Термическая газификация топлив

Вообще говоря, преимущества газового топлива стали очевидны довольно давно, пожалуй, с момента появления промышленных процессов термической (без доступа воздуха) деструкции твердых топлив. Развитие металлургии привело к замене примитивных смолокурен коксовыми печами. Коксовому газу быстро нашлось бытовое применение — появились газовые рожки для освещения улиц и помещений. В 1798 году в Англии было устроено газовое освещение главного корпуса мануфактуры Джеймса Уатта, а в 1804 году образовалось первое общество газового освещения. В 1818 году газовые фонари осветили Париж. И очень скоро коксование стали применять для получения не столько металлургического кокса, сколько сначала светильного, а потом и бытового газа. Газификация быта стала синонимом прогресса, процессы газификации топлива совершенствовались, а получаемый газ стали все чаще называть городским газом . [c.19]

ТЕРМИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА ТОПЛИВА — переработка различных видов топлива нагреванием без доступа воздуха до высоких температур (500— 1000 С) с целью образования кокса, полукокса, дополнительного количества бензина, древесного угля и дегтя, ароматических углеводородов, сырья для получения органического синтеза, газообразного топлива и др. Т. п. т. основана на свойствах органических веществ, которые являются главной составной частью любого топлива, разлагаться при нагревании. К термическим методам переработки топлива относят коксование и полукоксование твердого топлива, пиролиз твердого и жидкого топлива, газификацию твердого топлива, сжижение твердого топлива, крекинг нефти и нефтепродуктов, деструктивную гидрогенизацию и др. На выход и качество получаемых продуктов при Т. п. т. влияет температура и продолжительность ее действия, применение катализаторов и метод переработки топлива. [c.247]

По состоянию топлива в газогенераторе в неподвижном слое твердого топлива, в потоке пылевидного топлива, в псевдоожи-женном слое. На рис. 3.1 приведены фафики, характеризующие данные способы газификации. Как видно из графиков, топливо сначала взаимодействует с кислородом, в результате чего достигается максимально возможная температура. После окислительных и термических превращений топлива начинаются эндотермические реакции превращения СО, и Н,0 в СО и Н,. [c.53]

Итак, газообразные углеводороды при газификации твердых топлив образуются вследствие термического разложения топлива и реакции синтеза. [c.169]

Продукты термической переработки топлива вместе с циркулирующим газом ОТВОДЯТСЯ из верхней части камеры газификации и направляются в сепаратор, где газ отделяется от непрореагировавшего кокса. Остаточный кокс может быть использован для получения отопительного газа. [c.86]

Термически непрочное топливо сильно растрескивается и рассыпается при высоких температурах, образуя много мелочи и пыли, что затрудняет работу газогенератора. При газификации топлива с жидким шлакоудалением угольная мелочь попадает в горно это приводит к образованию вязких, тестообразных шлаков и как следствие к нарушению нормальной работы газогенератора. Для понижения температуры плавления золы и уменьшения вязкости шлака применяют минеральные добавки к топливу, называемые флюсами . [c.126]

При газификации топлива с высоким выходом летучих и большой влажностью (торф, древесная щепа, бурые угли) большое значение имеет хорошая подготовка топлива до поступления в зону газификации. Процесс подготовки топлива — сушки и выделения летучих (полукоксования) — представляет совокупность ряда явлений подвода тепла к куску топлива, прогрева куска, испарения влаги, термического разложения топлива с выделением летучих веществ, диффузии паров и газов и др. Скорость подготовки топлива будет определяться наиболее медленной стадией этого процесса. [c.128]

Летучие продукты термического разложения топлива, попадая в зону газификации, претерпевают большие изменения. Пары молы и содержащиеся в газе полукоксования газообразные углеводороды в окислительной зоне частично сгорают несгоревшие углеводороды под действием высоких температур подвергаются глубокому крекингу. В зоне восстановления водяные пары и двуокись углерода, в том числе продукты сгорания смолы и полукоксового газа, восстанавливаются до СО и Так как ъ зону восстановления поступает кокс, уже частично озоленный, реакции восстановления СО2 в СО и разложения водяного пара протекают менее полно, чем при прямом процессе газификации. Поэтому при обращенном процессе газификации особое значение имеют высокая реакционная способность и малая зольность топлива. Обычно зольность топлива при обращенном процессе газификации ограничивают 8—10%. Теплота сгорания генераторного газа, получаемого при обращенном процессе, ниже, чем при прямом процессе. Эта разница особенно значительна при газификации топлива с большим выходом летучих. [c.132]

