軟水冷激TX圖原料氣冷激

① 誰能幫我找到甲醇生產工藝中空分，原料氣製取，變換，凈化，合成，精餾過程工藝流程和清晰的圖，謝謝了…

1 國外甲醇工藝技術
目前, 國外以天然氣為原料生產的甲醇佔92% ,以煤為原料生產的甲醇2. 3% , 因此國外公司的甲醇技術均集中於天然氣制甲醇。國際上廣泛採用的先進的甲醇生產工藝技術主要有:DAV Y (原I. C. I)、O PSO E、U hde、L u rgi 公司甲醇技術等, 不同甲醇技術的消耗及能耗差異不大, 其主要的差異在於所採用的主要設備甲醇合成塔的類型不同。
1. 1 DAV Y 甲醇技術特點
DAV Y 低壓甲醇合成技術的優勢在於其性能優良的低壓甲醇合成催化劑, 合成壓力: 5. 0～10M Pa, 大規模甲醇生產裝置的合成壓力為8～10M Pa。合成塔型式有: 第一種, 激冷式合成塔, 單塔生產能力大, 出口甲醇濃度約為4～ 6%vo l。第二種, 內換熱冷管式甲醇合成塔。最近又開發了水管式合成塔。精餾多數採用二塔, 有時也用三塔精餾,與蒸汽系統設置統一考慮。蒸汽系統: 分為高壓10.
5M Pa、中壓2. 8M Pa、低壓0. 45M Pa 三級。轉化產生的廢熱與轉化爐煙氣廢熱, 用於產生10. 5M Pa、510℃高壓過熱蒸汽。高壓過熱蒸汽用於驅動合成壓
縮機蒸汽透平, 抽出中壓蒸汽用作裝置內使用。
1. 2 L u rgi 甲醇技術
L u rgi 公司的合成有自己的特色, 即有自己的合成塔專利。其特點是合成塔為列管式, 副產蒸汽,管內是L u rgi 合成催化劑, 管間是鍋爐水, 副產3. 5
～ 4. 0M Pa 的飽和中壓蒸汽。由於大規模裝置如2000M TPD 的合成塔直徑太大, 常採用兩個合成塔並聯。若規模更大, 則採用列管式合成塔後再串一個
冷管式或熱管式合成塔, 同時還可採用兩個系列的合成塔並聯。L u rgi 工藝的精餾採用三塔精餾或三塔精餾後再串一個回收塔。有時也採用兩塔精餾。三塔精餾流程的預精餾塔和加壓精餾塔的再沸器熱源來自轉化氣的余熱。因此, 精餾消耗的低壓蒸汽很少。
1. 3 TO PSO E 的甲醇技術特點
TO PSO E 公司為合成氨、甲醇工業主要的專利技術商及催化劑製造商, 其甲醇技術特點主要表現在甲醇合成上的有:甲醇合成塔採用BWR 合成塔(列管副產蒸
汽) , 或採用CMD 多床絕熱式合成塔。其流程特點為: 採用軸向絕熱床層, 塔間設換熱器, 廢熱用於預熱鍋爐給水或飽和系統循環熱水。進塔溫度為
220℃。單程轉化率高、催化劑體積少、合成塔結構簡單、單系列生產能力大。合成壓力5. 0～ 10. 0M Pa, 根據裝置能力優化。日產2000 噸甲醇裝置, 合成壓力約為8M Pa。採用三塔或四塔(包括回收塔) 工藝技術。
1. 4 TEC 甲醇技術特點
合成工藝採用IC I 低壓甲醇技術。精餾採用L u rgi 公司的技術。合成採用IC I 低壓甲醇合成催化劑。
合成塔: 採用TEC 的MRF- Z 合成塔(多層徑向合成塔) , 出口甲醇濃度可達8%vo l。合成塔阻力
降小, 為0. 1M Pa。
甲醇合成廢熱用於產生3. 5～ 4. 0M Pa 中壓蒸
汽, 中壓蒸汽可作為工藝蒸汽, 或過熱後用於透平驅
動蒸汽。
1. 5 三菱重工業公司甲醇技術特點
三菱甲醇技術與I. C. I 工藝相類似, 其特點是:
採用結構獨特的超級甲醇合成塔。合成壓力與甲醇
裝置能力有關。日產2000 噸甲醇裝置, 合成壓力約
為8. 0M Pa。
超級甲醇合成塔特點是: 採用雙套管, 催化劑溫
度均勻, 單程轉化率高, 合成塔出口濃度最高可達
14%vo l。副產3. 5～ 4. 0M Pa 中壓蒸汽的合成塔, 出
口濃度可達8～ 10%vo l, 合成系統循環量比傳統技
術大為減少, 所消耗補充氣最少。
