壳牌气化简介
煤气化装置技术
目录
第一章煤气化装臵概况
第一节壳牌煤气化工艺简介.............................................................................
第二节工艺流程方框图....................................................................................
第三节生产工段设臵........................................................................................
第二章磨煤与干燥系统
第一节磨煤和干燥装臵的目的和作用..............................................................
第二节工艺介绍................................................................................ ..................
第三章粉煤加压及输送系统
第一节煤加压及输送的目的和作用.....................................................................第二节工艺介绍................................................................................ ........... ..........第四章气化系统和水、汽系统
第一节气化系统和水、汽系统的目的和作用...................................................第二节工艺介绍................................................................................ ........................第五章渣水处理系统
第一节除渣系统的目的和作用............................................................................第二节工艺介绍................................................................................ .................
第六章干法除灰系统
第一节干法除灰系统目的和作用..........................................................................
第二节工艺介绍......................................................................................................第七章湿洗系统
第一节湿洗系统的目的和作用................................................................................第二节工艺介绍..........................................................................................................第八章初步水处理系统
第一节初步水处理系统的目的和作用....................................................................第二节工艺介绍................................................................................ ..........................第九章气化公用工程系统
第一节气化公用工程系统的目的和作用..............................................................
第一章煤气化装臵概况
第一节壳牌煤气化工艺简介
一、工艺原理：
壳牌气化技术采用干煤粉进料、气流床加压气化、液态排渣的形式，其主要反应式如下：
C＋O2 = CO2 △H=－393百万焦耳/千摩尔碳
C＋CO2 = 2CO △H=173 百万焦耳/千摩尔碳
C＋H2O=CO＋H2 △H=131百万焦耳/千摩尔碳
C＋2H2 = CH4 △H=－75 百万焦耳/千摩尔碳
CO＋H2O=CO2＋H2 △H=－41 百万焦耳/千摩尔碳
CH4＋H2O=CO＋3H2 △H=211 百万焦耳/千摩尔碳
二、工艺特点：
1．采用加压氮气或二氧化碳气体输送干煤粉，煤种适应性广，对煤的灰熔点适应范围比Texaco水煤浆气化技术更宽。
2．气化温度约1400～1600℃，碳转化率高达99%以上，产品气体洁净，不含重烃，甲烷含量极低，煤气中有效气体（CO+H2）达到90%左右。
3．氧耗低，与水煤浆气化相比，氧耗低15～25%，因而配套之空分装臵投资可减少。
4．单炉生产能力大，日处理煤量可达2000吨以上。
5．冷煤气效率可达到78～83%。
6．气化炉采用水冷壁结构，无耐火砖衬里，维护量较少，气化炉内无传动部件，运转周期长，无需备用炉。
7．气化炉烧嘴及控制系统安全可靠。Shell公司气化烧嘴设计寿命为8000小时。
8．炉渣可用作水泥渗合剂或道路建造材料。气化炉高温排出的熔渣经激冷后成玻璃状颗粒，性质稳定，对环境几乎没有影响。气化污水中含氰化物少，容易处理。
第二节工艺流程方框图
第三节生产工段设臵
本装臵可分为以下8个工段：
1. 磨煤与干燥系统
2. 粉煤加压及输送系统
3. 气化系统和水、汽系统
4. 渣水处理系统
5. 干法除灰系统
6. 湿洗系统
7. 初步水处理系统
8. 气化公用工程部分
第四节设备概况本装臵主要设备如下表所示：
第二章磨煤与干燥系统
第一节磨煤和干燥装臵的目的和作用
磨煤和干燥装臵的目的和作用是将≤13mm以下的碎煤在磨机中研磨成一定粒度的粉煤并得到干燥，通过布袋收集器进行收集。
第二节工艺介绍
一、工艺原理
本工段设计时考虑两方面因素：一是安全操作和干燥的存储，要在惰性环境下（对于煤粉来说氧含量小于 8%）；二是要最小的能量损失，所以使用循环气进行固体输送和干燥。
在磨煤机中煤和石灰石在惰气环境和微负压条件下被碾磨和干燥。干燥的热量是由燃料气或柴油在热风炉中燃烧产生的热工艺气提供的。惰气流量进入磨机温度在140～300℃之间，离开磨机的温度是100～110℃。
惰气输送被碾磨后的煤粉到旋转分离器，在这里粗糙的大的颗粒重新返回到磨机中。煤粉的粒度是由循环气流量、液压辊子的压力（通常是不变的）和可变速的旋转分离器控制。原料中比较硬的煤块、矸石被送到废物箱中并排出界区。工艺气和煤粉的分离在一个袋式过滤器中完成的。在分离的气体中固体浓度小于10 mg/Nm3。过滤后的大部分气体被循环来维持气体的惰性（低氧含量），多余的气体被排出（带走水分）。煤粉随后从袋式收集器中被送到煤加压及给料系统。
二、工艺流程简述
石灰石通过外部输送进入到石灰石贮仓V1102A/B中存储，通过称重给料机X1106A/B分别进入磨煤机A1101A/B中；在此与从碎煤贮仓V1101A/B经过称重给煤机X1101A/B送来的碎煤（含回收的滤饼）混合碾磨。
在原料分别进入石灰石贮仓V1102A/B、碎煤贮仓V1101A/B时产生的粉尘通过石灰石贮仓排风机K1107A/B、碎煤贮仓排风机K1104A/B的抽吸，送到石灰石贮仓排风机过滤器S1104A/B、碎煤贮仓排风机过滤器S1101A/B，过滤后的气体通过排放烟囱送入大气。
石灰石和碎煤在碾磨的同时，被从惰性气体发生器F1101A/B送来的热烟气干燥，碾磨成细粉的碎煤经过热风干燥后，随着热风一起被送出磨煤机。在磨煤机的上部经过旋转分离器S1102A/B旋转分离，合格煤粉随热风一起进入煤粉袋式收集器S1103A/B进行煤/气分离，不合格的大颗粒煤粉重新返回到磨煤机A1101A/B中继续碾磨。在磨煤机下部，未被碾磨的石块、木块等从磨机的排矸孔排出。
