煤制气基础知识【优制材料】.ppt

2024/7/232024/7/23 1 1 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》 本课程主要内容本课程主要内容一、基本概念一、基本概念煤煤炭炭气气化化原原理理二、煤炭气化方法二、煤炭气化方法三、煤炭气化原理三、煤炭气化原理四、气化用煤四、气化用煤五、气化工艺及气化炉五、气化工艺及气化炉六、粗煤气脱硫六、粗煤气脱硫1行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 2 2 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》一、基本概念一、基本概念煤煤炭炭气气化化原原理理反应性反应性煤的反应性又称煤的化学活性，是指在一定的条件煤的反应性又称煤的化学活性，是指在一定的条件下，煤与不同气化介质下，煤与不同气化介质( (如如COCO2 2，，O O2 2，，H H2 2O O和和H H2 2) )发生发生化学反应的能力。

反应性强的煤在气化和燃烧过程化学反应的能力反应性强的煤在气化和燃烧过程中反应速率快、效率高中反应速率快、效率高 A 煤气化煤气化煤或煤焦与气化剂（空气、氧气、水蒸气、氢等）煤或煤焦与气化剂（空气、氧气、水蒸气、氢等）在一定温度及压力下发生化学反应，将煤或煤焦中在一定温度及压力下发生化学反应，将煤或煤焦中有机质转化为煤气的过程有机质转化为煤气的过程 A 煤气煤气A 气化剂通过炽热固体燃料层时，所含游离氧或者气化剂通过炽热固体燃料层时，所含游离氧或者结合氧将燃料中的碳转化成的可燃性气体结合氧将燃料中的碳转化成的可燃性气体有效成分：有效成分：COCO、、H H2 2、、CHCH4 4 煤气的发热值是指标准状态下煤气的发热值是指标准状态下lmlm3 3煤气在完全燃烧煤气在完全燃烧时所放出的热量，如果燃烧产物中的水分以液态时所放出的热量，如果燃烧产物中的水分以液态形式存在称高发热值，如果水以气态形式存在称形式存在称高发热值，如果水以气态形式存在称低发热值低发热值2行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 3 3 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》空间速度空间速度空间时间空间时间单位时间内，单位体积的催化剂所通过气体体积数。

单位：单位时间内，单位体积的催化剂所通过气体体积数单位：m m3 3／／(m(m3 3催化剂催化剂·h)·h)空间速度越高，单位体积催化剂处理空间速度越高，单位体积催化剂处理能力越大，生产能力就越大能力越大，生产能力就越大A A 在等密度反应过程中，气体与催化剂的接触时间在等密度反应过程中，气体与催化剂的接触时间空间时间越小，反应器的生产能力越大空间时间越小，反应器的生产能力越大转转 化化 率率参加反应的原料量与通入反应器原料量比值百分率它说参加反应的原料量与通入反应器原料量比值百分率它说朋原料的转化程度转化率越大，参加反应的原料越多朋原料的转化程度转化率越大，参加反应的原料越多选选 择择 性性实际目标产物量与反应原料计算应得产物理论量之比实际目标产物量与反应原料计算应得产物理论量之比 = = 实际所得目标产物量／计算应得产物理论量实际所得目标产物量／计算应得产物理论量×100%×100% = = 转化为目标产物原料量／反应掉原料量转化为目标产物原料量／反应掉原料量×100%×100%A A A 收收 率率转化为目标产物的原料量与通入反应器原料量之比。

转化为目标产物的原料量与通入反应器原料量之比 有循环物料时产物总收率有循环物料时产物总收率 = =转化为目标产物的原料量／新鲜原料量转化为目标产物的原料量／新鲜原料量×100%×100%煤煤炭炭气气化化原原理理一、基本概念一、基本概念3行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 4 4 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》煤煤炭炭气气化化原原理理1.1.煤化工包括煤化工包括 、、 、、 及其他煤加工制品工业及其他煤加工制品工业2.2.煤的气化是将煤与煤的气化是将煤与 在高温下发生化学反应，将煤中有机在高温下发生化学反应，将煤中有机物转变为煤气的过程，常用的气化剂有空气、物转变为煤气的过程，常用的气化剂有空气、 、、 等。

等3.3.煤气的有效成分为煤气的有效成分为 、、 、、 等4.4.煤气的发热值指标准状态下煤气的发热值指标准状态下1m31m3煤气完全燃烧时放出的热量煤气完全燃烧时放出的热量如果燃烧产物中的水分以液态形式存在称如果燃烧产物中的水分以液态形式存在称 ，如果水以气，如果水以气态形式存在称态形式存在称 5.5.空气煤气中不含有的成分是（空气煤气中不含有的成分是（ ）） A CO B CO A CO B CO2 2 C C C C2 2H H5 5 D N D N2 2练习题练习题4行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 5 5 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》煤煤炭炭气气化化原原理理1.1.煤化工包括煤化工包括 炼焦工业、煤炭气化工业、煤炭液化工业炼焦工业、煤炭气化工业、煤炭液化工业及其他煤制化学及其他煤制化学品工业。

品工业2.2.煤的气化是将煤与煤的气化是将煤与气化剂气化剂在高温下发生化学反应，将煤中有机物转变为在高温下发生化学反应，将煤中有机物转变为煤气的过程，常用的气化剂有煤气的过程，常用的气化剂有空气、氧气空气、氧气 、水蒸气、水蒸气 等3.3.煤气的有效成分为煤气的有效成分为COCO、、H H2 2、、CHCH4 4等4.4.煤气的发热值指标准状态下煤气的发热值指标准状态下1m1m3 3煤气完全燃烧时放出的热量如果燃烧煤气完全燃烧时放出的热量如果燃烧产物中的水分以液态形式存在称产物中的水分以液态形式存在称高发热值高发热值，如果水以气态形式存在称，如果水以气态形式存在称低发低发热值热值 5.5.空气煤气中不含有的成分是（空气煤气中不含有的成分是（ C C ）） A CO B CO A CO B CO2 2 C C C C2 2H H5 5 D N D N2 2练习题答案练习题答案5行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 6 6 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》煤煤炭炭气气化化原原理理二、煤炭气化方法二、煤炭气化方法 一、一、 按气化技术分类按气化技术分类A 地面气化地面气化将煤从地下挖掘出来后再经过各种气化技术获得煤将煤从地下挖掘出来后再经过各种气化技术获得煤气的方法气的方法 A A 将未开采的煤炭有控制的燃烧，通过对煤的热化将未开采的煤炭有控制的燃烧，通过对煤的热化学作用生产煤气的过程。

