ĐỀ TÀI
Khí hóa than
MỤC LỤC
1. GIỚI THIỆU CHUNG...................................................................................8
2. NGUYÊN LÝ CHUNG VỀ CÁC KIỂU CÔNG NGHỆ KHÍ
HÓA THAN...........................................................................................................10
2.1. Khí hóa than tầng cố định (đường kính cục than 10 ฀฀ 100
mm).............................................................................................................................11
2.1.1. Quá trình khí hóa thuận.......................................................................11
C + CO2 = 2CO Q1.......................................................................................13
C + H2O = CO + H2 Q2............................................................................13
2.1.2. Quá trình khí hóa nghịch.....................................................................14
2.1.3. Khí hóa liên hợp.......................................................................................15
2.1.4. Ưu nhược điểm của các quá trình khí hóa tầng cố định........16
2.2. Khí hóa than tầng sôi (Đường kính cục than từ 0 - 10mm).........18
2.2.1. Đặt vấn đề....................................................................................................18
2.2.2. Tốc độ gió trong khí hóa dạng tầng sôi..........................................18
4g . ฀T . d .................................................................................................................19
3 . C . ฀khí ................................................................................................................19
2.2.3. Đặc điểm và ưu điểm của quy trình khí hóa tầng sôi ..................20
2.2.4. Nhược điểm của quy trình khí hóa tầng sôi .................................21
2.2.5. Sơ đồ khí hóa tầng sôi kiểu Winkler................................................21
2.3. Khí hóa than dạng dòng cuốn (than cám, than bụi đường kính 0
- 2mm).......................................................................................................................23
2.4. Tóm tắt về ba phương pháp khí hóa than......................................25
3. SẢN XUẤT KHÍ THAN KHÔ VÀ KHÍ THAN ƯỚT..................29
3.1. Sản xuất sản phẩm khí than khô ........................................................29
CO2 + C = 2CO  41,965 kcal/kmol.................................................................30
3.2. Sản xuất khí than ướt dùng hơi nước...............................................32
3.2.1. Bản chất của quá trình..........................................................................32
C + H2O ฀฀ H2 + CO - Q .................................................................................33
Sự biến đổi thành phần khí than ướt theo thời gian thổi gió lạnh .......34
3.2.2. Ưu nhược điểm của quá trình khí hóa gián đoạn dùng hơi
nước...........................................................................................................................38
3.3.1. Phương pháp tháo xỉ rắn.....................................................................41
3.3.2. Phương pháp tháo xỉ lỏng ...................................................................42
3.3.3. Phương pháp dùng áp suất cao (p = 20 atm), tháo xỉ rắn....44
3.3.4. Phương pháp khí hóa than dưới áp lực, tháo xỉ lỏng.......................46
4. GIỚI THIỆU MỘT VÀI KIỂU LÒ KHÍ HÓA THAN CẢI
TIẾN..........................................................................................................................46
5. HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ KHÍ HÓA THAN
TRÊN THẾ GIỚI................................................................................................49
5.1. Công nghệ khí hóa than kiểu tầng cố định:...........................................49
5.2. Công nghệ khí hóa than kiểu tầng sôi ở nhiệt độ cao
Winkler (HTW).....................................................................................................50
5.3. Công nghệ khí hóa than kiểu dòng cuốn............................................50
5.4 Tình hình ứng dụng các kiểu lò khí hóa than ở một số hãng .....51
6. KHÍ HÓA THAN Ở CÁC NƯỚC.................................................. 53
6.1. Áp dụng công nghệ khí hóa than trong sản xuất amoniăc.........53
Hiện nay phần lớn sản lượng amoniăc và urê trên thế giới được sản
xuất từ nguyên liệu khí thiên nhiên. Về mặt lý thuyết, mọi nguyên liệu
hydrocacbon đều có thể sử dụng được, với điều kiện chúng có thể được
oxi hóa thành khí tổng hợp (CO + H2). Ví dụ, do thiếu khí thiên
nhiên Ấn độ đã sử dụng nhiều naphtha để chế tạo khí tổng hợp. Tuy
nhiên, vì giá khí thiên nhiên (kể cả naphtha) tăng mạnh, nên ngày nay
người ta càng quan tâm đến việc đi tìm nguồn nguyên liệu thay thế
khác để sản xuất amoniăc................................................................... 53
6.2. Khí hóa than ở Trung Quốc....................................................................54
6.3. Khí hóa than ở Nam Phi...........................................................................57
6.4. Khí hóa than ở Ấn độ.................................................................................58
6.5. Khí hóa than ở Mỹ......................................................................................58
7. CÔNG NGHỆ KHÍ HÓA THAN CỦA SHELL VÀ TEXACO ..60
7.1. Công nghệ Shell:..........................................................................................60
7.2. Công nghệ TEXACO ..................................................................................63
8. THÔNG SỐ KỸ THUẬT MỘT SỐ LOẠI THAN VIỆT NAM
THÍCH HỢP VỚI CÔNG NGHỆ KHÍ HÓA..........................................67
9. PHÂN TÍCH HIỆU QUẢ KINH TẾ CỦA CÔNG NGHỆ SẢN
XUẤT URÊ TỪ THAN.....................................................................................74