Газификация под повышенным давлением

Повышение давления мало сказывается на равновесности высокотемпературного риформинга, которое сдвигается влево. Однако обычно газификацию ведут под высоким давлением, тем самым снижая габаритные размеры газогенератора и получая генераторный газ под давлением. [c.93]

При этом выход побочных продуктов непрерывно возрастал от 5,5%, для легких лигроинов до 8,5 и 15% соответственно для тяжелых лигроинов и керосина. Основная трудность ведения процесса при переработке высококипящих материалов заключается в невозможности полного испарения сырья, особенно при повышенном давлении, необходимом для газификации высококипящих жидких углеводородов. Если эти углеводороды остаются в жидком состоянии при температуре впуска (450°С), будет происходить интенсивный крекинг по всему объему. Чтобы избежать этого, водород иногда нагревают отдельно до температуры, значительно превышающей температуру жидкого сырья. [c.121]

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]

Для достижения максимального термического к. п. д. процесса газогенератор должен работать при повышенном давлении, с невысоким расходом кислорода и водяного пара, низкими потерями тепла. Желательно также, чтобы при газификации получалось минимальное количество побочных продуктов и процесс был пригоден для переработки различных углей. Однако некоторые из перечисленных факторов являются взаимоисключающими. Например, нельзя обеспечить невысокий расход кислорода и избежать при этом побочных продуктов. Поэтому в каждом конкретном случае требуется выбирать оптимальное сочетание параметров процесса. [c.93]

Проводятся работы по усовершенствованию процесса в направлении снижения температуры газификации (до 500—700 °С), повышения давления и получения газа повышенной калорийности. Последнее позволит значительно сократить объем аппаратуры или увеличить мощность единичных установок газификации. [c.138]

Процессы газификации с преобладанием реакций гидрирования называют гидрогазификацией. Многие осуществляемые под повышенным давлением процессы этого типа как термические, так и каталитические являются темой многочисленных исследований, патентов и промышленных проектов. [c.46]

Вырабатываемый в настоящее время тоннажный водород используется, главным образом, в процессах, осуществляемых под высоким давлением. Поэтому стоимость компрессоров составляет значительную долю общих капиталовложений. В связи с увеличением объема газа при процессе частичного окисления производство синтез-газа под максимальным возможным давлением позволяет достигнуть значительной экономии на стоимости сжатия газа. Даже в том случае, если все сырьевые потоки поступают в газообразном состоянии, в процессе газификации объем увеличивается не менее, чем на 60%. При подаче углеводородного сырья и воды в жидкофазном состоянии с последующим их испарением затраты на сжатие синтез-газа отпадают вместо него применяется значительно более дешевая перекачка жидкого сырья насосами. Поэтому при производстве газа при работе на жидкостных потоках экономия энергии на сжатие в результате повышения давления значительно больше, чем при применении газообразных топлив. [c.194]

Последние достижения- в области частичного окисления привели а) к разработке процесса производства газа под повышенным давлением для снижения затрат на сжатие б) созданию реакторов увеличенной производительности, достигающей 0,85 млн. м /сутки водорода на один агрегат в) к повышению температуры предварительного подогрева сырья для снижения расхода кислорода г) разработке системы извлечения и улавливания углерода для газификации всего углерода, химически связанного в исходном сырье. [c.197]

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]

Кроме того, повышенное давление делает возможным вести газификацию при более низких температурах (900—1000 °С). Газификация на парокислородном дутье под высоким давлением позволяет резко увеличить содержание в газе метана. Такой газ, отмытый от СО,, по теплоте сгорания (свыше 16,8 МДж/м ) отвечает требованиям бытового газа. [c.69]

Перспективным направлением развития технологий газификации для энергетики является разработка газификаторов под давлением. Повышение давления позволяет повысить производительность и уменьшить габариты газификатора. При этом стремление к получению высококалорийного газа требует использования кислородной технологии газификации. Однако последнее связано с включением в технологию дорогостоящих кислородных установок. Также большое значение имеет всеядность установок, т.е. способность газифицировать широкую гамму углей, включая низкосортные с повышенной зольностью и наличием вредных компонентов. [c.71]