学作用生产煤气的过程 地下气化地下气化6行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 7 7 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》二、二、 地面气化技术分类地面气化技术分类煤煤炭炭气气化化原原理理二、煤炭气化方法二、煤炭气化方法 内热式气化内热式气化利用煤与氧反应放出热量来达到反应所需温度，即利用煤与氧反应放出热量来达到反应所需温度，即燃烧一部分气化所用燃料，将热量累积到燃料层里，燃烧一部分气化所用燃料，将热量累积到燃料层里，再通入水蒸气发生化学反应制取煤气因此内热式再通入水蒸气发生化学反应制取煤气因此内热式气化也称为自热式气化气化也称为自热式气化A A 利用外部给气化炉提供热量利用外部给气化炉提供热量热源：外部炉壁加热燃料（炉壁需选用耐火度高且热源：外部炉壁加热燃料（炉壁需选用耐火度高且导热性好的材料）；高度过热水蒸气（导热性好的材料）；高度过热水蒸气（1100℃1100℃）；）；加热水蒸气和粉末燃料的混合物到加热水蒸气和粉末燃料的混合物到1100℃1100℃，达到水，达到水煤气反应温度。

煤气反应温度外热式气化外热式气化给给热热方方式式7行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 8 8 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》二、二、 地面气化技术分类地面气化技术分类煤煤炭炭气气化化原原理理二、煤炭气化方法二、煤炭气化方法 富氧气化富氧气化 气化剂是富氧空气气化剂是富氧空气 A 纯氧气化纯氧气化 A 气化剂是氧气气化剂是氧气 加氢气化加氢气化 气化剂是氢气气化剂是氢气即煤与氢气反应生成甲烷的过程即煤与氢气反应生成甲烷的过程 A 水蒸气气化水蒸气气化 气化剂是水蒸气气化剂是水蒸气 A 气气化化介介质质 8行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 9 9 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》二、二、 地面气化技术分类地面气化技术分类煤煤炭炭气气化化原原理理二、煤炭气化方法二、煤炭气化方法 入炉的煤块粒度入炉的煤块粒度粉煤炭气化粉煤炭气化块煤炭气化块煤炭气化A A 移动床气化移动床气化沸腾床气化沸腾床气化气流床气化气流床气化熔融床气化熔融床气化 燃料在炉内状况燃料在炉内状况其其他他分分类类9行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 1010 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》三、三、 工业煤气分类工业煤气分类煤煤炭炭气气化化原原理理二、煤炭气化方法二、煤炭气化方法 定义：以空气为气化剂生成的煤气。

定义：以空气为气化剂生成的煤气主要成分：主要成分： N N2 2，，COCO，，COCO2 2，，H H2 2特点：热值低，主要作为化学工业原料，煤气发动机燃料等特点：热值低，主要作为化学工业原料，煤气发动机燃料等空气煤气空气煤气 A 混合煤气混合煤气 A 半水煤气半水煤气 A 水煤气水煤气 A 工工业业煤煤气气 定义：以空气和适量水蒸气为气化剂生成的煤气定义：以空气和适量水蒸气为气化剂生成的煤气主要成分：主要成分： N N2 2，，COCO，，H H2 2，，COCO2 2特点：工业上一般用作燃料特点：工业上一般用作燃料定义：以水蒸气为气化剂生成的煤气定义：以水蒸气为气化剂生成的煤气主要成分：主要成分： H H2 2，，COCO，，COCO2 2，，N N2 2特点：特点：H H2 2和和COCO含量达含量达8585％以上，一般用作化工原料％以上，一般用作化工原料定义：以水蒸气加适量的空气或富氧空气为气化剂生成的煤气定义：以水蒸气加适量的空气或富氧空气为气化剂生成的煤气主要成分：主要成分： H H2 2，，COCO，，N N2 2，，COCO2 2特点：（特点：（H H2 2+CO+CO））=3N=3N2 2（质量），一般用来合成氨（质量），一般用来合成氨10行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 1111 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》煤煤炭炭气气化化原原理理1.1.地面气化技术以燃料在炉内的状况可分为四类，分别为地面气化技术以燃料在炉内的状况可分为四类，分别为 气化、气化、 气化、气化、 气化和熔融床气化。

气化和熔融床气化2. 2. 发生炉煤气根据使用气化剂和煤气的热值不同，一般可分为空气煤气、发生炉煤气根据使用气化剂和煤气的热值不同，一般可分为空气煤气、混合煤气、混合煤气、 、、 等3.3.什么是水煤气、半水煤气？两者有何区别什么是水煤气、半水煤气？两者有何区别. .练习题练习题11行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 1212 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》煤煤炭炭气气化化原原理理1.1.地面气化技术以燃料在炉内的状况可分为四类，分别为沸腾床气化、移地面气化技术以燃料在炉内的状况可分为四类，分别为沸腾床气化、移动床气化、气流床气化和熔融床气化动床气化、气流床气化和熔融床气化2. 2. 发生炉煤气根据使用气化剂和煤气的热值不同，一般可分为空气煤气、发生炉煤气根据使用气化剂和煤气的热值不同，一般可分为空气煤气、混合煤气、混合煤气、 水煤气水煤气 、、 半水煤气半水煤气 等。

等3.3.什么是水煤气、半水煤气？两者有何区别什么是水煤气、半水煤气？两者有何区别 水煤气是以水蒸气为气化剂生成的煤气水煤气是以水蒸气为气化剂生成的煤气 主要成分：主要成分： H H2 2，，COCO，，COCO2 2，，N N2 2 特点：特点：H H2 2和和COCO含量达含量达8585％以上，一般用作化工原料％以上，一般用作化工原料 半水煤气是以水蒸气加适量的空气或富氧空气为气化剂生成的煤气半水煤气是以水蒸气加适量的空气或富氧空气为气化剂生成的煤气 主要成分：主要成分： H H2 2，，COCO，，N N2 2，，COCO2 2 特点：（特点：（H H2 2+CO+CO））=3N=3N2 2（质量），一般用来合成氨（质量），一般用来合成氨练习题答案练习题答案12行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 1313 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》三、煤炭气化原理三、煤炭气化原理一、一、 气化过程的主要化学反应气化过程的主要化学反应 一一次次反反应应C+OC+O2 2→CO→CO2 2 -394.1kJ/mol -394.1kJ/molC+HC+H2 2O≒COO≒CO＋＋H H2 2 +135.0kJ/mol +135.0kJ/molC+1/2OC+1/2O2 2→CO -110.4kJ/mol→CO -110.4kJ/molC+2HC+2H2 2O→COO→CO2 2+2H+2H2 2 +96.6kJ/mol +96.6kJ/molC+2HC+2H2 2≒CH≒CH4 4 -84.3kJ/mol -84.3kJ/molH H2 2+1/2O+1/2O2 2→H→H2 2O -245.31kJ/molO -245.31kJ/molA A 二二次次反反应应C+COC+CO2 2≒2CO +173.3kJ/mol≒2CO +173.3kJ/mol2CO+O2CO+O2 2≒2CO≒2CO2 2 -566.6kJ/mol -566.6kJ/molCO+HCO+H2 2O≒HO≒H2 2+CO+CO2 2 -38.4kJ/mol -38.4kJ/molCO+3HCO+3H2 2≒CH≒CH4 4+H+H2 2O -219.3kJ/molO -219.3kJ/mol3C+2H3C+2H2 2O→CHO→CH4 4+2CO +185.6kJ/mol+2CO +185.6kJ/mol2C+2H2C+2H2 2O→CH4+COO→CH4+CO2 2 +12.2kJ/mol +12.2kJ/mol气气化化主主反反应应煤煤炭炭气气化化原原理理13行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 1414 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》三、三、 煤炭气化原理煤炭气化原理二、二、 气化过程的物理化学基础气化过程的物理化学基础煤煤炭炭气气化化原原理理反反应应历历程程气体反应物向固体气体反应物向固体( (碳碳) )表面转移或扩散。

