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理例1－1甲烷與蒸汽在一段爐內進行轉化反應，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，從下部左側壓力坐標上查出壓力為3.1MPa的a點，由a點引水平線，與822℃的溫度線相交于b點，自b點做垂線，與水碳比為3.5的曲線交于c點，由c點引水平線與縱坐標交于d點。d點的讀數(shù)7％，即為甲烷的平衡濃度。一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理例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)烴蒸汽轉化制氣基本原理應當指出，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)生產中，雖然甲烷轉化反應未達到平衡，但由圖（1—12）可以看出各因素對反應的影響。一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理應當指出，圖（1—12）一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理（3）影響甲烷轉化反應平衡的因素①水碳比。②溫度。③壓力。（4）影響甲烷轉化反應速率的因素一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理（3）影響甲烷轉化反應平衡的因一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理3．轉化過程的分段和二段轉化爐內的反應二段轉化爐內的反應分為兩段進行。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行劇烈的燃燒反應：一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理3．轉化過程的分段和二段轉化爐一、氣態(tài)烴蒸汽轉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)轉化完全：表1—12二段轉化爐進出口轉化氣組成，體積％成H2COCO2CH4N2Ar合計進口出口69.070.710.1216.910.3310.19.681.00.871.0－0.3100100一、氣態(tài)烴蒸汽轉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)烴蒸汽轉化制氣基本原理4．轉化過程的析炭和除炭當析炭反應比較嚴重時，可采用蒸汽除碳，即利用式（1—67）的逆反應：一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理4．轉化過程的析炭和除炭一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理5．二段轉化反應在催化劑床層頂部空間進行燃燒反應：在催化劑床層進行甲烷轉化和CO變換反應：

一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理5．二段轉化反應一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理圖（1—14）二段轉化爐頂部空間的理論火焰溫度與空氣用量(氧氣20%計)的關系一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理圖（1—14）二段轉化爐頂部空一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理圖（1—15）二段轉化爐內溫度與甲烷含量的分布示意圖一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理圖（1—15）二段轉化爐內溫二、天然氣蒸汽轉化的工藝流程圖1—16天然氣蒸汽轉化工藝流程1-鈷鉬加氫反應器；2-氧化鋅脫流罐；3-對流段；4-輻射段（一段爐）；5-二段轉化爐；6-第一廢熱鍋爐；7-第二廢熱鍋爐；8-汽包；9-輔助鍋爐；10-排風機；11-煙囪二、天然氣蒸汽轉化的工藝流程圖1—16天然氣蒸汽轉化工藝流二、天然氣蒸汽轉化的工藝流程1、各種方法的流程主要不同點①原料的預熱溫度。②對流段內各加熱盤管的布置。2、轉化系統(tǒng)的余熱回收①一段轉化爐對流段。②二段轉化氣。二、天然氣蒸汽轉化的工藝流程1、各種方法的流程主要不同點第四節(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）設備結構第四節(jié)靜電除塵圖1－17電除焦（塵）設備結構第四節(jié)靜電除塵（二）運行操作1、檢查與調整2、空氣試車3、通氣運行第四節(jié)靜電除塵（二）運行操作第四節(jié)靜電除塵（三）正常開停車和操作要點1、正常開車（1）開車前的準備（2）開車2、停車（1）短期停車（2）長期停車3、正常操作要點第四節(jié)靜電除塵（三）正常開停車和操作要點第四節(jié)靜電除塵（四）維護與保養(yǎng)（1）為保證靜電除焦器正常運行，應加強管理，執(zhí)行崗位操作規(guī)則和制度，專人負責制定期檢查和維修，填寫運行記錄?！谒墓?jié)靜電除塵（四）維護與保養(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，不能投入運行2、當接通電源后，“輸出電流”表（mA）指針擺動嚴重，且超過160mA以上，而“輸出電壓”表（kV）值低于25kV3、當接通電源后，“輸出電流”表（mA）無指示4、當氧控儀并機工作后，介質氧含量超過規(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而聯(lián)鎖未動作。（2）電器設備、線路著火。（3）線路發(fā)生短路。（4）設備、管道爆炸、著火和其他危及人及設備安全的惡性事故。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，應作緊急停電處理，同時匯報調度室，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，匯報調度室，讓煤氣走旁路，換上新的爆破片后，對電除塵進行置換操作，達到規(guī)定指標后，恢復供電。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高壓送不高或體內放電瓷絕緣子表面污染；絕緣子損壞；絕緣子表面結露水；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技術

