Газификация топлива под повышенным давлением

Технология получения указанных газов первоначально была основана на использовании паровоздушного дутья, причем воздух предварительно обогащался кислородом до 40% (об.). Наряду с этим повысить теплоту сгорания газа можно, проводя газификацию при повышенном давлении. Другой способ получения газов со средней теплотой сгорания — газификация твердых топлив с применением парового дутья и предварительно нагретого до 900—1100°С твердого теплоносителя. В качестве последнего можно использовать золу, остающуюся после сжигания части топлива в выносной топке. Подобный вариант позволяет получать газ, состоящий в основном из СО и Н2 в соотношении, близком к I 1, однако этот способ опробован пока лишь ка небольших опытно-промышленных установках. [c.98]

Газы с высокой теплотой сгорания, приближающиеся поэтому показателю к природному газу, в настоящее время в промышленных масштабах пока не производят. Однако технология их получения в ряде случаев отработана на достаточно крупных опытно-промышленных установках. Основа повышения теплоты сгорания газа — обогащение его метаном за счет проведения газификации при повышенном давлении, благодаря чему интенсифицируется взаимодействие углерода и его оксидов с водородом, образующимся в слое топлива. Продуктом этих реакций является метан. Разработано также несколько вариантов многоступенчатых газогенераторов, в которых предусмотрены максимальное извлечение летучих продуктов из топлива и последующая газификация углеродного остатка с применением водородсодержащих газов в качестве газифицирующего агента (гидрогазификация). Наряду с этим газ, обогащенный метаном, может быть получен из низко- и среднекалорийного газа путем гидрирования содержащихся в нем оксидов углерода в выносном реакторе (вне газогенератора). [c.98]

Состав и свойства генераторных газов. Состав, свойства и выход генераторных газов зависят в основном от природы перерабатываемого сырья и дутья, подаваемого в газогенератор. На практике чаще всего получают смешанный, водяной и парокислородный генераторные газы. Кроме них при газификации мелкозернистого топлива в кипящем слое и при газификации топлива под давлением получаются горючие газы с повышенной теплотой сгорания. [c.236]

Следует отметить, что с повышением давления увеличивается коэффициент теплопередачи, т. е. повышается степень использования тепла. За последние годы быстро развивается газификация топлива под давлением. Применение давления позволяет вести процесс при более низкой температуре, значительно интенсифицировать его благодаря достижению гораздо лучшего контакта воздуха и пара с углем и повысить содержание метана в получаемом газе. [c.68]

Если из газовой смеси, полученной путем газификации под повышенным давлением, удалить двуокись углерода, то получится высококалорийное топливо. [c.251]

В различных процессах газификации давление может меняться от атмосферного до 10 МПа. Увеличение давления создает благоприятные условия для повышения температуры и энергетического к. п. д. процесса, способствует повышению концентрации метана в продуктовом газе. Газификация под давлением предпочтительна в случаях получения газа, используемого затем в синтезах, которые проводятся при высоких давлениях (снижаются затраты на сжатие синтез-газа). С увеличением давления можно повысить скорость газификации и единичную мощность газогенераторов. При газификации кускового и крупнозернистого топлива скорость газификации пропорциональна квадратному корню величины давления, а при газификации мелкозернистого и пылевидного топлива — величине давления [96]. [c.92]

Газификация крупнозернистого (кускового) топлива в плотном слое при повышенном давлении осуществляется в газогенераторе Лурги (рис. 6.2). [c.87]

Процесс газификации пылевидного или жидкого углеродсодержащего сырья кислородом и водяным паром осуществляется при атмосферном или повышенном давлении при 1400-1500°С. Твердое сырье должно быть измельчено до частиц менее 0,1 мм. Иногда в зависимости от вида сырья к нему добавляют частицы более крупного размера. Желательно, чтобы содержание золы в топливе не превышало 40%. [c.91]

