ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные процессы газификации из "Заменители природного газа" Большинство существующих процессов, использующих в качестве сырья каменные или бурые угли и позволяющих получать жидкие топлива, синтез-газ, светильный газ средней теплоты сгорания, а позднее и ЗПГ, были разработаны в ФРГ в период до и во время Второй мировой войны для того, что бы не зависеть от импорта нефтяного топлива. Не все процессы нашли применение для производства ЗПГ лишь технологические схемы, базирующиеся на методах Лурги и Копперс — Тотцека , оказались весьма перспективными [6]. [c.155] Принципиальная технологическая схема процесса Лурги [12], основанная на парокислородной газификации под давлением отсортированного по размерам кускового угля и механическом принципе перемешивания слоя топлива, показана ка рис. 18. [c.155] Основной реактор представляет собой реторту высокого давления ватержакет-ного типа с испарительным охлаждением, что обеспечивает производство перегретого пара в количестве, необходимом для процесса. Слой угля перемешивается вращающейся колосниковой решеткой, чем достигается удаление твердой золы в расположенный внизу бункер, также находящийся под давлением. Помимо этого пальцы мешалки проникают в верхние слои подушки, помогая перемешиванию. Свежий уголь дозированными порциями загружается через герметизированный топливный бункер высокого давления, расположенный в верхней части газогенератора. Как топливный, так и зольный бункеры оборудованы газоплотными загрузочными и разгрузочными люками, поэтому они могут работать как при рабочем, так и при атмосферном давлении. [c.156] При операциях загрузки угля в реактор и выгрузки шлака из него решена инженерная проблема подачи газифицирующей среды — смеси пара и кислорода, которая вдувается под давлением 20—40 кгс/см2 (2—4 ГПа) в реактор снизу под вращающуюся охлаждаемую колосниковую решетку и затем проходит через слой топлива (угля). [c.156] Реакции, идущие в газопенераторе типа Лурги , типичны для процесса сухой перегонки угля, а именно возгонка летучих углеводородов из угля и соответствующий крекинг их до метана и низших углеводоров, взаимодействие синтез-газа с образующимися при парокислородной карбонизации коксом или полукоксом, в результате чего образуются окись углерода и водород, и, наконец, реакция метанизации окиси углерода водородом под давлением. Газы, образующиеся на разных уровнях реактора, соединяются и по трубопроводу направляются в отделение очистки. Перед подачей на очистку газ охлаждается в котле-утилизаторе с получением пара, расходуемого на нужды всей установки. Охлажденный газ проходит через реактор прямой конверсии окиси углерода, в котором часть ее реагирует с избытком пара и образует двуокись углерода и водород. Смола и концентрат аммония удаляются из конденсата как в котле-утилизаторе, так и в холодильнике после реакции конверсии окиси углерода. [c.157] Состав газа, молярн. [c.158] В газогенераторах Лурги в среднем перерабатывается около 1 т угля в 1 ч на 1 колосниковой решетки (в зависимости от сорта угля и давления энергоносителей возможны колебания от 0,5 до 1,5 т/(м -ч). При коэффициенте полезного действия процесса газификации, равном 80%, это соответствует производству 0,283 млн. м /сут ЗПГ на один газогенератор Лурги диаметром 3 м. Другими словами, типовой американский завод производительностью до 3,54 млн. м /сут должен иметь в своем составе около 15—16 газогенераторов (минимум— 13 газогенераторов). Возможность строительства установок с внутренним диаметрам более 3 м, разумеется, ке исключается. Однако в этом случае маловероятна разработка высокоэффективных вращающихся колосниковых решеток и устройств таких размеров для перемешивания. Помимо этого подобные газогенераторы невоз.можно изготовить силами самих предприятий и поэтому будет необходимо организовывать их специализированное производство. К тому же нерегулярный режим получения пара и катализация процесса, имеющие место в современных конструкциях, будут еще более характерны для газогенераторов большего диаметра. [c.159] Один из главных недостатков установок Лурги — их ограниченная удельная производительность в расчете на единицу основного оборудования и связанная с этим необходимость параллельной эксплуатации нескольких газогенераторов. Это приводит к большим эксплуатационным затратам и к более частым механическим поломкам. Последнее следует учитывать при проектировании завода, использующего процесс Лурги , поскольку технологическое оборудование такого завода будет иметь больше механически подвижных узлов, значительно большее число различных клапанов и люков высокого давления, необходимых для регулирования потока твердого сырья, больше огнеупорной футеровки, подвергающейся воздействию высоких температур и механическому воздействию твердых материалов, и других уязвимых мест, чем на обычном химическом предприятии. [c.159] Вернуться к основной статье