廣東化工2006年第12期www.gdchem.com第33卷總第164期煤與天然氣共同氣化制備合成氣的工藝技術(shù)淺析顏凌燕(安徽理工大學(xué)化學(xué)系,安徽淮南232001)[摘要]煤與天然氣共氣化是基于天然氣蒸氣轉(zhuǎn)化和煤氣化工藝耦合的一種新工藝,本文闡述了共氣化制氣的原理并對技術(shù)參數(shù)進(jìn)行分析。[關(guān)鍵詞]煤氣化;天然氣;合成氣imple Analysis on Technology of Producing Synthetic Gasby Gasify of Coal and Natural GasYan Lingyan(Anhui University of Science and Technology, Chemistry Department, Huainan 232001, China)Abstract: The gasification by coal and natural gas is a new technology which is based on the transformation of vapor natural gas andthe coupling of the coal gasification technology. This paper introduces the reasons and the technology reference analysis of producing gas byKeywords: coal gasificasynthetIc以CO和H2為有效成分的合成氣是合成燃料的主要原料實際上,即使輸出產(chǎn)物溫度和壓力一定,煤和天然氣共氣化按,目前工業(yè)上廣泛采用的合成氣生產(chǎn)方法是氣態(tài)烴蒸氣轉(zhuǎn)化化學(xué)反應(yīng)原理可進(jìn)行多變調(diào)控,生成煤氣的H2CO可在04法和煤炭氣化法。這兩種轉(zhuǎn)化法中H2CO不適中,前者過大、20范圍內(nèi)調(diào)控。后者過小。為了克服這一缺點并結(jié)合我國能源實際情況(煤多煤與天然氣聯(lián)合氣化的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)采用類似高爐煉鐵的反而天然氣少)中國科學(xué)院提出了煤與天然氣共氣化制備合成氣應(yīng)器結(jié)構(gòu),反應(yīng)器自上而下分為煤干餾區(qū)、煤氣化區(qū)和燃燒火的新方法門。該法以煤為主原料,輔助以天然氣,通過控制操焰區(qū)。燃燒火焰區(qū)設(shè)有氧氣、天然氣和水燕氣噴嘴,煤膛中部作參數(shù)和進(jìn)料條件可直接得到H2CO在10~20之間的可調(diào)的設(shè)有煤氣出口,出口溫度控制在100℃左右(煤氣出口溫度太合成氣,能直接用于產(chǎn)品的合成低,煤中析出的烴類和焦油不能完全裂解,造成污染,揮發(fā)份中CH4也不能完全裂解;煤氣出口溫度太高,一方面造成能量1技術(shù)原理損失,另一方面高溫氣化段縮短,燃燒區(qū)產(chǎn)生的CO2和H2O轉(zhuǎn)對天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化法,產(chǎn)生100m3的煤氣(HyCO=3)化不完全會造成煤氣中CO2和H2O含量過高。煤氣出口溫度的需額外消耗117m3CH4來提供能量,對煤氣化,以煤的代表組確定取決于氣化爐上段煤炭熱解氣中焦油和烴類完全裂解的溫成CoH3計產(chǎn)出100m3的煤氣(H2CO=0.4),放出熱量相當(dāng)度,中國煤化工因此CH能夠完全裂解的于燃燒101m3CH4如果用煤氣化多余的熱量來補充天然氣蒸溫度CNMHG底部設(shè)有液態(tài)排渣口,為汽轉(zhuǎn)化需要的能量,進(jìn)行能量平衡耦合,煤氣的H2CO約為11。了滿是小同燥氣成分妥冰,吲理理氧氣、天然氣和蒸汽的供收稿日期]20060828[作者簡介顏凌燕(1974),女,安徽巢湖人,本科學(xué)歷,研究方向為化學(xué)工程2006年第12期廣東化工第33卷總第164期www.gdchem.com入比例來調(diào)整。如果采用焦碳,由于不存在焦油的裂解問題,O2達(dá)1,33時,火焰區(qū)溫度控制在1500℃左右;而對于煤與天因此煤氣的出口溫度可比1000℃低很多,煤氣顯熱可得到充分然氣聯(lián)合氣化,要得到H2CO大于I的粗煤氣,如果煤與氧氣利用,粗煤氣H2O比值可調(diào)上限也更高,煤氣質(zhì)量也會得到在同一出口位置進(jìn)入反應(yīng)器,CH4裂解吸熱可顯著降低火焰區(qū)改善。的溫度,可控制火焰區(qū)溫度為200℃左右2技術(shù)參數(shù)分析3結(jié)論21煤氣出口溫度理論和實踐研究表明,控制出口溫度不低于1000℃,煤中煤與天然氣共氣化工藝中,關(guān)鍵的技術(shù)參數(shù)是煤氣的出口揮發(fā)份基本可完全裂解,煤氣中有效成分(CO+H2)于95%,溫度的控制。煤氣的出口溫度過低,煤中析出的烴類和焦油不CH4含量在02%左右。