採用2 塔或3 塔精餾, 根據蒸汽系統設置而定。
1. 6 伍德公司甲醇技術特點
採用I. C. I 低壓合成工藝及催化劑, 日產2000甲醇裝置合成壓力為8. 0M Pa。
合成塔: 伍德公司採用改進的氣冷激式菱形反
應器、等溫合成塔、冷管式合成塔。
CA SAL E 公司ARC 合成塔(多層軸徑向合成
塔) , 單系列生產能力最高可達3000M TPD。合成廢
熱回收方式: 預熱鍋爐給水, 設備投資低。
等溫合成塔: 副產中壓蒸汽的管殼式合成塔, 中
壓蒸汽壓力為3. 5～ 4. 0M Pa, 單塔生產能力最高可
達1200M TPD。設備投資高。
冷管式合成塔: 軸向、冷管間接換熱, 單塔生產
能力最高可達2000M TPD。設備投資低。可採用2
塔、3 塔精餾或4 塔精餾, 其比較如下: 2 塔精餾, 甲
醇回收率為98. 5% , 噸甲醇耗1. 2 噸低壓蒸汽。3 塔
精餾, 甲醇回收率為99% , 噸甲醇耗0. 47 噸低壓蒸
汽。4 塔精餾, 設甲醇回收塔, 甲醇回收率為99. 5% ,
噸甲醇耗0. 45 噸低壓蒸汽。
1. 7 林德公司甲醇技術的特點
採用I. C. I 低壓合成工藝及催化劑。
採用副產蒸汽的螺旋管式等溫合成塔, 管內為
鍋爐水, 中壓蒸汽壓力為3. 5～ 4. 0M Pa, 氣體阻力降
低。
其餘部分與IC I 低壓甲醇類似。
2 國內甲醇工藝技術
我國是煤豐富的國家, 甲醇原料採用天然氣和
煤的較多。目前產量幾乎各佔一半。生產工藝有單
產甲醇和聯產甲醇兩種。聯產甲醇除在合成氨裝置
聯產甲醇外, 還可利用化工廠尾氣或結合城市煤氣
聯產甲醇。
2. 1 國內的甲醇造氣技術
我國以天然氣為原料合成甲醇技術主要有: 一
段蒸汽轉化工藝和中國成達公司的純氧兩段轉化工
藝。我國以煤為原料合成甲醇技術主要有: 固定床氣
化(包括L u rgi 爐、恩德爐和間歇式氣化爐)、流化床
氣化(灰熔聚氣化)、氣流床氣化爐, 近幾年引進的
Texaco 水煤漿氣化和Shell 粉煤氣化, 其中Texaco
的氣化引進較早, 使用的經驗較多, 國產化率高, 投
資較省。Shell 氣化還沒有使用經驗。
2. 2 國內煤氣凈化技術
甲醇粗煤氣脫硫脫碳凈化與合成氨是相同的,
只是不需要液氮洗。國內主要的凈化技術有低溫甲
醇洗、MDEA、NHD, 對於中小廠也有脫硫用ADA、
PDS, 脫碳用熱鉀鹼、PC、MDEA 技術。
2. 3 合成甲醇和精餾技術
我國自86 年就開發了低壓甲醇合成和精餾技
術, 目前國內廣泛採用的管殼式副產蒸汽合成塔和
兩塔精餾就源於該開發, 後又推廣了「U 」形冷管合
成塔, 精餾也從兩塔發展到三塔, 既可生產GB338-
2004 優等品精甲醇, 又可生產美國O - M - 232K
AA 級精甲醇, 含醇污水的處理工藝已取得突破性
進展, 污水處理後可回收利用, 故甲醇裝置在正常生
產時實現了無含醇污水排放。
近年來, 甲醇技術發展很快, 主要趨向為:
①生產的原料轉向天然氣、烴類加工尾氣。從甲
醇生產的實際情況核算, 採用天然氣為原料比用固
體為原料的投資可降低50%; 採用乙炔尾氣則經濟
效果更為顯著。目前國際上, 生產甲醇的原料以天然
氣為主約佔90% , 以煤為原料只佔2%。國內近年來
以煤為原料生產甲醇的比例在逐步上升, 這與中國
的能源結構有關。
②生產規模大型化, 單系列最大規模達225 萬
噸ö年, 即單系列日產7500 公噸。規模擴大後, 可降
低單位產品的投資和成本。
③充分回收系統的熱量。產生經濟壓力的蒸汽,
以驅動壓縮機及鍋爐給水泵、循環水泵的透平, 實現
熱能的綜合利用。
④採用新型副產中壓蒸汽的甲醇合成塔, 降低
能耗。
⑤採用節能技術, 如氫回收技術、預轉化、工藝
冷凝液飽和技術、燃燒空氣預熱技術等, 降低甲醇消
耗。

