原料氣的制取知識題及答案解析

***習(xí)題一、填空題1、德士古氣化爐是一種以 進料的的 ，該爐有兩種不同的爐型，依據(jù)粗煤氣承受的冷卻方法不同，可分為 和 2、目前常用的氣化爐有 、 、 、 。3、煤氣發(fā)生爐可根據(jù)使用氣化劑和煤氣熱值不同，一般可以分為 、 、 、 。4、氣化的根本過程包括 、 、 等幾個過程。5、煤的氣化是指利用 進展多相反響產(chǎn)生 、 、 的過程。6、對于移動床氣化爐而言，爐內(nèi)料層可分為六個層帶，自上而下分別為 、 、 、 、 、 。7、合成氨過程中，要求半水煤氣的組成滿足： 。8、依據(jù)自控水平及維護爐內(nèi)工作狀況穩(wěn)定的原則，一般循環(huán)時間為 。在間歇制氣過程中，要求在正常生產(chǎn)條件下，吹出物量不應(yīng)超過總?cè)霠t燃料量的 ，一般生產(chǎn)1m3的半水煤氣，約消耗 的空氣。10、烴類蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑中，活性組分是 ，但其以 催化劑中，因此在使用時必需先用 或 進展 。二、推斷題1、以空氣為氣化劑生產(chǎn)的煤氣叫做水煤氣，其組成中含有大量的H2CO，發(fā)熱量很高，可作為燃料〔 〕2、煤中灰分高，有利于氣化生產(chǎn)，氣化率高〔 〕3、在氣化過程中，煤的粒度越小，氣化率越高〔 〕常常使用及長時間停爐的煤氣發(fā)生爐可直接點火，可以不經(jīng)烘爐直接投入生產(chǎn)運行〔 〕5假設(shè)生產(chǎn)中沒有準(zhǔn)時給煤爐內(nèi)料層高度下降煤氣出口溫度會帶上升〔 〕6、假設(shè)氣化爐卸爐不充分，不會影響出口煤氣溫度〔 〕7〔 〕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(zhuǎn)化〔 〕10、壓力越高，越有利于甲烷的蒸汽轉(zhuǎn)化〔 〕11提高轉(zhuǎn)化溫度有利于甲烷的蒸汽轉(zhuǎn)化同時可抑制析碳反響的進展〔 〕12、二段轉(zhuǎn)化過程中，要求催化劑中鎳含量要高〔 〕13、烴類蒸汽轉(zhuǎn)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(huán)時間7、水碳比四、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(yè)方法有哪些？4、半水煤氣生產(chǎn)特點是什么？5、間歇式制半水煤氣的工作循環(huán)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、析碳反響的危害有哪些？9、工業(yè)生產(chǎn)中一般實行什么措施防止炭黑生成？、石腦油蒸汽轉(zhuǎn)化工藝和甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化工藝有什么不同之處？五、論述題1、論煤質(zhì)中水分含量對氣化的影響。2F-T3、論煤的粒度對氣化過程的影響。4、流程分析：1、2、4、5②該工藝流程屬于間歇式生產(chǎn)煤氣還是連續(xù)化法生產(chǎn)？5、流程分析：①設(shè)備1、2②二段轉(zhuǎn)化爐內(nèi)發(fā)生的主要反響有哪些？③簡述工藝流程。習(xí)題答案一、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、煤的枯燥、煤的干餾、煤的熱解、煤的反響5、煤或半焦與氣化劑 碳的氧化物、氫氣、甲烷6、空氣層、枯燥層、干餾層、復(fù)原層、氧化層、灰渣層7、n(CO+H2)/n(N2)=3.1-3.28、2.5-3min9、4% 0.95-1.05m310、鎳 氧化鎳 氫氣 一氧化碳 二、推斷題1、× 2、 3、× 4、× 5、√ 6、√ 7、√ 8、× 9、√ 10、×11、× 12、× 13、×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。N2，CO，H2，CO2。分：H2，CO，N2，CO2。