Кроме того, ухудшается состав получаемого газа. При газификации топлива с повышенной влажностью иногда применяют дополнительный подвод воздуха через второй ряд фурм. При этом находящееся здесь топливо частично сжигается, температура в конце зоны подготовки поднимается, что интенсифицирует процесс сушки и термического разложения топлива. В легких транспортных установках для интенсификации процесса газификации и сокращения габаритов и веса газогенератора отверстия в фурмах делают малого диаметра (6—10 мм), при этом скорость воздуха при выходе из фурм достигает 20—40 м сек. При столь высоких начальных скоростях воздуха процесс газификации концентрируется в сравнительно небольшом объеме слоя и протекает очень интенсивно. [c.133]

На процесс газификации, помимо фракционного состава, существенное влияние оказывает технический состав топлива н ряд свойств — плавкость и шлакообразующая способность золы, термическая стойкость топлива, его реакционная способность и спекаемость. [c.118]

На протекание процесса газификации большое влияние оказывает термическая стойкость топлива, его способность сохранять свою структуру в газогенераторе при нагревании. Основными факторами, влияющими на термическую стойкость топлива, [c.128]

Свежее топливо, хорошо перемешиваясь с раскаленными частицами кокса, быстро подсушивается, прогревается и частично газифицируется. Высокоскоростная подготовка топлива осуществляется твердо-газовым теплоносителем в очень короткое время. Термически подготовленное топливо и отсепарированные частицы несгоревшего кокса подаются особым толкателем по каналу 5 в камеру газификации, а очищенные от уноса топочные газы по газоходу 4 поступают в третью камеру, в которой происходит дожигание летучих и мелкой угольной пыли. [c.184]

Не меньшее значение имеет термическая нестойкость топлива в газогенераторных процессах. В этом случае также образование значительных количеств мелочи увеличивает сопротивление слоя топлива дутью и снижает или даже вовсе приостанавливает процесс газификации. [c.184]

Приготовленную пробу топлива загружали в электрическую печь для термической подготовки. Топливо в печи нагревали в продолжение 3 час. до 800—850°, затем пересыпали в камеру газификации, куда подавали воздух в соответствии с заданным режимом. Воздух замерялся реометром. [c.63]

Искусственные газы делятся на газы, получаемые при термической переработке топлива, которая заключается в разложении топлива при нагревании его без доступа кислорода, когда, помимо газа, получают еще твердый остаток — кокс или полукокс, и на газы, получаемые при газификации твердого топлива, заключающейся во взаимодействии его с воздухом, водяным паром или двуокисью углерода, когда практически все топливо, за исключением негорючей золы, превращается в газ. [c.11]

Газификацией называется термический процесс превращения твердого топлива в горючий газ в результате взаимодействия углерода топлива с кислородом воздуха или водяным паром. Для газификации топлива применяются специальные аппараты, называемые газогенераторами. [c.66]

Станция предназначена для газификации антрацита марки АМ (класс 13—25 мм ГОСТ 3846-47). Могут также использоваться антрациты марок АС и АК и другое тощее механически и термически прочное топливо, как кокс или коксик. [c.66]

Энергетический к. п. д. процесса представляет собой отношение теплоты сгорания всех конечных продуктов производства к теплоте сгорания всех первичных ресурсов, затраченных Н проведение процесса. При условии использования вторичных энергетических ресурсов энергетический к. п, д. процесса термической переработки топлива составляет 90—95%, однако в реальных установках он может быть и менее 50%. Энергетический к. и. д. процесса безостаточной газификации в значительной степени зависит от того, какую долю теплоты сгорания энергоресурсов составляют физическое тепло полученного газа и тепловые потери этого процесса. [c.249]