进入S1103A/B的煤/气混合物，固体浓度为460g/Nm3,由于风速突降，约有70%的煤粉自然沉降落入收集器底部收料斗，经过折流板后，剩余的30%的煤粉中有约60%会再次沉降下来，实际上只有约12%的煤粉进入煤粉袋式收集器过滤。经过过滤后的热风中固体含量低于10mg/Nm3，被循环风机K1102A/B 抽出，80%循环使用，为了移走气体中的水份，20%排放到大气中。循环的热风进入惰性气体发生器F1101A/B前，与稀释风机K1105A/B补充的部分新鲜气一起经混合后，分别进入到惰性气体发生器F1101A/B的燃烧室和混合室。
惰性气体发生器F1101A/B的燃料气在正常情况下用甲醇工段来的驰放气，
有时也用精制合成气和柴油，燃烧空气风机K1101A/B送入燃烧空气，热烟气在进入磨煤机之前，被循环热风降温到300℃以下，其温度调节由磨煤机出口烟气温度调整。为了保证整个磨煤干燥系统的安全性，整个烟气循环回路要控制其氧气含量不能超过8%，回路配有氮气补充管线和氧含量在线分析仪。为了保证设备的稳定运行和环境卫生，磨机还配备密封空气风机K1103A/B，对磨机的轴承等部位进行气封。
煤粉袋式收集器S1103A/B采用长袋高效低压脉冲方式进行煤粉收集。当运行一定时间后，滤袋内外压差增大，反吹程序会自动运行进行清灰（也可以采取定时喷吹），反吹气源为低压氮气。
在S1103A/B底部被收集的煤粉，通过螺旋给料机X1102A/B、旋转给料机X1103A/B的输送，最终全部进入煤粉贮仓V1201A/B中待用。根据框架结构，可能还会用到螺旋给料机X1105A/B、X1107A/B等辅助设备。但不论怎样，所有的输送都是在氮气的保护下进行的，以避免出现煤的自燃和爆炸现象发生。三、工艺特点
磨煤和干燥系统包括两条同等的55%工艺线。正常情况下这两条线连续运行。
1.通过磨机液压装臵，旋转分离器转速以及循环风量将粉煤的合格粒度控制在10μm-90μm,合格率控制在90%以上。
2.通过热风炉提供的热量，粉煤表面的水分含量控制在2%以下。
3.循环气中氧含量低于8%以下，以防止煤粉爆炸。
4.布袋除尘器控制的煤粉固体浓度小于10mg/Nm3,以减少排放气对空气污染，80%的惰性气体维持循环。
第三章煤加压及输送系统
第一节煤加压及输送的目的和作用
煤加压及输送的目的和作用是将常压条件下的粉煤在煤锁斗内加压，达到与常高压条件下的煤粉给料系统条件,并采用高压CO2/N2气体输送煤粉，控制煤粉流量送至煤烧嘴。
第二节工艺介绍
一、工艺原理
这个系统的主要设计参数是输送和煤加压（煤锁斗）。
煤的输送和锁斗设计主要是根据煤粉粒度分布，也受煤中水含量影响。
煤粉中的水含量要低于临界值，可以在1～2%之间变化，然后被送到气化炉。煤给料系统由两套相同的给料系统组成，每套给料系统对应于对称的两个烧嘴供料，并配套有两套排放回路。
利用低压容器和高压容器之间良好的密封隔离，通过隔离、充压、排放、泄压、重新给煤的程序控制来完成煤粉的输送和加压，从而达到工艺要求。所有的容器都按照与二氧化碳系统相关最大压力下设计（带有减压阀）；连接高压和低压给料系统线路都使用了两道阀或者一个阀加一个孔板或者加一个控制阀。这样低压系统按照经过孔板或控制阀的最大气量来设计，从而保证操作的安全性和可靠性。
二、工艺流程简述
存放在常压设备煤粉贮仓V1201A/B中的煤粉，最终要送到煤烧嘴中。为
了增压，设臵了煤排放系统。煤从煤锁斗V1204A/B送到烧嘴，至少要比气化炉压力高出0.5-1.0 MPa。煤粉从CMD系统输送到煤粉贮仓V1201A/B后，如果超过了最大允许的料位，CMD 系统将停车。煤粉贮仓V1201A/B将处在稳定的氮气保护条件下，来阻止空气经过气体出口进入，或者潮湿的循环气进入。在开停车期间煤烧嘴循环管线将输送煤粉进入煤粉贮仓V1201A/B，同时也带入二氧化碳。V1201A/B泄压时经过粉煤贮仓过滤器S1201A/B过滤后气体排入大气，被过滤出来的煤粉通过螺旋给料机X1205A/B、旋转给料机X1206A/B被回收到V1201A/B中。
煤粉从粉煤贮仓V1201A/B进入煤锁斗V1204A/B靠自身重力流入，为了保证煤粉良好的流动性，V1201A/B底部设有充气锥X1201A/B，再经过管道充气器X1200A/B进入到煤锁斗中。如果完成后，在锁斗V1204A/B和粉煤给料仓V1205A/B之间有隔离阀，在煤锁斗V1204A/B充压后当压力与粉煤给料仓V1205A/B的压力相同时打开这两道隔离阀。煤锁斗V1204A/B的充压是由高压二氧化碳经过充气锥X1204A/B、锥底垫板X1202A/B、管道充气器X1203A/B和直接进入煤锁斗过滤器S1202A/B的高压二氧化碳完成的。到锥底垫板X1202A/B的二氧化碳是在不同的压力下通过控制阀控制。所有的操作次序都是通过外部的开关程序完成的。煤粉从煤粉锁斗V1204A/B进入到粉煤给料仓1205A/B也是靠自身重力，当锁斗煤粉达到一个低料位后就要重新增加煤粉。这个过程是由粉煤仓底部的两个阀门完成的。最后，通过程序开关完成系统隔离、泄压、和重新给煤。泄压在第三步完成。在前两步的泄压步骤中，二氧化碳经过限流孔板和一个开关阀门进入粉煤贮仓过滤器S1201A/B，然后排放到大气中。最后一步看煤锁斗V1204A/B与过滤器S1201A/B之间的压力通过两道截
止阀的压差是否一致来确定是否泄压完成。
到煤烧嘴的煤量要保持稳定，每条线都是独立的。要有一个稳定的压力主要是为了尽可能的稳定煤的流量。这些高压输送气体来自高压N2/CO2缓冲罐V3051，最后都通过粉煤贮仓过滤器S1201A/B排放。
三、工艺特点
1.煤粉的贮存是常压状态，而烧嘴的供料是常高压状态，通过煤锁斗的加压操作和减压操作达到给料和供料的平衡。
2.四个煤烧嘴的操作状态是在同温度、流量、压力条件下运行的，通过X-1301以及角阀来调节。
3.采用充气锥和管道充气器防止煤粉堵塞和架桥。
第四章气化系统及水、汽系统
第一节气化及水、汽系统的目的和作用
气化及水、汽系统的目的和作用是以粉煤为原料，高压过热蒸汽和纯度为99.6﹪的O2为气化剂，在气化炉内发生氧化还原反应，生成以CO+H2为有效组分的合成煤气。合成煤气的显热通过水冷壁，蒸发器，过热器交换热量，将煤气温度降低到340℃，产生5.5 MPa、271℃、300℃以及400℃的蒸汽。
第二节工艺介绍
一、工艺原理
气化反应是一个复杂的物理化学过程，不仅与气化温度、压力、停留时间有关，而且还受进料组分的浓度，温度及其理化特性影响（例如煤的粒度、活性、灰熔点及粘性等因素），因此可以这样说气化反应是一个由众多因素，不同条件相互制约、共同作用的结果。Shell在建立煤气化工艺（SCGP）机理模型过程中，对气化反应进行了如下假设：
C＋O2 = CO2 －393百万焦耳/千摩尔碳
C＋CO2 = 2CO ＋173 百万焦耳/千摩尔碳
C＋H2O=CO＋H2 ＋131百万焦耳/千摩尔碳
C＋2H2 = CH4 －75 百万焦耳/千摩尔碳
CO＋H2O=CO2＋H2 －41 百万焦耳/千摩尔碳
CH4＋H2O=CO＋3H2 ＋211 百万焦耳/千摩尔碳
二、流程简述
加压后的粉煤经CO2气体输送至煤烧嘴，与氧气、蒸汽一同被喷入气化炉的反应室，在高温、高压下瞬间发生反应（炉内温度可达1500℃甚至更高），生成的合成气由下至上进入气化炉的激冷段，与激冷气压缩机送来的210℃合成气混合，温度由1500℃降至900℃，合成气中夹带的熔融飞灰也因温度降低而固化。而后合成气通过输气管、气体返回室及合成气冷却器的其它换热段进行余热回收，最后从合成气冷却器底部出口排出，温度被降为340℃左右。
气化炉及合成气水汽系统为一强制循环系统，从气化炉水冷壁、输气管、冷却器及其它换热器副产的蒸汽（P=5.5MPag、T=271℃）被送入汽包，一部分通过蒸汽过热器过热至400℃后送至界区外供其它工序使用，另外一小部分送至工区内蒸汽管网供内部使用。
三、工艺特点
1. 气化炉炉壁采用水冷壁结构，内涂陶瓷衬里，淘汰了耐火砖结构，使炉膛的运行周期大为提高。
2.气化炉内反应复杂，反应温度高，有效气体含量达到90%左右，碳转化率高达99%以上，热效率高等特点。
3. 气化炉及合成气冷却器、水冷壁以及蒸发器、过热器水系统复杂，显热回收率高，产5.5 MPa、400℃过热蒸汽。