Спекаемость углей интенсифицируется при быстром нагревании и повышенном давлении, но замедляется под действием кислорода и диоксида углерода. Спекаемость — нежелательное явление, и для ее устранения при проведении газификации в плотном слое применяют различные перемешивающие устройства, поддерживающие слой в разрыхленном состоянии. Кроме того, в ряде случаев предварительно обрабатывают топливо кислородсодержащими газовыми смесями при таких температурах и концентрациях кислорода, которые недостаточны для воспламенения. [c.107]

В зависимости от реакционной способности различных видов топлива определяют целесообразность их газификации тем или иным способом. В частности, молодые топлива (торф, бурые угли), имеющие высокую активность по отношению к газифицирующим агентам, наиболее пригодны для газификации в мелкозернистом виде (в псевдоожиженном слое и пылеугольном факеле) и ири повышенном давлении. Топлива с низкой реакционной способностью (антрацит, тощие каменные угли, кокс), которые необходимо перерабатывать при более высоких температурах, целесообразнее газифицировать в газогенераторах с жидким шлакоудалением. [c.111]

Наиболее перспективным вариантом считается газификация мелкозернистого топлива (диаметр частиц —0,1 мм) при повышенном давлении в псевдоожиженном слое (ожижающий агент — водяной пар), в который погружен трубчатый теплообменник. По трубкам последнего циркулирует нагретый до г 950°С гелий, являющийся основным хладоагентом высокотемпературных ядерных реакторов. Ввиду того что повысить температуру гелия пока не представляется возможным, для газификации по рассматриваемому методу следует использовать топлива с высокой реакционной способностью — бурый уголь, торфяной кокс и т. п. [c.126]

В начале 0-х годов в результате мирового нефтяного кризиса интерес к углю как топливу и химическому сырью усилился. Это сказалось и на развертывании работ по созданию новых методов газификации. Целью этих работ было увеличение энергетической эффективности процесса газификации увеличение единичной производительности газогенераторов улучшение экономических показателей процесса повышение давления процесса, как средство удешевления предыдущей очистки полученного газа. [c.184]

В работе [108] в реальных условиях газификации топлива на паровоздушном и на парокислородном дутье подтвержден тот факт, что при повышении избыточного давления до 20 ат унос пылевидных частиц уменьшается в 5—6 раз. [c.61]

Методы газификации твердого топлива на водяной газ чрезвычайно разнообразны. Это объясняется, с одной стороны, различной характеристикой газифицируемого сырья, с другой, — обширным арсеналом современной техники, позволяющей проводить технологические процессы не только в условиях весьма высоких температур и повышенных давлений, но и с циркуляцией сырья и теплоносителя и с использованием ряда других средств. [c.68]

При газификации иод нормальным давлением, как известно, в газ переходит не только весь водород разложенного водяного пара, но частично и водород органической массы топлива. При повышенном давлении этот водород топлива переходит в газообразное состояние главным образом в виде СН4. Кроме того, часть водорода, полученного в результате разложения водяного пара, связывается в углеводороды. Таким образом, повышение давления при газификации натуральных топлив способствует образованию углеводородов не только в результате реакций синтеза метана, но и вследствие процесса термического разложения органической массы топлива. [c.156]

При газификации на парокислородном дутье и под повышенным давлением можно также получить синтез-газ, в котором соотношение На СО равно 2 1. Так, например, в Южно-Африканском Союзе на заводе искусственного жидкого топлива построена газогенераторная станция, оборудованная генераторами высокого давления диаметром шахты 3,7 м. [c.158]

Совершенствование этих процессов идет по пути повышения интенсивности работы газогенераторов и их единичной мощности, расширения класса используемых топлив, создания комбинированных энерготехнологических схем и увеличения общего энергетического к. п. д. процесса. Основными методами достижения этих целей являются повышение давления в системе до 2—4 МПа и до 10 МПа увеличение температуры в процессе газификации до 1500—1900 С (выпуск жидких шлаков) газификация твердого топлива под давлением в сочетании с работой паровой и газовой турбины предварительное окисление твердого топлива для предупреждения его спекаемости. [c.185]