При газификации натуральных твердых топлив в результате пирогенетического разложения высокомолекулярных соединений и процесса гидрирования не исключена возможность получения различных газообразных углеводородов. Так, например, газ высокого давления из подмосковного угля содержит 3—5% этана. С увеличением давления повышается количество связанного водорода в газе. Таким образом, источником газообразных углеводородов при газификации твердых топлив под давлением является термическое разложение топлива и реакции синтеза метана. Рассмотрим влияние давления на протекание реакций синтеза метана. [c.164]

В работе [364] приведены результаты исследования влияния термической обработки топлива в диапазоне от 550 до 1700°К на удельную поверхность коксового остатка. Показано, что при повышении температуры термической обработки до 800 до 1300°К удельная поверхность коксовых остатков промышленных углей сначала растет, затем проходит через максимум и вслед за ним падает после обработки топлива при температуре 1300°К. Впервые была изучена зависимость изменения удельной поверхности некоторых топлив от температуры их газификации. [c.230]

При нагревании твердого топлива без доступа воздуха происходиг более или менее глубокое разложение его с образованием летучих и нелетучих продуктов. Характер этого разложения зависит от природы и состава топлива, температуры и условий переработки. Схематически процесс пирогенетической (или термической) переработки топлива по степени глубины переработки, можно расположить в таком порядке 1) подсушка 2) бертинирование 3) низкотемпературно коксование (полукоксование) 4) высокотемпературное коксование 5) безостаточная газификация. [c.30]

Основным источником образования токсичных сточных вод в процессе коксования и газификации является влага топлива или шихты и пирогенетическая вода, образующаяся при термическом разложении топлива, а также конденсат острого пара, вводимого в процессах переработки топлив. [c.399]

Торфяной полукокс находит различное применение — в качестве топлива в кузнечных и термических печах, для газификации, при производстве активированного угля и в металлургии как литейный кокс. Полукокс из бурых и каменных углей широко используется в Англии как бездымное топливо для отопления в домашних каминах. [c.248]

Включением в технологическую схему различных наборов процессов переработки гидрогенизата и его фракций в процессе ИГИ можно изменять соотношение получаемых бензина и дизельного топлива — от 1 О до 1 2,6. Для максимального производства бензина дизельные фракции можно подвергать гидрокрекингу. Схема получения моторных топлив по одному из вариантов на базе технологии ИГИ представлена на рис. 3.4. При организации производства по этой схеме 3 млн. т в год моторных топлив потребуется 19,7 млн. т в год бурого угля Канско-Ачинского бассейна, в том числе 9 млн. т на гидрогенизацию, 3 млн. т на газификацию для производства водорода и 7,3 млн. т на энергетические нужды. При этом может быть обеспечена выработка следующих продуктов (в млн. т. в год) бензина — 1,45, дизельного топлива — 1,62, сжиженных газов — 0,65, аммиака — 0,07 и серы — 0,066. Термический к. п. д. такого производства составляет 55% [74]. [c.87]

Особенность слоевого сжигания заключается в том, что при горении топливо лежит слоем большей или меньшей толщины на колосниковой решетке (или в специальной шахте) и через слой топлива продувается воздух, необходимый для горения и газификации. Характер горения зависит от химической активности топлива, его фракционного состава, содержания балласта, поведения зоны и коксового остатка и т. д. Регулирование интенсивности горения обычно осуществляется путем изменения расхода дутьевого воздуха. При горении в топочное пространство над слоем выносятся из слоя продукты горения, недогоревшие продукты термического разложения топлива и мелкие частицы топлива. Завершение их горения происходит в топочном пространстве над слоем. Его величину вследствие этого выбирают такой, чтобы избежать потерь с химическим и механическим недожогом. [c.222]

Наряду с отмеченными выше достоинствами метода Lurgi следует указать, что в этом процессе приходится компримиро-вать кислород, а не конечный газ, что значительно проще в технологическом отношении. Недостатки метода Luгgi жесткие ограничения по размерам частиц — не менее 5 мм (так как при большом содержании мелочи снижается производительность аппарата) наряду с газификацией происходит термическое разложение топлива с образованием продуктов полукоксования, которые необходимо извлекать из газа и перерабатывать низкая степень разложения водяного пара (30—40%), вследствие чего остальное его количество при охлаждении газа конденсируется с образованием химически загрязненной воды, требующей тщательной очистки. [c.119]

