【正文】 470005低壓氮氣純度%（MOL）≤10ppmO2煤氣化裝置壓力MPa(A)酸性氣體脫除裝置溫度℃常溫流量Nm3/h500006液氮純度%（MOL）≤10ppmO2液氮洗裝置壓力MPa(A)溫度℃過冷5℃流量Nm3/h9007儀表空氣壓力露點℃40干燥無塵壓力MPa(A)油含量8mg/Nm3溫度℃40流量Nm3/h42858工廠空氣壓力MPa(A)溫度℃40流量Nm3/h6080產(chǎn)品規(guī)格及生產(chǎn)規(guī)模　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　根據(jù)主工藝裝置要求，空分裝置最大制氧能力為56000Nm3 /h。（二）裝置組成空分裝置采用離心式空氣壓縮、分子篩空氣凈化、兩級空氣精餾、全精餾制氬、液氧泵內(nèi)壓縮流程工藝，主要工藝特點如下：1）空壓機及空氣增壓機為離心式壓縮機，采用同一臺蒸汽透平驅(qū)動，節(jié)省投資并提高蒸汽轉(zhuǎn)換效率； 2）高效的兩級精餾制取高純度的氧氣和氮氣； 3）用增壓透平膨脹機，利用氣體膨脹的輸出功直接帶動增壓風(fēng)機以節(jié)省能耗，提高制冷量； 4）熱交換器采用高效的鋁板翅式換熱器，使結(jié)構(gòu)緊湊，傳熱效率高； 5）采用分子篩凈化空氣，具有流程簡單、操作簡便、運行穩(wěn)定、安全可靠等優(yōu)點，大大延長裝置的連續(xù)運轉(zhuǎn)周期； 6）采用液氧泵內(nèi)增壓流程，及時抽走主冷凝蒸發(fā)器中的液態(tài)烴，使空分裝置操作運行更加安全。 7）采用 DCS 進行操作和控制，自動調(diào)節(jié)負荷，使空分裝置始終在最佳經(jīng)濟點運行。（三）生產(chǎn)方法、流程特點本裝置采用全低壓分子篩吸附、增壓透平膨脹機制冷、氧氣及中壓氮氣雙內(nèi)壓縮的工藝流程。流程先進、技術(shù)成熟、運行安全可靠、操作方便、能耗低。（四）原材料技術(shù)規(guī)格空分裝置以大氣空氣為原料，空氣中不含重塵和油，大氣質(zhì)量如下：名稱 最大含量（ppmv）CO2 400CH4 5C2H4 C2H6 C3H8 C2H1 C3H6 C4+ 1CO 1H2 1NH3 1NOx(NO+NO2) N2O H2S Cl2 FClHC 1SO2+SO3 1HCl 1NO2 1(五)主要設(shè)備選擇 空壓機+氮氣增壓機+汽輪機 空壓機及氮氣增壓機均為離心式壓縮機，由同一臺汽輪機驅(qū)動?？諌簷C用于輸送空氣分離所需的原料空氣，氮氣增壓機用于輸送產(chǎn)品氮氣、膨脹氮氣及循環(huán)氮氣。單套空分裝置該機組性能參數(shù)如下表： 序號設(shè)備名稱數(shù)量(臺)設(shè)備參數(shù)備注1空壓機1進氣壓力：大氣壓。進氣溫度：20℃。排氣壓力：(A)。排氣量：298200Nm3/h 離心式，汽輪機驅(qū)動1氮氣增壓機1進氣壓力：(A)。進氣溫度：12℃。排氣壓力： (A)。排氣量：47000/13520/22350 Nm3/h離心式，汽輪機驅(qū)動3低壓分餾塔（上塔）1φ3800 41000mm填料塔4中壓分餾塔（下塔）1φ440023000 mm板式塔 （?。┛諝饫鋮s塔、水冷卻塔和純化器吸收器的選擇 空氣冷卻塔、水冷卻塔采用填料塔，壓降低、能耗低、傳熱和傳質(zhì)效果好。