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原料氣對氮氣含量的要求4原料氣對毒物與雜質的要求12合理調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生成，反應式如下：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、合理調配氫碳比例氫與一氧化碳合成甲醇的化學當量比為2，與二氧化碳合成甲醇的化學當量比為3，當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。一、合理調配氫碳比例氫與一氧化碳合成甲醇的化學當量比為2，與一、合理調配氫碳比例表1-1各種原料合成甲醇總反應式一、合理調配氫碳比例表1-1各種原料合成甲醇總反應式二、合理控制二氧化碳與一氧化碳比例甲醇合成原料氣中應保持一定量的二氧化碳，一定量二氧化碳的存在，能促進鋅-鉻催化劑與銅基催化劑上甲醇合成反應速率的加快，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，甲醇合成的熱效應比無二氧化碳時僅由一氧化碳與氫合成甲醇的熱效應要小，催化床層溫度易于控制，這對防止生產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保持一定三、原料氣對氮氣含量的要求

（單醇流程）氮氣是固體原料低壓間歇氣化過程中的必然產物，因為我們在生產中用的氣化劑是空氣。氮氣含量的高低是甲醇原料氣和氨合成原料氣要求的最大不同之處。合成氨時氮氣是參與化學反應的，要求原料氣中：H2/N2≈3.0；而合成甲醇時氮氣和甲烷都是惰性氣體，它對生產過程的影響與甲烷相同，因為氮氣和甲烷不參與甲醇合成過程的化學反應，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、原料氣對氮氣含量的要求

（單醇流程）氮氣是固體原料低壓間四、原料氣對毒物與雜質的要求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、設備發(fā)生羰基化反應而出現(xiàn)腐蝕。四、原料氣對毒物與雜質的要求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7.粒度8.機械強度9.熱穩(wěn)定性10.化學活性一、對固體燃料性能的要求6.灰熔點二、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、焦碳或各種煤球為原料，在常壓煤氣發(fā)生爐內，高溫條件下，與空氣（富氧空氣）和水蒸氣交替發(fā)生一系列化學反應，維持熱量平衡，生成可燃氣體，回收水煤氣，并排出殘渣的生產過程。1.化學平衡①以空氣為氣化劑時，碳和氧之間的獨立化學反應方程式有兩個：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來計算碳和氧反應的平衡組成：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，碳與水蒸氣反應的獨立化學反應方程式有三個：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.反應速率①氣化劑與碳在煤氣發(fā)生爐中進行的反應，屬于氣固相系統(tǒng)的多相反應。

研究表明，碳和氧按式（1-4）反應，反應速率rc大致可表示為：rc=k·yo2如果在高溫下進行反應，k值相當大，此時反應屬擴散控制，總的反應速率取決于傳質速度。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.水煤氣生產的特點表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.水煤氣生產的特點三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法2.煤氣爐內燃料層的分區(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）煤氣爐內燃料層的分區(qū)圖1-4煤氣爐內燃料層分區(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.水煤氣生產的工作循環(huán)①吹風階段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過程。④氣化原料的選擇。間歇法生產水煤氣時，氣化原料必須具有低的揮發(fā)分產率。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（1）任務（2）正常操作要點（3）穩(wěn)定工藝，（4）適當調整空氣吹凈和蒸汽吹凈時間來控制水煤氣中氮氣含量三、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（5）嚴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)生爐內結疤、原因及處理3）判斷煤氣發(fā)生爐內出現(xiàn)空洞、原因及處理4）爐口爆炸的原因、預防和處理三、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防7）停爐時爐口大量噴火的原因及處理8）爐條機打滑的原因及處理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）提高吹風強度。2）合理控制爐上、爐下溫度，提高氣化質量。3）降低系統(tǒng)阻力,合理控制入爐蒸汽壓力。4）適當提高炭層高度。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、新設備。6）嚴把入爐煤質量關，加強煤場管理。7）嚴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，保護催化劑，又使生產安全。8）制定嚴格的管理、考核辦法，并堅決實施。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)能設施——吹風氣余熱回收裝置（一）任務：利用燃燒爐內高溫格子磚，使造氣工段的吹風氣進行二次燃燒，熱量不足時，補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，副產過熱蒸汽送造氣或其他工段使用，又達到處理廢氣環(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氣來自外界的軟水1、旋風分離器2燃燒爐3、蒸汽過熱器4、余熱鍋爐5、第二空氣預熱器6、水加熱器7、第一空氣預熱器8、鼓風機9、引風機10、煙囪123456789圖1—9吹風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）爐內溫度（3、4點）在900--1050℃.當?shù)陀?50℃時停送吹風氣，低于650℃重新點火升溫。（2）用引風機入口閥調節(jié)爐內在微負壓（-0.5～-0.6KPa)狀態(tài)下運行。（3）正常清灰和利用大修清灰，降低系統(tǒng)阻力小于3KPa.（4）調節(jié)配風量來控制煙氣成份在指標范圍內。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）吹風氣回收、副產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）、設備維護保養(yǎng)制度1．交班應檢查、交接設備運轉和備用情況，做到運轉設備正常、備用完好。2．每班對所屬設備擦一次，保持文明、清潔、衛(wèi)生。3．及時給運轉設備加油，保持油位1/2。三、固定床間歇法（常壓）

