1、習題、填空題1、德士古氣化爐是一種以進料的的氣化裝置，該爐有兩不同的爐型，根據粗煤氣采用的冷卻方法不同，可分為目前常用的氣化爐有煤氣發生爐可根據使用氣化劑和煤氣熱值不同，一般可以分氣化的基本過程包括等幾個過程。進行多相反應產煤的氣化是指利用的過程。對于移動床氣化爐而言，爐內料層可分為六個層帶，自上而下分別合成氨過程中，要求半水煤氣的組成滿足:8、根據自控水平及維護爐內工作狀況穩定的原則，一般循環時間為9、在間歇制氣過程中，要求在正常生產條件下，吹出物量不應超過總入爐燃料量的，一般生產1 m 3的半水煤氣，約消耗的空氣。10、烴類蒸汽轉化催化劑中，活性組分是，但其以形式存在于催化劑中，因此在使用

2、時必須先用進行、判斷題1、以空氣為氣化劑生產的煤氣叫做水煤氣，其組成中含有大量的H2和co,發熱量很高，可作為燃料。 （ ）2、煤中灰分高，有利于氣化生產，氣化率高。（ ）3、在氣化過程中，煤的粒度越小，氣化率越高。（ ）4、經常使用及長時間停爐的煤氣發生爐可直接點火，可以不經烘爐直接投入生產運行。（ ）5、如果生產中沒有及時給煤， 爐內料層高度下降，煤氣出口溫度會帶上升。 （）6、如果氣化爐卸爐不充分，不會影響出口煤氣溫度。（ ）7、從發生爐出來的粗煤氣溫度很高， 帶有大量的熱量同時帶有大量的固體雜質。8、煤氣中的硫主要以SO2、硫醇形式存在。（ 9、水碳比越高，越有利于甲烷的蒸汽轉化。 （

3、10、壓力越高，越有利于甲烷的蒸汽轉化。 （11、提高轉化溫度， 有利于甲烷的蒸汽轉化， 同時可抑制析碳反應的進行。 （）12、二段轉化過程中，要求催化劑中鎳含量要高。 （）13、烴類蒸汽轉化催化劑的永久性毒物主要是硫化物及砷化物。 （） 三、名詞解釋1、空氣煤氣2、水煤氣3、混合煤氣4、半水煤氣5、水蒸氣分解率6、循環時間7、水碳比8、空間速率四、簡答題1、原料氣制取的途徑是什么？2、簡述煤氣化的原理。3、制取半水煤氣的工業方法有哪些？4、半水煤氣生產特點是什么？5、間歇式制半水煤氣的工作循環有那幾個階段？6、目前常用的氣化爐形式有什么形式的？7、氣化用煤分為哪幾類？各有什么特點？8、析碳反

4、應的危害有哪些？9、工業生產中一般采取什么措施防止炭黑生成？10 、石腦油蒸汽轉化工藝和甲烷蒸汽轉化工藝有什么不同之處？五、論述題1、論煤質中水分含量對氣化的影響。2、論 F-T 合成反應的影響因素。3、論煤的粒度對氣化過程的影響。4、流程分析：該工藝流程屬于間歇式生產煤氣還是連續化法生產?簡述工藝流程。5、流程分析:設備1、2的名稱是什么？各起什么作用? 二段轉化爐內發生的主要反應有哪些？ 簡述工藝流程。習題答案、填空題1 、水煤漿 加壓氣流床 淬冷型 全熱回收型2、移動床、流化床、氣流床、熔融床 3、空氣煤氣、混合煤氣、水煤氣、半水煤氣 4、煤的干燥、煤的干餾、煤的熱解、煤的反應5、煤或半

5、焦與氣化劑碳的氧化物、氫氣、甲烷6、空氣層、干燥層、干餾層、還原層、氧化層、灰渣層7、n(CO+H 2)/n(N 2)=3.1-3.28、2.5-3min9、 4%0.95-1.05m 310 、鎳 氧化鎳 氫氣 一氧化碳 還原二、判斷題1、X 2、3、X 4、x 5、“ 6、“ 7、“ 8、X 910、X11、x 12、x 13、x三、名詞解釋1 、空氣煤氣：以空氣為氣化劑生成的煤氣。主要成分：N2，CO，CO2，H2。2、水煤氣：以水蒸氣為氣化劑生成的煤氣。主要成分：H2，CO，CO2，N2。3、混合煤氣：以空氣和適量水蒸氣的混合物為氣化劑生成的煤氣。主要成分：N2，CO，H2，CO2。4