② 煤炭氣化技術的煤氣化工藝

煤炭氣化技術雖有很多種不同的分類方法，但一般常用按生產裝置化學工程特徵分類方法進行分類，或稱為按照反應器形式分類。氣化工藝在很大程度上影響煤化工產品的成本和效率，採用高效、低耗、無污染的煤氣化工藝(技術)是發展煤化工的重要前提，其中反應器便是工藝的核心，可以說氣化工藝的發展是隨著反應器的發展而發展的，為了提高煤氣化的氣化率和氣化爐氣化強度，改善環境，新一代煤氣化技術的開發總的方向，氣化壓力由常壓向中高壓（8.5 MPa）發展；氣化溫度向高溫（1500～1600℃）發展；氣化原料向多樣化發展；固態排渣向液態排渣發展。 固定床氣化也稱移動床氣化。固定床一般以塊煤或焦煤為原料。煤由氣化爐頂加入，氣化劑由爐底加入。流動氣體的上升力不致使固體顆粒的相對位置發生變化，即固體顆粒處於相對固定狀態，床層高度亦基本保持不變，因而稱為固定床氣化。另外，從宏觀角度看，由於煤從爐頂加入，含有殘炭的爐渣自爐底排出，氣化過程中，煤粒在氣化爐內逐漸並緩慢往下移動，因而又稱為移動床氣化。
固定床氣化的特性是簡單、可靠。同時由於氣化劑於煤逆流接觸，氣化過程進行得比較完全，且使熱量得到合理利用，因而具有較高的熱效率。
固定床氣化爐常見有間歇式氣化（UGI）和連續式氣化（魯奇Lurgi）2種。前者用於生產合成氣時一定要採用白煤（無煙煤）或焦碳為原料，以降低合成氣中CH4含量，國內有數千台這類氣化爐，弊端頗多；後者國內有20多台爐子，多用於生產城市煤氣；該技術所含煤氣初步凈化系統極為復雜，不是公認的首選技術。
（1）、固定床間歇式氣化爐（UGI）
以塊狀無煙煤或焦炭為原料，以空氣和水蒸氣為氣化劑，在常壓下生產合成原料氣或燃料氣。該技術是30年代開發成功的，投資少，容易操作，目前已屬落後的技術，其氣化率低、原料單一、能耗高，間歇制氣過程中，大量吹風氣排空，每噸合成氨吹風氣放空多達5 000 m3，放空氣體中含CO、CO2、H2、H2S、SO2、NOx及粉灰；煤氣冷卻洗滌塔排出的污水含有焦油、酚類及氰化物，造成環境污染。我國中小化肥廠有900餘家，多數廠仍採用該技術生產合成原料氣。隨著能源政策和環境的要來越來越高，不久的將來，會逐步為新的煤氣化技術所取代。
（2）、魯奇氣化爐
30年代德國魯奇（Lurgi）公司開發成功固定床連續塊煤氣化技術，由於其原料適應性較好，單爐生產能力較大，在國內外得到廣泛應用。氣化爐壓力（2.5～4.0）MPa，氣化反應溫度（800～900）℃，固態排渣，氣化爐已定型（MK～1～MK－5），其中MK－5型爐，內徑4.8m，投煤量（75～84）噸/h，粉煤氣產量（10～14）萬m3/h。煤氣中除含CO和H2外，含CH4高達10%～12%，可作為城市煤氣、人工天然氣、合成氣使用。缺點是氣化爐結構復雜、爐內設有破粘和煤分布器、爐篦等轉動設備，製造和維修費用大；入爐煤必須是塊煤；原料來源受一定限制；出爐煤氣中含焦油、酚等，污水處理和煤氣凈化工藝復雜、流程長、設備多、爐渣含碳5%左右。