【正文】 ，操作工藝條件苛刻，設備投資較大。4) 殼牌帕克（SHELLpaques）生物脫硫工藝殼牌帕克（SHELLpaques）生物脫硫工藝是酸性尾氣處理工藝的新發(fā)展，是從酸性尾氣中脫除H2S并以元素硫的形式進行硫磺回收的生物反應過程。含H2S氣體在吸收塔內(nèi)與含硫細菌的堿液逆流接觸，H2S溶解在堿液中進入到生物反應器（專利設備）。在生物反應器內(nèi)的充氣環(huán)境下，H2S在一種無色硫磺桿菌的作用下生產(chǎn)單質(zhì)硫，該過程只有在反應器通風的條件下才能實現(xiàn)。硫磺以料漿的形式從生物反應器中取出，經(jīng)過濃縮后形成65％干度的硫磺餅，可進一步處理滿足需要。溶液中懸浮硫的濃度5～15g/L。由于生物硫磺具有很強的的親水性，所以流動性好，不會產(chǎn)生堵塔的現(xiàn)象。殼牌帕克（Shellpaques）生物脫硫工藝特點 ，凈化后尾氣中的H2S濃度小于4ppmv。％的轉(zhuǎn)化，其中95～98％轉(zhuǎn)化為元素硫。殼牌帕克（Shellpaques）生物脫硫工藝只適宜在酸性氣H2S濃度≤25％V，硫磺產(chǎn)量≤15t/d小規(guī)模裝置。本裝置的硫磺產(chǎn)量高達97t/d，因此不宜選用。經(jīng)比較初步推薦Claus—Scot工藝。 空分工藝技術方案的選擇本項目采用碎煤加壓氣化工藝，對氧氣、氮氣、空氣要求如下表：介質(zhì)純度%溫度℃壓力MpaG用氣量Nm3/h使用情況氧氣40261825連續(xù)低壓氮氣40347877間斷針對上述對氧氣和氮氣的使用要求，空分裝置需要對氧氣、氮氣增壓方案、裝置的系列數(shù)作出選擇。（1） 空氣增壓方案內(nèi)壓縮流程和外壓縮流程的共同點都是采用低壓空氣壓縮、空氣預冷、分子篩空氣凈化、深冷分離。不同點是內(nèi)壓縮流程采用空氣增壓機和液氧泵獲得高壓氧氣；外壓縮流程采用氧壓機獲得高壓氧氣。從能耗上看，采用內(nèi)壓縮流程和外壓縮流程的實際功耗相近。因為，盡管內(nèi)壓縮流程使用了空氣增壓機來提供系統(tǒng)的部分制冷量，空氣增壓機、液氧泵的功率比氧壓機略高，理論上要多消耗3％的壓縮功；但是，氧壓機實際運行往往偏離其設計工況。兩者實際的功耗是很接近的。從安全方面分析，盡管外壓縮流程的使用也比較普遍，氧氣壓縮機的設計和制造水平不斷提高，但是統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，氧壓機有多臺次發(fā)生過燃燒事故，而內(nèi)壓縮流程從未出現(xiàn)過類似事故。另外，由于內(nèi)壓縮流程使用了液氧泵，可及時抽走主冷凝蒸發(fā)器液氧中的液態(tài)烴，使得空分裝置的運行更加安全、可靠。從投資上看，兩種流程相接近，內(nèi)壓縮流程稍低一些。此外，使用液氧泵的內(nèi)壓縮流程比使用氧壓機的外壓縮流程操作、管理更為方便，維修工作量少，占地也少。兩種氧氣增壓方案的比較見下表。液氧泵和氧壓機增壓方案比較表序號項目液氧泵流程氧壓機流程1相對能耗12相對投資13維修費用低高4占地面積小大5安全性安全較安全因此，本項目推薦采用液氧泵內(nèi)壓縮流程。（2）裝置的系列數(shù)空分裝置可采用六套制氧能力為45000Nm3/h的方案。45000Nm3/h空分考慮選用國產(chǎn)裝置。其中離心空氣壓縮機、空氣增壓壓縮機、驅(qū)動汽輪機、產(chǎn)品氮氣增壓機、高低壓板式主換熱器、低溫透平膨脹機、低溫泵、所有低溫閥門、調(diào)節(jié)閥門和切換閥門及DCS系統(tǒng)、分析儀和主要儀表均為進口設備，國內(nèi)的子公司制造和采購的設備主要為精餾塔、空氣純化系統(tǒng)、空氣預冷系統(tǒng)、空氣過濾器、部分儀表和電控設備等。