Главная -> Словарь

Температуры газификации

Предельная температура фильтруемое™. Метод определения предельной температуры фильтруемости стандартизован и включен в комплекс методов квалификационной оценки. Он оценивает низкотемпературные свойства в условиях, максимально приближенных к эксплуатационным. Предельная температура фильтруемости-это та температура, при которой топливо после охлаждения в определенных условиях способно еще проходить через фильтр с установленной скоростью. Сущность метода заключается в постепенном охлаждении испытуемого топлива, пропускании его при понижении температуры на каждый 1 °С через фильтр в пипетку при постоянном вакууме и фиксировании конечной температуры, при которой топливо проходит фильтр с установленной скоростью.

РИС. 45. Прибор для определения предельной температуры фильтруемости:

Метод определения предельной температуры фильтруемости дает такие результаты, которые не всегда совпадают с результатами эксплуатационных испытаний. Для всех топлив предельная температура работоспособности двигателей оказалась ниже предельной температуры фильтруемости. Разница особенно велика для топлива с депрессорной присадкой. Это несоответствие, очевидно, связано с различиями в допустимых перепадах давлений на фильтрах в лабораторном методе и в топливной системе двигателя.

Зимние дизельные топлива с депрессорными присадками. С 1981 г. вырабатывают зимнее дизельное топливо марки ДЗп по ТУ 38.101889— 81 . Получают его на базе летнего дизельного топлива с /п — — -5 °С. Добавка сотых долей присадки обеспечивает снижение предельной температуры фильтруемости до -15 °С, температуры застывания до -30 "С и позволяет использовать летнее дизельное топливо в зимний период времени при температуре до -15 °С.

Зимние дизельные топлива. Получают их на базе летнего дизельного топлива с температурой плавления равной -5 °С. Добавка сотых долей присадки обеспечивает снижение предельной температуры фильтруемости до -15 °С, температуры застывания до -30 °С и позволяет использовать летнее дизельное топливо в зимний период времени при температуре до -15 °С .

Результаты испытаний, приведенные в табл. 2, показывают, что обе присадки вызывают заметную депрессию как температуры застывания, так и предельной температуры фильтруемости образцов дизельного топлива. Следует обратить внимание на то, что присадки эффективнее в более тяжелых топливах.

Общее содержание w-алканов в исследованных фракциях сравнительно невысокое и находится в пределах 12—14%. Содержание н-алка*нов С18—С)))9 во всех образцах примерно-одинаково . С утяжелением фракций содержание «-алканов выше См увеличивается. Известно , что низкотемпературные показатели среднедиСтиллятных фракций определяются в основном присутствием алканов нормального строения. Депрессия низкотемпературных показателей и,. в особенности предельной температуры фильтруемости, для фракций с одинаковой температурой начала кипения увеличивается с повышением конца кипения, что связано, очевидно, с увеличением содержания высших н-алканов , Надо отметить, что при определенном, высоком конце кипения фракций восприимчивость к депрессато-рам лучше во фракциях с более низким началом кипения . Это является показателем того, что эффективность депрессаторов к данному Топливу связана не только с содержанием высших н-алканов, но и с распределением последних По молекулярной массе, что согласуется с результатами других авторов .

Назначение депрессорных присадок - снижение температуры застывания и предельной температуры фильтруемости дизельных топлив. В основном они применяются на НПЗ при выработке стандартных топлив, но могут быть использованы и потребителем для улучшения низкотемпературных свойств топлив, имеющихся в данный момент в распоряжении. Последнее более безопасно, чем разбавление топлива

Отмечено, что между лабораторными методами оценки де-прессорных присадок и поведением топлива в двигателе при низких температурах корреляция наблюдается не всегда и зависит от конструкции топливной системы. Например, предельная температура работоспособности двигателей зависит не только от предельной температуры фильтруемости топлива, но и от тонкости отсева фильтров. Таким образом, показатель ПТФ, определенный лабораторным методом, следует воспринимать с учетом особенностей конструкции топливной системы . По этой причине, в частности, низкотемпературные свойства топлив с присадками оцениваются

Рис. 28. Прибор для определения предельной температуры фильтруемости:

Исследования показывают, что предельная температура фильтруемости дизельных топлив обычно бывает ниже температуры помутнения, но выше температуры застывания. Однако положение ее в этом интервале может быть различным: либо ближе к температуре помутнения, либо — к температуре застывания. Работы по сопоставлению предельной температуры фильтруемости с поведением топлива в эксплуатации продолжаются.

Сочетание всех этих реакций и определяет состав образующегося генераторного гана. Газифицирующий агент — кислород — подается в процессе в количестве, до паточном для поддержания требуемой температуры газификации золоудалении). Высокий выход це vesbix компонентов генераторного газа обеспечивается главным образом за сч ?г реакций с участием преимущественно водяного пара. Термодинамический ан 1лиз показывает, что равновесие всех реакций, протекающих с участием кислорода, практически полностью смещено вправо. Следовательно, в равновесной газовой смеси не может быть свободного кислорода. Поскольку для равновесия эндотермических реакций благоприятна высокая температура, то с повышением температуры возрастает выход целевых компонентов в генераторном газе, по реакциям . Роль реакций метанообразования в некаталитических процессах газификации очень мала. Что касается остальных реакций, то нетрудно убедиться, что они являются линейными комбинациями остальных. Так,реакция является комбинацией и , а реакция представляет собой сумму реакций и . Для расчета равновесного состава генераторного газа при заданном расходе кислорода достаточно составить и решить 2 уравнения равновесия реакций и и два уравнения материального баланса по водороду и кислороду. Расход кислорода на процесс рассчитывается из теплового башнса газогенератора.