В рассмотренных нами процессах сншгания и газификации твердого топлива мы будем иметь дело в основном с горением кокса. Но если в зону -горения однопроменно с коксом попадают летучие, т. е. газообразные продукты термического разложения топлива, то все же и в этом случае гларн1ую роль в процессе горения угля играет кокс, т. е. углерод, так как на горение кокса затрачивается значительно больше времени, чем на горение летучих. [c.36]

Широкое распространение получили процессы сжигания, газификации и термической переработки топлива, которые называются также огнетех-пическими процессами. Цель этих процессов получение тепловой энергии (сншгание), ценных химических продуктов (полукоксование) или нового более ценного топлива — газа из твердого топлива (газификация) или кокса (коксование). [c.3]

Все искусственные горючие газы, полученные в результате термической переработки твердого топлива, содержат в том или ином количестве серусодержащие соединения. Первоисточником сернистых соединений в газе является сера исходного топлива. В процессе термической переработки топлива (полукоксования, коксования, газификации и др.) входящие в него вещества, содержащие серу, претерпевают изменения и в некоторой части переходят в газ в виде неорганических и органических соединений в зависимости от характера соединений серы в топливе и от способа переработки его. Например, при коксовании в газ переходит 25—40% серы, при газификации 65—90%. В газе сера содержится главным образом в виде неорганических соединений Нг8 (до 95%) и в небольшом количестве в виде органических сероуглерода ( Sa), сероокисиуглерода OS, меркаптанов (RSH), тиоэфиров R—S—R и др. Содержание сернистых соединений в газе зависит от количества серы в исходном топливе. Наличие сернистых соединений в газе во многих случаях нежелательно, а иногда и вовсе недопустимо. Бытовой газ может содержать лишь незначительное количество соединений, содержащих серу. Сероводород является сильным ядом предельно допустимая концентрация его в воздухе производственных помещений принята 0,01 мг л. При горении сернистые соединения образуют сернистый ангидрид, который также вызывает отравления организма. Сернистые соединения, содержащиеся в газе, который применяется в металлургической и стекольной промышленности, значительно снижают качество металла и стекла. Серусодержащие соединения, находящиеся в газе, корродируют аппаратуру. Особенно большие требования предъявляются к синтез-газу по содержанию сернистых соединений, так как они отравляют контактную массу, снижая тем самым ее активность. Поэтому в синтез-газе допускаются лишь следы сернистых соединений. При очистке газа от сероводорода можно получать товарную серу. [c.297]

Понижение температуры термического разложения топлива в особенности сильно сказывается на уменьщении содержания аммиака. Так, в подсмольных водах газификации (конденсате) аммиака содержится от 5 до 20 г/л, в стоках полукоксования от 5 до 6 г/д. Некоторое псключегше представляют собой воды гидрирования, в которых содержание аммиака может достигать 40 г/д п больше. [c.119]

Теплосодержание вводимого пара составляет от 15 до 20% всего тепла, поступающего в генератор. К. п. д. газификации, т. е. отношение химической энергии всего неочищенного газа (включая и шлюзовой) к химической энергии топлива и теплосодержанию водяного пара, 64—70%. К. п. д. газификации топлив с большим выходом смолы ниже, чем к. п. д. тощих топлив. Если учесть химическую энергию смолы и газового бензина (уловленных и потерянных), то общий химический к. п. д. составит 70— 82% в зависимости от активности и термической стойкости топлива. Основные потери в генераторе под давлением связаны с физиче-СКИЛ1 теплом влаги газа и составляют от 11 до 15% теплового баланса. [c.163]

Известно, что повышение производительности современных крупных механизированных газогенераторов сопровождается рядом технических трудностей. Практикой установлено, что интенсификация процесса во многом зависит от метода газификации, конструкции газогенератора, реагирующих компонентов дутьевой смеси, фракционного состава топлива, его крупности, механической и термической стойкости, реакционной способности и свойств золы. Решающим фактором при этом является шлакуемость и поведение золы и минеральных включений топлива в условиях высоких температур и газовой среды. Поэтому борьба с вредным действием шлаков на процесс газификации топлива в газогенераторах, рггботающих с удалением шлака в твердом виде, имеет исключительно важное значение. [c.166]