Особенность процесса газификации в кипящем слое заключается в том, что мелкозернистая засыпка продувается потоком воздуха при повышенном давлении со скоростью, которая приводит твердые частицы в колебательное циркуляционное движение. Псев-доожиженное состояние зернистого материала обеспечивает однородное распределение температуры по объему слоя, в результате чего реакции газификации развиваются гораздо однороднее, чем в слоевых реакторах. Практически исключается спекание углей. Газ на выходе из газогенератора имеет незначительное содержание смолы и углеводородных газов. [c.73]

СКИЙ. При давлениях ниже 10 МПа можно различать зоны первичного (зона газификации) и вторичного (светящегося) пламени, которые разделены темной зоной (рис. 27). В первой зоне протекают реакции N02 с альдегидами, а во второй — реакции N0+00 и N0+NH2. При указанных давлениях вторичное пламя расположено слишком далеко, чтобы оказывать влияние на процессы вблизи поверхности ТРТ, и даже не индуцирует температурный градиент в зоне первичного пламени. В результате на скорость горения влияют лишь процессы в зоне газификации. Такая ситуация соответствует, как правило, закону горения с показателем степени 0,7. С повышением давления вторичное пламя начинает влиять на процессы в зоне газификации, и в дальнейшем обе зоны сливаются. При этом наблюдается переход к закону горения с показателем степени, близким к [c.59]

Что касается разработок на будущее, авторы 73] обращают внимание на интенсивные исследования по газификации угля, при которой удаление летучих совмещаются с процессом их газификации. Применяются необычные теплоносители, такие, как доломит или солевой расплав. Особенно интересен процесс частичного окисления пылевидного угля при повышенном давлении с кислородом и паром. Этот процесс будет иметь много преимуществ, если удастся решить все проблемы взрывобезопасности. Наконец, авторы упоминают о поисках способов производства водорода - аккумулятора тепла атомных реакторов. Это могут быть, например, реакции [c.91]

На основе газификации весьма эффективно решается задача использования сернистых мазутов в новых энергетических установках на парогазовых и газотурбинных мощных тепловых электростанциях. Здесь наиболее целесообразно применять процесс газификации жидких топлив под давлением. Повышенные давления позволяют значительно интенсифицировать процесс газификации и решить проблему мощного газогенератора, отвечающего требованиям современной теплоэнергетики. [c.145]

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]

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 системе Y-UO3—С окись углерода восстанавливает дальше трехокись урана, в то время как двуокись углерода обеспечивает некоторое развитие реакции газификации углерода. Выше уже указывалось, что при 550 повышение давления GOj вызывало ускорение суммарного процесса вос- [c.200]

Газификация жидких и твердых топлив. Газификация жидких тяжелых остатков нефти осуществляется в свободном объеме н на катализаторе при атмосферном или повышенном давлениях. Газификацию мазута проводят парокислородной смесью в присутствии жидкого катализатора — раствора солей кальция (рис. 1.11). Подогретый в подогревателе 1 до температуры НО—120°С мазут направляется в фильтр 2 для очистки от твердых примесей и подается в емкость 3. Из емкости 3 насосом 4 мазут подается в форсунки 5 газогенератора 6-, сюда же поступают кислород и водяной пар. Процесс газификации в присутствии катализатора осуществляется при температуре около 1200 °С. [c.33]

В( роятность выделения этого углерода возрастает при увеличении числа углеродных атомов (п) углеводорода, повышении давления и y [eньшeнии отношения При этом наиболее опасен температурный режим 500 — 750 °С. При температурах свыше 750 °С угле — о( разование менее вероятно в результате усиления реакций газификации образовавшегося углерода водяным паром и диокси — дс м углерода. В этой связи промышленные процессы ПКК углево — дс родов проводят при двух — и более кратном избытке водяного пара п )отив стехиометрически необходимого соотношения. [c.158]

Значительным преимуществом газификации под давлением на воздушном или кислородном дутье является выход генераторного газа под давлением. Это особенно существенно для газовых турбин и при транспортировке газа на большие расстояния. Так как про1мышленный кислород обычно поставляется под давлением, а повышение давления жидкого твердого сырья требует небольших энергозатрат, газификация с частичным окислением обычно ведется при давлениях до 80 клс/см , причем его максимальная величина определяется последующими этапами обработки газа. При столь высоком давлении выявляется еще одно преимущество установок ЗПГ — образование большего количества метана з окислов углерода и водорода (см. реакции 5 и 7 в табл. 23). [c.95]