4. 气化炉液态激冷排渣，随合成气带出的熔渣经超高压气体吹除、振打装臵除去灰渣，使飞灰免于粘附在合成气通道上。
5. 四个煤烧嘴对称分布，且与中心有一4.5°的偏角，有利于合成气和熔渣的分离。
6.气化反应温度可通过O/C比、O/H2O比调节，O/C比每提高一个百分点气化温度上升10~20℃，为了达到一定的气化温度，需降低原料的灰熔点，通过添加石灰石的量可降低原料的灰熔点。
7.气化炉水冷壁渣层厚度受气化温度高低的影响。
第五章除渣系统
第一节除渣系统的目的和作用
除渣系统的目的和作用就是将气化炉产生的高温熔融的灰渣，在50~70℃的冷水中激冷啐化后形成细渣，经过降压操作将细渣排出系统的过程。
第二节工艺介绍
一、工艺原理
1500℃的熔渣在50~70℃的冷水中经激冷变成细渣粒，当灰渣收集一定时间后，渣排放罐与系统切断，经减压操作降低到大气压力后排放出来。捞渣机从脱水槽中将细渣分离出来经皮带输送到渣场。
二、流程简述
气化炉渣处理系统是冷却、造粒和排放。为此在气化炉容器的底部安装一个“水浴”（渣池V-1401），位于渣池的上部通过喷淋环为气化炉连续提供喷淋水，喷淋环的安装是为了提供浸湿飞灰和夹杂进渣池空间的未被气化的煤粉。当液态渣进入水池时，它将被固化并分散成颗粒。当渣到渣收集罐的途中，任何连续成块的渣在破碎机X-1401中粉碎。
为避免大量的渣粒夹杂进水循环系统，通过喷淋提供的水在渣收集罐V-1402的上部被抽出，这会引起渣池内部整体向下移动，从而促进从渣池到渣收集罐的渣输送。
根据渣的组分，液态渣将从排渣口自由的流进水池形成渣溪流/滴分散在相关的冷却水表面（激冷作用），这种成颗粒的渣可以容易的通过从除渣和排放系
统被输送/排放。然而在不稳定的条件下，可能形成不能完全分散的较大渣块而影响水面，当遗留渣的量过大时，可能会引起渣排放出现问题，机械破渣机安装在渣池的渣收集罐之间以解决这些问题。
水循环是一个与操作条件无关的固定量，以防止渣在循环回路内过度腐蚀，渣池水循环装配有冷却器（E-1401A/B）一除去渣冷却中产生的热量，为了维持再循环水中足够低的固体浓度，富含固体的一部分循环水通过水力旋流器被排放到水处理系统。排放掉的循环水被无固体的高压新鲜循环水代替，并通过渣池液位控制进行，液位控制装配有低-低和高-高紧急操作，起跳气化炉关闭渣池周围所有紧急阀门并关闭水循环泵。低-低液位跳车的安装是为了防止合成气穿破渣收集罐，高-高跳车应当能够保护渣池壁设施和排渣口。粗渣块直径250mm经破渣机，通过捞渣机和输送带从渣脱水料仓中除去。剩下的含有细小渣和未燃烧的煤被泵打到净化澄清槽。固体作为泥渣被除去并通过U-1100返回到气化炉，澄清的水被返回利用。所有渣排放阀的直径为12英寸。
由于渣池系统的水和合成气接触，所以微量的合成气成分将被吸收，排放顺序已经将该污染水的排放设定到最小，尽管如此，也不能完全排除，由于这个原因，降低压力的放空气被送到火炬或者锅炉。在渣脱水槽附近可能还会闻到少量的气味。
三、除渣系统的工艺特点：
1、熔渣在冷水中激冷后成细颗粒，在渣排放罐中经减压后排放出来，在渣脱水槽中刮板推动细渣粒沿斜板上移，刮板上移的时间也是渣脱水充分分离的时间。
2、渣排放罐为定时排放，而其他高压设备的降压操作都为定量操作。
第六章干法除灰系统
第一节、干法除灰系统的目的和作用
干法除灰系统的目的和作用，采用陶瓷过滤器将合成气中的飞灰过滤除去，得到洁净的合成气，然后对收集到的飞灰降压排灰操作以及进行气提和冷却，排至飞灰贮藏，定时清理。
第二节工艺介绍
一、工艺原理
气化炉产生的合成气经过激冷段、输气管、合成气冷却器后，温度降低到340℃。粉煤在氧化还原反应中，产生大约20%的灰分随合成气带出气化炉。干法除灰系统就是将合成气冷却器出来的煤气进行除灰净化的工艺过程。它是利用过滤原理，让煤气通过筛孔，飞灰分离出过滤网的分离的方法，以及飞灰的气提/冷却和储存。
二、工艺流程描述
在操作中，干法除灰系统是按照飞灰处理清除程序，气提/冷却程序、飞灰排放以及干灰临时储存程序来完成的。
首先，飞灰处理清除程序。HPHT飞灰过滤器是以陶瓷过滤器为过滤元件组成的24组、每组48根过滤元件的结构形式，飞灰含量控制在20mg/Nm3以下，一般控制在5 mg/Nm3左右。洁净的煤气通过过滤器，而灰尘落在过滤孔外，长时间飞灰堆积会造成过滤器阻力上升，为防止工艺操作中过滤器前后压降超过35Kpa，在408秒内对24组过滤器反吹一次，清除积灰、降低压降。反吹是利
用8.05Mpa的超高压CO2/N2，通过文丘里管口对一组过滤器喷吹，使其清除飞灰的方法。落下的飞灰通过飞灰收集器进入飞灰排放罐内。干净的合成气离开飞灰过滤器后分成两股，一股去下游湿洗系统，一股去冷激气压缩机。
当飞灰排放罐内料位高时，操作将进入飞灰气提/冷却程序，此时飞灰排放罐与飞灰收集器通过两道相同的切断阀隔开，飞灰排放罐泄压（气体排至锅炉），飞灰排放罐与飞灰气提/冷却器连通排放飞灰。飞灰排放罐排空后，与飞灰气提/冷却器再断开，并用高压CO2/N2加压至略高于飞灰过滤器的操作压力，与飞灰收集器的压力平衡后，再打开它们之间连通。在排放期间收集的飞灰，直至飞灰排放罐再次积满而进入下一程序。
飞灰排放罐排出飞灰进入飞灰气提/冷却器。在飞灰气提/冷却器内，用80℃的低压氮气自下而上对飞灰气进行气提冷却，气提出飞灰中CO、H2、CO2等气体。当气体中CO含量达到控制要求，温度控制在100℃左右时，停止低压氮气，飞灰排至飞灰中间贮仓。
飞灰中间贮仓，可保证4-5个小时的飞灰贮存能力。当飞灰中间贮仓料位高时，进入飞灰处理系统程序。即排入飞灰贮仓，它的贮存能力为 3.00kg/s 的飞灰收集流量可满足24小时的储存量，根据需要飞灰储仓中的飞灰可通过罐车拉走，细的飞灰可用作水泥原料。
在系统操作中还有一些安全装臵，飞灰过滤器前后管线上,飞灰排放罐出口管线上都设有安全起跳阀，目的是为了防止过滤器以及湿法除灰系统出现堵塞而导致压力升高。
为保证飞灰排放的顺利进行，在容器的锥底增加充气锥、管道充气器以及飞灰收集器。有气体排放的地方，都设有过滤器，防止飞灰污染环境。
《汽化和液化》测试题[1]
《汽化和液化》测试题 一、选择题（本题共10小题，每小题3分共30分） 1．冬天，可以看到户外的人嘴里呼出“白汽”，这“白汽”是 （ ） A ．水蒸气 B ．热空气 C ．小水滴 D ．二氧化碳 2．下列现象中，不属于液化现象的是 （ ） A ．冬天室内玻璃壁上附有水珠 B ．揭开包装纸后冰棒会冒“白气” C ．湿衣服晾干了 D ．夏天潮湿的早晨自来水管“出汗” 3．炎热的夏天，戴眼镜的人从空调房走到室外时，镜片上出现一层薄雾，过了一会儿，镜片又变得清晰起来，这两种现象对应的物态变化是 （ ） A ．先汽化后液化 B ．先凝固后蒸发 C ．先液化后汽化 D ．先凝固后升华 4．已知液态氧、液态氮和液态二氧化碳在标准大气压下的沸点分别是—180℃、—196℃和—78.5℃．如果在标准大气压下用降温的办法从空气中提取这些气体，那么,温度下降时首先液化被分离出来的是 （ ） A ．氧气 B ．氮气 C ．二氧化碳 D ．所有气体一起被液化，无法分离 5．被100℃的水蒸气烫伤比被100℃的水烫伤更严重，这是因为 （ ） A ．水蒸气比水温度高 B ．水蒸气液化要吸收大量的热 C ．水蒸气比水传热快 D ．水蒸气液化要放出大量的热 6．在水的沸腾实验中，不能观察看到的现象是 （ ） A ．开始加热后杯底及侧壁有许多小气泡 B ．沸腾前水温不断上升，沸腾时水温不变 C ．水沸腾后继续加热，水的温度不断上升 D ．水沸腾后，冒出的“白气”比沸腾前多 7．给你一定质量的水加热，其温度与时间的关系如图中a 图象所示，若其他条件不变，仅将水的质量增加，则温度与时间的关系图象正确的是 ( ) A ．a B ．b C ．c D ．d 8．如图所示，用酒精灯给烧杯加热，使杯内的水不断的沸腾，则插在烧杯中试管里的水将 （ ） A ．不能达到沸点，不能沸腾 B ．能达到沸点，可以沸腾 C ．能达到沸点，但不能沸腾 D ．将酒精灯火焰加大，多加热一些时间可以沸腾 9．小明模拟大自然“雨”的形成做了如图实验．向锥形瓶中注入少量的温水，稍后，取一干燥的表面皿盖在瓶口，在表面皿中放置一些冰块，稍后，在瓶内出现朦胧的“白雾”，表面皿底部看到有小水滴．小水滴逐渐变大，最终下落到瓶内．由此实验可知雨滴形成的过程和物态变化．下列说法正确的是 （ ） A ．水蒸气上升，当遇冷时，水蒸气凝结成水滴；物态变化为液化 B ．水蒸气下降，当遇热时，水蒸气凝结成水滴；物态变化为液化 C ．水蒸气上升，当遇冷时，水蒸气凝结成水滴；物态变化为汽化 D ．水蒸气下降，当遇热时，水蒸气凝结成水滴；物态变化为汽化