針對上述問題，1984年魯奇公司和英國煤氣公司聯合開發了液體排渣氣化爐（BGL），特點是氣化溫度高，灰渣成熔融態排出，炭轉化率高，合成氣質量較好，煤氣化產生廢水量小並且處理難度小，單爐生產能力同比提高3～5倍，是一種有發展前途的氣化爐。 流化床氣化又稱為沸騰床氣化。其以小顆粒煤為氣化原料，這些細顆粒在自下而上的氣化劑的作用下，保持著連續不斷和無秩序的沸騰和懸浮狀態運動，迅速地進行著混合和熱交換，其結果導致整個床層溫度和組成的均一。流化床氣化能得以迅速發展的主要原因在於：（1）生產強度較固定床大。（2）直接使用小顆粒碎煤為原料，適應採煤技術發展，避開了塊煤供求矛盾。（3）對煤種煤質的適應性強，可利用如褐煤等高灰劣質煤作原料。
流化床氣化爐常見有溫克勒（Winkler）、灰熔聚（U-Gas）、循環流化床（CFB）、加壓流化床（PFB是PFBC的氣化部分）等。
（1）、循環流化床氣化爐CFB
魯奇公司開發的循環流化床氣化爐（CFB）可氣化各種煤，也可以用碎木、樹皮、城市可燃垃圾作為氣化原料，水蒸氣和氧氣作氣化劑，氣化比較完全，氣化強度大，是移動床的2倍，碳轉化率高（97%），爐底排灰中含碳2%～3%，氣化原料循環過程中返回氣化爐內的循環物料是新加入原料的40倍，爐內氣流速度在（5～7）m/s之間，有很高的傳熱傳質速度。氣化壓力0.15MPa。氣化溫度視原料情況進行控制，一般控制循環旋風除塵器的溫度在（800～1050）℃之間。魯奇公司的CFB氣化技術，在全世界已有60多個工廠採用，正在設計和建設的還有30多個工廠，在世界市場處於領先地位。
CFB氣化爐基本是常壓操作，若以煤為原料生產合成氣，每公斤煤消耗氣化劑水蒸氣1.2kg，氧氣0.4kg，可生產煤氣 （l.9～2.0）m3。煤氣成份CO+H2>75%，CH4含量2.5%左右， CO215%，低於德士古爐和魯奇MK型爐煤氣中CO2含量，有利於合成氨的生產。
（2）、灰熔聚流化床粉煤氣化技術
灰熔聚煤氣化技術以小於6mm粒徑的乾粉煤為原料，用空氣或富氧、水蒸氣作氣化劑，粉煤和氣化劑從氣化爐底部連續加入，在爐內（1050～1100）℃的高溫下進行快速氣化反應，被粗煤氣夾帶的未完全反應的殘碳和飛灰，經兩極旋風分離器回收，再返回爐內進行氣化，從而提高了碳轉化率，使灰中含磷量降低到10%以下，排灰系統簡單。粗煤氣中幾乎不含焦油、酚等有害物質，煤氣容易凈化，這種先進的煤氣化技術中國已自行開發成功。該技術可用於生產燃料氣、合成氣和聯合循環發電，特別用於中小氮肥廠替代間歇式固定床氣化爐，以煙煤替代無煙煤生產合成氨原料氣，可以使合成氨成本降低15%～20%，具有廣闊的發展前景。