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]

Процесс газификации - не каталитический пламенный, протекает Б пустотелом реакторе цилиндрической формы при 1550-1750 К под давлением от 0,2 до 10 1Ша и выше. Получаемый в реакторе газ содержит 45- 7% СО и 45-47 8 Н2, остальное-С021 азот и метан. Удельный расход сырья составляет 4,6-4,8 т на 1 т 100%-ного водорода расход кислорода-0,75-0,8 нм на I кг сырья пара-0,4-0,6 кг/кг выход газа-около 3 нм /кг. В качестве сырья в процессе могут использоваться углеводороды от газообразных до тяжелых нефтяных остатков. Схема процесса позволяет получить синтез-газ с различным отношением Н2 С0, водород или одновременно синтез-газ и водород. Применительно к установке мощностью 20 тыс.т водорода в год стоимость водорода газификации по сравнению с паровой каталнтической конверсией на 15-20% выше в первую очередь за счет производства технического кислорода. Однако применение установок газификации под повышенным давлением позволяет снизить расход энергии на сжатие получаемого водорода в первую очередь для процесса гидрокрекинга. [c.7]

Процесс газификации методом Lurgi отличается высокой степенью конверсии углерода, достигающей 99%. Термический к. п. д. газогенератора составляет 75—85%. Преимуществом процесса Lurgi является также то, что он проводится при повышенном давлении, что значительно увеличивает единичную производительность газогенератора и позволяет снизить затраты на сжатие газа при его использовании в дальнейших синтезах. [c.95]

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]

Широкая производств, реализация пути 3 будет определяться в первую очередь эффективностью начальной стадии-газификации углей. В сер. 80-х гг. в пром. масштабе в мире действовало неск. сотен газогенераторов разл. типов, многие из к-рых совершенствуются в осн. путем применения повышенных давлений и т-р осуществлено по 3-5 смен поколений конструкций. В крупных опытно-пром. масштабах испытываются нетрадиц. методы газификации (в присут. катализаторов, в комплексе с атомными реакторами, в расплавах железа или солей и др.) мн. новые конструкции газогенераторов опробываются в составе небольших предприятий по произ-ву аммиака, уксусного ангидрида, а также в составе ТЭЦ. [c.357]

Представляют большой интерес газогенераторы, работающие под давлением 15—25 бар с применением нарокислородного дутья. Проведение процесса газификации под повышенным давлением в соответствии с приицином Ле Шателье смещает равновесие в сторону увеличения содеря ания в генераторном газе более тяжелых соединений. Помимо реакцпй образования СО и Нг в шахте газогенератора интенсивно происходит образование метана но уравнениям [c.112]

Возможно дезактивирующее воздействие на катализатор окислителей в концентрациях, значительно превышающих необходимые для частичного или полного окисления метана. Влияние окислителей на снижение активности катализатора может иметь место как прн случайных нарушениях технологического режима, так и при продувке контактных аппаратов водяным паром или воздухом с целью газификации отложившегося углерода, удаления горючих газов. Это явление может наблюдаться и в случае проведения конверсии при повышенном давлении, когда необходимость повышения температуры конверсии стремятся компенсировать увеличением парциального давления водяного пара в реагирующей парогазовой смеси. При избытке закиси никеля, которая взаимодействует с А12О3, образуется шпинель — №А1204, неактивная при конверсии метана [10, 13]. Возможность образования алюмината никеля, трудно восстанавливаемого до металлического никеля, необходимо учитывать и при создании нового катализатора, поскольку технология его получения включает стадию термической обработки. Температура начала образования алюмината никеля колеблется от 300 до 1000° С и определяется физико-химической структурой окисей никеля и алюминия, а также природой газовой среды. На скорость образования шпинели [c.66]

Прочие процессы. Из многочисленных других методов, предложенных для выделения аммиака из газов коксования и газификации, следует указать водную абсорбцию аммиака под повышенным давлением, конденсацию при глубоком охлаждении и одновременную абсорбцим аммиака, сероводорода и цианистого водорода отработанными травильными растворами. [c.234]

Повышение давления при газификации благоприятно для пр<щессов с получением любых целевых продуктов, будь то заменитель п1 родно-го газа, синтез-газ химической промышленности шт топливный газ. [c.7]

