可分为重油制气和轻油制气二种。将原料重油或石脑油,放入工业炉内经压力、温度及催化剂的作用,重油即裂解,生成可燃气体,副产品有粗苯和碱渣等。
油制气是石油加工过程中的副产品,可分为重油制气和轻油制气二种。将原料重油或石脑油,放入工业炉内经压力、温度及催化剂的作用,重油即裂解,生成可燃气体;
作为制气原料,最重要的性质是碳氢重量比。图1列出了按碳氢重量比次序排列的各种制气原料。原料谱的一端是最接近纯碳的煤,另一端是以甲烷为主要组分的天然气和液化天然气。整个原料谱大致可分为三段:A段是碳氢比小于6的石油馏分,可以完全蒸发,经脱除硫分后,在催化剂作用下与蒸汽反应,全部转化成气体,不留残渣;B段是碳氢比介于6和9之间的石油馏分,不能完全蒸发而进行预脱硫处理,即使在催化剂作用下,与蒸汽完全反应也较困难;C段是更重的油类和原煤,处理更难。城市供应的人工燃气的碳氢比低于甲烷,一般介于2.3~2.8之间。
将任何石油系原料转化成碳氢比更低的燃气,其所采用的方法一定是除碳或加氢,或者是两者兼有。由于原料不同,以及对生成气发热量和成分的要求不同,可以采用不同的工艺。油制气的主要工艺方法有以下几种:
原料谱上 A段的原料在催化剂作用下可直接与蒸汽进行反应。这个方法的关键在于高活性催化剂的使用,一般采用以活性氧化铝为载体的镍催化剂,以达到热力学平衡。高压、低温和低蒸汽原料比有利于甲烷的生成,而低压、高温和高蒸汽原料比则有利于氢的生成。
①高温蒸汽转化法。原料经脱硫后,与过热蒸汽混合,在 450°C左右送入填充催化剂的转化炉内进行反应(图2)。此反应是吸热反应,采用外热式转化炉,燃烧一部分原料或其他燃料来提供热量。出转化炉的燃气温度约750~850°C,然后进入后续工序,制成发热量为10~12兆焦/米3的贫燃气。中国在化学工业中用这种工艺制取原料气,在石油工业中用于制取氢气。 油制气
②低温蒸汽转化法。这是制取发热量约为25兆焦/米3的富燃气的方法,也称催化富气法。整个工艺包括脱硫、催化转化等工序。转化反应是放热反应,不需外界添加热量,仅控制原料预热温度和蒸汽原料比就能达到热力学平衡。所用的反应器是绝热反应器。本法可结合高温蒸汽转化法生产中发热量燃气,也可后接二段甲烷化或加氢气化和甲烷化,生产代用天然气。 热裂解法 碳氢化合物在高温下会发生分解反应,大分子化合物变成小分子化合物。随着温度的升高、反应时间的延长,即随着裂解深度的加深,气态产物增多,气态产物中氢和甲烷的含量不断增加;另一方面,液态产物减少,液态产物中分子愈来愈大,氢含量逐渐下降,直至结焦成炭。因此,可根据产品的要求,制定合适的操作条件,控制裂解深度,以得到所需的产物。这种方法可用以制取化工原料气,也可用于生产城市燃气。 ①循环式热裂解法。石油的热裂解是强烈的吸热反应,必须提供热量。本法是燃烧一部分油和设备内的沉积碳,将热量蓄积在裂解炉的耐火格子砖内,到一定温度后停止加热,喷入制气油使其在热的格子砖上裂解。温度降到一定限度后,停止喷注制气油,然后引入空气重复加热,开始下一循环。这种方法特别适合于原料谱上B段的原料,制气过程中析出的碳可在循环加热期烧去。 ②循环式催化裂解法。热裂解法得到的气态产物中含氢低,有较高比例的不饱和烃,不能与一般城市燃气互换。用催化剂替代填充在裂解炉内的格子砖,促进油和中间产物与蒸汽的反应,就可制得与干馏煤气组成相似的燃气,燃烧性能显著改善,制气效率也得到提高(图3)。这种方法是城市燃气工业极好的调峰手段。中国北京、上海、沈阳等城市都采用这种方法,使用重油来生产城市燃气。(见彩图)
采用氧气、空气或富氧空气作气化剂,与部分原料油燃烧产生高温,使原料油与蒸汽反应。当使用纯氧时,反应的主要产物是氢和一氧化碳,可作为贫燃气,或者进一步制取氢气、合成氨等化工产品。操作温度高达1300~1500°C,压力一般在2~4.5兆帕之间。这种工艺对原料的适应性强,不但可使用原料谱上A段和B段原料,甚至C段原料经过预处理后也可使用。在中国,本法已广泛用于化学工业,但因制氧成本高,还未用于生产城市燃气。