Сущность способа определения газификационных свойств топлива заключается в следующем. Проба топлива класса 6—2. мм, примерно равная 500 с.м , загружается в электрическую печь и нагревается до температуры 850 " в течение 3 час. Нагретое п термически подготовленное топливо пересыпается в камеру газификации и продувается сухим воздухом с определенной скоростью, одинаковой для всех испытуемых топлив. Образующийся газ направляется в газоа ализатор, непрерывно анализирующий содержание окиси углерода в газе и фиксирующий результаты анализа [c.170]

Несоответствие между способом газификации и свойствами топлива можно проследить на примере газификации подмосковного угля. Отрицательные свойства золы особенно резко проявляются при газификации топлива в куске. Газогенератор часто зашлаковывается и требует тяжелого физического труда для частых шуровок при газификации много теряется углерода со шлаками и уносом вследствие специфических свойств золы, пониженной термической стойкости угля и его свойства давать большое количество мелочи при лежании. [c.175]

Эти особенности метода позволяют применять для газификации топливо повышенной влажности (35—4096), повьш1ают к. п. д. процесса газификации благодаря использованию физического тепла газа и возврату уноса и позволяют интенсифицировать процесс за счет подачи термически подготовленного топлива. Напряжение сечения шахты достигает 1200 кг/м час, т. е. втрое больше, чем при газификации кускового торфа. Применение при процессе парокислородного дутья предоставляет возможность получения технологического газа для химического иснользования. [c.156]

Печи с псевдоожижениым (кипящим) слоем. Применение кипяще/о слоя при газификации топлива в черной и цветной металлургии, химической, строительной и других отраслях промышленности позволило резко интенсифицировать ряд технологических процессов. Этот метод получил широкое распространение и для термического обезвреживания ПО, особенно в Японии, Франции, ФРГ и США. [c.55]

Переработка нефтяного шлама позволяет повысить коэффициент использования нефти. При газификации нефтяных шламов вода, равномерно распределенная в нефтепродуктах, служит активной химической средой при термической переработке шламов она взаимодействует с топливом более эффективно, чем пар, применяемый в таких процессах. Кроме того, в процессе газификации жидкого топлива значительно снижается сажеобразо-ваиие, Однако для промышленной реализации процесса газификации нефтяного шлама требуются большие капитальные затраты, что сдерживает его широкое применение. [c.119]

Рассматриваемые в настоящей главе методы получения ЗПГ в основном базируются на аналогичных методах получения ЗПГ нз тяжелых дистиллятов, сырой и топливной нефти. Метод газификации в псевдоожиженном слое не раосматривается, поскольку он был подробно освещен в гл. 7. Наиболее подро б-но в этой главе освещены следующие технологические схемы гидрокрекинга Флексикокинг-процесс , заключающийся в термическом крекинге с одновременной газификацией кокса конверсия тяжелой нефти посредством частичного окисления кислородом и, как альтернатива, процессы полной конверсии в ЗПГ или одновременного получения ЗПГ и малосернистых сортов топлива. [c.139]

Имеется значительное количество других, более старых методов, которые можно использовать Для получения легких дистиллятов из тяжелых нефтяных продуктов, таких, как дистилляты, остаточные топлива. Они, как правило, включают установки каталитической конверсии, различных форм термического и каталитического крекинга, легкого крекинга, деасфальтации [И]. Во всех случаях, кроме последнего, наблюдается тенденция к образованию олефинов и ароматических углеводородов, которые менее удобны для газификации, чем парафины. К тому же большинство данных технологических схем разработаны с целью увеличения количества моторных сортов топлива, и их экономичность всецело определяется масштабами процзводства этого топлива. По этой причине мы не будем останавливать наше внимание на данных установках. [c.150]

