煤制气基础知识..ppt

**煤制气基础知识** 煤制气，也称为煤炭气化，是将煤炭转化为可燃气体，如一氧化碳（CO）、氢气（H2）和甲烷（CH4）等的过程。这一技术广泛应用于能源生产、化工原料制造等多个领域。在煤制气的过程中，煤炭与特定的气化剂在高温和适当压力下进行化学反应，生成的煤气具有较高的化学活性和燃烧效率。 **一、基本概念** 1. **煤的反应性**：煤的反应性是指在一定条件下，煤与不同气化介质（如二氧化碳、氧气、水蒸气和氢气）发生化学反应的能力。反应性强的煤在气化和燃烧时，反应速率快，能效较高。 2. **煤气化原理**：煤气化是煤或煤焦与气化剂（如空气、氧气、水蒸气、氢气等）在设定的温度和压力下相互作用，将煤炭中的有机物质转化为煤气。在这个过程中，气化剂中的氧或与燃料中的碳发生反应，生成可燃气体。 3. **煤气**：煤气是由气化过程产生的混合气体，主要有效成分包括一氧化碳、氢气和甲烷。煤气的发热值表示在标准状态下，每立方米煤气完全燃烧时释放的热量。根据燃烧产物中水分的存在状态，分为高发热值（水为液态）和低发热值（水为气态）。 **二、气化工艺参数** 1. **空间速度**：空间速度是衡量单位时间内，单位体积催化剂所处理的气体体积。它影响着反应器的生产能力，空间速度越高，催化剂处理能力越强，产量越大。 2. **空间时间**：空间时间是气体与催化剂接触的时间，反映了在等密度反应过程中，原料在催化剂床层内的停留时间。空间时间越短，反应器的生产能力越大。 3. **转化率**：转化率是参与反应的原料量占进入反应器原料总量的百分比，体现了原料被转化的程度。转化率高意味着更多的原料参与了反应。 4. **选择性**：选择性是实际生成的目标产物与理论计算的产物量的比例，用于评估反应过程的效率和产物的选择性。 5. **收率**：收率是转化为目标产物的原料量与输入原料总量的比值，考虑了循环物料的情况，总收率则为转化为目标产物的新鲜原料量占比。 **三、煤化工产业链** 1. **煤化工涵盖**：炼焦工业（生产焦炭）、煤炭气化工业（生成煤气）、煤炭液化工业（转化为液体燃料）以及其他煤制化学品工业，如煤制醇、煤制烯烃等。 2. **气化剂**：常见的气化剂包括空气、氧气和水蒸气。空气中的氧气是氧化剂，水蒸气可以提供氢源并促进碳的气化。 3. **煤气有效成分**：煤气的主要有效成分是一氧化碳、氢气和甲烷，它们是煤气燃烧和化学转化的主要贡献者。 4. **发热值**：煤气的发热值有两种类型，高发热值（水为液态）和低发热值（水为气态），分别对应燃烧产物中水的不同状态。 **四、实践题目** 1. 煤化工包含炼焦、煤炭气化、煤炭液化以及煤制化学品等多个环节。 2. 常用的气化剂包括空气、氧气和水蒸气。 3. 煤气的主要有效成分为CO、H2和CH4。 4. 煤气的发热值根据水分状态分为高发热值和低发热值。 5. 空气煤气中不包含C2H5（乙烷）。 通过理解以上知识，我们可以深入地探讨煤制气的技术细节，包括气化炉的设计、操作条件的优化、煤气净化和利用等，这些都对提高能源利用效率和环境保护具有重要意义。