（3）空壓機及配套汽輪機的選擇本項目45000Nm3/h空分裝置需要處理的空氣量約為214000Nm3/h，由于處理氣量大，采用離心式壓縮機壓縮空氣，蒸汽透平驅(qū)動。汽輪機選用全凝汽式?？諌簷C配汽輪機的蒸汽可用兩種等級的蒸汽：一：壓力：（G），溫度：535℃。二：壓力：（G），溫度：535℃。（G）等級的汽輪機，業(yè)績較少，價格較高；（G）等級的汽輪機，空分裝置配套的很多，技術已比較成熟。（G）等級的汽輪機。 干燥工藝技術選擇常用干燥方法有冷分離法、固體吸收法、溶劑吸收法。 冷分離法冷分離法是利用壓力變化引起溫度變動，使水蒸氣從氣相中冷凝下來的方法。常用有兩種流程：節(jié)流膨脹冷卻流程與加壓后冷卻流程。(1) 節(jié)流膨脹冷卻脫水法 一般用于高壓天然氣氣田，高壓天然氣經(jīng)過節(jié)流膨脹或低溫分離，把天然氣中的一部分水冷凝下來。這種方法經(jīng)濟，簡單，但應控制天然氣降壓后仍高于輸送壓力，同時，不使溫度降得太低，防止冷凝水結冰。(2) 加壓后冷卻法 對于低壓天然氣田及人工煤氣，需加壓后再冷卻時將煤氣中水蒸汽冷凝下來。上述兩種方法煤氣干燥度即露點溫度,將受多種因素影響、且能量損失大。 固體吸附法 固體干燥劑脫水的操作過程是周期性的，用一個或多個干燥塔吸附脫水。應采用吸附水能力比吸附烴類或吸附酸性氣體能力強的干燥劑，可用熱氣體通過吸過水的干燥劑將水分帶出使之再生。 固體吸附法脫水的優(yōu)缺點見表固體吸附法脫水的優(yōu)缺點 優(yōu) 點缺 點1． 能獲得露點極低的凈化氣；2． 不受凈化氣溫度、流量、壓力等變化的影響；3． 設備構造簡單、便于操作；4． 腐蝕及起泡現(xiàn)象較少；5． 處理凈化氣量少時，費用也不太高1． 設備費高；2． 耗熱較多；3． 凈化氣中的成分易使干燥劑中毒粉碎；4． 吸附與再生均不連續(xù)常用的固體吸附脫水法有氯化鈣法、硅膠法、活性氧化鋁及活性鋁礬土法，分子篩法以及復式固定干燥劑法等，各種干燥劑特點見表。 復式固定干燥劑是綜合了多種干燥劑的優(yōu)點。該法是根據(jù)不同的氣源，分別放置不同的脫水劑，以便有選擇地脫除不同組分氣體的水分。各種干燥劑的特點脫水劑優(yōu)點缺點使用情況氯化鈣法成本低，工藝過程簡單腐蝕性嚴重，廢渣廢水處理困難適用于高寒地帶硅膠法吸附能力好，吸水選擇性強遇液態(tài)水，油料易碎，處理量大時失效快適用于處理量大而含水量不大的情況活性氧化鋁法及活性鋁礬土吸附能力較好，再生溫度低，在液態(tài)水中不易碎活性喪失較快，特別酸性氣體多時適用于含酸性氣體少的煤氣分子篩吸附能力較好，對高酸性氣體的脫水可用抗酸性分子篩成本稍高適用于處理量較大，露點降要求高的氣體 溶劑吸收法液體吸水劑（溶劑）吸收法所用設備費最少。液體吸水劑應滿足以下要求：（1） 在較大的水濃度范圍內(nèi)吸水能力大；（2） 操作時水蒸氣的壓力低；（3） 水溶液沒有腐蝕性；（4） 粘度較低；（5） 具有化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性；（6） 容易再生；（7） 無毒；（8） 反應熱和溶解熱小。常用的液體吸水劑有氯化鈣水溶液、氯化鋰水溶液、甘醇醇胺、二甘醇及三甘醇等。各種吸水劑特點見表。幾種吸水劑的特點吸水劑優(yōu)點缺點使用情況氯化鈣水溶液1． 成本低；2． 耗量?。ǎ?． 能用于高寒地帶；1． 遇水乳化；2． 產(chǎn)生電解腐蝕；3． 露點降低（1120℃）；4． 