6、、半水煤氣：以水蒸氣加適量的空氣或富氧空氣為氣化劑生成的煤氣。主要成分：H2, co，N2，CO2。5、水蒸氣分解率 分水蒸氣水解量量 100%分解刖的水烝汽量6、循環時間：每一工作循環所需要的時間，成為循環時間。包括五個階段：吹風階段、一次上吹、下吹、二次上吹、空氣吹凈階段。7、水碳比：是指進口氣體中水蒸氣與烴原料中所含碳的摩爾比。8、空間速率：單位體積催化劑每小時處理的氣量，建成空速。四、簡答題1、答：現在工業上采用天然氣、煉廠氣、石腦油、焦爐氣、重油、焦炭和煤生產合成氨，其在高溫下與水蒸氣作用，制取粗原料氣時都可用下式表示,CnHm+nH 2O(g)=nCO+(n+m/2)H2(H>

7、;0)或C+H 2O=CO+H 2()按供熱方式的不同，制取粗原料氣有下述三種不同方法:外部供熱的蒸汽轉化法，內部蓄熱的間歇操作法，自熱反應的部分氧化法。2、答：以空氣為氣化劑時，碳與氧之間的反應為:C+O2=CO2,C+1/2O 2=CO,C+CO 2=2CO,CO+1/2O 2=CO 2以水蒸氣為氣化劑時，碳與水蒸氣的反應為C+H 2O=CO+H 2,C+2H 2O=CO 2+2H 2通過有關計算知道，0.1MPa下溫度高于900 C,水蒸氣與碳反應的平衡產物中，含有等量的H2及co,其他組分含量接近于零，隨著溫度的降低，H2O、CO2及甲烷等平衡含量逐漸增加。3、答：以水蒸氣為氣化劑的蒸

8、汽轉化法：按氣化性質分，以純氧或富氧(有時也同時加入水蒸氣)空氣作為氣化劑的部分氧化法，按氣化爐床層形式分，固定床、 流化床、氣流床和熔床，按排渣的形態分，固體排渣式和液體排渣式。4、答：（CO+H 2）與N2的比例為3.13.2以空氣為氣化劑時，得含N2的吹風氣。以水蒸氣為氣化劑時得到含 H2 的水煤氣， 以前者反應熱為后者提供反應 所需要的熱， 并能維持系統的自熱平衡的話， 得不到合格的半水煤氣； 為維持自 熱平衡，并得到合格的半水煤氣， 必須采用以下方法， 間歇制氣法，富氧空氣（純 氧）氣化法，外熱法三種制取工業半水煤氣。5 、答：五個階段，按氣體流向：吹風階段，吹入空氣，提高燃料層的溫

9、度，吹 風氣放空； 一次上吹制氣階段， 自下而上吹入水蒸氣進行氣化反應， 燃料層下部 溫度下降，上部升高；下吹制氣階段，水蒸氣自上而下進行反應，使燃料層溫度 趨于均衡；二次上吹制氣階段，使底部下吹煤氣排凈，為吹入空氣做準備；空氣 吹凈階段，此部分吹風氣加以回收，作為半水煤氣中氮的主要來源。6、答：移動床氣化爐、流化床氣化爐、氣流床氣化爐、熔融床氣化爐。7、答：氣化用煤分為四類：氣化時不黏結也不產生焦油，代表性原料有無煙煤、半焦、貧煤等。氣化時黏結并產生焦油，代表性原料油弱黏結性煤和不黏結性煤。氣化時不黏結但產生焦油，代表性原料有褐煤。氣化時不黏結產生大量甲烷，代表性原料有泥炭。8、答：因為炭黑

10、覆蓋在催化劑表面，不僅堵塞微孔，降低催化劑活性，還會影響傳熱，使一段轉化爐爐管局部過熱而縮短使用壽命。 甚至還會使催化劑破碎而 增大床曾阻力，影響生產能力。9、答：（1 ）實際水碳比大于理論水碳比，這是不會有炭黑生成的前提。2）選用活性好、熱穩定性好的催化劑，避免進入動力學可能析炭區。3）防止原料氣和水蒸氣帶入有害物質，保證催化劑具有良好的活性。4）選擇適宜的操作條件。10:、答：石腦油需先氣化，再以氣態形式與水蒸氣在鎳催化劑作用下進行轉化反應；石腦油在蒸汽轉化前需進行嚴格脫硫；轉化過程必須采用抗析碳的催化劑。五、論述題1 、答：（ 1 ）煤中水分的存在形式有：內在水、外在水、化合水。2）常壓