壳牌气化炉构造说明
主题: 关于气化炉炉体构造的说明 1.气化炉 气化炉炉膛壳体内径为?4630,高～321450mm采用裙式支座支承。上部冷激段直径?3020,高～9550mm。 气化炉内件包括气化段、渣池、激冷段三个部分,它们由气化段园筒水冷壁、气化段锥顶、气化段锥底、渣池锥顶、渣池热筒壁、喷水环、渣斗、激冷管、喷嘴冷却锥、吹风管、正常冷激器与高速冷激器等14个部件组成。 气化炉的设计压力为5、2/F、V MPa, 设计温度3500C;操作压力4、2/4、0 MPa;压力容器壳体的设计温度>200 0C。为了保证气化关键设备使用寿命达到25年以上,设备设计与制造等方面均采取了相应措施。壳体腐蚀裕量5、0mm。 气化空间(包括圆筒膜式壁,炉顶、炉底传热面及其附件)与渣池的顶部渣屏表面,因该区域处于气化反应最高温度区,热流密度最大(达170～230kW/m·K),多数部位又与高温熔融炉渣接触,为了减少传热量,保持反应空间气化反应正常进行,减少内侧金属壁温的增值(基于减少结构内应力与腐蚀对选定材料金属实际壁温的要求与防止熔融炉渣的直接冲刷等),要求对其内壁受火面进行保护。通常采用设置销钉加衬耐火衬里的方法。但设置的耐火衬里层厚度应适当,过薄实施有困难且有可能达不到预期效果,过厚又将由于热阻增加引起气化炉壁凝固的渣层增厚而使排渣产生困难,严重时也有可能危及气化炉的正常操作。 对于气化反应空间其它不能实施耐火衬里保护的冷却传热部件,则有可能由于高热流密度的影响将加快其受火面的损坏。例如煤粉烧咀的锥形护罩,开工喷咀、点火烧咀与火焰观察孔的水夹套等。 为了形成气化空间、渣池与冷激管,气化炉内件采用了多种形式的膜式壁传热面。根据结构形状、载荷条件与制造的可能性,有的采用管－翅－管结构(如圆筒膜式壁与冷激管);有的采用光管制的螺旋管(如顶锥／冷激底传热面,渣池顶部的渣屏,煤烧咀的锥形护罩等);有的则采用双Ω管制的螺旋锥形传热面(如炉底锥形传热面)。为了制作出所需的形状,均采用了板(条)型或圆钢等连接件与管子直接焊接,且在这区域的内件(包括管子、连接板、棒／条)绝大多数选用了焊接性能较好、热传导性能较好的13CrMo44材料。为了保证这些部件达到预期的使用寿命,在操作状态下(特别就是在高硫条件下)结构的最高壁温都希望不超过300℃。因此,控制膜式壁水／汽压力不超过某一特定值,保证金属壁的实际温度始终都能在材料腐蚀允许范围内就成了这种内件结构与用材长周期运行的先决条件。 材料方面基于H2S腐蚀考虑,对于使用不同煤种设计的气化炉,因其炉气中的H2S含量存在较大差异,对可能采用高硫煤种的气化炉膜式壁的水／汽压力应选用低一些(以满足要求的使用寿命为限);对能保证采用低硫煤种的气化炉膜式壁的水／汽压力可相应选用高一些。 ——内件部分: (1) 内件与高温气体接触部分(包括对流管束)均采用冷却效果较好的水冷壁结构。
壳牌煤气化技术简介
主流煤气化技术及市场情况系列展示（之五） 壳牌煤气化技术 技术拥有单位：壳牌全球解决方案国际私有有限公司 壳牌是世界知名的国际能源公司之一。壳牌煤气化技术可以处理石油焦、无烟煤、烟煤、褐煤和生物质。气化炉的操作压力一般在，气化温度一般在1400～1700摄氏度。在此温度压力下，碳转化率一般会超过99%，冷煤气效率一般在80～83%。对于废热回收流程，合成气的大部分显热可由合成气冷却器回收用来生产高压或中压蒸汽；如配合采用低水气比催化剂的变化工艺，在变换单元消耗少量蒸汽即可保证变换深度要求，剩余大量蒸汽可送入全厂蒸汽管网，获得可观的经济效益。 目前，壳牌全球解决方案国际私有有限公司负责壳牌气化技术的技术许可，工艺设计以及技术支持。2007年壳牌成立了北京煤气化技术中心，2012年初，壳牌更是将其全球气化业务总部也从荷兰移师中国，这充分体现了壳牌对中国现代煤化工蓬勃发展的重视，同时壳牌也能更好地利用其全球气化技术能力，贴近市场，为中国客户提供更加快捷周到的技术支持。目前，在北京的壳牌煤气化技术团队可提供从研发、工程设计、培训、现场技术支持以及生产操作和管理的全方位技术支持和服务。 一、整体配套工艺 根据不同的煤质特性以及用户企业的不同生产需求和规划，壳牌开发了下面3种不同炉型： 壳牌废锅流程是当前工业应用经验最丰富的干粉气化技术。它的效率和工艺指标的先进性已经得到了验证和认可，而且在线率也在不断创造新的世界纪录，大部分客户已实现满负荷、长周期、安全、稳定运转。如果业主比较关注热效率,全厂能效和环保效益的话，采用壳牌废锅流程并配合已成功应用的低水气比变换技术应该是最合适稳妥的方案。 壳牌上行水激冷流程特别适合处理有积垢倾向的煤种；适合大型项目，此外投资低，可靠性高。对于比较关注在线率和低投资的业主，采用壳牌上行水激冷流程应该是最合适稳妥的方案。
煤炭气化试题库
一、填空 1、煤中灰分的增加，气化的各项消耗指标均增加，如氧气的消耗指标、水蒸气的消耗指标和煤的消耗指标都有所上升，而净煤气的产率下降。 2、当制取的煤气用做工业生产的合成气时，一般要求使用低挥发分、低硫的无烟煤、半焦或焦炭。 3、对固定床气化炉，煤的水分必须保证气化炉顶部入口煤气温度高于气体露点温度，否则需将入炉煤进行预干燥。 4、32l型气化炉的主体结构由四部分组成，分别是炉上部有加煤机构，中部为炉身，气化剂的入炉装置，炉底部有除灰装置。 5、313型和321型的结构及操作指标基本相同，不同的加煤机构是和破黏装置。 6、间歇法制造半水煤气时，采用高炉温、高风速、高炭层、短循环的操作方法。 7、半水煤气中的2高低来判断气化层温度的高低 8、使用二次气化剂的目的是为了提高煤的气化效率和煤气质量。 9、中心文氏管中的气流速度和气化剂中的汽氧比极为重要，它直接关系到灰熔聚区的形成。， 10、城市煤气按其用途可分为：燃料煤气，合成煤气，管道煤气
和还原煤气。 11、液体原料生产合成气的方法有水蒸汽氧化法和部分氧化法。 12、甲醇合成塔的基本结构主要由外筒、内件和电加热器三部分 组成。 二、选择 1、以（ A ）为气化原料时，煤气的热值高 A 褐煤 B 烟煤 C 气煤 D 无烟煤 2、固定床气化制合成气时挥发分含量以不超过（ C ）为宜。 A 4% B 5% C 6% D 7% 。） B 、气化用煤含水量越低越好，一般要求不超过（3． A 9% B 8% C 7% D 6% 三、判断 1、制造水煤气的工作循环通常分为：吹风、一次上吹、下吹、 二次上吹、空气吹净六个阶( ) 2、为避免发生爆炸，开启时应先开空气阀，然后开蒸汽阀；关 闭时，应先关闭加氮空气阀，然后再关闭蒸汽。 3、常用半水煤气中的含量高低来判断气化层温度的高低。 ( × ) 3、随着压力的提高，净煤气的产率是下降的，粗煤气的产率下 降得更快。( × ) 4、常压温克勒气化炉采用粉煤为原料，粒度在5～10左右。(× ) 5、气化工艺的突出优点是它气化的煤种范围较宽，碳的转化率
壳牌煤气化
工艺原理 壳牌煤气化过程是在高温、加压条件下进行的，煤粉、氧气及少量蒸汽在加压条件下并流进入气化炉内，在极为短暂的时间内完成升温、挥发分脱除、裂解、燃烧及转化等一系列物理和化学过程。由于气化炉内温度很高，在有氧条件下，碳、挥发分及部分反应产物（H2和CO 等）以发生燃烧反应为主，在氧气消耗殆尽之后发生碳的各种转化反应，即气化反应阶段，最终形成以CO和H2为主要成分的煤气离开气化炉。 工艺流程 目前，壳牌煤气化装置从示范装置到大型工业化装置均采用废锅流程，激冷流程的壳牌煤气化工艺很快会推向市场。 原料煤经破碎由运输设施送至磨煤机，在磨煤机内将原料煤磨成煤粉（90%<100μm）并干燥，煤粉经常压煤粉仓、加压煤粉仓及给料仓，由高压氮气或二氧化碳气将煤粉送至气化炉煤烧嘴。来自空分的高压氧气经预热后与中压过热蒸汽混合后导入煤烧嘴。煤粉、氧气及蒸汽在气化炉高温加压条件下发生碳的氧化及各种转化反应。气化炉顶部约1500℃的高温煤气经除尘冷却后的冷煤气激冷至900 ℃左右进入合成气冷却器。经合成气冷却器回收热量副产高压、中压饱和蒸汽或过热蒸汽后的煤气进入干式除尘及湿法洗涤系统，处理后的煤气中含尘量小于1 mg/m3送后续工序。 湿洗系统排出的废水大部分经冷却后循环使用，小部分废水经闪蒸、沉降及汽提处理后送污水处理装置进一步处理。闪蒸汽及汽提气可作为燃料或送火炬燃烧后放空。 在气化炉内气化产生的高温熔渣，自流进入气化炉下部的渣池进行激冷，高温熔渣经激冷后形成数毫米大小的玻璃体，可作为建筑材料或用于路基。 技术特点 （1）煤种适应性广 对煤种适应性强，从褐煤、次烟煤、烟煤到无烟煤、石油焦均可使用，也可将2种煤掺混使用。对煤的灰熔点适应范围比其他气化工艺更宽，即使是较高灰分、水分、硫含量的煤种也能使用。 （2）单系列生产能力大 目前已投人生产运行的煤气化装置单台气化炉投煤量达到2000 t/d 以上。
