PKM加压气化培训手册

PKM加压气化培训手册中煤龙化化工公司人力资源部编制二0一二年八月企业文化圣火精神：工作上求实业务上求精标准上求高管理上求严讲科学严谨讲团队协作讲拼搏奉献讲发展创新参加《PKM加压气化培训手册》丛书审核领导：高鹏飞参加手册起草人员：施宝春、郎晓东引言：煤炭是我国的主要能源，也是重要的化工原料。我国煤炭产量近七亿吨，约占总能耗的70%。煤炭是一种固态物质，储运和使用既不方便，燃烧和反应也难完全，而且又污染了环境，加强煤炭转化为煤气或合成原料气等洁净的二次能源，减少或改变煤直接燃烧的状况，不仅可以大大提高其利用效率和燃烧效能，而且可以根本改善环境条件，减少了乃至消灭污染。《PKM加压气化培训手册》丛书总结二十年PKM加压气化炉运行经验，并与其他气化方法对比，简单介绍了工艺原理、工艺流程，设备构造并列举大量案例分析、实训题目等，其中案例分析着重列举了二十年所发生的各类生产运行中的事故，对发生的原因、吸取的经验教训和事后的防范措施做了较详实的介绍，对从事煤化工的同行来说是一本难得的经验之书、借鉴之书。编著此书，1、注意调整引言部分措辞方法、语言结构与逻辑顺序，叙述中心要一致。2、本书正文部分文字内容较多，应适当添加图片或流程图，如图片选材有困难，请在图片添加处添加如下形状，并标明添加内容。3、更改添加部分只供编者做形式参考，具体内容请编者根据全书内容，自行编辑。加压气化图目录第一章煤炭加压气化理论基础......................8一、煤炭加压气化简介.....................................................9二、鲁奇碎煤加压气化的发展..............................................12三、加压气化反应的物理化学基础..........................................15四、加压气化过程及反应..................................................19五、煤的性质对加压气化的影响............................................21六、生产操作条件的影响..................................................30案例分析................................................................35分享与讨论（作业）：.....................................................37相关链接................................................................38本章小结：..............................................................39第二章PKM加压气化.............................40一、造气分厂PKM加压气化装置............................................41二、PKM加压气化........................................................41三、PKM加压气化参数控制................................................50案例分析................................................................54分享与讨论（作业）：.....................................................55相关链接................................................................57本章小结：..............................................................57第三章PKM加压气化炉的构造及附属设备............58一、煤锁................................................................59二、气化炉..............................................................61三、排灰系统............................................................64四、废热锅炉0060.......................................................64五、喷淋洗涤器0050.....................................................64六、灰蒸汽喷淋冷却器0160...............................................64七、酚水罐0240.........................................................64八、酚水收集槽0230.....................................................64九、闪蒸槽0220.........................................................64十、冷凝液收集槽0260...................................................64案例分析................................................................64分享与讨论（作业）：.....................................................65相关链接................................................................67本章小结：..............................................................68第四章PKM加压气化炉的操作管理.................69一、PKM加压气化炉开车与点火............................................70二、日常运行............................................................70三、气化炉停车及特殊操作................................................70四、现场管理............................................................70五、安全生产管理........................................................70案例分析................................................................73分享与讨论（作业）：.....................................................74相关链接................................................................76本章小结：..............................................................77题库....................................................................78第一章煤炭加压气化理论基础本章简介：1、煤炭加压气化简介2、加压气化的发展3、加压气化反应的物理化学基础4、加压气化的反应5、煤的性质对加压气化的影响6、生产操作条件的影响第一章煤炭加压气化理论基础一、煤炭加压气化简介1、煤的气化的定义气化过程是煤炭的一个热化学加工过程。它是以煤或煤焦为原料，以氧气（空气、富氧或工业纯氧）、水蒸气或氢气等作气化剂（或称气化介质），在高温条件下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为可燃性气体的工艺过程。气化时所得的可燃气体称为煤气，进行气化的设备称为煤气发生炉。2、煤的各种气化方法（1）根据气化压力的不同：煤的气化方法一般分为常压气化和加压气化。常压气化的煤气发热值较低，在采用间歇法生产水煤气时，发热值也仅有2500千卡/标米3左右，要进一步使发热值提高是十分困难和不经济的。因此，这种气化方法达不到城市煤气的质量要求，仅作为一些工厂内的气体燃料和生产合成氨的原料气。为了解决上述问题，加压气化法就因运而生。（2）根据气化原料的粒度及其运动方式：煤的气化方法可分为移动床、流化床和气流床法。在这些气化方法中，按照加热方式，又可分为外热式、内热式、自热式和热载体式等；按照排渣的方式，又可分为固态排渣和液态排渣；按照气-固接触方式，又可分为逆流操作和并流操作。3、鲁奇式加压气化法及其特点鲁奇加压气化法是一个自热式、逆流移动床生产工艺，采用氧气-水蒸气或空气-水蒸气为气化剂，在2.0～3.0MPa的压力和900～1100℃的温度条件下对煤炭进行气化，制得的煤气经脱除二氧化碳后的发热值在4000千卡/标米3左右。鲁奇炉的生产方式主要有固态排渣和液态排渣两种。鲁奇式加压气化法与其它气化法比较，有如下优点：（1）原料方面①可以采用灰熔点较低的煤；②可以采用粒度较小（一般在5～25毫米）的煤，对煤的机械强度和热稳定性的要求较低；③可采用一些水分较高（例如20～30%）和灰分较高（例如30%）的劣质煤，并生产出优质的城市煤气，这在其它一些气化方法中是难以是实现的；④近年来，经过改进的鲁奇炉，已能气化一般粘结性和稍强粘结性的煤，这就大大地扩大了气化用煤的选择范围；⑤耗氧量低，在20公斤/厘米2的压力下气化所需的氧气量仅为常压气化时的1/3～2/3，压力更高还可降低；（2）生产过程方面①气化炉的生产能力高。如以水分为20～25%的褐煤来说，气化炉的操作强度在2500公斤/米2·时左右，这要比一般常压气化炉高4～6倍；②气化过程是连续进行的，有利于实现自动化；③产气压力高，可以缩小设备和管道的尺寸，降低单位产气量的金属消耗量和减少投资；（3）气化产物方面①可以得到各种有价值的焦油和轻质油副产品，前者产率近于低温干馏（例如以煤的可燃物计算达8～9%）,后者的产率甚至比低温干馏还多；②压力高的煤气也易于净化处理，副产品的回收率比较高；③通过改变气化压力和气化剂的汽氧比等条件，以及通过对气化炉生产的煤气净化加工处理后，几乎可以制得H2/CO各种不同比例的化工合成原料气，从而大大地发挥了加压气化技术的应用范围。（4）煤气输送方面①可以降低动力消耗。据计算，在30公斤/厘米2的压力下用氧-水蒸气混合物作为气化剂时，所需压缩的氧气，约占所制得的煤气体积的14～15%，这比常压造气后再压缩到30公斤/厘米2几乎可节省动力2/3。②煤气从加压气化炉中出来时所具有的压力可以被利用于远距离输送（或用于化工合成），在20公斤/厘米2压力下气化时，中间不用再设立加压站，便可将煤气输送到150公里以外的地区。因此，一些煤气生产厂可以设立在矿区附近，从而减少了煤的运输费用。鲁奇加压气化法缺点：①除具有的高压工厂所固有的复杂性以外，固态排渣的鲁