Что такое газификация угля

Классификация процессов газификации угля:

• Сырье: угольная пыль, дробленый уголь, водоугольная суспензия;
• Газификационный слой: псевдоожиженный слой, кипящий слой, неподвижный слой;
• В качестве сырья используется кускового угля (15-50 мм);
• В качестве сырья для псевдоожиженного слоя используется измельченный уголь (менее 10 мм);
• В качестве сырья для воздушного потока используется пылевидный уголь (менее 0,1 мм);

Обзорная таблица компонентов сырого газа, полученных различными процессами газификации

Что такое низкотемпературная промывка метанолом?

Процесс промывки метанолом при низкой температуре: использование холодного метанола в качестве абсорбирующего растворителя с использованием высокой растворимости метанола в кислых газах при низких температурах для удаления кислых газов из исходного газа, в основном CO2 и H2S.
Низкотемпературная промывка метанолом — метод, совместно разработанный компаниями Linde и Lurgi в начале 1950-х годов для удаления кислых газов из сырьевых газов. В 1954 году он был впервые использован для очистки газа в процессе газификации угля под давлением в Южной Африке.

• Поставщиками комплектов оборудования для низкотемпературной промывки метанолом являются Linde, Lurgi, Даляньский технологический университет и т. д.;
• Существуют различные процессы газификации, которые можно разделить на три категории: с неподвижным слоем, с псевдоожиженным слоем и с псевдоожиженным слоем;
• При определении того, имеет ли газ с низким уровнем выбросов значение рекуперации остаточного тепла, в первую очередь учитывается содержание CH4 в выхлопном газе;
• Концентрация CH4 зависит от процесса газификации, а процессы газификации с неподвижным слоем включают печь Lurgi, печь BGL и т. д.;

Свойства отходящих газов

Определение объема воздуха для подачи кислорода

• LM — нижний предел взрываемости газовой смеси, %
• Li – нижний предел взрываемости компонента i,%
• Vi — объемная доля определенного горючего компонента в горючем компоненте,%

Обычно при проектировании без учёта влияния инертных газов нижний предел взрываемости отработавших газов рассчитывается, а коэффициент разбавления воздухом определяется на основе соотношения между концентрацией отработавших газов и НПВ 25%. Такой расчёт может обеспечить искробезопасность, но объём отработавших газов относительно велик.

В связи с наличием большого количества инертного газа CO2 в отходящих газах низкотемпературной промывки метанола N2, небольшое количество горючих компонентов,
По методике расчета для смеси, содержащей n горючих газов и p инертных газов, можно определить, что низкосортный смешанный отработавший газ горючих и инертных газов негорюч и невзрывоопасен.

Таким образом, отходящие газы от низкотемпературной промывки метанолом не имеют верхнего и нижнего пределов взрываемости.
Количество воздуха, подпитывающего отходящие газы низкотемпературной промывки метанола, можно определить, исходя из содержания кислорода в дымовых газах после полного окисления, превышающего 3%.

Расчет процесса горючести смеси отработавших газов в воздухе

① Материальный баланс

② Тепловой баланс

Типичные инженерные случаи

Анализ ситуации

Xinye Energy Chemical’s 525,000 tons/year methanol unit uses crushed coal pressurized gasification technology. In addition to the main components CO2 and N2, the low-temperature methanol washing exhaust gas also contains methane, non-methane total hydrocarbons, CO, methanol, etc. This exhaust gas is currently discharged through the boiler chimney. According to environmental protection requirements, VOCs removal treatment is required. In addition, the polyoxymethylene unit also has three exhaust gases that need to be treated.

Маршрут процесса

Based on the characteristics of combustible components in exhaust gas, our engineers have decided to adopt the treatment technology route of “RTO purification+medium pressure steam waste heat boiler for heat recovery”; According to our company’s unique “Le Chater&Inert Gas Correction Theory Safety Air Distribution Algorithm”, we have decided to select a 270000 air volume rotary valve RTO, with an oxygen content of 5% in the exhaust gas after incineration; Simultaneously select a 5.1MPa/46T steam boiler with a 120 meter end chimney design to reduce the impact of exhaust emissions on the factory environment;

Основное устройство оснащено одним поворотным клапаном RTO с объемом воздуха 270 000, квадратной компоновки, оснащенным 3 поворотными воздухораспределительными клапанами и 36 камерами хранения тепла.

• Комплексное лечение:
  Оснащен роторным РТО объемом 270 000 воздуха, полиоксиметиленовый остаточный газ смешивается с воздухом для подачи кислорода
  Использование отходящего тепла: 46 т/ч, 5,1 МПа насыщенного пара
  
• Стандарты охраны окружающей среды:
  общие выбросы неметановых углеводородов <50 мг/м³, годовое сокращение выбросов углерода около 860 000 тонн;
  
• Срок окупаемости: 3 года

Анализ безопасности

1. Комплексный контроль/инструктаж по цепочке
2. Анализ HAZOP
3. Рейтинг SIL

Innovation 1— Breakthrough in the lower explosion limit under inert conditions

Рассмотрим влияние инертного газа на нижний предел взрываемости.

Если учитывать только запас кислорода, запас воздуха составит 100 000, а общий объем воздуха — 220 000.

1. Фон воздуха, нижний предел взрываемости при 900 ℃ составляет 25%LEL;
2. Инертный фон, негорючий и невзрывоопасный при комнатной температуре, но при высокой температуре?

Innovation 2— Design and application of square RTO structure with large air volume

√ Основные экономические показатели