Процесс основан на многоступенчатом сжигании мазута прих малых избытках воздуха с превращением его в малокалорийный топливный газ и извлечением из газов сгорания серы, а также ценных компонентов, содержащихся в золе. Органическая часть топлива при сжигании превращается главным образом в водород и окись-углерода, сернистые соединения в сероводород. Часть углерода топлива выделяется в виде сажи. Полученный газ с теплотворной способностью 4,6—8,3 МДж/м3 охлаждается с использованием тепла для выработки пара высокого давления, очищается? от сажи и золы, промывается водой, а затем очищается от H2S-и S02 жидкими сорбентами. Сероводород и сернистый ангидрид используются в производстве серы или серной кислоты. Очищенный газ направляется в топку котла. Процесс может быть осуществлен1, на движущемся слое кокса или неорганическом теплоносителе, обладающем большой теплоемкостью и высокой механической прочностью. , Проводятся работы по усовершенствованию процесса в направлении снижения температуры газификации , повышенна давления и получения газа повышенной калорийности. Последнее-позволит значительно сократить объем аппаратуры или увеличить мощность единичных установок газификации.

Высокие температуры газификации, достигаемые при боль-

содержания кислорода в дутье и температуры газификации. При-

Сочетание всех этих реакций и определяет состав образующегося генераторного газа. Газифицирующий агент - кислород - подается в процессе в количестве, достаточном для поддержания требуемой температуры газификации золоудалении). Высокий выход целевых компонентов генераторного газа обеспечивается главным образом за счет реакций с участием преимущественно водяного пара. Термодинамический анализ показывает, что равновесие всех реакций, протекающих с участием кислорода, практически полностью смещено вправо. Следовательно, в равновесной газовой смеси не может быть свободного кислорода. Поскольку для равновесия эндотермических реакций благоприятна высокая температура, то с повышением температуры возрастает выход целевых компонентов в генераторном газе по реакциям . Роль реакций метанообразования в некаталитических процессах газификации очень мала. Что касается других реакций, то нетрудно убедиться, что они являются линейными комбинациями остальных. Так, реакция является комбинацией и , а реакция представляет собой сумму реакций и . Для расчета равновесного состава генераторного газа при заданном расходе кислорода достаточно составить и решить 2 уравнения равновесия реакций и и два уравнения материального баланса по водороду и кислороду. Расход кислорода на процесс рассчитывается из теплового баланса газогенератора.

Рис. 114. Зависимость температуры газификации Г от количества и состава дутья прир = 2 МПа и различном содержании водяного пара, %: / - 10; 2 - 5,3; 3 - 1,8; 4 - 1,0; 5 - 0,59; 6 - 0,2

Повышение температуры газификации увеличивает скорость реакций газификации угля. Соответственно увеличивается удельная производительность газогенераторов, а при той ае общей мощности становится возможным применение аппаратов меньших размеров. При повышенной температуре снижается образование смол и высших углеводородов. Кроме того, смещение равновесия реакций газификации при высоких температурах приводит к уменьшению содержания углекислого газа в продуктах газификации и более полному разложению пара. Соответственно увеличивается концентрация в сыром газе целевых компонентов - СО и Но, одновременно образуется меньше подсмольных вод.

Применение катализатора позволяет снизить рабочие температуры в газогенераторе на 100^200°С, причем скорости реакций газификации остаются достаточно высокими. Это позволяет повысить производительность газогенераторов без дополнительного расхода пара и кислорода и сократить расход угля, сгорающего для обеспечения необходимой температуры газификации. Практически каталитическая газификация особенно перспективна при наличии температурных ограничений процесса. В настоящее время особое внимание уделяется следующим двум направлениям каталитической газификации:

Отношение Н2/СО в основном находится в интервале 1,2—3, хотя оно может иметь и такое низкое значение как 0,5 вследствие высокой температуры газификации по способу Копперс —• Тотцек. Уровень H2S зависит от содержания серы в угольном сырье, так как она очень мало удаляется в большинстве процессов газификации. Исключением является процесс поглощения СО2, разработанный Консолидейшн Коал Компани, в котором доломит, используемый в качестве теплоносителя, адсорбирует значительное количество H2S и СО2. Вариации концентраций сероводорода являются результатом использования как западных лигнитов с содержанием серы менее 1%, так и восточных битуминозных углей, содержащих до 4% серы.

Процессы превращения органической массы угля в газообразные горючие вещества носят название газификации. В процессе газификации углерод превращается чаще всего в монооксид углерода, водород — в водяные пары и вместе с серой, содержащейся в ОМУ, — в сероводород, азот — в оксиды азота. Минеральная часть угля в зависимости от температуры газификации переходит в золу или шлак.

ного пара позволяет уменьшить количество кислорода, необходимого для достижения заданной температуры газификации.