什么是煤气化

煤气化工艺的分类：

• 原料：煤粉、碎煤、水煤浆；
• 气化床：流化床、流化床、固定床；
• 固定床以块煤（15-50mm）为原料；
• 流化床采用碎煤（小于10mm）作为原料；
• 气流床采用粒度小于0.1mm的煤粉为原料制成；

不同气化工艺生产粗气组分概况表

什么是低温甲醇洗

低温甲醇洗工艺：采用冷甲醇作为吸收溶剂，利用甲醇在低温下对酸性气体溶解度大的特点，脱除原料气中的酸性气体，主要为CO2和H2S。
低温甲醇洗是20世纪50年代初林德和鲁奇公司共同开发的脱除原料气中酸性气体的方法，1954年在南非煤加压气化工业中首次用于气体净化。

• 低温甲醇洗工艺包供应商包括林德、鲁奇、大连理工大学等；
• 气化工艺流程多种多样，可分为固定床、流化床、沸腾床三类；
• 低排放气体是否具有余热回收价值的判定主要考虑废气中CH4含量；
• CH4浓度取决于气化工艺，固定床气化工艺包括鲁奇炉、BGL炉等；

废气性质

补氧空气量的测定

• LM为混合气体爆炸下限，%
• Li为组分i的爆炸下限，%
• Vi为某一可燃组分占可燃组分体积分数，%

通常设计时不考虑惰性气体的影响，计算废气的爆炸下限，并根据废气浓度与25% LEL的关系确定空气稀释比。这种计算可以保证本质安全，但废气量相对较大。

由于低温甲醇洗尾气N2中含有大量惰性气体CO2，少量可燃成分，
根据含有n种可燃气体和p种惰性气体的混合气体的计算方法，可以判定低品位可燃气体与惰性气体混合废气不易燃、不易爆。

因此低温甲醇洗废气没有爆炸上限和下限。
低温甲醇洗废气补风量可根据完全氧化后烟气含氧量大于3%确定。

混合废气在空气中的燃烧性计算过程

① 物料衡算

② 热平衡

典型工程案例

形势分析

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.

工艺路线

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;

主装置采用单台27万风量旋转阀RTO，方形布置，配备3个旋转式布风阀，36个蓄热室

• 综合治疗：
  配备27万风量旋转式RTO，聚甲醛尾气与空气混合补氧
  余热利用：46t/h、5.1MPa饱和蒸汽
  
• 环保标准：
  非甲烷总烃排放量<50mg/m³，年减排碳排放约86万吨；
  
• 投资回收期： 3年

安全性分析

1. 复杂控制/链简报
2. HAZOP分析
3. SIL 评级

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

考虑惰性气体对爆炸下限的影响

仅考虑供氧，供气量10万，总风量22万

1、空气背景，900℃爆炸下限为25%LEL；
2、惰性背景，常温下不燃不爆，但是高温下呢？

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

√ 主要经济指标