5、水蒸氣分解量100%分解前的水蒸汽量風(fēng)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、簡答題產(chǎn)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+nH2O(g)=nCO+(n+m/2)H2(H>0)或C+H2O=CO+H2按供熱方式的不同，制取粗原料氣有下述三種不同方法：2、答：以空氣為氣化劑時，碳與氧之間的反響為：C+O2=CO2,C+1/2O2=CO,C+CO2=2CO,CO+1/2O2=CO2以 水 蒸 氣 為 氣 化 劑 時 ， 碳 與 水 蒸 氣 的 反 應(yīng) 為900℃，水蒸氣與碳反響的平衡產(chǎn)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及甲烷等平衡含量漸漸增加。3〔有時也同時參加水蒸氣流化床、氣流床和熔床，按排渣的形態(tài)分，固體排渣式和液體排渣式。4〔〕21～22的吹〔純氧〕氣化法，外熱法三種制取工業(yè)半水煤氣。5、答：五個階段，按氣體流向：吹風(fēng)階段，吹入空氣，提高燃料層的溫度，吹吹凈階段，此局部吹風(fēng)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(jié)也不產(chǎn)生焦油，代表性原料有無煙煤、半焦、貧煤等。氣化時黏結(jié)并產(chǎn)生焦油，代表性原料油弱黏結(jié)性煤和不黏結(jié)性煤。氣化時不黏結(jié)但產(chǎn)生焦油，代表性原料有褐煤。氣化時不黏結(jié)產(chǎn)生大量甲烷，代表性原料有泥炭。8、答：由于炭黑掩蓋在催化劑外表，不僅堵塞微孔，降低催化劑活性，還會影增大床曾阻力，影響生產(chǎn)力量。9〔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。選用活性好、熱穩(wěn)定性好的催化劑，避開進入動力學(xué)可能析炭區(qū)。防止原料氣和水蒸氣帶入有害物質(zhì)，保證催化劑具有良好的活性。選擇適宜的操作條件。10:、答：①石腦油需先氣化，再以氣態(tài)形式與水蒸氣在鎳催化劑作用下進展轉(zhuǎn)化反響；②石腦油在蒸汽轉(zhuǎn)化前需進展嚴(yán)格脫硫；③轉(zhuǎn)化過程必需承受抗析碳的催化劑。五、論述題1〔1〕煤中水分的存在形式有：內(nèi)在水、外在水、化合水。常壓氣化：水分含量過高，煤料未經(jīng)充分枯燥就進入干餾層，影響使得甲烷的生成，CO2H2O加壓氣化：適量的水分有好處，由于水分高，揮發(fā)分也高，在干餾階段半焦的氣孔率也較大，當(dāng)進入氣化層時，氣化速率快，生成的煤氣質(zhì)量好。8-105%。2〕O280-85%之間。②V〔H2〕/V(COV〔H2〕/V(CO)比值高有利氧化物的生成。V〔H2〕/V(CO)和反響壓力可提高利用率。反響溫度 種催化劑都有適宜的溫度范圍，如鈷催化劑適宜的溫度范圍為170-210℃。反響壓力 力不僅影響催化劑的活性和壽命而且也影響產(chǎn)物的組成與產(chǎn)率?？臻g速度 同催化劑和不同合成方法都有最適宜的空間速度范圍。3〔1〕粒度大小與比外表間的關(guān)系速度增大。粒度大小與傳熱間的關(guān)系和停留時間增加，焦油的熱分解加劇，影響焦油的產(chǎn)率。粒度大小與生產(chǎn)力量間的關(guān)系從而使氣化爐的氣化效率降低。粒度大小對各項氣化指標(biāo)的影響氣化爐的生產(chǎn)力量下降。4、答：①12：燃燒室，回收熱量；4：廢熱鍋爐，回收余熱；5：洗滌塔，洗滌煤氣并進展降溫。②該流程屬于間歇式生產(chǎn)半水煤氣工藝流程。124后由煙囪放空。燃燒室中參加二次空氣，將吹風(fēng)氣中可燃氣體燃燒使室內(nèi)的格子蓄熱磚溫度上升。蒸汽上吹制氣時，煤氣經(jīng)燃燒室及廢熱鍋爐回收余熱35入，經(jīng)預(yù)熱后進入煤氣發(fā)生爐自上而下流經(jīng)燃料層。由于煤氣溫度較低，直接經(jīng)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?？諝獯祪魰r，氣體經(jīng)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(jīng)螺旋爐箅由刮刀刮入灰箱，定期排出爐外。5、①1：鈷鉬加氫反響器，將有機硫轉(zhuǎn)化為硫化氫；2：脫硫槽：將硫化氫脫除。②二段轉(zhuǎn)化過程中催化劑床層頂部發(fā)生的反響為：；2CO+O=2CO；2 2催化劑床層中部發(fā)生的主要反響為：

2H+O=2HO(g)2 2 2CH+H4

O=CO+3H2

CH+CO4 2

=2CO+2H2

CO+H

O=CO+H2 2 ③原料自然氣經(jīng)壓縮機加壓到4.15MPa3.5%-5.5%的氫于一段轉(zhuǎn)化爐對流段3盤管加熱至400