表面转移或扩散 A 第一步第一步气体反应物被吸附在固体气体反应物被吸附在固体( (碳碳) )表面 A 第二步第二步被吸附的气体反应物在固体被吸附的气体反应物在固体( (碳碳) )表面起反应表面起反应而形成中间配合物而形成中间配合物 A 第三步第三步中间配合物的分解或与气相中到达固体中间配合物的分解或与气相中到达固体( (碳碳) )表表面的气体分子发生反应面的气体分子发生反应 A 第四步第四步反应物从固体反应物从固体( (碳碳) )表面解吸并扩散到气相表面解吸并扩散到气相A 第五步第五步14行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 1515 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》煤煤炭炭气气化化原原理理一、一、 气化用煤种的主要特征气化用煤种的主要特征气化时不黏结，不产生焦油，所生产的煤气中只含有少量气化时不黏结，不产生焦油，所生产的煤气中只含有少量的甲烷，不饱和碳氢化合物极少，但煤气热值较低。

的甲烷，不饱和碳氢化合物极少，但煤气热值较低 无烟煤无烟煤贫煤贫煤焦炭焦炭半焦半焦 A 烟煤烟煤 A 泥炭泥炭 A 褐煤褐煤 A 气气化化煤煤种种 气化时黏结，并且产生焦油，煤气中的不饱和烃、碳氢化气化时黏结，并且产生焦油，煤气中的不饱和烃、碳氢化合物较多，煤气的净化系统较复杂，煤气的热值较高合物较多，煤气的净化系统较复杂，煤气的热值较高 气化时不黏结但产生焦油，加热时不产生胶质体，含有较气化时不黏结但产生焦油，加热时不产生胶质体，含有较高的内在水分和数量不等的腐殖酸，挥发分高，加热时不高的内在水分和数量不等的腐殖酸，挥发分高，加热时不软化，不熔融软化，不熔融泥炭煤中含有大量的腐殖酸，挥发分产率近泥炭煤中含有大量的腐殖酸，挥发分产率近70%70%左右气化时不黏结，但产生焦油和脂肪酸，所生产的煤气中含有化时不黏结，但产生焦油和脂肪酸，所生产的煤气中含有大量的甲烷和不饱和碳氢化合物大量的甲烷和不饱和碳氢化合物煤煤 炭炭性性质质的的影影响响四、气化用煤四、气化用煤15行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 1616 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》一、一、 水分含量对气化的影响水分含量对气化的影响煤煤炭炭气气化化原原理理煤煤 炭炭性性质质的的影影响响煤中的水分存在形式：煤中的水分存在形式：①①外在水分：煤的开采、运输、储存和洗选过程中润湿在煤外在水分：煤的开采、运输、储存和洗选过程中润湿在煤的外表面以及大毛细孔而形成的。

的外表面以及大毛细孔而形成的含有外在水分的煤为应用煤，失去外在水分的煤为风干煤含有外在水分的煤为应用煤，失去外在水分的煤为风干煤②②内在水分：吸附或凝聚在煤内部较小的毛细孔中的水分，内在水分：吸附或凝聚在煤内部较小的毛细孔中的水分，失去内在水分的煤为绝对干燥煤失去内在水分的煤为绝对干燥煤③③结晶水：在煤中以硫酸钙结晶水：在煤中以硫酸钙(CaSO(CaSO4 4·2 H·2 H2 2O)O)、高岭土、高岭土(Al(Al2 2O O3 3·2SiO·2SiO2 2·2H·2H2 2O)O)等形式存在的，通常大于等形式存在的，通常大于200℃200℃以上才以上才能析出 四、气化用煤四、气化用煤- -煤质对气化的影响煤质对气化的影响16行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 1717 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》煤煤炭炭气气化化原原理理二、二、 灰分含量对气化的影响灰分含量对气化的影响煤煤 炭炭性性质质的的影影响响 灰分：煤在灰分：煤在800℃800℃的条件下完全燃烧后的残余物。

即煤中矿物质含量的条件下完全燃烧后的残余物即煤中矿物质含量 组成：硅、铝、铁、镁、钾、钙、硫、磷等元素和以碳酸盐、硅酸盐、组成：硅、铝、铁、镁、钾、钙、硫、磷等元素和以碳酸盐、硅酸盐、硫酸盐和硫化物等形式的盐类硫酸盐和硫化物等形式的盐类 影响：增加运输的费用，降低气化效率，增加炉渣的排出量，增加随影响：增加运输的费用，降低气化效率，增加炉渣的排出量，增加随炉渣排出的碳损耗量，增加气化的各项消耗指标（如氧气、水蒸气和煤的炉渣排出的碳损耗量，增加气化的各项消耗指标（如氧气、水蒸气和煤的消耗指标），而净煤气的产率下降消耗指标），而净煤气的产率下降 对于加压气化，用煤灰分可高达对于加压气化，用煤灰分可高达55%55%左右而不至于影响生产的正常进行左右而不至于影响生产的正常进行这是由于加压操作时，气化剂的浓度高，扩散能力强，能够透过煤灰表面这是由于加压操作时，气化剂的浓度高，扩散能力强，能够透过煤灰表面与碳进行较为完全的反应同时，进入炉中的气化剂的速度也比常压气化与碳进行较为完全的反应同时，进入炉中的气化剂的速度也比常压气化小，在炉内停留时间长，有较长的时间和煤反应小，在炉内停留时间长，有较长的时间和煤反应。