操作彈性范圍大，對水質(zhì)的適應(yīng)能力強。與篩板塔相比可大大地縮小塔徑、減少占地面積。采用了分配性能良好的進氣結(jié)構(gòu)和多梁式噴射填料支撐，保證了有很大的通流截面積和剛度。設(shè)置有分配性能良好的液體分布器，保證了液體分布均勻性。采取了有效防液泛措施。純化器采用雙層床結(jié)構(gòu)，下層裝填活性氧化鋁，上層裝填分子篩，如何可利用氧化鋁先對水進行脫除，避免水分進入分子篩床層。當(dāng)水和酸性氣體同時存在時會引起分子篩多孔結(jié)構(gòu)及晶格的破壞，采用雙層床就能有效保護分子篩，延長分子篩的使用壽命。此外，由于水在分子篩上的解吸熱比在活性氧化鋁上的解吸熱大，故雙層床又能有效的減少再生能源。空氣進口采用高性能氣流分布器，確保氣流分布的均勻性。（ⅱ）膨脹機技術(shù)特點增壓透平膨脹機組由主機和供油系統(tǒng)兩個撬裝塊組成。膨脹機和增壓機采用NREC設(shè)計軟件進行設(shè)計和分析，使其效率達到最佳設(shè)計值，氣動性能和流場分布更加合理。軸承采用徑向推力聯(lián)合軸承，并采用五軸數(shù)控銑床加工保證其結(jié)構(gòu)和性能要求，軸承不再進行人工修刮，可直接安裝使用，充分保證機器運轉(zhuǎn)的可靠性和穩(wěn)定性。供油系統(tǒng)充分考慮了機組運行的穩(wěn)定性和可靠性，為了保證機組的穩(wěn)定性和穩(wěn)定的進油溫度，采用了溫度控制閥進行自動控制。整套機組具有結(jié)構(gòu)緊湊、布置合理、效率高、運行穩(wěn)定、可靠、安裝和維修方便的特點（轉(zhuǎn)子、軸承、葉輪總成可從端口直接取出）。（ⅲ）分流塔技術(shù)特點下塔結(jié)構(gòu)采用了對流式篩板塔，具有有效流通面積大，精流效果好的特點。上塔采用填料塔結(jié)構(gòu)，具有阻力小，空壓機排壓低，節(jié)能。主換熱氣采用了大截面真空釬焊的鋁制板翹式換熱氣。采用氧氣內(nèi)壓縮，另有部分液氧產(chǎn)品從主冷抽出，可使主冷中的液氧抽出量增加，充分防止碳氫化合物在主冷中聚集，更好的保證空氣分裝置的安全運行。主冷板式蒸發(fā)側(cè)翹片采用大節(jié)距翹片，拼縫及邊緣留有適當(dāng)空隙，以防止碳氧化合物在此處凝聚，以保證主冷的安全。冷箱上所采用的各類冷閥，均采用鋁焊接結(jié)構(gòu)，從而減少了外漏的可能。（ⅳ）空氣壓縮機空氣壓縮機是本裝置的關(guān)鍵設(shè)備，該壓縮機采用單臺單軸型多級離心式壓縮機，帶進口可調(diào)導(dǎo)葉，由蒸汽透平驅(qū)動。該壓縮機具有等溫效率高，可靠性高，轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性好，可操作范圍寬，制造方便，成本低等優(yōu)點。(六) 物料平衡見下表 空分物料平衡表序號物流壓力，MPa(A)溫度，℃流量，Nm31原料空氣大氣壓202982002氧氣3052000(Nor.),56000(Max.)3氮氣40223504氮氣40135205氮氣40470006氮氣40500007污氮氣101060008液氮過冷5℃9儀表空氣40428510工廠空氣406080 注：液產(chǎn)品為折合氣態(tài)量。 (七)催化劑和化學(xué)品消耗空分催化劑和化學(xué)品消耗表 序號名稱單位初始裝填量設(shè)計壽命,年1分子篩吸附劑t73252鋁膠t53253珠光砂m3330020 (八)公用工程消耗空分公用工程消耗表 序號名稱規(guī)格單位小時消耗1電380VkWh6000VkWh6522冷卻水Δt=10℃t231333蒸汽，183℃t蒸汽冷凝液(G)t4蒸汽MPaA，440℃，t汽輪機冷凝液～ MPa(G),70℃t　　　　　　 (九)引進設(shè)備說明 　　 為降低投資，空分采用國內(nèi)技術(shù)，為保證裝置的可靠性，關(guān)鍵設(shè)備采用引進，其引進設(shè)備如下（初步）： 單元工序設(shè)備閥門管件其它空氣過濾及壓縮 空壓機主機,增壓機主機 自動噴水系統(tǒng)空氣預(yù)冷和凈化空氣精餾帶執(zhí)行機構(gòu)的切換閥分子篩吸附器部分內(nèi)件首次填充的分子篩吸附劑主換熱器,主冷凝蒸發(fā)器,回流過冷器 冷箱內(nèi)部低溫閥冷箱內(nèi)部管道,壓力塔內(nèi)件（篩板）,低壓塔內(nèi)件（填料） 液氧泵及電機,液氮泵及電機 　　 　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　 煤氣化裝置1) 選用新型粉煤連續(xù)氣化技術(shù)—ＨＴ－Ｌ粉煤加壓氣化先進技術(shù)，HTL煤氣化工藝是航天十一所借鑒荷蘭SHELL、德國GSP、美國TEXACO煤氣化工藝中先進技術(shù)，配置自己研發(fā)的盤管式水冷壁氣化爐而形成的一套結(jié)構(gòu)簡單、有效實用的煤氣化工藝，具有自主知識產(chǎn)權(quán)，專利費用低；關(guān)鍵設(shè)備全部國產(chǎn)化，投資少。（氣化爐專利號：發(fā)明專利號：；燒嘴專利：發(fā)明專利號：；破渣機專利：實用新型專利號：。工藝介紹如下：A、磨煤與干燥系統(tǒng)磨煤與干燥系統(tǒng)的工藝流程、運行原理、控制參數(shù)都與SHELL工藝相同，兩套系統(tǒng)一開一備，目的是制造出粒度小于90微米的大于80%、水含量小于2%的煤粉。沒有單獨的石灰石加入系統(tǒng)，只是利用皮帶秤通過比值調(diào)節(jié)將粒狀石灰石加到輸煤皮帶上，一塊進入磨煤機研磨。B、 加壓輸送系統(tǒng)加壓輸送系統(tǒng)的工藝流程、運行原理、控制參數(shù)都與SHELL工藝相同，目的是將制出的合格煤粉利用壓差輸送至氣化爐進行燃燒氣化。不同是V1205下面是三條線輸送，到燒嘴處匯合從燒嘴環(huán)隙呈螺旋狀噴入爐膛。C、 氣化及凈化燒嘴設(shè)計同GSP，采用單燒嘴頂燒式氣化，氣化爐采用TEXACO激冷工藝，氣化爐升壓到1MPa時，煤粉及氧、蒸汽混合以一定的氧煤比進入氣化爐，穩(wěn)壓1小時掛渣，爐膛內(nèi)設(shè)置有8個溫度檢測點，可以作為氣化溫度的參考點，也可以判斷掛渣的狀態(tài)。設(shè)計氣化溫度14001600℃。熱的粗煤氣和熔渣一起在氣化爐下部被激冷，也由此分離，激冷過程中，激冷水蒸發(fā)，煤氣被水蒸汽飽和，出氣化爐為199℃ ，經(jīng)文丘里洗滌器、洗滌塔洗滌后，194℃、。D、渣及灰水處理系統(tǒng)渣及灰水處理系統(tǒng)的工藝流程、運行原理、控制參數(shù)都與TEXACO工藝相同。