制取富燃气的另外一种方法。在高于700°C的温度、加压和不用催化剂的条件下,原料与氢气直接反应。这个反应是放热反应,并且反应很迅速,必须控制在稳定的操作条件下,以得到最佳的气态碳氢化合物的组成,主要是甲烷和乙烷。同时,所放出的热量必须有效地加以回收利用。为此,对于碳氢比为6.5~10的原料,可采用焦粒流化床加氢反应器,利用流化床的颗粒运动来维持反应器内的温度均匀,并将反应热传给进料。原料中不能蒸发的残渣附着在焦粒上,定期排出。国外已有一台日产14万米3燃气的半工业性装置,运行了多年。对于碳氢比6.5以下较轻的油料,可不必使用焦粒流化床,而采用较简单的气体再循环加氢反应器,利用安装在反应器顶部中心的喷嘴喷出的反应物的动量,在中心管周围建立气体的高速再循环来达到流化床所具有的功能。这种方法在燃气工业中已广泛用作增热的手段或生产代用天然气。
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碳钢也叫碳素钢,是含碳量wc小于2%的铁碳合金。碳钢除含碳外一般还含有少量的硅、锰、硫、磷。按用途可以把碳钢分为碳素结构钢、碳素工具钢和易切削结构钢三类。碳素结构钢又可分为建筑结构钢和机器制造结构钢两...
矿用产品: 一、电气设备包括高低压电器、变压器及移动变电站、电动机、综合保护装置、潜水电泵、其它防爆产品。 二、照明设备包括安全帽灯、报警矿灯、防爆灯具等。 三、包括煤矿用、煤矿用、发...
日本ガス协会:《都市ガス工业──オィルガス编》,技报堂,东京,1969。2100433B
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1 第三节 钢产品的分类 按照国标 GB/T15574-1999“钢产品分类”的规定: 钢产品分为钢的工业产品和钢的其它产品两大类,钢的工业产品又分为初 产品、半成品、轧制成品和最终产品、 锻制条钢; 钢的其它产品分为粉末冶金产 品、铸件、锻压产品、光亮产品、冷成型产品、焊接型钢、钢丝、钢丝绳。 1 初产品 初产品指液态钢或钢锭。 按横断面可把钢锭分为用于轧制型材的钢锭和轧制板材的扁锭。 2 半成品( 钢坯) 半成品的分类如下: (1)大方坯 边长大于 120mm; (2)方坯 边长 40-120mm; (3)大矩形坯 横截面积大于 14400mm2,宽厚比大于 1且小于 2; (4)矩形坯 横截面积由 1600至 14400mm2,宽厚比大于 1且小于 2; (5)板坯 厚度不小于 50mm,宽厚比不小于 2,进而称宽厚比大于 4的 板坯为扁平板坯; (6)薄板坯 宽度不小于 150m
1. 操作输送设备,将原料油送入油制气设备;
2. 操作油制气设备,调节压力、温度、催化剂等参数,监控生产过程;
3. 操作净化、冷却等设备,处理煤气中的杂质;
4. 操作风机、机泵等设备,输送煤气;
5. 检查、维护、保养仪器和设备,发现并处理设备异常现象;
6. 参与起火、爆炸、泄漏、中毒等事故的处置;
7. 进行作业区内防爆、防雷、防静电处理;
8. 填写设备运行及生产记录。 2100433B
油制气生产安全是指由石油、重油、渣油经热裂解而制得煤气生产过程的安全冋题。油制气采用重油,即石油炼制厂经薄馏后的残渣油裂解制成。油制气有热裂解和催化裂解两种工艺,多采用催化裂解工艺。蓄热式催化裂解循环法制气,是加热阶段与制气阶段间歇地循环进行。加热阶段用油与空气燃烧,制气阶段油受热裂解,再和水蒸气催化生成油制气。主体设备是蒸汽蓄热器、催化反应器和空气蓄热器。
油制气过程加热阶段如果洗气箱水封失控,可能导致油煤气倒回入空气蓄热器引起爆炸的危险,要严格控制洗气箱水封高度。蒸汽蓄热器、反应器和空气蓄热器需检修时,应在洗气箱出口插上盲板,彻底清除洗气箱内的厚焦油,待设备冷却后放空。 2100433B
操作油裂解等油制气设备,将重油或石脑油等原料加工制成煤气的人员。