U－Gas在上海焦化廠（120噸煤/天）1994年11月開車，長期運轉不正常，於2002年初停運；中科院山西煤化所開發的ICC灰熔聚氣化爐，於2001年在陝西城化股份公司進行了100噸/天制合成氣工業示範裝置試驗。CFB、PFB可以生產燃料氣，但國際上尚無生產合成氣先例；Winkler已有用於合成氣生產案例，但對粒度、煤種要求較為嚴格，甲烷含量較高（0.7%～2.5%），而且設備生產強度較低，已不代表發展方向。 氣流床氣化是一種並流式氣化。從原料形態分有水煤漿、干煤粉2類；從專利上分，Texaco、Shell最具代表性。前者是先將煤粉製成煤漿，用泵送入氣化爐，氣化溫度1350～1500℃；後者是氣化劑將煤粉夾帶入氣化爐，在1500～1900℃高溫下氣化，殘渣以熔渣形式排出。在氣化爐內，煤炭細粉粒經特殊噴嘴進入反應室，會在瞬間著火，直接發生火焰反應，同時處於不充分的氧化條件下，因此，其熱解、燃燒以吸熱的氣化反應，幾乎是同時發生的。隨氣流的運動，未反應的氣化劑、熱解揮發物及燃燒產物裹夾著煤焦粒子高速運動，運動過程中進行著煤焦顆粒的氣化反應。這種運動狀態，相當於流化技術領域里對固體顆粒的「氣流輸送」，習慣上稱為氣流床氣化。
氣流床氣化具有以下特點:(1)短的停留時間(通常1s)；(2)高的反應溫度(通常1300-1500℃)；(3)小的燃料粒徑(固體和液體，通常小於0.1mm)；(4)液態排渣。而且，氣流床氣化通常在加壓(通常20-50bar)和純氧下運行。
氣流床氣化主要有以下幾種分類方式：
(1)根據入爐原料的輸送性能可分為干法進料和濕法進料；
(2)根據氣化壓力可分為常壓氣化和加壓氣化；
(3)根據氣化劑可分為空氣氣化和氧氣氣化；
(4)根據熔渣特性可分為熔渣氣流床和非熔渣氣流床。
在熔渣氣流床氣化爐中，燃料灰分在氣化爐中熔化。熔融的灰分在相對較冷的壁面上凝聚並最終形成一層保護層，然後液態熔渣會沿著該保護層從氣化爐下部流出。熔渣的數量應保證連續的熔渣流動。通常，熔渣質量流應至少佔總燃料流的6%。為了在給定的溫度下形成具有合適粘度的液態熔渣，通常在燃料中添加一種被稱為助熔劑的物質。這種助熔劑通常是石灰石和其它一些富含鈣基的物質。在非熔渣氣流床氣化爐中，熔渣並不形成，這就意味著燃料必須含有很少量的礦物質和灰分，通常最大的灰分含量是1%。非熔渣氣流床氣化爐由於受原料的限制，因此工業上應用的較少。
氣流床對煤種（煙煤、褐煤）、粒度、含硫、含灰都具有較大的兼容性，國際上已有多家單系列、大容量、加壓廠在運作，其清潔、高效代表著當今技術發展潮流。
乾粉進料的主要有K-T（Koppres-Totzek）爐、Shell- Koppres爐、Prenflo爐、Shell爐、GSP爐、ABB-CE爐，濕法煤漿進料的主要有德士古（Texaco）氣化爐、Destec爐。
（1）、德士古（Texaco）氣化爐