В последующие годы были разработаны новые способы газификации твердого топлива в пылевидном и во взвешенном состояниях как при атмосферном, так и при повышенном давлении. Газификации могут подвергаться, кроме кокса, антрацит, бурые угли, сланцы, а также мазут и нефть. [c.14]

На рис. 6-в показана принципиальная схема установки газогенераторной станции горячего газа с газодувкой, служащей для повышения давления газа в газопроводе. В целях обеспечения надежности работы газодувки температуру газа перед ней следует понижать до 300° С (путем установки трубчатого котла-утилизатора, пар которого может быть использован для газификации или на стороне). Эту схему возможно осуществить лишь при топливах, не выделяющих смолу, к которым относятся донецкие антрациты и некоторые сорта тощих углей, так как при смолистых влажных топливах (дрова, торф, бурые угли) газопроводы и поверхность котла-утилизатора будут загрязняться смолой. [c.66]

Газификация под давлением при помощи кислорода и водяного пара (по Лурги) была с успехом осуществлена и внедрена в промышленность более 15 лет тому назад. Как известно, протекание реакции С+2Н2 СН +21,75 ккал зависит от давления повышение давления способствует образованию метана и многоатомных газов (СОа и НаО). Кроме того, повышение давления, т. е. уменьшение объема, позволяет уменьшить размеры реакционного пространства и одновременно увеличить продолжительность реакции, что, в свою очередь, дает возможность увеличить нагрузку газогенератора (количество топлива, сжигаемого на 1 решетки.— Прим. ред.). Расход кислорода составляет лишь 50—60 от количества, потребляемого при газификации под атмосферным давлением. Поскольку получается уже сжатый газ, газогенератор можно непосредственно присоединять к аппарату для промывки газа под давлением (для удаления Oj и HjS). Получаемый газ без предварительного сжатия можно подавать в сеть дальнего газоснабжения. На рис. 27 приведена схема установки для получения газа под давлением. [c.90]

В промышленную практику входят также процессы газификации в кипящем слое и процессы газификации под высоким давлением (до 20 ат). В первом случае газификации подвергается тонко измельченное топливо при сильном дутье, вследствие чего весь слой топлива находится в колебательном движении. Этот способ отличается большой интенсивностью и позволяет использовать низкосортное топливо (бурые угли, антрацитовый штыб и др.). Во втором случае (при газификации топлива парами воды) получается газ с повышенным содержанием метана, так как давление благоприятствует протеканию реакции [c.199]

Газификации подвергают твердые и жидкие топлива. Процесс газификации может быть оформлен как периодический или непрерывный и проводится при атмосферном или повышенном давлении. [c.16]

Жидкое топливо можно газифицировать периодическим и непрерывным методами, без катализаторов и с катализаторами, под атмосферным и повышенным давлением. Для этой цели могут быть применены полые газогенераторы с форсунками, как для газификации пылевидного топлива (см. рис. П-8), газогенераторы с насадкой, с кипящим слоем твердого зернистого теплоносителя. [c.76]

В последующие годы были разработаны новые способы газификации твердого топлива, в пылевидном и во взвешенном состоянии как под атмосферным, так и под повышенным давлением. [c.37]

Газификация — высокотемпературный процесс взаимодействия углерода топлива с окислителями, проводимый с целью получения горючих газов (Нг, СО, СН4). В качестве окислителей, которые иногда называют газифицирующими агентами, используют кислород (или обогащенный им воздух), водяной пар, диоксид углерода или смеси указанных веществ. В зависимости от соотношения исходных реагентов, температуры, продолжительности реакции и других факторов можно получать газовые смеси самого разного состава. Из возможных областей применения этого метода для промышленности основного органического и нефтехимического синтеза наибольшее значение имеет газификация твердых топлив с целью получения синтез-газа (смесь СО-1-Н2), газов-восстановителей и водорода. Процесс проводят в специальных аппаратах — газогенераторах — со стационарным и кипящим слоем топлива при атмосферном или повышенном давлении. С точностью, достаточной для практических целей, протекающие реакции можно представить так [c.42]