气化技术比武试题及答案
气化技术比武试题 一、填空题(30分，除标注分值外，每空一分，2分题涉及的位 号和数值必须写出) 1、XV1223、XV1224打开的条件是TIA1226\27\28L 40℃、 LICA1221H90％、PI1302L 0.4MPa （3分）。 2、煤浆分析浓度、粒度分布、粘度、 PH值数据。 3、气化工序气闭阀有FV1308、LV1307 、HV1304 、 XV1223 、XV1224、XV1221 、LV1221 。 4、用柴油烘炉时，柴油走预热烧嘴的中心管，压缩空 气走预热烧嘴的外环。 5、合成气经过经过激冷室水浴、合成气出口冲洗水、文丘里洗 涤器、碳洗塔水浴、碳洗塔塔板和碳洗塔除雾器洗涤除尘洗 涤除尘后送变换。 6、工艺烧嘴为外混式三流道结构，氧气走中心管和外环 隙，在烧嘴头部设有冷却盘管，前端有水夹套，以保护 烧嘴在高温环境不被烧坏。 7、气化炉停车后手动吹扫条件：XV1202确认关， XV1206确认关，卸压时间到。 二、问答题： 1、烧嘴冷却水如何将软管切为硬管。（10分） ⑴确认烧嘴冷却水软管连好，流量正常。
⑵确认烧嘴和硬管连接好。 ⑶联系中控打开XV1223、XV1224。 ⑷现场打开XV1223前阀、XV1224后阀。 ⑸将烧嘴冷却水三通阀切向硬管。 ⑹中控确认流量正常后，关闭软管手动阀。 2、气化炉第一停车触发器有哪些？（10分） （1）仪表空气压力低PIA1230A/B/CLL 三选二（2）合成气出口温度高高TIA1211/12/13 LL 三选二（3）气化液位低低LI1201/02/03 LL 三选二（4）氧气流量低低FIA1204/05/06 LL 三选二（5）煤浆流量低低FIA1202/1203 SICA-P1101 LL。三选二（6）XV1207高三选二（7）XV1203高三选二（8）XV1202低三选二 (9)PDIA1214高高一选一 (10)XV1205低一选一 (11)XV1206低一选一 (12)氧煤比高一选一 (13)氧气超时联锁值为。一选一 (14)烧嘴冷却水故障。一选一 (15)煤浆泵停。一选一 (16)ESD主处理器故障。一选一
壳牌气化炉的现场组焊技术
石油化工建设10. 03 图1气化炉整体模型 1气化炉概况 近年来，随着煤化工的兴起，煤液化技术、煤制甲醇、油改煤在国内大批推进，其中壳牌气化炉（以下简称：气化炉）是采用最多的设备之一，如神华煤制油、中原大化50万t 甲醇装置、大唐多伦168万t 甲醇46万t 煤基烯烃均采用壳牌专利技术。壳牌气化炉一律为专利设备整体引进，并由外商进行总体设计，其壳体部分大致分由两个国家制造：西班牙、印度L ＆T 公司；内件部分由荷兰SEG 公司设计，分别由西班牙和L ＆T 公司制造；其结构形式为膜式水冷壁结构。1.1气化炉总体介绍 气化炉主要由壳体和内件组成。其中壳体分为反应器（Re-actor ）＋激（急）冷管（Quench Pipe ）（位号：V1301），合成气冷却器（Syngas Cooler ）＋气体返回室（Gas Return Chamber ）（位号：V1302），输气管（Transfer Duct ）（位号：V1303）。内件分为渣池（位号：V1401）、激冷管中压蒸汽发生器（位号：E1301）、输气管中压蒸汽发生器（位号：E1302）、合成气冷却器中压蒸汽发生器（位号：E1303）、气化炉反应器中压蒸汽发生器（位号：E1320）以及气体返回室内的立管（主管）和斜管（支管）等七部分。1.2设备材料及设备规格 气化炉整体重量约1300t 。壳体主要材质为SA387GR11CL2；在反应器段、合成气冷却器段有一部分材质为复合材料SA387GR11CL2＋NO8825；最大壁厚285mm ；壳体最大内径Φ4630mm ；需要现场组对焊缝处的壁厚为65～90mm ；整体长段50.2m 。气化炉整体模型如图1所示。1.3设备分段（以2000t 炉子为例） 为了满足设备内陆道路运输及组焊吊装要求，在初步设计期间，技术方案的讨论必须有制造厂商参加，他们必须充分考虑 管口方位、外壳外部尺寸等因素，并按照以下尺寸和重量极限进 行设计分段： （1）组件高度最高5.1m ；（2 ）组件宽度最大7m ；（3）组件长度最长25.00m ；（4）组件重量 最大150t 。 具体的设备分段情况列表如表1、表2所示：（注大唐3000t 炉子分段的几何尺寸及重量略大些） 壳牌气化炉的现场组焊技术 ■肖晓磊 中国化学工程第十一建设公司河南开封 475002 摘 要通过与壳牌公司技术交流，借鉴国外压力容器组焊的先进经验，在国内中石化油改煤工程投料调试的经验基础上， 结合大型气化炉组焊技术的工程实例，阐述一项成熟的气化炉现场组焊技术。本文着重于描述施工程序（组装流程） 、组对与焊接、内件安装。对于无损检测、消除应力热处理、液压试验、衬里等仅做一般性介绍。关键词壳牌技术气化炉现场组对 焊接 中图分类号TG44 文献标识码B 文章编号1672-9323（2010）03-0035-08 35
壳牌煤气化技术(DOC2)(1)
壳牌煤气化技术 在世界所需要的基本能源中，接近30%由煤炭提供。世界所需要的电量之中，近40%是用煤炭生产的。在目前已探明储量的能源之中，煤炭是蕴藏量最丰富、分布最广泛燃料，而且煤炭的价格相对石油与天然气也是最低的。中国是属于“缺油少气”的国家，但是煤炭储量却占有世界煤资源总量的1/3。按照同等热值计算，中国已探明的石油储量还能够使用不到20年，天然气约为30年，而煤炭则至少为200年。天然气比替代能源如石油和煤炭更为洁净，但是目前只能满足不到3%的能源需求，主要还是依赖煤炭与石油，煤炭满足了中国超过70%的能源需求。 但是，煤炭燃烧排放的污染却越来越引起人们对环境保护的关注。传统用煤的方式只有直接燃烧，燃烧后的废物，包括二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳等会直接进入大气层。 煤气化是一种最洁净的煤炭利用技术，能够避免煤直接燃烧的污染。另外，煤气化方式利用煤的能源效率高。原料煤所含的能量之中，约80%到83%以合成气形式回收，另外14%到16%以蒸汽形式回收，总之，96%以上的煤能源都能够被利用。 壳牌煤气化技术采用干燥方式，用氮气将煤粉送到气化炉，最后生成合成气，即一氧化碳和氢的混合物。合成气中含有原煤中约80%的能量，另外15%的有效能量以蒸汽的形式获得。整个气化过程只有5%的能量流失。合成气可以用来制造纯氢，生产合成氨、甲醇、含氧化合物，以及尿素及合成氢燃料等衍生物。该合成气还可用于电厂供热、蒸汽和发电的燃料，并可作为城市用气。 壳牌煤气化技术使煤炭得以充分利用。其中，硫化物被还原成纯硫磺，可以作为原料出售给化工行业；灰份则被回收为清洁炉渣，用来制造建筑材料。整个工艺的用水量极低，废水也很容易净化。壳牌煤气化技术的另一个优势在于它适用于不同种类的煤，包括劣质的次烟煤和褐煤。 日前，壳牌煤气化技术在中国已取得了重大进展: -壳牌已在XX省XX建立了一个合资厂，其中壳牌与中石化各持有50％的股份。 该合资厂日处理煤2000吨，为中石化巴陵化肥厂提供合成气作为原料。工厂建 设目前正顺利进行。 -壳牌以授权方式向中国六家大型化肥厂提供煤气化技术, 用于生产合成气。
气化习题