四、气化用煤四、气化用煤- -煤质对气化的影响煤质对气化的影响17行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 1818 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》煤煤炭炭气气化化原原理理三、三、 挥发分含量对气化的影响挥发分含量对气化的影响煤煤 炭炭性性质质的的影影响响 煤在加热时有机质部分裂解、聚合、缩聚，低分子部分呈气态煤在加热时有机质部分裂解、聚合、缩聚，低分子部分呈气态逸出，水分也随着蒸发，矿物质中的碳酸盐分解，逸出二氧化碳等逸出，水分也随着蒸发，矿物质中的碳酸盐分解，逸出二氧化碳等除去水分的部分即为挥发分产率随着变质程度的增高，煤的挥发分除去水分的部分即为挥发分产率随着变质程度的增高，煤的挥发分逐渐降低此外，年轻煤的挥发分产率高，年老煤的低逐渐降低此外，年轻煤的挥发分产率高，年老煤的低 当煤气用做燃料时，要求甲烷含量高、热值大，选用挥发分较当煤气用做燃料时，要求甲烷含量高、热值大，选用挥发分较高的煤做原料；当煤气用做工业生产的合成气时，一般要求使用低挥高的煤做原料；当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，因为变质程度浅发分、低硫的无烟煤、半焦或焦炭，因为变质程度浅( (年轻年轻) )的煤种，的煤种，生产的煤气中焦油产率高，容易堵塞管道和阀门，给焦油分离带来一生产的煤气中焦油产率高，容易堵塞管道和阀门，给焦油分离带来一定的困难，同时也增加含氰废水的处理量。

定的困难，同时也增加含氰废水的处理量四、气化用煤四、气化用煤- -煤质对气化的影响煤质对气化的影响18行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 1919 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》煤煤炭炭气气化化原原理理四、四、 硫分含量对气化的影响硫分含量对气化的影响煤煤 炭炭性性质质的的影影响响 煤中的硫以有机硫和无机硫的形式存在煤在气化时，其中煤中的硫以有机硫和无机硫的形式存在煤在气化时，其中8080％％～～85%85%的硫以的硫以H H2 2S S和和CSCS2 2的形式进入煤气当中，不仅污染环境，而且会影的形式进入煤气当中，不仅污染环境，而且会影响后段工序的运行，如造成催化剂中毒，加重脱硫的负担等所以，响后段工序的运行，如造成催化剂中毒，加重脱硫的负担等所以，气化用燃料中硫含量应是越低越好气化用燃料中硫含量应是越低越好。

五、五、 粒度对气化的影响粒度对气化的影响 煤的粒度不同，将直接影响到气化炉的运行负荷、煤气和焦油的煤的粒度不同，将直接影响到气化炉的运行负荷、煤气和焦油的产率以及气化时的各项消耗指标产率以及气化时的各项消耗指标 1. 1.粒度大小与比表面间的关系：煤的粒径越小，比表面积越大粒度大小与比表面间的关系：煤的粒径越小，比表面积越大四、气化用煤四、气化用煤- -煤质对气化的影响煤质对气化的影响19行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 2020 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》煤煤炭炭气气化化原原理理五、五、 粒度对气化的影响粒度对气化的影响煤煤 炭炭性性质质的的影影响响 2. 2.粒度大小与传热的关系：粒度越大，传热越慢，煤粒内外粒度大小与传热的关系：粒度越大，传热越慢，煤粒内外温差越大，粒内焦油蒸气的扩散和停留时间增加，焦油的热分解加剧。

温差越大，粒内焦油蒸气的扩散和停留时间增加，焦油的热分解加剧 3. 3.粒度与生产能力的关系：煤的粒度太小，当气化速度较大粒度与生产能力的关系：煤的粒度太小，当气化速度较大时，小颗粒的煤有可能被带出气化炉外，从而使炉子的气化效率下降时，小颗粒的煤有可能被带出气化炉外，从而使炉子的气化效率下降气化炉内某一粒径的颗粒被带出气化炉的条件是气化炉内某一粒径的颗粒被带出气化炉的条件是: :气化炉内上部空间气化炉内上部空间气体的实际气流速度大于颗粒的沉降速度气体的实际气流速度大于颗粒的沉降速度 4.4.粒度的大小对各项气化指标的影响：煤的粒度减小，相应粒度的大小对各项气化指标的影响：煤的粒度减小，相应的氧气和水蒸气消耗将增大的氧气和水蒸气消耗将增大四、气化用煤四、气化用煤- -煤质对气化的影响煤质对气化的影响20行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 2121 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》煤煤炭炭气气化化原原理理六、六、 燃料的灰熔点和结渣性对气化的影响燃料的灰熔点和结渣性对气化的影响煤煤 炭炭性性质质的的影影响响 煤炭气化时的灰熔点有两方面的含义，一是气化炉正常操作时，煤炭气化时的灰熔点有两方面的含义，一是气化炉正常操作时，不致使灰熔融而影响正常生产的最高温度，另一个是采用液态排渣的气不致使灰熔融而影响正常生产的最高温度，另一个是采用液态排渣的气化炉所必须超过的最低温度。

灰熔点越高，灰分越难结渣，相反，则灰化炉所必须超过的最低温度灰熔点越高，灰分越难结渣，相反，则灰熔点越低，灰分越易结渣熔点越低，灰分越易结渣 在气化炉的氧化层，由于温度较高，灰分可能熔融成黏稠性物质在气化炉的氧化层，由于温度较高，灰分可能熔融成黏稠性物质并结成大块，这就是结渣性其危害性有下面几点：并结成大块，这就是结渣性其危害性有下面几点： ① ①影响气化剂的均匀分布，增加排灰的困难影响气化剂的均匀分布，增加排灰的困难 ② ②为防止结渣采用较低的操作温度而影响了煤气的质量和产量为防止结渣采用较低的操作温度而影响了煤气的质量和产量 ③ ③气化炉的内壁由于结渣而缩短了寿命气化炉的内壁由于结渣而缩短了寿命四、气化用煤四、气化用煤- -煤质对气化的影响煤质对气化的影响21行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 2222 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》煤煤炭炭气气化化原原理理七、七、 其他性质对气化的影响其他性质对气化的影响煤煤 炭炭性性质质的的影影响响 1 1、煤的黏结性对气化的影响、煤的黏结性对气化的影响 黏结性煤在气化时，使料层的透气性变差，阻碍气体流动，出现黏结性煤在气化时，使料层的透气性变差，阻碍气体流动，出现炉内崩料或架桥现象，使煤料不易往下移动，导致操作恶化。

