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この投稿は、2015年11月11日18時02分にniujiajunによって最終的に編集されました。最近、会社の経営陣が内モンゴルで(具体的な場所は伏せておきますので、ご理解ください)ある炭田を視察し、180万トン規模の石炭からメタノールを製造するプロジェクトを推進することにしました。その際、どのようなガス化炉技術を使用するか、またメタノール1トンを製造するのにどれだけの石炭が必要かといった点について、皆さんのアドバイスをお願いします。
要件:発熱量7000以上、硫黄分が極めて少なく、灰分やリン分も少ない、水分含有率が千分の7未満の無煙炭です。このような条件を満たす無煙炭を使って、メタノール1トンを製造するのに、おおよそどれだけの石炭が必要でしょうか?燃料炭(動力炭)は大体どれくらい消費されるのでしょうか? 気化技術の選定:第二世代清華炉の採用を検討することは適切か? 主な理由は、この石炭が高濃度の水コークススラリーを製造するのに非常に適しているからです。第二世代の清華炉では、これほど大規模なメタノールプロジェクトに対応できるのか分からない国内にある既存の清華炉は、規模がそれほど大きくないようだ。また、清華炉を使用する場合、他に注意すべき点はないか、皆さんの意見を聞かせてください ご指導よろしくお願いいたします。ありがとうございます
この投稿は最終的に、2015年11月11日16時35分にCNCECによって編集されました。気化技術においては灰の融点が非常に重要であり、灰の融点に関するデータをしっかり収集することが大切です。清華炉をこの石炭に用いた場合、総消費量は約45GJ/トンで、原料石炭の消費量は約36GJです。
兄弟の熱心なアドバイス、ありがとうございます。調べたところ、灰の融点は1300~1400度で(表層部と深部では異なります)
スラグをガス化する場合、灰の融点や粉砕性は重要なパラメータです!
流動層ガス化を利用したい場合、まず灰の融点と粘度特性を考慮する必要があります。お使いの石炭の灰の融点はそれほど高くないため、粘度特性の分析をさらに行い、灰渣の粘度特性曲線を確認する必要があります。これは運転温度や運転温度範囲に関わってきます。次に、粉砕性指数も考慮する必要があります。石炭が容易に粉砕できるかどうかは、消費量や最終的な炭の転換率に関わってきます。スラリー化を考える場合は、スラリー化能力も見なければならず、ご指摘の通りスラリー化性が良ければ問題ありません。一般的には60%前後です。スラリーコークスについても、多ノズルを検討できます。現在、国内ではすでに広く利用されており、技術も非常に成熟しています。主に水処理システムが優れているからです。また、乾式粉体ガス化や、宇宙炉、東方炉といった下降型急冷方式も検討可能です;エネルギー利用率が高く、コージェネレーションによる発電を考える場合は、シェルの炉やナンジン・ホイシンの炉を使用できます。これらは廃熱回収方式で、熱利用率が高いです。あなたが提供してくれたこれらのデータからすると、お宅の石炭の品質はかなり良いようですね。化学工業用の石炭として使うのに適しているでしょう。
宇宙炉では、石炭の粉砕性や灰の粘度の範囲が適切かどうかに注意する必要があります。灰の融点が1300~1400度であれば問題ありません。無煙炭をガス化用の石炭として使うのは、揮発分が低すぎるためあまり適切ではないと思います。
兄弟のアドバイスに心から感謝します。この炭田は会社が引き継いだばかりで、これからしばらくの間は技術者が常駐し、炭の特性を詳細に分析して、その性質を徹底的に把握していかなければなりません。そうすれば、最も適した気化炉を選ぶことができます。この2日間、上司は内モンゴルへ行く人選を検討しており、年末まで滞在する見込みです。私たちは冗談めかして、1年で最も寒い時期に内モンゴルにいるのは本当に体を鍛えるな……と話し合った。清華炉のことは、私たちの非公式な会話の中で検討しただけで、実際には今すぐ最終決定を下す段階にはまだ遠い。多ノズルも私たちの検討事項の一つです。しかし、シェルの炉を用いた乾式粉体ガス化技術は、おそらく私たちの優先的な検討対象ではないでしょう。なぜなら、このプロセスは発電により適しており、石炭化学工業にはあまり向いていないように思えるからです。投資額が大きく、設備も複雑で、その他にもいくつか問題があります。国内の宇宙炉は、私たちが検討している選択肢の一つです。ただ、初歩的な感じでは水コークススラリーの方が適しているように思えます……ともあれ、ガス化技術については現在まだ理解を深めている段階で、まずは石炭の特性をしっかり把握する必要があります。 灰の融点や粘度温度特性といったパラメータについては、今後しばらくの間、詳細な分析を行う必要があります。しばらくしてより正確なデータが揃い次第、こちらに投稿し、仲間や他の海友の皆さんにご意見をいただきたいと思います
1300~1400の灰融点のデータは、昨日適当に技術者に聞いたもので、あまり正確ではないように思えます。これから1ヶ月以上の間、必ず石炭サンプルについて詳細な分析を行う必要があります。しばらくすればより正確なデータが得られるでしょう。その時にはまた皆さんのご指導をお願いします。今はまずここで感謝申し上げます
発熱量は7000カロリー以上で、水分は0.7、灰分と硫黄分が少ない。この種の石炭は洗浄された精炭に似ており、水分がより少なく、石炭化の条件が良く、石炭化度が高い。高度に石炭化した石炭は粉砕性が低く、揮発分も少なく活性も低いため、厳密に言えば水素化石炭スラリーの気化用燃料としては適しておらず、高濃度の水素化石炭スラリーを製造することはできない。ですから、清華炉2世代を使用するには、石炭の配合方式を採用するしかありません。