美國Texaco(2002年初成為Chevron公司一部分，2004年5月被GE公司收購)開發的水煤漿氣化工藝是將煤加水磨成濃度為60～65%的水煤漿，用純氧作氣化劑，在高溫高壓下進行氣化反應，氣化壓力在3.0～8.5MPa之間，氣化溫度1400℃，液態排渣，煤氣成份CO+H2為80%左右，不含焦油、酚等有機物質，對環境無污染，碳轉化率96～99%，氣化強度大，爐子結構簡單，能耗低，運轉率高，而且煤適應范圍較寬。目前Texaco最大商業裝置是Tampa電站，屬於DOE的CCT-3，1989年立項，1996年7月投運，12月宣布進入驗證運行。該裝置為單爐，日處理煤2000～2400噸，氣化壓力為2.8MPa，氧純度為95%，煤漿濃度68%，冷煤氣效率～76%，凈功率250MW。
Texaco氣化爐由噴嘴、氣化室、激冷室(或廢熱鍋爐)組成。其中噴嘴為三通道，工藝氧走一、三通道，水煤漿走二通道，介於兩股氧射流之間。水煤漿氣化噴嘴經常面臨噴口磨損問題，主要是由於水煤漿在較高線速下(約30m/s)對金屬材質的沖刷腐蝕。噴嘴、氣化爐、激冷環等為Texaco水煤漿氣化的技術關鍵。
80年代末至今，中國共引進多套Texaco水煤漿氣化裝置，用於生產合成氣，我國在水煤漿氣化領域中積累了豐富的設計、安裝、開車以及新技術研究開發經驗與知識。
從已投產的水煤漿加壓氣化裝置的運行情況看，主要優點：水煤漿制備輸送、計量控制簡單、安全、可靠；設備國產化率高，投資省。由於工程設計和操作經驗的不完善，還沒有達到長周期、高負荷、穩定運行的最佳狀態，存在的問題還較多，主要缺點：噴嘴壽命短、激冷環壽命僅一年、褐煤的制漿濃度約59%～61%；煙煤的制漿濃度為65%；因汽化煤漿中的水要耗去煤的8%，比干煤粉為原料氧耗高12%～20%，所以效率比較低。
（2）、Destec（Global E-Gas）氣化爐
Destec氣化爐已建設2套商業裝置，都在美國：LGT1（氣化爐容量2200噸/天，2.8MPa，1987年投運）與Wabsh Rive（二台爐，一開一備，單爐容量2500噸/天，2.8MPa，1995年投運）爐型類似於K-T，分第一段（水平段）與第二段（垂直段），在第一段中，2個噴嘴成180度對置，藉助撞擊流以強化混合，克服了Texaco爐型的速度成鍾型（正態）分布的缺陷，最高反應溫度約1400℃。為提高冷煤氣效率，在第二階段中，採用總煤漿量的10%～20%進行冷激（該點與Shell、Prenflo的循環沒氣冷激不同），此處的反應溫度約1040℃，出口煤氣進火管鍋爐回收熱量。熔渣自氣化爐第一段中部流下，經水冷激固化，形成渣水漿排出。E-Gas氣化爐採用壓力螺旋式連續排渣系統。
Global E-Gas氣化技術缺點為：二次水煤漿停留時間短，碳轉化率較低；設有一個龐大的分離器，以分離一次煤氣中攜帶灰渣與二次煤漿的灰渣與殘炭。這種爐型適合於生產燃料氣而不適合於生產合成氣。
（3）、Shell氣化爐