炉内崩料或架桥现象，使煤料不易往下移动，导致操作恶化 2. 2.煤的反应性对气化的影响煤的反应性对气化的影响 燃料的反应性主要影响气化过程的起始反应温度，反应性越高，燃料的反应性主要影响气化过程的起始反应温度，反应性越高，则发生反应的起始温度越低，则气化温度就低，这有利于甲烷的生成反则发生反应的起始温度越低，则气化温度就低，这有利于甲烷的生成反应，从而降低了氧气的耗量当使用具有相同的灰熔点而活性较高的原应，从而降低了氧气的耗量当使用具有相同的灰熔点而活性较高的原料时，由于气化反应可在较低的温度下进行，容易避免结渣现象料时，由于气化反应可在较低的温度下进行，容易避免结渣现象 3. 3.煤的机械强度和热稳定性对气化的影响煤的机械强度和热稳定性对气化的影响 燃料的机械强度是指抗碎、抗磨和抗压等性能的综合体现机械燃料的机械强度是指抗碎、抗磨和抗压等性能的综合体现机械强度差的煤在进入气化炉后，粉状燃料的颗粒容易堵塞气道，造成炉内强度差的煤在进入气化炉后，粉状燃料的颗粒容易堵塞气道，造成炉内气流分布不均，严重影响气化效率气流分布不均，严重影响气化效率。

煤的热稳定性是指煤在加热时，是否容易碎裂的性质热稳定性煤的热稳定性是指煤在加热时，是否容易碎裂的性质热稳定性差的煤在气化时，伴随气化温度的升高，煤易碎裂成煤末和细粒，对移差的煤在气化时，伴随气化温度的升高，煤易碎裂成煤末和细粒，对移动床内的气流均匀分布和正常流动造成严重的影响动床内的气流均匀分布和正常流动造成严重的影响四、气化用煤四、气化用煤- -煤质对气化的影响煤质对气化的影响22行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 2323 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》煤煤炭炭气气化化原原理理1.1.煤中的水分存在形式有煤中的水分存在形式有 、、 和和 ，从泥炭、褐煤、烟煤，从泥炭、褐煤、烟煤到年轻无烟煤，水分逐渐到年轻无烟煤，水分逐渐 2.2.根据气化用煤的主要特征，气化用煤大致可分为哪几类？根据气化用煤的主要特征，气化用煤大致可分为哪几类？3.3.煤炭气化过程结渣的危害有哪些？煤炭气化过程结渣的危害有哪些？4.4.煤炭气化时的灰熔点的两方面的含义？煤炭气化时的灰熔点的两方面的含义？练习题练习题23行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 2424 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》煤煤炭炭气气化化原原理理1.1.煤中的水分存在形式有煤中的水分存在形式有内在水分内在水分、、外在水分外在水分和和结晶水结晶水，从泥，从泥炭、褐煤、烟煤到年轻无烟煤，水分逐渐炭、褐煤、烟煤到年轻无烟煤，水分逐渐 减少减少 。

2.2.根据气化用煤的主要特征，气化用煤大致可分为哪几类？根据气化用煤的主要特征，气化用煤大致可分为哪几类？ 根据气化用煤的主要特征，将气化用煤大致分为以下四类：根据气化用煤的主要特征，将气化用煤大致分为以下四类： 第一类，气化时不黏结也不产生焦油，代表性原料有无烟煤、焦炭、半第一类，气化时不黏结也不产生焦油，代表性原料有无烟煤、焦炭、半 焦和贫煤焦和贫煤 第二类，气化时黏结并产生焦油，代表性原料有弱黏结或不黏结烟煤第二类，气化时黏结并产生焦油，代表性原料有弱黏结或不黏结烟煤 第三类，气化时不黏结但产生焦油，代表性原料有褐煤第三类，气化时不黏结但产生焦油，代表性原料有褐煤 第四类，以泥炭为代表性原料，气化时不黏结，能产生大量的甲烷第四类，以泥炭为代表性原料，气化时不黏结，能产生大量的甲烷练习题答案练习题答案24行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 2525 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》煤煤炭炭气气化化原原理理3.3.煤炭气化过程结渣的危害有哪些？煤炭气化过程结渣的危害有哪些？ 在气化炉的氧化层，由于温度较高，灰分可能熔融成黏稠性物质并结在气化炉的氧化层，由于温度较高，灰分可能熔融成黏稠性物质并结成大块，这就是结渣性。

其危害性有下面几点：成大块，这就是结渣性其危害性有下面几点： ① ①影响气化剂的均匀分布，增加排灰的困难影响气化剂的均匀分布，增加排灰的困难 ② ②为防止结渣采用较低的操作温度而影响了煤气的质量和产量为防止结渣采用较低的操作温度而影响了煤气的质量和产量 ③ ③气化炉的内壁由于结渣而缩短了寿命气化炉的内壁由于结渣而缩短了寿命4.4.煤炭气化时的灰熔点的两方面的含义？煤炭气化时的灰熔点的两方面的含义？ 煤炭气化时的灰熔点有两方面的含义，一是气化炉正常操作时，不致煤炭气化时的灰熔点有两方面的含义，一是气化炉正常操作时，不致使灰熔融而影响正常生产的最高温度，另一个是采用液态排渣的气化炉所使灰熔融而影响正常生产的最高温度，另一个是采用液态排渣的气化炉所必须超过的最低温度灰熔点越高，灰分越难结渣，相反，则灰熔点越低，必须超过的最低温度灰熔点越高，灰分越难结渣，相反，则灰熔点越低，灰分越易结渣灰分越易结渣练习题答案练习题答案25行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 2626 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》五、气化工艺及气化炉五、气化工艺及气化炉 原原 料：料：固体燃料（无烟煤、焦炭等）固体燃料（无烟煤、焦炭等） 气化剂：气化剂：空气、水蒸气空气、水蒸气 设设 备：备：气化炉气化炉 压压 力：力：常压常压 温温 度：度：高温高温 任任 务：务：制合格的水煤气制合格的水煤气 生生产产特特点点：：气气化化剂剂和和水水蒸蒸气气交交替替与与碳碳反反应应，，燃燃料料层层的的温温度度随随着着空空气气的的加加入入而而逐逐渐渐升升高高，，随随着着水水蒸蒸气气的的加加入入而而逐逐渐渐减减低低，，呈呈周周期性变化。