Газ, содержащий окись углерода, водород и двуокись углерода, может быть получен почти из всех видов сырья, которые используются при производстве водорода (например, для процесса синтеза аммиака). В связи с этим промышленный синтез метанола базируется на тех же сырьевых источниках, что и вся азотная промышленность. Это кокс, уголь, коксовый газ, природный газ, мазут, нефть, синтез-газ производства ацетилена окислительным пиролизом. Первые промышленные методы получения газов, содержащих СО, основывались на применении кокса, или другого твердого топлива (антрацит, сланцы, бурые угли). В одном из наиболее старых, но крупных производств для получения исходного газа еще используются кокс и полукокс. В этом случае твердое топливо подвергается газификации при атмосферном или повышенном давлении. В качестве окислителя используют водяной пар (паровое дутье) или смесь пара и кислорода (паро-кислородное дутье). Процессы получения водяного газа на основе газификации твердого топлива подробно описаны в литературе и здесь не рассматриваются. Отметим лишь, что практически при любом режиме газификации отношение Нг СО в получаемом газе меньше 2, поэтому перед использованием состав газа регулируют путем конверсии окиси углерода водяным паром и очисткой конвертированного газа от двуокиси углерода. [c.69]

По сравнению с газификацией твердого топлива процессы газификации жидкого топлива более экономичны. Установки, работающие на жидком топливе, проще и компактнее, их можно легко автоматизировать кроме того, отпадает необходимость в золоудалении и значительно упрощается подготовка топлива. Наибольший интерес представляют агрегаты для газификации жидкого топлива под повышенным давлением, использование которых позволило снизить расход сырья и энергии и сократить капиталовложения по сравнению с этими показателями газификации под атмосферным давлением. Газификация жидкого топлива имеет перспективы развития в районах и странах, бедных горючими газами, так как производство аммиака из природного газа все же экономичнее, чем из жидкого топлива. [c.80]

Для упрощения схемы компрессии получаемого водорода были проделаны расчеты по определению сравнительной эффективности паро-кислородной газификации жидкого топлива при давлении 55 и 90 ат [255]. Эти расчеты показали, что при использовании в турбине пара высокого давления, получаемого в котле-утилизаторе, энергетические расходы процессов газификации под давлением 55 и 90 ат почти одинаковы. Однако с повышением давления, несмотря на отсутствие энергетических преимуществ, достигается некоторое сокращение количества машинного оборудования. Расчеты, проведенные для газификации под более высоким давлением (до 150 аг), дали примерно такие же результаты. [c.242]

В Советском Союзе достигнуты большие успехи в области совершенствования процессов газификации твердого топлива. На основе исследовательских работ и достижений стахановцев-новаторов производства интенсивность работы генераторов значительно повышена. Созданы новые конструкции мощных, механизированных и автоматически управляемых генераторов. Расширена сырьевая база газификации — разработаны методы, позволяющие газифицировать любые виды топлива с получением газа заданного состава. К ним относятся методы газификации на парокислородном дутье, под повышенным давлением, с применением сильно подогретого сырья, метод газификации мелкозернистого топлива. [c.248]

Температура, развивающаяся в генераторе, зависит от состава дутья. С повышением концентрации кислорода в дутье температура повышается. Благодаря успехам в производстве кислорода стало возможным применение его в металлургии, для газификации топлива и для других процессов. Применение кислорода для газификации дало возможность перейти от периодического процесса производства водяного газа к непрерывному процессу производства газа, близкого по составу к водяному газу. Применяя парокислородное дутье, получают высококалорийный газ из низкосортного топлива путем газификации его под повышенным давлением. Применение кислорода облегчило решение задачи использования для газификации местных видов топлива. [c.255]

Применение повышенного давления (от 5 до 20 ата) при газификации твердого топлива открывает новые возможности в этой области техники. Благодаря смещению равновесия повышается содержание метана в генераторном газе и после очистки от углекислоты газ по теплотворной способности равноценен коксовому. Интенсивность процесса возрастает в несколько раз даже при проведении его при более низкой температуре (900—1000°). При этой температуре в генераторе не шлакуется и легко спекающееся топливо. [c.264]