最早實現工業化的乾粉加料氣化爐是K-T爐，其它都是在其基礎之上發展起來的，50年代初Shell開發渣油氣化成功，在此基礎上，經歷了3個階段：1976年試驗煤炭30餘種；1978年與德國Krupp-Koppers（krupp-Uhde公司的前身）合作，在Harburg建設日處理150t煤裝置；兩家分手後，1978年在美國Houston的Deer Park建設日處理250t高硫煙煤或日處理400t高灰分、高水分褐煤。共費時16年，至1988年Shell煤技術運用於荷蘭Buggenum IGCC電站。該裝置的設計工作為1.6年，1990年10月開工建造，1993年開車，1994年1月進入為時3年的驗證期，目前已處於商業運行階段。單爐日處理煤2000t。
Shell氣化爐殼體直徑約4.5m，4個噴嘴位於爐子下部同一水平面上，沿圓周均勻布置，藉助撞擊流以強化熱質傳遞過程，使爐內橫截面氣速相對趨於均勻。爐襯為水冷壁（Membrame Wall），總重500t。爐殼於水冷管排之間有約0.5m間隙，做安裝、檢修用。
煤氣攜帶煤灰總量的20%～30%沿氣化爐軸線向上運動，在接近爐頂處通入循環煤氣激冷，激冷煤氣量約占生成煤氣量的60%～70%，降溫至900℃，熔渣凝固，出氣化爐，沿斜管道向上進入管式余熱鍋爐。煤灰總量的70%～80%以熔態流入氣化爐底部，激冷凝固，自爐底排出。
粉煤由N2攜帶，密相輸送進入噴嘴。工藝氧（純度為95%）與蒸汽也由噴嘴進入，其壓力為3.3～3.5MPa。氣化溫度為1500～1700℃，氣化壓力為3.0MPa。冷煤氣效率為79%～81%；原料煤熱值的13%通過鍋爐轉化為蒸汽；6%由設備和出冷卻器的煤氣顯熱損失於大氣和冷卻水。
Shell煤氣化技術有如下優點：採用干煤粉進料，氧耗比水煤漿低15%；碳轉化率高，可達99%，煤耗比水煤漿低8%；調解負荷方便，關閉一對噴嘴，負荷則降低50%；爐襯為水冷壁，據稱其壽命為20年，噴嘴壽命為1年。主要缺點：設備投資大於水煤漿氣化技術；氣化爐及廢鍋爐結構過於復雜，加工難度加大。
我公司直接液化項目採用此技術生產氫氣。
（4）、GSP氣化爐
GSP（GAS Schwarze Pumpe）稱為「黑水泵氣化技術」，由前東德的德意志燃料研究所（簡稱DBI）於1956年開發成功。目前該技術屬於成立於2002年未來能源公司(FUTURE ENERGY GmbH)（Sustec Holding AG子公司）。GSP氣化爐是一種下噴式加壓氣流床液態排渣氣化爐，其煤炭加入方式類似於shell，爐子結構類似於德士古氣化爐。1983年12月在黑水泵聯合企業建成第一套工業裝置，單台氣化爐投煤量為720噸/天，1985年投入運行。GSP氣化爐目前應用很少，僅有5個廠應用，我國還未有一台正式使用，寧煤集團（我公司控股）將要引進此技術用於煤化工項目。
總之，從加壓、大容量、煤種兼容性大等方面看，氣流床煤氣化技術代表著氣化技術的發展方向，水煤漿和干煤粉進料狀態各有利弊，界限並不十分明確，國內技術界也眾說紛紜。