生成煤气的组成和数量也呈周期性变化期性变化生成煤气的组成和数量也呈周期性变化一、一、 固定床间歇制气工艺固定床间歇制气工艺26行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 2727 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》（一）化学反应（一）化学反应 以空气为气化剂，碳与氧之间发生的独立化学反应以空气为气化剂，碳与氧之间发生的独立化学反应：： 以水蒸气为气化剂，碳与水蒸气之间发生的化学反应：以水蒸气为气化剂，碳与水蒸气之间发生的化学反应：五、气化工艺及气化炉五、气化工艺及气化炉27行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 2828 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》三、固定床间歇法制水煤气方法三、固定床间歇法制水煤气方法 固定床间歇气化法是国内合成甲醇装置广泛采用的方法，大多固定床间歇气化法是国内合成甲醇装置广泛采用的方法，大多数合成氨联产甲醇的原料气也用固定床间歇气化法生产。

数合成氨联产甲醇的原料气也用固定床间歇气化法生产 1、煤气炉内燃料层的分区、煤气炉内燃料层的分区 干燥区、干馏区、气化层（还原层，氧化层）灰渣层见图干燥区、干馏区、气化层（还原层，氧化层）灰渣层见图 2、水煤气生产的工作循环、水煤气生产的工作循环 一一个个工工作作循循环环：：从从上上一一次次送送入入空空气气开开始始，，到到下下一一次次再再送送入入空空气气止 循环周期：一个工作循环所用的时间循环周期：一个工作循环所用的时间五、气化工艺及气化炉五、气化工艺及气化炉28行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 2929 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》图图2-2 固定床煤气发生炉简图固定床煤气发生炉简图29行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 3030 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》图图2-3 煤气炉内燃料层分区煤气炉内燃料层分区 30行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 3131 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》 每个工作循环分为六个阶段：每个工作循环分为六个阶段：吹风吹风、、蒸汽吹净蒸汽吹净、、一次蒸汽上一次蒸汽上吹吹、、蒸汽下吹蒸汽下吹、、二次蒸汽上吹二次蒸汽上吹与与蒸汽吹净蒸汽吹净。

①①吹风阶段：吹风阶段：提高炉温，蓄积热量，为气化反应提供条件提高炉温，蓄积热量，为气化反应提供条件 25% ~30%））②②蒸汽吹净阶段：蒸汽吹净阶段：将上阶段末期炉上残余的含氮高的吹风气赶出系统，降低水煤将上阶段末期炉上残余的含氮高的吹风气赶出系统，降低水煤 气中氮气含量，提高有效气体质量气中氮气含量，提高有效气体质量 （（ 1%））③③蒸汽一次上吹制气阶段：蒸汽一次上吹制气阶段：制取高质量的水煤气制取高质量的水煤气 （（ 25% ））④④蒸汽下吹制气阶段：蒸汽下吹制气阶段：制取水煤气，稳定气化层，减少热损失制取水煤气，稳定气化层，减少热损失 40% ））⑤⑤蒸汽二次上吹制气阶段：蒸汽二次上吹制气阶段：置换炉底水煤气，避免空气与煤气在炉内接触而爆置换炉底水煤气，避免空气与煤气在炉内接触而爆 炸，为下一步吹风做准备，同时生产一定的水煤气炸，为下一步吹风做准备，同时生产一定的水煤气 7 ~10%））⑥⑥空气吹净阶段：空气吹净阶段：回收炉顶残余的水煤气，提高炉温回收炉顶残余的水煤气，提高炉温。

1% ~2%））31行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 3232 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》图2－4 固定床煤气发生炉的工艺流程32行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 3333 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》 氧气氧气—水蒸气连续气化法水蒸气连续气化法 氧氧气气- -水水蒸蒸气气连连续续气气化化法法可可很很有有效效的的降降低低氮氮气气含含量量，，大大大大提提高高有有效效气气体体成成分分，，从从而而提提高高经经济济效效益益另另外外，，若若气气化化剂剂用用氧氧气气生生产产水水煤煤气气，，则则可可减少吹风气放空造成的环境污染，符合环保的政策要求。

减少吹风气放空造成的环境污染，符合环保的政策要求1 1、固定床加压气化法（鲁奇加压煤气化）、固定床加压气化法（鲁奇加压煤气化） ①①．气化的原理及生产工艺．气化的原理及生产工艺 鲁鲁奇奇加加压压煤煤气气化化工工艺艺采采用用德德国国鲁鲁奇奇公公司司的的MARK-IVMARK-IV型型移移动动床床加加压压气气化炉有供开、停车用的公用的冷、热火炬系统和煤锁、气柜系统有供开、停车用的公用的冷、热火炬系统和煤锁、气柜系统33行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 3434 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》 鲁鲁奇奇气气化化炉炉为为立立式式圆圆筒筒形形构构造造，，是是加加压压气气化化炉炉，，主主要要壳壳体体部部分分为为双双层层水水夹夹套套将将锅锅炉炉给给水水注注入入水水夹夹套套来来回回收收，，从从气气化化炉炉散散发发的的热热量量产产生生中中压压蒸蒸汽汽，，作作为为气化剂的一部分返回气化炉系统。

气化剂的一部分返回气化炉系统 炉炉顶顶装装有有供供加加煤煤用用的的煤煤锁锁，，以以便便向向炉炉中中加加入入筛筛分分后后的的煤煤，，由由动动力力装装置置驱驱动动布布煤器把加入的煤均匀分布在煤床上煤器把加入的煤均匀分布在煤床上 气气化化炉炉的的底底部部装装有有由由动动力力装装置置驱驱动动的的炉炉箅箅及及灰灰刮刮刀刀，，用用来来排排出出产产生生的的灰灰渣渣灰灰渣渣落落入入灰灰锁锁内内，，灰灰锁锁是是气气化化炉炉的的组组成成部分 从从气气化化炉炉底底部部引引入入蒸蒸汽汽和和氧氧气气，，与与煤煤进进行行气气化化反反应应，，通通过过旋旋转转的的炉炉箅箅把把蒸蒸汽汽和和氧氧气气分分布布到到煤煤床床内内炉炉箅箅支支撑撑着着煤煤床床，，并并连连续续旋旋转转以以保保证证均均匀匀不不断断地地排排出出产产生生的灰渣 Lurgi式加压气化炉式加压气化炉34行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 3535 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》 随着蒸汽和氧气的向上流动，煤床内可以表征为五个不同的区段，从随着蒸汽和氧气的向上流动，煤床内可以表征为五个不同的区段，从底部向上到顶部，分别是灰渣层、第一反应层底部向上到顶部，分别是灰渣层、第一反应层( (碳的燃烧层，供应气化碳的燃烧层，供应气化所需的热量所需的热量) )、第二反应层、干馏层、第二反应层、干馏层( (脱除挥发分脱除挥发分) )和干燥层。