11、氣化：水分含量過高，煤料未經充分干燥就進入干餾層，影響干餾的正常進行，而沒有徹底干餾的煤進入氣化階段后， 又會降低汽化段的溫度， 使得甲烷的生成， CO2 和 H2O 的還原反應速率降低，降低煤氣產率和氣化率。3）加壓氣化：適量的水分有好處，因為水分高，揮發分也高，在干餾階段半焦的氣孔率也較大，當進入氣化層時，氣化速率快，生成的煤氣質量好。4）爐型不同對氣化用煤的水分含量也不同。固定床水分含量要求在8-10% ，而流化床和氣流床要求較低，水分含量要求小于5%。2、答：（1 ）原料氣組成：的高低影響合成反應速率的快慢。 CO和H2含量高合成反應速率快，但放熱量多易引起床層超溫， 且成本高，故要求

12、含量在 80-85%之間。V（ H2）/V（CO）的體積比影響反應進行的方向。V（ H2）/V（CO）比值高有利于飽和烴、輕產物及甲烷的生成； V（ H2）/V（CO） 比值低有利于烯烴、重產物及 氧化物的生成。提高合成氣中的 V（H2）/V（CO） 和反應壓力可提高利用率。2）反應溫度F-T合成反應溫度主要取決于合成時所選用的催化劑。每種催化劑都有合適的溫度范圍，如鈷催化劑合適的溫度范圍為170-210 Eo3）反應壓力反應壓力不僅影響催化劑的活性和壽命， 而且也影響產物的組成與產率。4）空間速度對于不同催化劑和不同合成方法， 都有最適宜的空間速度范圍。3、答：（ 1 ）粒度大小與比表面間的

13、關系煤的粒度越小，其比表面積越大。氣流通過床層的流通截面增大，氣流速度增大。2 ）粒度大小與傳熱間的關系煤的粒度越大， 傳熱越慢， 煤粒內外的溫差越大， 粒內焦油蒸汽的擴散和停留時間增加，焦油的熱分解加劇，影響焦油的產率。3）粒度大小與生產能力間的關系煤的粒度太小，當氣化速度較大時， 小顆粒的煤有可能被帶出氣化爐外，從而使氣化爐的氣化效率降低。4）粒度大小對各項氣化指標的影響通常情況下，煤的粒度太小，煤耗高，水蒸氣和氧氣的消耗量增加，氣化爐的生產能力下降。4、答: 1 :煤氣發生爐，主要用于生產煤氣； 2:燃燒室，回收熱量； 4:廢熱鍋爐，回收余熱；5:洗滌塔，洗滌煤氣并進行降溫。該流程屬于間

14、歇式生產半水煤氣工藝流程。 固體燃料由加料機從煤氣發生爐1頂部間歇加入爐內。吹風時，空氣經鼓風機加壓之下而上通過煤氣發生爐，吹風氣經燃燒室 2 及廢熱鍋爐 4 回收熱量后由煙囪放空。燃燒室中加入二次空氣，將吹風氣中可燃氣體燃燒使室內的格子蓄熱磚溫度升高。蒸汽上吹制氣時，煤氣經燃燒室及廢熱鍋爐回收余熱后，再經洗氣箱 3 及洗滌塔 5 進入氣柜。下吹制氣時，蒸汽從燃燒室頂部進入，經預熱后進入煤氣發生爐自上而下流經燃料層。由于煤氣溫度較低，直接經洗氣箱和洗滌塔進入氣柜。二次上吹時，氣體流向與上吹響銅。空氣吹凈時，氣體經燃燒室、廢熱鍋爐、洗氣箱和洗滌塔進入氣柜。燃料氣化后，灰渣經螺旋爐箅由刮刀刮入灰箱

15、，定期排出爐外。5、1:鉆鉬加氫反應器，將有機硫轉化為硫化氫；2 :脫硫槽：將硫化氫脫除。二段 轉 化 過 程中 催 化 劑 床層 頂 部發 生的 反 應為 ： 2H2+O 2=2H 2O(g)2CO+O 2=2CO 2催化劑床層中部發生的主要反應為：CH 4 +H 2O=CO+3H 2CH 4+CO 2 =2CO+2H 2CO+H 2O=CO 2 +H 2原料天然氣經壓縮機加壓到 4.15MPa 后，配入 3.5%-5.5% 的氫于一段轉化 爐對流段3盤管加熱至400 C,進入鉆鉬加氫反應器1進行加氫反應，將有機硫轉化為硫化氫， 然后進入氧化鋅脫硫槽 2 脫除硫化氫， 然后配入中壓蒸汽， 使 水碳比達 3.5 左右，進入對流段盤管加熱到 500-520 ，送入輻射段 4 頂部原料 氣總管，再分配進入各轉化管。氣體自上而下