Схема генератора для газификации топлива под повышенным давлением показана на рис. 89. Газификация протекает во внутреннем цилиндре генератора 2, с внешней стороны которого поддерживается такое же давление, как и внутри. В кольцевом пространстве, образуемом толстостенным корпусом 1 генератора и внутренним цилиндром, находится вода. Образующийся водяной пар поступает в пароприемник 4. Таким образом стенки цилиндра не подвергаются действию повышенного давления, которого они не могли бы выдержать при высокой температуре. [c.264]

Рис. 89. Схема работы генератора для газификации топлива пол, повышенным давлением

Применение обогащенного воздуха и смесей кислорода с водяным паром для газификации твердого топлива позволило заменить многостадийный процесс производства водяного газа непрерывным и эффективно использовать низкосортные угли. Особенно ценной оказалась газификация при участии кислорода под повышенным давлением, позволяющая из многозольных углей получать высококалорийный генераторный газ с большим [c.110]

Технология газификации твердого топлива и устройства для ее проведения. В настоящее время в промыщленности используют различные способы газификации твердого топлива бурых и каменных углей, горючих сланцев, торфа, древесины и других материалов, в том числе органических отходов. Способы газификации классифицируют по ряду признаков. По виду дутья различают газификацию на воздушном, паровоздушном, парокислородном, кислородном дутье. По состоянию топлива в газификаторе различают газификацию в стационарном, движущемся, псевдоожиженном ( кипящем ) слое, в потоке. При этом в зависимости от характера движения топливо должно быть крупнокусковым, мелкозернистым или пылевидным. По давлению в зоне газификации различают газификацию при атмосферном давлении, при повышенном давлений (2— [c.126]

Дополнительные преимущества дает газификация в кипящем слое топлива при повышенном давлении, так как возрастает производительность реактора (пропорционально давлению) и повышается КПД процесса. Кроме того, снижаются расходы на компри-мирование газообразных продуктов газификации в последующих процессах очистки и синтезов на их основе. [c.53]

Себестоимость водорода, полученного газификацией мазута, в 1,5 раза выше стоимости водорода, полученного наровой конверсией природного газа. Как видно из таблицы, повышение давления в процессе газификации с 5,5 до 9,0 МПа не является экономически оправданным. Однако влияние стоимости топлива и кислорода на стоимость водорода весьма существенно, что подтверждается рис. 78 [3]. При стоимости мазута 13 долл./т и кислорода 8 долл. за 1000 м можно методом газификации получать водород стоимостью- [c.201]

Проводимые в настоящее время работы по совершенствованию автотермических процессов направлены в основном на повышение давления газификации, увеличение единичной мощности и термического к. п. д. реакторов, максимальное сокращение образования побочных продуктов. В автотермических процессах газификации до 30% угля расходуется не на образование газа, а на получение необходимого тепла. Это отрицательно сказывается на экономике процессов, особенно при высокой стоимости добычи угля. Поэтому значительное внимание уделяется в последнее время разработке схем аллотер-мической газификации твердого топлива с использованием тепла, получаемого от расплавов металлов или от высокотемпературных ядерных реакторов. [c.97]

Наиболее распространена в настоящее время газификация крупнозернистого топлива в плотном слое методом Lurgi, осуществляемым при повышенном давлении. Этот метод применяется на 16 заводах разных стран мира, на которых эксплуатируется более 60 газогенераторов Lurgi. Ранее было показано, что увеличение давления позволяет существенно повысить теплоту сгорания получаемого газа за счет протекания реакций метанирования. Эти реакции экзотермичны (см. табл. 3.17), благодаря чему при 2,8—3 МПа можно сократить потребность в кислороде на 30—35%. Кроме того, одновременно возрастает производительность газогенератора (пропорционально давлению) и повышается к.п.д. газификации. [c.118]

Таким образом, опытные и полупромышленные результаты газификации пылевидного топлива в потоке, проводимые в ряде зарубежных стран, показывают не только принципиальную возможность осуществления такого рода процессов, но и возможность ведения их с высокой интенсивностью. Несмотря на ряд недостатков, обнаруженных в процессе Копперс—Точек, главным из которых является ведоста-точная полнота газификации углерода, имеются все же данные для повышения его эффективности. Применение повышенных давлений, [c.571]