因此煤-天然氣氧聯(lián)合氣化是可行的能完全裂解,不僅造成污染,而且原料不能完全利用,造成資該研究才剛剛開始,還有許多地方優(yōu)待完善源的浪費;煤氣出口溫度過高,一方面造成能量的浪費,另外造成高溫氣化段縮短,而使燃燒區(qū)中產(chǎn)生的CO2和H2O轉(zhuǎn)化不參考文獻(xiàn)[]蘇君雅,石油與天然氣化工,1993,22(4):209214煤氣出口溫度取決于氣化爐上段煤炭熱解氣中烴類和焦油2 James Childress. Gasification industry status and trends. Washington D C完全裂解的溫度,我們知道揮發(fā)氣體中最難裂解的是CH4,因 Gasification Technologies Pubic Policy Workshop,202此CH4能夠完全裂解的溫度即是煤氣的合適出口溫度。通過實阝3李峻嶺。學(xué)位論文D]北京:北京工業(yè)出版社,200驗得出CH4能夠大致完全裂解的溫度為1000℃C,因此煤氣出口4宋學(xué)平郭占成移動床煤與天然氣共氣化制備合成氣的工藝技術(shù)化溫度應(yīng)控制在1000℃左右工學(xué)報,2005,(2):312-31722火焰區(qū)溫度控制火焰區(qū)溫度控制過高,渣中SiO2被還原生成氣態(tài),容易造(本文文獻(xiàn)格式:顏凌燕.煤與天然氣共同氣化制備合成氣的工成煤氣管道堵塞,使正常操作難以進(jìn)行。實驗研究表明當(dāng)CH4藝技術(shù)淺析J.廣東化工,2006,33(12):64-65.)(上接第47頁)[5}錢浩泉,李彩君,謝培山,高良姜及其近緣植物揮發(fā)油成分的氣相色譜[J]藥學(xué)學(xué)報,2001,36(3):229232.指紋圖譜研究[中藥新藥與臨床藥理,2001,12(3):179-18326郭亞東,吳雙風(fēng),李蟠.野甘菊中小自菊內(nèi)酯超臨界流體色譜測定門天6]劉建莊,楊明生,黃姐娟,等.銀杏黃酮的NMR指紋圖譜分析[冂光然產(chǎn)物研究與開發(fā),2002,14(2):4748譜實驗室,2004,21(3):369-372[27]戴德舜,曹進(jìn),王義明,等.桂汁湯A部分指紋圖譜的確定與比較中[7]林云良,孫慶雷,王曉,等,山東產(chǎn)金銀花乙醇提取物HPLC及NMR國實驗方劑學(xué)雜志,2001,7(2):14.指紋圖譜的比較門中藥研究與信息,2005,7(9):1920.8邵云東,高文遠(yuǎn),劉丹,等,植物提取物的質(zhì)量控制叮中國中藥雜志8]王鋼力,戴忠,魯靜,等.11種卷柏屬藥用植物HPCE指紋圖譜的研究.中咸藥,2002,24(7):48949129]周玉新,等,中藥指紋圖譜研究技術(shù)M]·化學(xué)工業(yè)出版社,2002.9119魏英勤,袁久菜,閆濱.黃連的毛細(xì)管電泳特征指紋圖譜研究[中草30]周欣欣,徐艷.國內(nèi)外植物提取物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究狀況及意義叮,中華醫(yī)藥,2003,346)}:563-56藥薈萃雜志,2003,4(2):452王寅,喬傳卓,尹茶.高效毛細(xì)管電泳法用于不同居群大青葉藥材的鑒31}鄒華彬,袁久榮,杜愛琴,等·甘草氯仿提取物紅外指紋圖譜雙指標(biāo)序別叮,中草藥,200031(7):547-549列分析法.中國中藥雜志,2005,30(1):16-20[21張亮,馬國祥,張正行,等.中藥石斛質(zhì)量的化學(xué)模式識別門.藥學(xué)學(xué)[32]薄濤,劉虎威,李克安,等,高效液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)分析甘草及其報,994,29(4):290-295提取物中黃酮類成分{門.首都醫(yī)藥,2002,(9):42.43.2)郭建,許彩蕓,李忠,等.花旗參、高麗參及三七參的傅立葉變換紅外3李磊,黎先春,王小如,等.丹參品質(zhì)鑒定和評價的HPLC指紋條形碼光謙法鑒別研究門,中國衛(wèi)生檢驗雜志,200,15(10):12151216技術(shù)門中草藥,2003,34(7):64965323陳豐,劉文啟,王鍋力,等.中藥材滑石粉X射線衍射分析叮中國藥34李維秋,杜超。中藥指紋圖譜的意義及面臨的問題門.中藥研學(xué)雜志,2001,36(1):18-21究與信中國煤化工[24] Schaufeiberger D E. Applications of analytical high-speed counter-currentCNMHGchromatography in natural products chemistry!l. Journal of chromatography A,(本文文獻(xiàn)格式:譚敏,何道航,張雷,等.指紋圖譜技術(shù)在藥991,538(1):45-57用植物提取物質(zhì)量控制中的應(yīng)用J廣東化工,2006,33(12):25劉向華,王文權(quán),劉忠權(quán),等.中藥材蛇膽的DNA分子標(biāo)記鑒定研究45-47