與H2S發(fā)生沉淀逐漸淘汰氯化鋰水溶液1． 吸水能力大；2． 腐蝕性??；3． 有殺菌力，可使處理煤氣消毒；4． 不易加水分解；5． 露點下降大（2237℃）1． 價格較高；2． 工業(yè)產(chǎn)品含不純物時引起腐蝕適用于空氣調(diào)節(jié)，用于煤氣脫水較少甘醇醇膠法(一乙醇胺1030%,二甘醇6085%,水5%)1． 同時脫除COH2S和水；2． 甘醇可降低醇胺的發(fā)泡；3． 一步凈化和脫水；1． 比三甘醇攜帶損失大；2． 再生溫度高，H2S腐蝕嚴重；3． 露點下降少；使用于一些要求露點不高的煤氣中；二甘醇(一縮二乙二醇)1． 較穩(wěn)定；2． 濃溶液不凝固；3． 正常操作存在H2S、CO2時穩(wěn)定；4． 吸收容量大；5． 攜帶損失?。?． 檢修安裝較容易；7． 處理量靈活；1． 攜帶損失比三甘醇大；2． 再生濃度為95%；3． 初期投資大；逐漸被三甘醇法取代；三甘醇(二縮三乙二醇)1． 比二甘醇的全部優(yōu)點更優(yōu)越；2． 再生濃度高達99%以上；3． 露點降比上述方法都高（2858℃）1． 需加消泡劑以避免輕油存在時發(fā)泡；2． 溶劑在市場供應上不如二甘醇多；3． 初期投資大；廣泛使用通過上述比較可知，三甘醇法和冷卻法各有其優(yōu)點，三甘醇法是普遍采用的方法。由于本項目低溫甲醇洗需冷量，有40℃級的制冷裝置，也是一種可選用的方法。選用這種方法的前提是低位熱能足夠富裕。兩種方法究竟選用何種工藝待下階段做更詳細工作后最后確定?？裳袝喊蠢鋮s法考慮。 主要裝置技術來源 碎煤固定床干法排灰加壓氣化技術、耐硫耐油變換技術、低溫甲醇洗凈化技術、異丙醚脫酚技術。碎煤固定床干法排灰加壓氣化，國外德國魯奇公司稱魯奇氣化。原東德稱PKM煤氣化，捷克稱ZVU煤氣化技術。該技術20世紀30年代由德國魯奇公司開發(fā)，隨后在德國、英國、蘇聯(lián)、捷克、南斯拉夫、南非等建有近200余臺氣化爐，特別是南非建有100余臺，現(xiàn)在運行的還有97臺用于生產(chǎn)油品。在美國上世紀80年代初，在大平原第一期建了14臺氣化爐用于煤制天然氣。在中國上世紀70年代末引進德國魯奇公司氣化技術，用5臺氣化爐生產(chǎn)30萬t/a合成氨，80年代蘭州煤氣廠，沈陽煤氣廠引進捷克氣化技術和氣化爐8臺，哈爾濱煤氣廠引進原東德PKM公司氣化爐5臺，90年代中，義馬煤氣廠用政府貸款方式，引進澳大利亞魯奇公司氣化爐3臺，現(xiàn)已擴建至5臺。 在中國為了開發(fā)這項煤氣化技術，60年代初到70年代東北煤氣化研究所建了一套工業(yè)試驗裝置。對沈北褐煤等煤種進行了氣化試驗，取得了一套完整數(shù)據(jù)。上世紀80年代初中國煤炭科學研究院又建了一套試驗裝置，對哈爾濱長焰煤、龍口褐煤及蔚縣煙煤等煤種進行了試燒。在上述技術開發(fā)和消化吸收各種氣化爐的基礎上在上世紀的國家“七五”“八五”把碎煤加壓氣化列為國家重點攻關項目，耐硫耐油變換催化劑和有關技術，低溫甲醇洗熱力學，相平衡數(shù)據(jù)測定，異丙醚萃取脫酚技術?；菏侵饕袚鷨挝唬瑓⒓訂挝挥谢げ磕暇┭芯吭?，上?；ぱ芯吭?、東北煤氣化研究所、太原重機廠、太原化肥廠。，試驗完后此爐移交云南解化用于合成氨生產(chǎn)，在此開發(fā)基礎上，化二院完成了天脊第五臺爐氣化爐設計，義馬煤氣廠3臺氣化爐設計。并順利建成投產(chǎn)，當前正為新疆廣匯設計14臺氣化爐。耐硫耐油變換技術首先用于哈爾濱煤氣廠，隨后又用于云南解化技改，義馬煤氣廠。低溫甲醇洗技術先后用于天脊化肥廠擴建改造，云南解化擴建改造，義馬煤氣廠二期150萬Nm3/d 城市煤氣。