当煤通过和干燥层当煤通过床层下降时，煤中的一些挥发分首先被脱除，然后剩余的碳被气化并烧床层下降时，煤中的一些挥发分首先被脱除，然后剩余的碳被气化并烧掉从气化炉底部把灰渣排至灰锁内，接着外送处置从气化炉底部把灰渣排至灰锁内，接着外送处置 气化炉生成的粗煤气从炉顶离去气化炉生成的粗煤气从炉顶离去1 1）灰层：最底部灰层：最底部2 2）第一反应层）第一反应层( (燃烧层燃烧层) )第一反应层由底层正在燃烧着的炭组成这一层为紧接着上面的第二第一反应层由底层正在燃烧着的炭组成这一层为紧接着上面的第二反应层提供热量和二氧化碳其中的主要反应是碳和氧气的放热反应：反应层提供热量和二氧化碳其中的主要反应是碳和氧气的放热反应： C+OC+O2 2=CO=CO2 2 2C+O 2C+O2 2=2CO=2CO35行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 3636 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》（（3 3）第二反应层（气化层））第二反应层（气化层）炭炭( (刚脱除挥发分的煤刚脱除挥发分的煤) )同蒸汽和热的燃烧产物相接触。

主反应物是炭同蒸汽和热的燃烧产物相接触主反应物是炭同水蒸气、同水蒸气、COCO2 2相结合而生成的相结合而生成的COCO和和H H2 2的吸热反应高温有利于生成的吸热反应高温有利于生成COCO和和H H2 2，而较低温度则有利于生成，而较低温度则有利于生成COCO2 2和和CHCH4 44 4）干馏层（脱挥发分区））干馏层（脱挥发分区） 当煤进一步被加热时，在低于当煤进一步被加热时，在低于200℃200℃的温度下，煤中吸附的的温度下，煤中吸附的COCO2 2和和CHCH4 4被驱出在被驱出在200℃200℃以上时才开始煤本身的热分解，同时煤中的有机硫分以上时才开始煤本身的热分解，同时煤中的有机硫分解，并转化成硫化氢和其他化合物在解，并转化成硫化氢和其他化合物在500℃500℃以上时，从煤中分解出大以上时，从煤中分解出大量的焦油和气态烃类，同时氨和氧化物的分解也开始随着温度的进一量的焦油和气态烃类，同时氨和氧化物的分解也开始随着温度的进一步提高，煤的热解作用将放出大量的氢，生成介于半焦和冶金焦之间的步提高，煤的热解作用将放出大量的氢，生成介于半焦和冶金焦之间的中温焦煤的热解的结果，使煤分解为三类分子：小分子－气体，中等中温焦。

煤的热解的结果，使煤分解为三类分子：小分子－气体，中等分子－焦油，大分子－焦炭分子－焦油，大分子－焦炭36行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 3737 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》（（5 5）干燥层）干燥层 加到反应器的原料煤，同热的产品煤气相接触，煤中的水分被驱出加到反应器的原料煤，同热的产品煤气相接触，煤中的水分被驱出离开气化炉的煤气温度视煤种及炉型而不同，一般为离开气化炉的煤气温度视煤种及炉型而不同，一般为300℃300℃～～700℃700℃从炉顶进来的煤以极快的速率被加热，使从煤衍生的油和焦油发生裂解从炉顶进来的煤以极快的速率被加热，使从煤衍生的油和焦油发生裂解和聚合反应而生成粘稠的重质焦油和沥青，这样激烈的干馏，也会使煤和聚合反应而生成粘稠的重质焦油和沥青，这样激烈的干馏，也会使煤发生爆裂并产生大量煤尘，由产品煤气带出气化炉。

发生爆裂并产生大量煤尘，由产品煤气带出气化炉大型的加压气化炉内各床层的高度和温度的分布大型的加压气化炉内各床层的高度和温度的分布床层名称高度(自炉箅算起)/mm温度/℃灰渣层0~300450燃烧层300~6001000~1100气化层600~1100850~1000甲烷层1100~2200550~800干馏层2200~2700350~550干燥层2700~350035037行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 3838 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》煤煤炭炭气气化化原原理理1.1.总的来说，气化炉基本上由三大部分组成，分别是总的来说，气化炉基本上由三大部分组成，分别是 系统、系统、 部分和部分和 系统。

系统2.2.对固定床来说，气化炉对固定床来说，气化炉 温度必须高于煤气的温度必须高于煤气的 温度温度3.3.德士古煤炭气化工艺主要包括德士古煤炭气化工艺主要包括 、、 、、 、、 等4.4.湿法制取水煤浆方法有湿法制取水煤浆方法有 和和 5.5.简述移动床气化炉内的燃料分层情况，并说明各层主要作用？简述移动床气化炉内的燃料分层情况，并说明各层主要作用？6.6.煤气发生炉设水夹套的目的是什么？煤气发生炉设水夹套的目的是什么？练习题练习题38行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 3939 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》煤煤炭炭气气化化原原理理1.1.总的来说，气化炉基本上由三大部分组成，分别是总的来说，气化炉基本上由三大部分组成，分别是 加煤加煤 系统、系统、炉身炉身 部分和部分和 排渣排渣 系统。

系统2.2.对固定床来说，气化炉对固定床来说，气化炉 顶部顶部 温度必须高于煤气的温度必须高于煤气的 露点露点 温度温度3.3.德士古煤炭气化工艺主要包括德士古煤炭气化工艺主要包括 水煤浆制备、气化过程、水煤浆制备、气化过程、 等4.4.湿法制取水煤浆方法有湿法制取水煤浆方法有 湿式球磨法湿式球磨法 和和 练习题答案练习题答案5.5.煤气发生炉设水夹套的目的是什么？煤气发生炉设水夹套的目的是什么？ 保护炉体，回收余热，副产蒸汽保护炉体，回收余热，副产蒸汽39行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 4040 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》煤煤炭炭气气化化原原理理5.5.简述移动床气化炉内的燃料分层情况，并说明各层主要作用？简述移动床气化炉内的燃料分层情况，并说明各层主要作用？（（1 1）灰层：最底部。

保护炉痹，预热气化剂，均匀布气）灰层：最底部保护炉痹，预热气化剂，均匀布气（（2 2）第一反应层）第一反应层( (燃烧层燃烧层) )：由底层正在燃烧着的炭组成这一层为紧接：由底层正在燃烧着的炭组成这一层为紧接着上面的第二反应层提供热量和二氧化碳着上面的第二反应层提供热量和二氧化碳3 3）第二反应层（气化层）：炭）第二反应层（气化层）：炭( (刚脱除挥发分的煤刚脱除挥发分的煤) )同蒸汽和热的燃烧同蒸汽和热的燃烧产物相接触反应生成的产物相接触反应生成的COCO和和H2H24 4）干馏层（脱挥发分区）：）干馏层（脱挥发分区）： 在该层，煤中吸附的在该层，煤中吸附的CO2CO2和和CH4CH4被驱出煤被驱出煤本身发生热分解，煤中的有机硫分解，并转化成硫化氢和其他化合物从本身发生热分解，煤中的有机硫分解，并转化成硫化氢和其他化合物从煤中分解出大量的焦油和气态烃类，同时氨和氧化物的分解也开始随着煤中分解出大量的焦油和气态烃类，同时氨和氧化物的分解也开始随着温度的进一步提高，煤的热解作用将放出大量的氢，生成介于半焦和冶金温度的进一步提高，煤的热解作用将放出大量的氢，生成介于半焦和冶金焦之间的中温焦。