气化习题 一、选择 （ B ）1．下列关于常压温克勒（winkler）气化炉及工艺说法正确的是A．气化剂分两次从炉箅投入，分一、二次气化剂。 B．粗煤气出炉温度接近炉温，需要回收其显热。 C．二次气化剂用量越多，则气化一定越有利。 D．二次气化剂用量越少，则气化一定越有利。 （ A ）2．水煤气中主要由以下哪两种成分组成 A．一氧化碳、氢气 B．一氧化碳、氮气 C．氢气、氮气 D．氢气、甲烷 （ B ）3．以下关于两段式完全气化炉说法不正确的是 A．两段炉具有比一般发生炉具有较长的干馏段。 B．两段炉获得焦油质量较重，净化处理难。 C．干馏、气化在一炉体内分段进行。 D．比一般发生炉加热速度慢，干馏温度低。 （ A ）4．下列关于常压温克勒（winkler）气化炉及其气化工艺说法不正确的是 A．结构上分两大部分：下部为悬浮床，上部为流化床。 B．粗煤气出炉温度接近炉温。 C．二次气化剂用量过多，则产品将会被烧得。 D．高温温克勒（HTW）气化法在提高生产能力同时，可减少原料的带出损失 （ C ）5．下列关于德士古（TEXACO）气化工艺说法不正确的是 A．褐煤不是适宜制水煤浆的原料。 B．可用三套管式喷嘴，中心管导入15%氧气，内环隙导入水煤浆，外环隙导入85%氧气。 C．干法进料、加压气化。
D．气化工艺可分为煤浆的制备和输送、气化和废热回收、煤气冷却净化等部分。 （ D ）6．下列关于自热式气化炉中产热方式说法不正确的是 A．利用空气中氧气与碳反应供热，氮气稀释煤气。 B．利用氢气与碳反应供热，煤气中甲烷含量高。 C．使用氧化钙：CaO+CO 2=CaCO 3 +Q ，所形成CaCO 3 的再生是难点。 D．使用氧气与碳反应，煤气热值比利用空气时要低。 （ A ）7．下列关于固定床加压气化的原理与工艺说法不正确的是A．蒸汽耗量比常压下低，是固态排渣加压气化炉的优点。 B．加压气化所得到的煤气产率低。 C．加压气化节省了煤气输送动力消耗。 D．就生产能力而言，使用加压气化后比常压下有所提高。 （ D ）8．在固定床发生炉中原料层分为五层，其中还原层内的主要化学反应是 A．C+O 2→CO 2 +Q C+O 2 →CO+Q B CO 2+C→CO-Q CO +H 2 →CH 4 +H 2 O +Q． C．C+O 2→CO+Q C+H 2 O→CO+H 2 -Q D．CO 2+C→CO-Q C+H 2 O→CO+H 2 -Q （ B ）9．灰熔点是煤灰的的温度。 A、软化 B、熔融 C、燃烧 D、流动 （ A )10．德士古气化炉的排渣为。 A.固态排渣 B.液态排渣 C.固液两相排渣 （ C )11.SHELL气化炉属 A、固定床 B 、流化床 C、气流床 D、熔渣池 （ B )12.Winkler气化炉属 A、固定床 B 、流化床 C、气流床 D、熔渣池 二、填空 1.燃烧应具备的三个条件：（可燃物）（助燃剂）（着火源）。 2.灰熔点是煤灰的（软化、熔融）的温度。
气化炉考试试题及答案
气化炉考试试题 姓名：得分： 一、填空题（共40分，每空1分） 1、航天炉又名HT-L粉煤加压气化炉，属于粉煤加压流化床气化炉。2 2、气化炉采用顶烧式，炉体上部为燃烧室，炉体下部为激冷室，下部采用激冷室激冷工艺，起到洗涤和冷却作用。6 3、气化炉螺旋盘管式由气化室主盘管、渣口盘管和炉盖盘管三部分组成。3 4、气化炉激冷段内有激冷环、下降管、上升管和渣池水分离挡板等主要部件。4 5、燃烧器从功能上来划分可分为：点火烧嘴、开工烧嘴、粉煤烧嘴。3 6、气化炉干粉煤进料，煤被磨制成5~90um煤粒颗粒，并经过空气干燥；惰性气体输送，介质为二氧化碳或氮气。5 7、盘管式水冷壁结构，采用多头并联结构可以保证管程流阻分布均匀，强制循环可防止局部传热恶化发生“爆管”故障。3 8、气化刘耐火材料的组合结构，降低炉膛散热损失，炉内向外依次有液渣、固渣、SiC耐火材料、水冷壁、惰性气体保护层、高铝不定型耐火材料、外保温层，散热损失小。4 9、在气化炉正常工作状态，炉内换热以辐射为主，兼有一定比例的对流换热。炉内温度一般在1400℃以上。3 10、燃烧器保护气的作用是保证高温热气不回流至烧嘴通道内；环腔保护气的作用是保证高温热流不回流至盘管的环腔内。2 12、激冷室的作用是通过水浴对高温合成气体进行降温，同时还能够对合成气进行初步洗涤，除去合成气中夹带的部分飞灰和炭黑，并将合成气与熔渣分离。5 二、不定项选择题（共22分每题2分） 1、输送粉煤的主要工作介质是（ A ）。 A、CO2 B、CO C、N2 D、O2 2、下列燃烧器中，能耗小，工作时间短的是（ C ）。
A、粉煤烧嘴 B、开工烧嘴 C、点火烧嘴 3、下列燃烧器中在生产过程中起着承担主要任务的是（ A ）。 A、粉煤烧嘴 B、开工烧嘴 C、点火烧嘴 4、下列燃烧器工作过程正确的顺序是（ B ）。 A、开工烧嘴启动点火烧嘴启动开工烧嘴升负荷粉煤烧嘴启动并升负荷 B、点火烧嘴启动开工烧嘴启动开工烧嘴升负荷粉煤烧嘴启动并升负荷 C、点火烧嘴启动开工烧嘴升负荷开开工烧嘴启动粉煤烧嘴启动并升负荷 D、开工烧嘴启动开工烧嘴升负荷点火烧嘴启动粉煤烧嘴启动并升负荷 5、盘管出口水的密度实际上指（ A ）。 A、盘管出口气液混合物的密度 B、盘管出口液体的密度 B、盘管出口气体的密度 D、盘管内部气液混合物的密度 6、气化炉属于（ C ）类压力容器。 A、Ⅰ B、Ⅱ C、Ⅲ D、常压 7、图示结构为气化炉的（ C ）部件。 A、上升管 B、下降管 C、激冷环 D、盘管 8、气化炉排渣状态时细渣多，且颜色发黑，说明（ A ）。 A、说明炉温低，碳转化率低，应适当提高氧煤比。 B、说明渣流动性好，炉温偏高，应适当降低氧煤比。 C、说明炉温适当，碳转化率高。 D、说明气化炉处于良好状态。 9、气化炉超温的原因一般有（ ABCD ）。 A、煤质变化（含碳量降低）造成氧煤比偏高致使整体气化炉温水瓶提高。 B、煤质变化，灰熔点升高或粘温特性变差造成壁面难以挂渣。 C、氧流速偏低，火焰不稳定，火焰舔蚀壁面，造成局部稳定升高。 D、烧嘴喷口不均匀或局部堵塞，气流偏离中心，导致火焰烧到炉壁。 10、气化炉激冷室液位低的原因有（ ABCD ）。 A、激冷水流量低。 B、气化炉外排水量大。
壳牌煤气化问题
1、Shell煤气化技术开车问题分析 Shell粉煤加压气化工艺是荷兰壳牌公司开发的一种先进的煤气化技术，国内进口了十多套，其中三套（分别在岳阳，安庆、枝江）干煤粉气化炉，近一段时间开车。三套干煤粉气化炉刚开车时，出现了严重的问题（按供应商提供操作条件操作）：Shell每台气化炉有点火烧嘴一个，开工烧嘴2个，煤粉喷嘴4个。在气化炉投料运行前需要对气化炉进行烘炉，烘炉是用两个开工烧嘴时进行的，用点火烧嘴对开工烧嘴进行点火。点火顺序：点火烧嘴—开工烧嘴—煤粉烧嘴；首先点着点火烧嘴，之后开工烧嘴投料，给气化炉升温和升压，当温度和压力达到了工艺要求的工况时，煤粉烧嘴进行化工投料，至此，气化炉进入化工运行阶段。岳阳，安庆，枝江三家使用Shell气化炉的企业在对点火烧嘴进行开车时都出现了同样的问题：点火不到10秒钟就将其点火烧嘴烧坏；该点火烧嘴的内喷头材质是铜，外壳为不锈钢incolly-800材料。燃料油从内喷头12个圆孔喷出，与氧气在内喷头与外壳之间的空隙混合，然后自12个槽型孔喷出，喷出之后进行燃烧。中心通冷却水，对点火烧嘴进行冷却。在点火烧嘴点火10秒钟后，点火烧嘴的外壳就如同气割一样被切割开了，严重损坏了。 问题①点火烧嘴易损坏，最短时间不大于10秒钟，最多使用不到二十次，厂家是否有改进的措施？ ②点火烧嘴造价高昂、更换频繁，从技术上能否提高设备寿命？ ③点火烧嘴是否实现了国产化？造价、寿命如何？。
2、SHELL气化炉、GE废锅气化炉和GE水冷激气化炉 ①气化炉运行负荷是否能够达到100%？，目前是多少？ ②连续运行时间是多少？目前有没有突破两个月？ ③维修项目有哪些？维修时间能否缩短？成本如何？ 3、煤气化工艺中循环使用的洗涤灰水如何处理效果最佳? 4、壳牌煤气化工艺流程中的合成气反吹系统的反吹介质能否用洗涤后的粗合成气改为高温高压氮气？是否满足下游装置的工艺要求？对比节省工程投资是多少？ 5、壳牌粉煤气化是一种先进成熟的洁净煤气技术,该技术的关键设备是由气化炉、输气管和合成冷却器三大件组成，其中气化炉又是核心，如何将气化炉、输气管和合成气冷却器等设备进行安全可靠合理的配置，实现高转化效率，长周期运行，节省投资？ 6、废锅造价高，现在是否有降低造价的措施？尤其采用上行废锅形式，煤气激冷、余热回收、去除渣尘使这套系统变得庞大、复杂、昂贵；为了清除渣尘，采用庞大的陶瓷过滤装置，需要定期脉冲反吹。能否采用下行水激冷工艺设备？ 7、气化炉高温排出的熔渣经激冷后成玻璃状颗粒，性质稳定，能否综合利用？ 8、合成气中的粉尘含量的标准是多少？检测措施是什么？如果合成气粉尘超标将直接影响合成气的质量，对下游工艺流程有什么影响？
