5.6.2. Газ технологічний
Под технологическим газом понимается газ, пригодный по своему составу для соответствующей химической переработки, например для синтеза аммиака, метанола, бензина и т. п. Главнейшие требования к этому газу сводятся к следующему:
1) технологический газ, предназначенный для соответствующей химической переработки, должен отвечать определенным требованиям по составу;
2) себестоимость компонентов технологического газа, являющихся сырьем для соответствующего химического производства, должна быть наименьшей.
Покажем это на примере.
1. Синтез аммиакаосуществляется из водорода и азота. Источником водорода в газе является водород как таковой и окись углерода после ее конверсии водяным паром.
Теоретически один объем окиси углерода при конверсии даст один объем водорода, а для синтеза аммиака нужна смесь из объема азота и трех объемов водорода, т. е.
СО + Н2О —» Н2+ СО2;
ЗН2+ N2—» 2NН3.
Но практически в газе для синтеза аммиака должен быть некоторый избыток водорода и окиси углерода над теоретически необходимым количеством азота, т. е. в газе должно быть примерно следующее соотношение между этими компонентами:
СО+Н2/N2~3,2.
Получение технологического газа при подземной газификации углей в принципе возможно путем применения непрерывного или периодического дутья, обогащенного кислородом вместе с водяным паром или без него, а также при чередовании дутьевым и бездутьевых периодов работы газогенераторов на воздушном дутье.
При непрерывном получении технологического газа, отвечающего требованиям синтеза аммиака, необходимо применение дутья с содержанием 65—75% кислорода.
При периодическом получении технологического газа работаподземного газогенератора чередуется на дутье с содержанием кислорода 45—50% и на бездутьевом режиме, при котором собственно и получается технологический газ.
При периодическом получении технологического газа на воздушном дутье этот газ также образуется в бездутьевые периоды работы подземного газогенератора, но его выход на 1т газифицируемого угля меньше, чем при применении дутья, обогащенного кислородом.
2. Синтез бензина. При рассмотренных режимах работы подземного газогенератора технологический газ можно было отобрать и в такие промежутки бездутьевого периода, когда состав газа становился пригодным для синтеза бензина, например чтобы после отмывки С02в газе были водород и окись углерода в соотношении 2:1 и содержание других компонентов не превышало 20%. При этих условиях может быть получен технологический газ для синтеза бензина в количестве и составе, приведенном в табл. 5.4.
Таблица 5.4.
Показатели технологического газ для синтеза бензина
Как видно из приведенных данных, в составе технологического газа отношение Н2к СО составляет 58,8/21,9~2,7, а сумма инертных компонентов газа. (N2+ СН4) составляет 5,7+13,4 = 19,1%, т. е. газ отвечает поставленным требованиям по составу.
Развитие производств энергетического и технологического газов подземной газификации углей позволит в дальнейшем организовать синтез углеводородных газов — метана и др., которые являются высококалорийными газами и поэтому могут передаваться на большие расстояния с экономически высокими показателями, т. е. подземная газификация углей может стать источником газа для дальней передачи. В заключение следует указать на то, что имеющийся опыт в области подземной газификации углей дает основания рассматривать производство энергетического и технологического газов как единый технологический комплекс.
Завдання 8: Исходя из заданных условий (Приложение А), обосновать направления дальнейшего использования газов подземной газификации углей.