Характеристика газов безостановочной газификации
¯ 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):
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 1,3Сжиженные 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:
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. м 3 /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/м 2 . Площадь окон дверных проемов 500см 2 /м 3 .Температура воздуха в помещении ГРП не менее 5 о С.
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.