SCGP(壳牌)煤气化工艺
SCGP（壳牌）煤气化工艺 1、SCGP（壳牌）煤气化技术简介。 1.1工艺原理。 SCGP壳牌煤气化过程是在高温、加压条件下进行的，煤粉、氧气及少量蒸汽在加压条件下并流进入气化炉内，在极为短暂的时间内完成升温、挥发分脱除、裂解、燃烧及转化等一系列物理和化学过程。由于气化炉内温度很高，在有氧存在的条件下，碳、挥发分及部分反应产物（H2和CO等）以发生燃烧反应为主，在氧气消耗殆尽之后发生碳的各种转化反应，即过程进入到气化反应阶段，最终形成以CO和H2为主要成分的煤气离开气化炉。典型的SCGP煤气成分见表1。 1.2工艺流程。 目前，壳牌煤气化装置采用废锅流程，废锅流程的壳牌煤气化工艺简略流程见图1。 原料煤经破碎由运输设施送至磨煤机，在磨煤机内将原料煤磨成煤粉（90％＜100μm）并干燥，煤粉经常压煤粉仓、加压煤粉仓及给料仓，由高压氮气或二氧化碳气将煤粉送至气化炉煤烧嘴。来自空分的高压氧气经预热后与中压过热蒸
汽混合后导入煤烧嘴。煤粉、氧气及蒸汽在气化炉高温加压条件下发生碳的氧化及各种转化反应。气化炉顶部约1500℃的高温煤气经除尘冷却后的冷煤气激冷至900℃左右进入合成气冷却器。经合成气冷却器回收热量后的煤气进入干式除尘及湿法洗涤系统，处理后的煤气中含尘量小于1mg／m3送后续工序。 湿洗系统排出的废水大部分经冷却后循环使用，小部分废水经闪蒸、沉降及汽提处理后送污水处理装置进一步处理。闪蒸汽及汽提气可作为燃料或送火炬燃烧后放空。 在气化炉内气化产生的高温熔渣，自流进入气化炉下部的渣池进行激冷，高温熔渣经激冷后形成数毫米大小的玻璃体，可作为建筑材料或用于路基。 1.3技术特点。 1.3.1煤种适应性广。 SCGP工艺对煤种适应性强，从褐煤、次烟煤、烟煤到无烟煤、石油焦均可使用，也可将2种煤掺混使用。对煤的灰熔点适应范围比其他气化工艺更宽，即使是较高灰分、水分、硫含量的煤种也能使用。 1.3.2单系列生产能力大。 煤气化装置单台气化炉投煤量达到2000t/d以上，生产能力更高的的煤气化装置也正在建设中。 1.3.3碳转化率高。 由于气化温度高，一般在1400～1600℃，碳转化率可高达99％以上。 1.3.4产品气体质量好。 产品气体洁净，煤气中甲烷含量极少，不含重烃，CO＋H2体积分数达到90％以上。 1.3.5气化氧耗低。 与水煤浆气化工艺相比，氧耗低15％～25％，可降低配套空分装置投资和运行费用。 1.3.6热效率高。
气化站培训考试题带答案
员工培训考试 （满分：100 时间：60分钟） 姓名：分数： 一、填空题(40分) 1.卸车时对管路吹扫使用的介质是天然气。 2.1MPa = 10 Bar= 145 Psi。 3.焊缝、阀门、法兰和与储罐壁连接的管路等，是LNG容易产生泄漏的地方。 4.压力表的校验期限为半年，安全阀的校验期限为 1 年。 5.使用干粉灭火器灭火时，人应站在上风口，喷管对准火焰根部进行灭火。 6.槽车到站后要进行检查，确保所有手动阀、气动阀处于关闭状态。 7.十字保养法：清洁、润滑、调整、紧固、防腐。 8.燃烧三要素：可燃物、助燃物、着火源。 9.天然气的主要成分是 CH4 大约占比 80％-99％，LNG是在常压 下降温度降到 -162 ℃转换成液体，同量气态天然气体积约是液态体积的625倍。 10.LNG气化站主要设备储罐、卸车撬、汽化器、加 臭器、计量调压、放散塔等全套系统设备 二、单项选择（30分） 1.干粉ABC灭火器可扑灭三种物质的火灾，这里的C类是指（ b ）。 A.固体 B.气体 C.液体 2.被LNG冻伤后，首先要迅速对冻伤的部位进行（ b ）处理。 A.按摩 B.复温 C.消毒 3.爆炸极限是指天然气在空气中的含量达到（ b ），遇明火会产生爆炸。 A.15% ~20% B.5%~15% C.20%~40% 4.下列关于安全生产工作方针描述最准确的是（ c ） A．以人为本、安全第一、预防为主 B.安全第一、预防为主、政府监管 C.安全第一、预防为主、综合治理 D.安全第一、预防为主、群防群治 5.用于测量（ a ）的仪表叫压力表。 A.压力 B.液位 C.压强 D.流量
壳牌气化炉用煤分析
煤气化近期用煤分析 一、近期用煤及调整情况 1、煤气化双炉在2017年2月7日及以前用煤主要为： 白羊墅贫瘦煤：东川蒙煤：瑞丰蒙煤=23%：14%：63%。 2、受配煤后煤质波动较大影响在2月8日开始双炉上煤按1:1加配了（汽运阳泉贫瘦煤：瑞丰蒙煤=20%：80%），因此煤气化上煤调整为： （白羊墅贫瘦煤：东川蒙煤：瑞丰蒙煤=23%：14%：63%）：（汽运阳泉贫瘦煤：瑞丰蒙煤=20%：80%）=1：1。 3、因近期煤气化消耗较高，为排除相关煤粉指标（如CaO、热值等）对气化炉消耗的影响，自2月14日起煤气化上煤1#炉没变，2#炉改为： 阳泉贫瘦煤:东川大砭窑混蒙煤:大砭窑蒙煤=24%:40%:36% 4、1#炉因前一种煤用完，自2月18日起煤气化1#炉上煤改为： 阳泉贫瘦煤：瑞丰蒙煤：东川蒙煤=18%：64%：18% 二、煤质分析 1、灰分 根据下图1、2#炉用煤灰分可以看出（主要看中采），本月上旬灰分波动较大，上煤时调整为1:1后灰分趋于稳定；2#炉换煤后灰分较同期1#炉要稳定。
2、低位热值 从下图可以看出，双炉低位发热量变化同灰分变化相同，双炉上旬波动较大，中采热值在5700左右；中旬经过两次换煤后双炉热值都有所提高在5800左右。
3、硅铝比 从下图可以看出，本月上煤2月7日调整后硅铝比略有下降，从2.1降到2.0左右；2月14日2#炉第二次调整后从2.0涨到2.2左右；2月18日1#炉调整后硅铝比有所上涨。
4、CaO变化 从下图可以看出本月上旬双炉中采CaO含量基本在6%左右，但波动较大，经双炉上煤调整后波动有所好转；2#炉14日换煤后稳定在6%-7%；1#炉18日换煤后有上涨趋势（受数据较少只供参考）。
煤气化技能大赛理论试题题库
煤气化技能大赛理论试题题库（包头） 一、填空题 1.水煤浆的是指煤粒在水中的悬浮能力。 答：稳定性 2.是表示流体流动时所引起的内摩擦大小的物理量，它表示流体输送时的 难易程度。 答：粘度 3.原料煤中内水含量,越有利于制备高浓度的水煤浆。 答：越低 4.煤的内在水份含量越高，则煤浆浓度。 答：越低 5.加入适量的添加剂可以提高，改善煤浆的性能。 答：煤浆浓度 6.为了防止系统腐蚀，水煤浆的PH值控制在。 答：7-9 7.煤浆制备就是要制出、、、送 的水煤浆。 答：高浓度，低粘度，稳定性较好，易于用泵 8.灰熔点是煤灰的、的温度。它是以煤中和物质 的比值为依据的，比值，灰熔点低。 答：软化、熔融，碱类，酸类，大 9.决定煤灰熔点的主要成分有、。 答：SiO2，Al2O3 10.离心泵是由、、三部分构成。 答：电机，叶轮，蜗壳 11.为了防止离心泵气蚀，在安装和正常生产过程中，必须考虑泵的和 ，入口压力必须大于该输送液体的饱和蒸汽压力。 答：安装高度，扬程 12.合成气中可燃性气体的含碳量与总碳量的比值叫。 冷煤气效率 13.水环式真空泵充水主要是，同时也起到作用。答：在泵运转时维持泵内液封，冷却 14.德士古气化炉操作温度主要由、决定。 答：煤的粘温特性，工艺要求 15.添加剂的作用是改变煤粒表面的亲水性能及荷电量，提高水煤浆的和 。
