Характеристика газов безостановочной газификации

Газы безостановочной газификации

В зависимости от способа газификации различают:

¯ воздушный генераторный газ (при неполном окислении топлива воздухом);

¯ смешанный генераторный газ (при неполном окислении топлива смесью воздуха и водяного пара);

¯ водяной генераторный газ (при неполном окислении топлива парами воды);

¯ парокислородный газ (при неполном окислении смесью водяного пара и кислорода).

Газификация топлива может быть описана следующими основными реакциями:

1.Газификация кислородом (воздухом):

С+1/2О₂=СО DН=-123 кДж/моль, неполное горение, экзотермическая реакция.

2.Горение в кислороде:

С+О₂=СО₂ DН= -404,7 кДж/моль, неполное горение экзотермическая реакция.

3. Газификация углекислым газом (реакция Будуара):

С+СО₂=2СО DН= 159,9 кДж/моль, эндотермическая реакция.

4. Газификация водяным паром – реакция водяного газа:

С+Н₂О=СО+Н₂ DН= 118,5 кДж/моль, эндотермическая реакция.

5. Газификация водородом (гидрогазификация):

С+2Н₂=СН₄ DН= -87,5 кДж/моль.

Доменный газ является побочным продуктом производства чугуна, которое осуществляется в доменных печах.

Может быть организовано целенаправленное получение горючих газов в процессе нагревания топлива с частичным его сжиганием в газогенераторах.

Вид топлива	Вид Газа	Состав газа, объёмные%		r,
H2	СН4	СnНm	H2S	CO	CO2	O2	N2
Антрацит	Смешанный	13,5	0,5	‑	0,2	26,7	5,8	0,2	53,1		1,14
Газовый уголь	Смешанный	14,1	2,3	0,3	0,03	24,0	6,0	0,2	52,8		1,12
Древесная щепа	Смешанный	14,0	3,0	0,4	‑	28,0	6,5	0,2	48,0		1,20
Кокс	Водяной	50,2	0,5	‑	0,3	37,0	6,5	0,2	5,5		0,72
Антрацит	Водяной	48,0	0,5	‑	0,5	38,5	6,0	0,2	6,3		0,75
Подмосковный уголь	Парокислородный	53,4	15,3	2,7	‑	23,1	2,9	0,3	2,3		0,56
Каменный уголь	Газ подземной газификации	11,1	1,8	‑	0,6	18,4	10,3	0,2	57,6		1,2
Кокс	Доменный	2,7	0,3	‑	0,3	28,0	10,2	‑	58,5		1,3

Сжиженные газы применяются для снабжения населенных пунктов и небольших предприятий, удаленных от газовых месторождений и магистралей газопровода.

При перевозе в сжиженном состоянии объем газа уменьшается приблизительно в 250 раз. Газы, полученные из природных, состоят в основном из пропана С₃Н₈ и бутана (изобутана) С₄ Н₁₀, газы, полученные из жидкого продукта содержат и более тяжелые углеводороды.

Общим свойством этих газов является возможность перевода их в жидкое состояние при умеренных температурах и сравнительно небольшом увеличении давления. Это позволяет транспортировать в жидком состоянии, а сжигать в газообразном состоянии.

Характеристика основных компонентов:

С₃Н₈ t_кип=-42 ^oC, ,

С₄Н₁₀ t_кип=-1…-10 ^oC, .

Сжиженный газ производят в основном при переработке попутного нефтяного газа, в котором содержится до 30% пропан‑бутановых фракций.

Состав товарного газа определяется климатическими условиями в местах потребления. Давление паров сжиженного газа должно быть достаточным для транспортировки его к газо-используемым устройствам, но не превышать предел безопасной работы, что составляет обычно Р= 0,02…1,0 МПа

В зимнем газе средней полосы должно содержаться не менее 75% пропана, а в летнем – 35%.

Схема переработки попутных газов

В 1 отделении производится компрессия очищенного сырого газа с выделением полупереработанного газа и сырого компрессионного бензина.

В отделении 2 происходит окончательное отбензинивание газа методом сорбции или глубокого охлаждения. Сухой газ направляется к потребителю, а сырой бензин поступает в 3 отделение (газофракционирующую установку) для окончательной переработки. В этом отделении получают узкие фракции.

Сжиженный газ в ж-д цистернах поступает на газораздаточную станцию, а от нее в автоцистернах или в баллонах к индивидуальным потребителям.

Рабочее давление в цистернах с пропаном 2 МПа; бутаном 0,8 МПа. Цистерны выполняются в виде термосов.

Газораспределительные станции ‑ ГРС.

Газорегуляторные пункты и установки ‑ ГРП

Газ из магистральных газопроводов поступает в городские промышленные системы газоснабжения через ГРС, на которых давление газа уменьшают до величины, необходимой для этих систем и поддерживает её на постоянном уровне. Оборудование ГРС рассчитывают на давление 5,5-7,5 МПа.

ГРС характеризуется большими пропускными способностями газа 100-200 тыс. м³/ч.

На ГРС проводят дополнительную обработку газа очистку в фильтрах- одоризацию, подогрев.

Защитная автоматика работает по принципу резервирования, а не отключения газа.

Основное оборудование ГРС ‑ входной блок узла отключения; блок очистки; устройства дросселирования и регулирования давления газа; расходомерная нитка; отключающий блок.

ГРП сооружаются на территории городов, промышленных и коммунальных предприятий.

ГРУ могут размещать внутри газифицируемых зданий.

В зависимости от давления газа на вводе различают ГРП и ГРУ среднего до 0,3 МПа и высокого 0,3-1,2 МПа давления.

ГРП размещают в отдельностоящих зданиях или шкафах. Расстояние от ГРП до автодорог не менее 8м, до ж.д. путей и жилых зданий не менее 10-15м.

ГРП имеет следующее основное оборудование: узел регулирования давления с предохранительным запорным клапаном (ПЗК) и обводным газопроводом (байпас); предохранительно сбросной клапан (ПСК); комплект КИП; продувочные линии.

ПСК срабатывает только при увеличении давлении на 15% больше номинального, при этом ПСК срабатывает первым.

ПЗК срабатывает как при уменьшении давления (на 50% от номинального), так и при увеличении давлении (на 20% от номинального).

ГРП следует располагать в несгораемом одноэтажном помещении с легкосбрасываемой крышей при взрыве, с массой не более 120кг/м². Площадь окон дверных проемов 500см²/м³.Температура воздуха в помещении ГРП не менее 5^оС.

Здание ГРП должно обеспечивать циркуляцию с 3^х кратным воздухообменом. Освещение ‑ естественное, а электрическое должно выполняться во взрывобезопасномом исполнении.

На вводе в ГРП должны быть отключающее устройство на расстоянии не менее 5м и не более 100м.

К комплексу ГРП относятся автоматическая система управления расчетными гидравлическими режимами и сбора информации о режимах газопотребления.