③ 多段絕熱式固定床催化反應器沒段的催化劑裝填量怎麼確定

多段絕熱式固定床催化反應器沒段的催化劑裝填量怎麼確定
固定床反應器的結構型式主要分為絕熱式和換熱式兩類，以適應不同的傳熱要求和傳熱方式。

1.絕熱式固定床反應器

1.1單段絕熱式

絕熱式固定床反應器 甲醇氧化的薄層反應器

1-礦渣棉2-瓷環3-催化劑 1-催化劑 2-冷卻器

特點：反應器結構簡單，生產能力大。

缺點：反應過程中溫度變化較大。

應用：適用於反應熱效應不大的放熱反應，反應過程允許溫度有較寬變動范圍的反應；熱效應較大的，但對反應溫度不很敏感或是反應速率非常快的過程也可適用。

1.2多段絕熱床

多段絕熱式固定床反應器

(a)、(b)、(c)中間換熱式；(d)、(e)冷激式

根據段間反應氣體的冷卻或加熱方式，多段絕熱床又分為中間間接換熱式和冷激式。

中間間接換熱式

特點：催化劑床層的溫度波動小。

缺點：結構較復雜，催化劑裝卸較困難

應用：適用於放熱反應

冷激式

特點：反應器結構簡單，便於裝卸催化劑，催化劑床層的溫度波動小。

缺點：操作要求較高

應用：適用於放熱反應，能做成大型催化反應器

2、換熱式固定床反應器

按換熱介質不同，可分為對外換熱式固定床反應器和自熱式固定床反應器。

2.1、對外換熱式固定床反應器

以各種載熱體為換熱介質的對外換熱式反應器多為列管式結構，類似於列管式換熱器。

列管式固定床反應器

特點：傳熱面積大，傳熱效果好，易控制催化劑床層溫度，反應速率快，選擇性高。

缺點：結構較復雜，設備費用高。

應用：能適用於熱效應大的反應。

載熱體的選擇：一般反應溫度在240℃以下宜採用加壓熱水作載熱體；反應溫度在250℃～300℃可採用揮發性低的導熱油作載熱體；反應溫度在300℃的則需用熔鹽作載熱體，如KNO353%，NaNO37%，NaNO240%的混合物。

加壓熱水作載熱體的反應裝置。

以加壓熱水作載熱體的固定床反應裝置示意圖

1-列管上花板；2-反應列管；3-膨脹圈；4-汽水分離器；5-加壓熱水泵

用有機載熱體帶走反應熱的反應裝置。反應器外設置載熱體冷卻器，利用載熱體移出的反應熱副產中壓蒸汽。

以道生油作載熱體的固定床反應裝置示意圖

1-列管上花板；2、3-折流板；4-反應列管；5-折流板固定棒；6-人孔；7-列管下花板；8-載熱體冷卻器

以熔鹽作載熱體冷卻裝置在器內的反應裝置。

以熔鹽為載熱體的反應裝置示意圖

1-原料氣進口；2-上頭蓋；3-催化劑列管；4-下頭蓋；

5-反應氣出口；6-攪拌器；7-籠式冷卻器

2.2自熱式固定床反應器

如圖是三套管並流式催化床的氣體溫度分布和操作狀況圖。

三套管並流式冷管催化床溫度分布及操作狀況

特點：反應床層中溫度接近最佳溫度曲線、反應過程中熱量自給。

缺點：結構復雜，造價高，催化劑裝載系數較大。

應用：只適用於較易維持一定溫度分布的熱效應不大的放熱反應，能適用於高壓反應。

2.3其他型式固定床反應器

氣固相固定床催化反應器除以上幾種主要型式外，近年來又發展了徑向反應器。按照反應氣體在催化床中的流動方向，固定床反應器可分為軸向流動與徑向流動。軸向流動反應器中氣體流向與反應器的軸平行，而徑向流動催化床中氣體在垂直於反應器軸的各個橫截面上沿半徑方向流動，如圖所示

徑向固定床催化反應器示意圖

徑向流動催化床的氣體流道短，流速低，可大幅度地降低催化床壓降，為使用小顆粒催化劑提供了條件。徑向流動反應器的設計關鍵是合理設計流道使各個橫截面上的氣體流量均等，對分布流道的製造要求較高，且要求催化劑有較高的機械強度，以免催化劑破損而堵塞分布小孔，破壞流體的均勻分布。