Источники газообразных углеводородов — в первую очередь, природные и нефтяные попутные газы, а также некоторые синтетические газы, полученные при переработке горючих ископаемых (например, термическая и термокаталитическая переработка нефти и нефтепродуктов, термическое разложение — газификация — твердого и жидкого топлив, а также коксование твердого топлива — коксовый газ). В отличие от природных, синтетические газы наряду с алканами содержат также и ненасыщенные углеводороды, значительные количества водорода и др. Природные газы содержат в основном метан и менее 20 % в сумме этана, пропана и бутана, примеси легкокипящих жидких углеводородов — пентана, гексаиа и др. Кроме того, присутствуют малые количества оксида углерода (IV), азота, сероводорода и благородных газов. Многие горючие природные газы, залегающие на глубине не более 1,5 км, состоят почти из одного метана. С увеличением глубины отбора содержание гомологов метана обычно растет. Образование горючих природных газов — в основном результат катагенетического преобразования органических веществ осадочных горных пород. Залежи горючих газов формируются в природных ловушках на путях его миграции. Миграция происходит при статической или динамической нагрузке пород, выжимающих газ, а также свободной диффузии газа из областей высокого давления в зоны меньшего давления. Подземными природными резервуарами для 85 % общего числа газовых и газоконденсатных залежей являются песчаные, песча-но-алевритные и алевритные породы, нередко переслоенные глинами. В остальных 15 % случаев коллекторами газа служат карбонатные породы. Все газовые и газонефтяные месторождения приурочены к тому или иному газонефтеносному осадочному (осадочно-породному) бассейну, представляющему собой автономные области крупного и длительного погружения в современной структуре земной коры. Все больше открывается газовых месторождений в зоне шельфа и в мелководных бассейнах, например Северное море. Наиболее крупные газовые месторождения СССР—Уренгойское и Заполярное — приурочены к меловым отложениям Западно-Сибирского бассейна. [c.194]

Развитие этих процессов происходило и происходит под влиянием соответствующих требований со стороны моторной техники. При высоком уровне потребления авиационных и автомобильных бензинов и незначительном потреблении дизельных топлив в 1940—1950-х годах в широком масштабе в США, СССР и других развитых странах был реализован каталитический крекинг средних дистиллятов (керосино-газойлевой фракции атмосферной перегонки нефти), обеспечивающий большой выход бензиновых компонентов с достаточно высоким октановым числом. Для повышения октановых чисел бензинов получили распространение процессы полимеризации, алкили-пования, а также термического риформинга, который был заменен затем на более эффективный процесс каталитического риформинга. По мере дизели-зации моторного парка и перехода авиационной техники на реактивные двигатели возросла потребность в средних дистиллятах — авиационном керосине и дизельном топливе, и процесс каталитического крекинга с конца 1950-х — начала 1960-х годов был переориентирован на переработку тяжелого сырья — вакуумного газойля. В 1960-х годах в схемы НПЗ ряда зарубежных стран, прежде всего США, стал включаться процесс гидрокрекинга под давлением 15 МПа. Этот процесс обеспечивал наибольшую гибкость в регулировании выхода бензина, керосина, дизельного топлива при переработке тяжелого дистиллятного, а в ряде случаев — и остаточного сырья [121. По мере утяжеления сырья каталитического крекинга — переработки вакуумных газойлей с концом кипения 500—560 °С — возникла проблема как получения кондиционных котельных топлив из тяжелых вакуумных остатков, так и дальнейшей их переработки с целью увеличения выработки моторных топлив. Для переработки гудронов в схемах современных НПЗ получили развитие термические процессы (висбрекинг, замедленное коксование, коксование в псевдоожиженном слое — флюидкокинг — и его модификация с газификацией получаемого пылевидного кокса — флексико-кинг, сочетание процессов висбрекинга с термическим крекингом и др.), гидрогенизационные процессы (гидрокрекинг, гидрообессеривание), которые в ряде случаев сочетают со стадией предварительной подготовки сырья методами сольволиза (деасфальтизации) и деметаллизации. Перспективными процессами, частично реализованными в промышленности или находящимися в опытно-промышленной проверке, являются процессы гидровисбрекинга, [c.48]

Газификация твердого топлива — это термический процесс, в ходе которого органическая часть топлива в присутствйи окислителей (воздуха или технического кислорода, водяного пара) превращается в смесь горючих газов. [c.88]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология