Получение синтез-газа газификацией угля - Доклад

Содержание

1. Получение синтез-газа газификацией угля 2

Список литературы 4

Введение (выдержка)

Газификация угля была первым способом получения синтез-газа, вытесненным затем методом его производства из углеводородов. В перспективе, в связи с растущим дефицитом и удорожанием нефти и природного газа, этот процесс вновь должен занять важное место, являясь наиболее целесообразным путем переработки угля в химические продукты.

Основная часть (выдержка)

Газификация угля была первым способом получения синтез-газа, вытесненным затем методом его производства из углеводородов. В перспективе, в связи с растущим дефицитом и удорожанием нефти и природного газа, этот процесс вновь должен занять важное место, яв-ляясь наиболее целесообразным путем переработки угля в химиче-ские продукты.

Получение синтез-газа из угля основано на взаимодействии с ним водяного пара по обратимой эндотермической реакции:

С + Н2О ↔ СО + Н2

Ее равновесие смещается вправо при 1000 – 1100°С, когда доста точно высокой является и скорость реакции. При подаче только пара уголь постепенно охлаждается, поэтому раньше процесс проводили с чередованием стадий парового дутья и разогрева угля путем его час-тичного сжигания при воздушном дутье. Позже стали применять не-прерывный способ с паро-кислородным дутьем, когда в газогенерато-ре одновременно протекает экзотермическая реакция сгорания угля, обеспечивающая нужный тепловой баланс процесса. Кроме того, про-исходит конверсия оксида углерода водяным паром, причем состав га-за близок к равновесному:

СО + Н2О- ↔ СО2 + Н2

Первоначально газификацию угля проводили при давлении, близком к атмосферному, что не обеспечивало высокой производительности устано-вок. Позже по тем же причинам, как и при конверсии углеводородов, пере-шли к газификации при 2 - 3 МПа. В разрабатываемых сейчас газогенерато-рах наиболее обещающими являются две конструкции.

Рис. 1. Газогенератор для парокислородной конверсии угля со сплошным слоем кусково-го угля

В первой из них (рис. 1) работают со сплошным слоем мелкокускового угля, перемещающегося сверху вниз по мере выгорания его нижних слоев. При этом уголь и газ движутся противотоком, обеспечивая наилучшее рас-пределение разных стадий процесса по высоте генератора и рациональное использование тепла. Газ в нижней части вначале подогревается раскален-ными остатками газификации, выше, ввиду более быстрой реакции с кисло-родом, располагается зона горения и еще выше - зоны газификации, коксо-вания и подсушки угля.

Рис. 2 Газогенератор секционированный для парокислородной конверсии угля с псевдо-ожиженным слоем угля

Во второй системе (рис. 2) применяют мелкоизмельченный уголь, нахо-дящийся в токе газов в псевдоожиженном состоянии. Для создания проти-вотока газа и угля газогенератор разделен на несколько секций, в которых происходят соответствующие стадии. Все генераторы футерованы огне-упорным кирпичом и имеют водяную рубашку.

Синтез-газ выходит из генераторов при 700 – 800°С, проходит системы утилизации тепла, очистки от смол, сернистых соединений и СО2; после этого его направляют потребителю.

Недостатками газификации угля по сравнению с конверсией углеводо-родов являются большие капиталовложения на стадиях измельчения и транспортирования угля и более сложная система очистки газа. В настоя-щее время разрабатываются агрегаты большой мощности с комплексной энерготехнологической системой переработки продуктов и утилизации теп-ла. В результате экономичность производства синтез-газа из угля повыси-лась и, видимо, станет конкурентоспособной с его получением из углеводо-родов к концу 80-х годов.

Заключение (выдержка)

Литература

1 Лебедев Н. Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. М., Химия. 1988. – 592 с.;

2. Паушкин Я. М., Адельсон С. В., Вишнякова Т. П. Технология нефтехимического синтеза. М., 1973. – 448 с.;