答：浓度，降低粘度 16.每生产所能消耗的纯氧量，称为。 答：1000Nm3 (CO+H2)，比氧耗 17.激冷环安装在上部，根据激冷环内部开口方向的不同，激冷水经激冷环 后，在下降管表面流下，防止高温气体损坏，起到保护作用。 答：下降管，均布后，螺旋状，下降管 18.工艺烧嘴为结构，氧气走和，在烧嘴头部设 有，前端有水夹套，以保护烧嘴在高温环境不被烧坏。 答：三流道外混式，外环，内环，冷却水盘管 19.对气化系统进行氮气置换，开车时置换合格标准为，停车时置换合格标 准为可燃气。 答：O2<0.5%，<0.5% 20.锁斗程序运行一个循环包括，泄压、、、、五 个阶段。 答：排渣，冲洗，冲压，收渣 21.气化炉停车时,煤浆切断阀,循环阀。 答：关闭，保持打开或关闭 22.真空闪蒸的作用是进一步、进一步、将黑水中 的酸性气体完全解析出来。 答：降低黑水温度，浓缩黑水中的含固量 23.每生产所能消耗的干煤量，称为。 答：1000Nm3 (CO+H2)，比煤耗 24.德士古气化对原料煤的要求有、、、 。煤的可磨性代表煤粉碎的难易程度，常用表示。答：较低的灰分，较低的灰熔点，较好的粘温特性，较好的反应活性，哈氏可磨指数25.高压闪蒸的作用、、、。答：浓缩黑水，降低水温，回收酸性气体，回收热量 26.列管式换热器按照有无热补偿可分为、、。答：浮头式，U形管式，固定管板式 27.激冷水过滤器是用来除去激冷水中，以防止大颗粒堵塞内 的开孔。当它前后较大时，应及时进行切换。 答：固体颗粒，激冷环，压差 28.沉降槽的作用是从黑水中分离出较干净的、和含固量高的。答：灰水，灰浆 29.颗粒在沉降槽中的沉降大致可分为两个阶段。在加料口以下一段距离内，颗粒浓度 很低，颗粒大致作。在沉降槽下部，颗粒浓度逐渐增大，颗粒大致
气化炉百题问答
一：预热水流程： 答：三次水建X-1204—P-2211—203二楼球阀去预热水阀打开—FV-217—大滤网—激冷环—50旁路—去渣池球阀开—X-1204 新系统：LV-1309二次水—X-1303补水—渣池泵—FV-1408—气化炉—预热水风槽—X-1303(渣池) 三：高压煤浆泵的启动步骤： 答：○1开车前的检查。○2水煤浆的工艺端的处理。○3驱动液端的工艺处理。○4确认阀门。○5清水循环。6切换煤浆。 四：高压煤浆泵清水大循环需要确认哪些阀门： 答：1煤浆槽底出口阀关。2煤浆泵入口管线冲洗阀2只打开中间排放阀关闭。3入口管排放阀3只关闭。4关闭泵入口取样阀。5泵出口排放阀2只全关。6煤浆泵至气化炉阀全关。7煤浆泵去气化炉主管线中的冲洗水阀全关（两道）。○8203九楼SBV01（煤浆切断阀）关闭。○9SRV01（九楼煤浆循环阀）打开。○10冲洗SBV01与SBV02之间冲洗水阀关及冲洗SBV01前两道阀全关。○11煤浆槽煤浆限12去煤浆槽冲洗水法全开。○13煤浆循环管线去煤浆槽最后一道阀全关，阀前排放阀全开，并连接软管至203流孔板旁路全关（两只）。○ 渣池地沟。 五：高压煤浆泵的巡检内容： 答：1观察泵进出口阀的压力。2润滑油驱、动液的油位，润滑油泵驱动液泵运行正常，进出口隔膜缓冲压力，电气、仪表设施是否正常，仪表空气压力是否正常。 六：捞渣机的巡检内容： 答：电机温度、电流是否正常。液压系统油位、链轮冲洗水、刮板及链条、捞渣机减速箱、轴承、油位、液位及刮料情况。 七：冲洗小滤网的步骤： 答：1确认备用小滤网冲洗水阀导淋阀关闭。2缓慢打开备用小滤网前后球阀，确认小滤网压差下降。3中控监视FTC217/267/317流量3缓慢关闭小滤网的入口阀同时与总控联系激冷水的流量是否正常。4关小滤网的出口阀、关小滤网的前后球阀。5缓慢打开泄压阀，泄至常压缓慢打开冲洗水阀冲洗泄压阀。6打开小滤网清洗。7清洗完后回装打开前后球阀。8打开冲洗水给小滤网冲压。9关冲洗水阀。 10做备用小滤网交接 八：冲洗大滤网的步骤： 答：1冲洗前总控确认FV212/激冷室黑水进高压闪蒸罐手动调节正常，确认气化炉合成气出口温度正常，高压灰水和冷凝液正常。2总控联系仪表人员把进入气化炉连锁的液位设旁路或打假信号。3总控确认气化炉液位正常。4与总控联系缓慢打开大滤网旁路阀。5缓慢关闭大滤网进出口阀，确认激冷水正常。6缓慢打开大滤网倒淋阀，泄压速度<0.1mpa/min，慢开冲洗水阀，冲洗3~10min。8关闭倒淋阀，微开冲洗水阀冲压至3.0mpa，缓慢打开大滤网进出口阀。9缓慢关闭大滤网旁路阀，同时关注激冷水流量。10冲洗结束。 九：冲洗水流程： 答：新系统：冲洗水槽——冲洗水泵→澄清槽底流泵管线冲洗 →煤浆制备管线 →煤浆槽搅拌器外停煤浆冲洗管线 →冲洗煤浆管线与煤浆循环管线 →冲洗高压煤浆泵进出口管线
壳牌气化炉构造说明
主题：关于气化炉炉体构造的说明 1.气化炉 气化炉炉膛壳体内径为4630，高～321450mm采用裙式支座支承。上部冷激段直径3020，高～9550mm。 气化炉内件包括气化段、渣池、激冷段三个部分，它们由气化段园筒水冷壁、气化段锥顶、气化段锥底、渣池锥顶、渣池热筒壁、喷水环、渣斗、激冷管、喷嘴冷却锥、吹风管、正常冷激器和高速冷激器等14个部件组成。 气化炉的设计压力为MPa, 设计温度3500C；操作压力MPa；压力容器壳体的设计温度>200 0C。为了保证气化关键设备使用寿命达到25年以上，设备设计和制造等方面均采取了相应措施。壳体腐蚀裕量。 气化空间（包括圆筒膜式壁，炉顶、炉底传热面及其附件）和渣池的顶部渣屏表面，因该区域处于气化反应最高温度区，热流密度最大（达170～230kW/m·K），多数部位又与高温熔融炉渣接触，为了减少传热量，保持反应空间气化反应正常进行，减少内侧金属壁温的增值（基于减少结构内应力和腐蚀对选定材料金属实际壁温的要求和防止熔融炉渣的直接冲刷等），要求对其内壁受火面进行保护。通常采用设置销钉加衬耐火衬里的方法。但设置的耐火衬里层厚度应适当，过薄实施有困难且有可能达不到预期效果，过厚又将由于热阻增加引起气化炉壁凝固的渣层增厚而使排渣产生困难，严重时也有可能危及气化炉的正常操作。 对于气化反应空间其它不能实施耐火衬里保护的冷却传热部件，则有可能由于高热流密度的影响将加快其受火面的损坏。例如煤粉烧咀的锥形护罩，开工喷咀、点火烧咀和火焰观察孔的水夹套等。 为了形成气化空间、渣池和冷激管，气化炉内件采用了多种形式的膜式壁传热面。根据结构形状、载荷条件和制造的可能性，有的采用管－翅－管结构（如圆筒膜式壁和冷激管）；有的采用光管制的螺旋管（如顶锥／冷激底传热面，渣池顶部的渣屏，煤烧咀的锥形护罩等）；有的则采用双Ω管制的螺旋锥形传热面（如炉底锥形传热面）。为了制作出所需的形状，均采用了板（条）型或圆钢等连接件与管子直接焊接，且在这区域的内件（包括管子、连接板、棒／条）绝大多数选用了焊接性能较好、热传导性能较好的13CrMo44材料。为了保证这些部件达到预期的使用寿命，在操作状态下（特别是在高硫条件下）结构的最高壁温都希望不超过300℃。因此，控制膜式壁水／汽压力不超过某一特定值，保证金属壁的实际温度始终都能在材料腐蚀允许范围内就成了这种内件结构和用材长周期运行的先决条件。 材料方面基于H2S腐蚀考虑，对于使用不同煤种设计的气化炉，因其炉气中的H2S含量存在
气化装置主要设备介绍题库
一、气化炉 1、气化炉描述 本装置使用3台多元料浆加压气化炉（两开一备）。 气化炉是以氧气为气化剂对多元料浆进行加压气化，制取合成甲醇原料气的关键设备。该设备的主要功能是制取粗合成气：一氧化碳（CO）和氢气（H2）。由煤浆制备工序来的水煤浆与空分工序来的氧气在气化炉顶部的特殊喷嘴混合、并在气化炉燃烧室内燃烧（反应温度达~1400℃），产生高温煤气和熔渣。这些反应物在反应压力的作用下，顺着燃烧室下部的中心管（浸液管）向下到下半部急冷室中的急冷水液面以下一定位置，将气体冷却并顺着急冷室中设置在中心管外的套管（通风管）与中心管的环形流道向上流出，进入急冷室上部的气相空间并由急冷室上部的急冷气出口输送到后续工序。燃烧室内产生的高温煤气在急冷室中与急冷水直接接触、冷却后，形成了～253℃的饱和水煤气，为变换提供符合要求的反应气；而与此同时，燃烧室产生的高温熔渣在急冷室下部的水中冷却、向下部沉淀，并及时经直联在急冷室下部的破渣机进行破碎、定时由破渣机下部的锁斗排放到渣水处理工序。 气化炉分为上下两个部分，上部为燃烧室，下部为激冷室。燃烧室由钢壳和耐火衬里两部分组成，钢壳内径φ2800，厚88mm，采用单层卷板结构，球形封头，开孔接管一律采用厚壁管加强。气化炉燃烧室高温段壳体内衬为总厚约559mm的耐火材料，顶部喷头入口处（封头）的衬层随温度的减弱适当减薄。耐火衬里由高铬刚玉砖、低铬刚玉砖、低硅刚玉砖、刚玉浇注料、高铝型硅酸铝纤维针刺毯等组成。配比好的多元料浆和氧气通过顶部烧嘴喷入燃烧室内，在高温高压下发生气化反应，生成合成甲醇所需的高温原料气，在反应压力的作用下，高温原料气和熔渣通过燃烧室的下锥口进入激冷室内，与激冷水充分接触冷却后产生的激冷气通过激冷室上部设置的激冷气出口排出，产生的黑水和炉渣通过激冷室下部设置的排渣口进入锁斗，定期排放。由于反应后的高温原