神華寧夏煤業(yè)集團25萬t/a甲醇等項目。 甲烷合成技術來源 ～6Mpa、400℃下，將HCO合成甲烷技術，70年代開發(fā)成功，80年代初在美國大平原建成389萬Nm3/d合成天然氣工廠。技術成熟、可靠。建議引進魯奇公司或托普索技術。 硫回收技術來源硫回收技術很多，但能滿足當今環(huán)保要求技術的還不多，建議選用金陵石化或齊魯石化開發(fā)的CluasSCOT硫回收工藝技術。 工藝裝置綜述碎煤加壓煤氣化氣體經(jīng)煤氣冷卻及低溫甲醇洗可以將大部分有害氣體組分脫除干凈，在低溫甲醇洗出口凈化氣體中主要有CO、HCHCON凈化氣進入甲烷化裝置生產(chǎn)出甲烷，經(jīng)干燥送往管道。加壓氣化、煤氣冷卻分離的煤氣水送至煤氣水分離裝置分離出焦油、中油、石腦油，剩余的含酚污水至酚回收、氨回收得到粗酚、液氨后廢水送污水濁循環(huán)作為補充水，排污水經(jīng)多效蒸發(fā)后進行焚燒達到零排放。低溫甲醇洗分離出來的酸性氣體在硫回收裝置生產(chǎn)硫磺，尾氣送至煙囪達標排放。具體各裝置的流程順序見方塊流程圖。 裝置簡述 備煤 設計任務及設計范圍備煤系統(tǒng)的設計任務是為48臺氣化爐提供合格的原料煤以及為7臺鍋爐提供合格的燃料煤；其設計范圍是從火車卸車機開始至造氣廠房氣化爐頂貯煤倉及鍋爐系統(tǒng)的煤倉上部為止；內(nèi)容包括原料煤、燃料煤的卸車、上煤、貯存、粉碎、篩分及運輸。 概述原煤由離本廠約500Km煤礦定點供給，運輸方式為鐵路運輸。原燃料煤不落地，由圓筒倉密閉貯存。原煤倉由10個直徑為36米的圓筒倉與6個直徑為22米的圓筒倉組成，儲量為360000噸；合格原料煤設2個直徑為15米的圓筒倉組成，儲量為8000噸；燃料煤補充設1個直徑為15米的原煤圓筒倉組成，儲量為4000噸。根據(jù)氣化爐及鍋爐用煤量計算的耗煤量如下：煤 種年用量（萬t/a）日用量（t/d）小時用量（t/h）運輸方式原料煤火車燃料煤火車備煤系統(tǒng)分為原煤卸料系統(tǒng)、破碎篩分系統(tǒng)、氣化備煤系統(tǒng)及鍋爐備煤系統(tǒng)。從火車翻車機開始至直徑為22米圓筒倉頂為原煤輸送系統(tǒng)，系統(tǒng)能力為3000t/h；從直徑為22米圓筒倉下給料機開始至破碎篩分廠房為破碎篩分系統(tǒng)，系統(tǒng)能力為1300t/h；從破碎篩分廠房下的弛漲篩開始至氣化爐頂貯煤倉為氣化備煤系統(tǒng)，系統(tǒng)能力為3000t/h；從燃料煤補充倉下的振動給料機開始至鍋爐房頂為鍋爐備煤系統(tǒng)，鍋爐備煤系統(tǒng)能力為1000t/h。整個備煤系統(tǒng)均設兩路，一路運行，一路備用。 系統(tǒng)工藝流程 原煤卸料系統(tǒng)火車運進廠內(nèi)的原煤，由翻車機或螺旋卸車機卸進卸煤槽內(nèi)，經(jīng)煤槽下部的葉輪給煤機、帶式輸送機，分別將原煤給進燃料煤補充倉和原煤圓筒倉中貯存。 破碎篩分系統(tǒng)圓筒倉中的原煤(150mm)由葉輪給煤機給進帶式輸送機上，再由帶式輸送機送到破碎篩分廠房。在破碎篩分廠房內(nèi)，原煤經(jīng)圓振動篩被分為50mm~150mm和50mm兩級，50mm~150mm的塊煤進入分級破碎機被破碎至50mm以下與篩下物一起落入篩分廠房的緩沖倉。 氣化備煤系統(tǒng)篩分廠房緩沖倉中0~50mm的煤由振動給料機定量地給至弛張篩進行篩分，8mm的合格原料煤由帶式輸送機轉(zhuǎn)運輸送到氣化爐頂緩沖倉貯存，緩沖倉可以貯存4小時的用煤量。8mm的碎煤作為鍋爐燃料煤進入鍋爐備煤系統(tǒng)帶式輸送機。 鍋爐備煤系統(tǒng)燃料煤補充倉