煤的热解的结果，使煤分解为三类分子：小分子－气体，焦之间的中温焦煤的热解的结果，使煤分解为三类分子：小分子－气体，中等分子－焦油，大分子－焦炭中等分子－焦油，大分子－焦炭5 5）干燥层）干燥层 加炉顶到反应器的原料煤，同热的产品煤气相接触，以极快加炉顶到反应器的原料煤，同热的产品煤气相接触，以极快的速率被加热，煤中的水分被驱出但这样激烈的干燥，也会使煤发生爆的速率被加热，煤中的水分被驱出但这样激烈的干燥，也会使煤发生爆裂并产生大量煤尘，由产品煤气带出气化炉裂并产生大量煤尘，由产品煤气带出气化炉练习题答案练习题答案40行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 4141 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》 硫化物存在的对甲醇生产工艺、设备、产品质量都有严重的影响，硫化物存在的对甲醇生产工艺、设备、产品质量都有严重的影响，故需脱除，指标越低越好。

故需脱除，指标越低越好 甲醇原料气中的硫是以各种形态的含硫化合物存在的，如硫化氢、甲醇原料气中的硫是以各种形态的含硫化合物存在的，如硫化氢、硫氧化碳、二硫化碳、硫醇、硫醚、环状硫化物等性质如下：硫氧化碳、二硫化碳、硫醇、硫醚、环状硫化物等性质如下：1.1.硫化氢硫化氢(H(H2 2S)S) 无色气体，有毒，溶于水呈酸性，与碱作用生成盐，可被碱性溶液无色气体，有毒，溶于水呈酸性，与碱作用生成盐，可被碱性溶液脱除，能与某些金属氧化物作用，氧化锌脱硫就是利用这一性质脱除，能与某些金属氧化物作用，氧化锌脱硫就是利用这一性质2.2.硫氧化碳硫氧化碳(COS)(COS) 无色无味气体，微溶于水，与碱作用缓慢生成不稳定盐，高温下与无色无味气体，微溶于水，与碱作用缓慢生成不稳定盐，高温下与水蒸气作用转化为硫化氢与二氧化碳水蒸气作用转化为硫化氢与二氧化碳六、脱硫六、脱硫41行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 4242 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》3.3.二硫化碳二硫化碳(CS(CS2 2) ) 常温常压下为无色液体，易挥发，难溶于水，可与碱溶液作用，可常温常压下为无色液体，易挥发，难溶于水，可与碱溶液作用，可与氢作用，高温下与水蒸气作用转化为硫化氢与二氧化碳。

与氢作用，高温下与水蒸气作用转化为硫化氢与二氧化碳4.4.硫醇硫醇(RSH(RSH，， R R为烷基为烷基) ) 甲醇原料气中的硫醇主要是甲硫醇甲醇原料气中的硫醇主要是甲硫醇CHCH3 3SHSH与乙硫醇与乙硫醇C C2 2H H5 5SHSH，不溶于，不溶于水，其酸性比相应的醇类强，能与碱作用，可被碱吸收水，其酸性比相应的醇类强，能与碱作用，可被碱吸收 5.5.硫醚硫醚(RSR)(RSR) 最典型的是二甲硫醚（最典型的是二甲硫醚（CHCH3 3））2S2S，是无气味的中性气体，性质较稳，是无气味的中性气体，性质较稳定，定，400℃400℃以上才分解为烯烃与硫化氢以上才分解为烯烃与硫化氢6.6.噻吩噻吩(C(C4 4H H4 4S)S) 物理性质与苯相似，有苯的气味，不溶于水，性质稳定，加热至物理性质与苯相似，有苯的气味，不溶于水，性质稳定，加热至500℃500℃也难分解，是最难脱除的硫化物也难分解，是最难脱除的硫化物42行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 4343 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》 气体脱硫方法可分为两类：干法脱硫，湿法脱硫。

气体脱硫方法可分为两类：干法脱硫，湿法脱硫 干法脱硫设备简单，但反应速率较慢，设备比较庞大，且硫容量有干法脱硫设备简单，但反应速率较慢，设备比较庞大，且硫容量有限，常需多个设备切换操作限，常需多个设备切换操作 湿法脱硫分为物理吸收法、化学吸收法与直接氧化法湿法脱硫分为物理吸收法、化学吸收法与直接氧化法 物理吸收法应选择硫化物溶解度大的有机溶剂为吸收剂，加压吸物理吸收法应选择硫化物溶解度大的有机溶剂为吸收剂，加压吸收，减压解吸富液，溶剂循环使用，解吸的硫化物需二次加工收，减压解吸富液，溶剂循环使用，解吸的硫化物需二次加工 化学吸收法则选用弱碱性溶液为吸收剂，吸收时伴有化学反应，富化学吸收法则选用弱碱性溶液为吸收剂，吸收时伴有化学反应，富液升温再生循环使用，再生的硫化物也需二次加工回收液升温再生循环使用，再生的硫化物也需二次加工回收 直接氧化法的吸收剂为碱性溶液，溶液中加裁体起催化作用，被吸直接氧化法的吸收剂为碱性溶液，溶液中加裁体起催化作用，被吸收的硫化氢氧化为硫磺，溶液再生循环使用收的硫化氢氧化为硫磺，溶液再生循环使用43行业材料行业材料 2024/7/232024/7/23 4444 《《煤炭气化工艺煤炭气化工艺》》煤煤炭炭气气化化原原理理1.1.气化强度的两种表示方法分别为气化强度的两种表示方法分别为q1=q1= ，，q2= q2= 。

2.2.水蒸汽分解率水蒸汽分解率ηη水水= = 3.3.碳一化合物是指分子中仅含有一个碳原子的化合物，如碳一化合物是指分子中仅含有一个碳原子的化合物，如 等（任举等（任举三例）4.4.粗煤气中有哪些主要有害成分？它们有哪些危害？粗煤气中有哪些主要有害成分？它们有哪些危害？练习题练习题44行业材料行业材料。