На рис. 3.14 приведены расчетные данные, полученные по описанной методике и иллюстрирующие влияние основных условий газификации (температура, давление, соотношение водорода и кислорода в дутье) на равновесный состав получаемого газа. Видно (рис. 3.14, а), что при увеличении температуры уменьшаются концентрации дпоксида углерода, водяного пара и метана при соответствующем возрастании содержания водорода и оксида углерода. В области температур выше 950 °С суммарное количество СО2, Н2О и СН4 не превышает 5% (об.) и равновесная смесь состоит практически лишь из СО и Нг в соотношении, близком к 2 1. Анализируя влияние давления (рис. 3.14,6) на равновесный состав получаемого газа, можно видеть, что в этом случае наблюдаются обратные зависимости увеличение давления приводит к возрастанию доли метана, водяного пара и диоксида углерода за счет снижения количеств водорода и оксида углерода. Изменение состава дутья (рис. 3.14, в) отражается на равновесном составе газа в меньшей степени, чем изменения температуры и давления. Тем не менее увеличение соотношения Н О в дутье способствует некоторому повышению концентраций Н2, Н2О и СН4 и снижению количеств СО и СО2. Во всех случаях равновесные концентрации водяного пара и диоксида углерода близки между собой. [c.103]

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]

С целью повышения теплоты сгорания получаемого газа в Советском Союзе разработан метод газификации угля в псевдо-ожиженнЬм слое при повышенном давлении (до 1 МПа). При переработке канско-ачинского бурого угля на парокислородном дутье был получен газ следующего состава 2,5% (об.) СО2, 0,62% (об.) 02,29,24% (об.) СО, 63,41% (об.) Н2, 3,79% (об.) СН4 и 0,44% (об.) N2. Теплота его сгорания составляет 11 900 кДж/м . Благодаря соотношению СО Н2, близкому к 1 2, такой газ может быть использован для синтеза метанола, высших жирных спиртов или углеводородов по методу Фишера—Тропша. Необходимо отметить, что данному варианту присущи те же недостатки, что и процессу при атмосферном давлении. [c.122]

Наряду с газообразными и жидкими теплоносителями разрабатываются способы газификации с применением твердых теплоносителей. Среди них одним из наиболее интересных является способ oal on. В нем теплоносителем служит зола перерабатываемого угля. Процесс проводится при повышенном давлении (0,7—7 МПа). Установка (рис. 3.29) состоит из реактора 1, в котором осуществляется газификация угля перегретым паром в псевдоожиженном слое, и регенератора 2, где коксовый остаток сгорает в воздухе (тоже в псевдоожиженном слое). Теплоносителем являются гранулы золы. Их выводят из регенератора и вводят в псевдоожиженный слой реактора. Измельченный и подсушенный уголь подают в верхнюю часть псевдоожиженного слоя примерно на тот же уровень, куда поступают гранулы золы. Последние отделяются от угля в псевдоожиженном слое за счет разности плотностей. Более тяжелые гранулы золы собираются в нижней части газогенератора, откуда транспортером их подают в регенератор 2. Туда же вводят некоторое количество коксового остатка, отводимого из верхней зоны реактора 1. При сгорании последнего в воздухе выделяется необходимое для процесса тепло. Температура в регенераторе 1100—1150°С, в реакторе на 100—150 °С пиже. В данном процессе получается газ следующего состава до 39% (об.) СО, 48—66% (об.) Нг, 3— 28% (об.) СОг, до 5% (об.) С Нг и 2—7% (об.) СН4. [c.128]

Влияние давления на процесс газификации в угольном канале изучено Альтшулером и Шафир [384]. Опыты проподились на паро-кислородном и паро-воздушном дутье при давлениях до 100 ата и температурах от 800 до 120О°С. Опытами установлено, что давление не влияет на механизм газообразования, но увеличение давления ускоряет протекание как гетерогенных, так ц гомогенных реакций, в результате чего увеличивается степень выгорания угля по длине канала (рис. 806) в большей мере в кислородной зоно и в меньшей—в восстановительной. В выходящем газе, несмотря на повышение давления, практически отсутствовали водород и метан, что можно объяснить ускорением реакций их догорания, а также неблагоприятными термодинамическими условиями при высоких температурах для образования СН при высоких давлениях и для И,. [c.347]