Основные научные работы посвящены проблемам газификации, в том числе подземной газификации, и термической переработки твердых топлив. Руководил исследованиями газификации углей под давлением 100 атм, а также разработкой метода получения бытового газа путем метанирования водярюго газа на катализаторе. Провел цикл работ по комплексному энергохимическому использованию топлива. Участвовал в работах, направленных на повышение производительности коксохимических заводов, [c.557]

В заключение следует отметить, что процессы частичного окисления, разработанные фирмами Монтекатини , Тексако и Шелл , используются для произ водства синтез-таза под повышенным давлением. Все эти варианты в принципе допускают и производство таза под низким давлением для восстановительных -процессов. Однако пока этот аспект орименения процессов частичного окисления не вышел из стадии полупромышленных исследований. Большая часть этих зксперимектальных разработок основывается на частичном окислении нефтяных фракций подогретым воздухом, а не кислородом. Типичные результаты газификации тяжелого котельного топлива воздухом по процессу фирмы Шелл приведены в табл. 6. В литературе эта тема (рассмотрена достаточно подробно 22]. [c.105]

С уменьшением размера кусков топлива, при прочих равных условиях газификации, снижаетоя объемная производительность генератора. Так, три уменьшении величины кусков топлива от 40—80 до 10—50 мм интенсивность газификации топлива снижается примерно на 25%. Увеличение давления газов с одновременным сокрашением периода воздушного дутья способствует повышению интенсивности газификации, отнесенной к 1 сечения генератора в час. [c.74]

Для увеличения продолжительности соприкосновения гази-фицирз ющего агента с угольной пылью и предотвращения уноса с газом очень большого количества пыли, а также для дальнейшей интенсификации процесса газификации и уменьшения раз.меров генератора в аппаратах с кипящим слоем и в генераторах для переработки пылевидного топлива стали применять повышенное давление. При этом достигается экономия энергии еа сжатие газа, так как сжатый газ можно непосредственно применять для синтезов, проводимых под давлением. OepiBbie результаты, достигнутые в модельных и полупромышленных генераторах с при.менением повышенного давления, приведены ниже. В генераторе диаметром Около 0,5 м и высотой 2 м вырабатывалось 500 нм /час водяного газа. В другом генераторе диаметром 0,95 м и высотой 9 м, работавшем при давлении 8 ати, был получен газ (следующего состава 7% СОг, 55% СО, 36% Нг, 0,5% СН4 и 2%). N2. Генератор был снабжен пневматической подачей угля, который при газификации опускался сверху вниз. [c.103]

Переработка метано-водородных смесей с целью получения водорода может также осуществляться методом конверсии во взвешенном слое (на микросферическом алюмоникелевом катализаторе). На примере газификации бурых углей установлена возможность интенсификации процесса при повышенном давлении. Так, при крупности частиц топлива - 5 мм и давлении - 20 ат интенсивность газификации может быть доведена до 12 000 кг1 м -ч). [c.51]

Из уравнения (VIII. 12) следует, что реакция (в) имеет дробный порядок и ее скорость тормозится десорбцией водорода с поверхности угля. Таким образом, можно полагать, что процесс газификации идет в переходной области, поэтому для его интенсификации используют приемы, ускоряющие и химические реакции, и диффузионные стадии. Для ускорения химических реакций применяют высокие температуры (1000—1100°С) и повышенное давление (до 10 МПа), увеличивающее концентрацию газообразных веществ в реакционном объеме. Интенсификация диффузионных и массообменных стадий достигается повышением скорости дутья и применением реакторов, обеспечивающих максимальное развитие поверхности контакта фаз и их перемешивание. Обладают максимальной интенсивностью и наиболее перспективны газогенераторы с кипящим слоем мелких частиц топлива, позволяющие к тому же использовать дешевое, низкосортное топливо, например угольную и сланцевую мелочь. [c.208]