制水煤氣的方法（七）、設備維護保養(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工藝（1）灰層（2）第一反應層(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．魯奇加壓氣化反應過程表1—8大型的加壓氣化爐內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替代傳統(tǒng)的固定層煤氣化技術后，既降低了公司合成氨的生產成本，又減輕現(xiàn)有煤氣爐對環(huán)境的污染，既有經濟效益又有環(huán)境效益，它采用了先進的DCS控制等技術，提高了原有恩德爐的技術水平，符合國家的產業(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（3）主要設備及技術參數(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．氣化爐結構簡單2．開停車方便，加減負荷較快3．煤種適應較廣4．合成氣質量好5．合成氣價格低6．碳轉化率高7．單爐產氣能力大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．常壓固定床間歇氣化2．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）流化床流化床技術特點：爐內氣體流速較大，煤粒懸浮于氣流中作相對運動，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。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，也可將煤粉先制成水煤漿，然后用泵打入氣化爐內。煤料在高于其灰熔點的溫度下與氣化劑發(fā)生燃燒反應和氣化反應，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，把一部分動能傳給熔渣，使池內熔融物做螺旋狀的旋轉運動并氣化。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)烴蒸汽轉化制氣天然氣蒸汽轉化的工藝流程12氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣天然氣蒸汽轉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）石腦油的性質第三節(jié)烴類造氣表（1—10）石腦油的性質一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理1．甲烷蒸汽轉化反應特點（1）是可逆反應（2）是體積增大反應（3）是吸熱反應一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理1．甲烷蒸汽轉化反應特點一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理甲烷蒸汽的轉化過程，主要包括蒸汽轉化反應和一氧化碳的變換反應，即：一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理甲烷蒸汽的轉化過程，主要包括蒸一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理在一定條件下，甲烷蒸汽轉化過程中可能發(fā)生下列析炭反應：一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理在一定條件下，甲烷蒸汽轉化過程一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理由于甲烷的同系物，例如乙烷（）、丙烷（）、丁烷（）等，與蒸汽的轉化反應可以在較低的溫度下進行，反應通式為：一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理由于甲烷的同系物，例如乙烷（一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理2．轉化反應的化學平衡和反應速率（1）化學平衡常數(shù)一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理2．轉化反應的化學平衡和反應速一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理表（1—11）甲烷蒸汽轉化和變換反應的平衡常數(shù)一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理表（1—11）甲烷蒸汽轉化和一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理（2）平衡組分的計算一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理（2）平衡組分的計算一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理例1－1甲烷與蒸汽在一段爐內進行轉化反應，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，從下部左側壓力坐標上查出壓力為3.1MPa的a點，由a點引水平線，與822℃的溫度線相交于b點，自b點做垂線，與水碳比為3.5的曲線交于c點，由c點引水平線與縱坐標交于d點。d點的讀數(shù)7％，即為甲烷的平衡濃度。一、氣態(tài)烴蒸汽轉化制氣基本原理例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)烴蒸汽轉化制氣基本原理應當指出，圖（1—12）