渣經(jīng)破渣機，高壓變低壓鎖斗，排到撈渣機，進行渣水分離，水回收處理利用；灰水經(jīng)高壓閃蒸、真空閃蒸后到沉降池，清水作為激冷水回收利用 ，漿水經(jīng)真空抽濾后制成濾餅。2）、 技術(shù)特點A、原料的適應(yīng)性該工藝煤種適應(yīng)性廣，從煙煤、無煙煤到褐煤均可氣化，對于高灰份、高水分、高硫的煤種同樣適用。 B、單系列能力 現(xiàn)設(shè)計單臺氣化爐生產(chǎn)能力為有效氣體（CO+H2）~10萬Nm3/h。C、設(shè)計碳轉(zhuǎn)化率高，達到98%，渣中殘?zhí)伎刂圃?2%，實際殘?zhí)己浚?，%，%；設(shè)計有效氣含量90%，其中CO70%，H220%，實際見下面合成氣分析（氮氣輸送）：成分H2COCO2CH4N2H2SCOSHCNNH3單位∨%∨%∨%∨%∨%∨%∨%mg/m3mg/m3無煙煤粉27643＜褐煤及煙煤3060＜D、 HTL、Shell、Texaco三種氣化指標(biāo)比較名稱HTLShellTexaco比氧耗（Nm3/KNm3）330360330360410430有效氣成分CO+H2（%）899189937881碳轉(zhuǎn)化率（%）＞99＞99＞98冷煤氣效率（%）808380837176煤氣化熱效率959686原料煤輸送形式干粉，氣體輸送干粉，氣體輸送水煤漿，泵輸送燒嘴壽命10年，每6個月維修頭部10年，水冷壁或耐火火磚壽命水冷壁結(jié)構(gòu)簡單，屬圓筒盤管型，水路簡單，易制造壽命＞10年水冷壁呈多段豎管排列，水路復(fù)雜，合金鋼材質(zhì)，制造難度大，壽命＞10年昂貴的耐火磚只能用一年原料煤的適應(yīng)性氣化原料煤幾采函蓋從褐煤到無煙煤的所有煤種，可以實現(xiàn)原料煤本地化氣化原料煤幾采函蓋從褐煤到無煙煤的所有煤種，可以實現(xiàn)原料煤本地化對煤種要求高（灰熔點低于1250度，成漿性好），無法實現(xiàn)原料煤本地化電耗低因有激冷氣壓縮機和反吹氣壓縮機，所以電耗較高低E、安徽臨泉及河南濮陽龍宇化工已成功使用航天爐進行煤氣化造氣，近期河南晉開集團60萬噸合成氨項目、同國外類似工藝相比，具有獨立的知識產(chǎn)權(quán)，技術(shù)先進，設(shè)備及工藝包費用較低。3）主要設(shè)備①磨機根據(jù)國內(nèi)粉煤制備的成熟經(jīng)驗，不設(shè)備機，磨機內(nèi)襯耐磨橡膠板以降低噪音。②氣化爐氣化爐的規(guī)格選用目前已有成熟生產(chǎn)經(jīng)驗的φ3200氣化爐2臺，正常生產(chǎn)兩開，具體爐膛熔積將由專利商在工藝包設(shè)計時確定。氣化爐殼體材料為11/4Cr 1/2Mo，激冷室堆焊不銹鋼，激冷環(huán)和下降管材料為lncolloy825，氣化爐在國內(nèi)已民用工業(yè)成熟的制造經(jīng)驗，可以由國內(nèi)化工機械廠制造。脫硫的主要目的是脫除變換氣中的H2S，而脫碳的任務(wù)則是脫除脫硫氣中二氧化碳，得到合格的合成氨的凈化氣。本工程選用低溫甲醇洗工藝。低溫甲醇洗(Rectisol)是20 世紀 50 年代初德國林德(Linde)公司和魯奇(Lurgi)公司聯(lián)合開發(fā)的一種氣體凈化工藝。第一個低溫甲醇洗裝置由魯奇公司于 1954年建在南非 Sasol 的合成燃料工廠，目前世界上有一百多套工業(yè)化裝置，其中中國引進了十多套，低溫甲醇洗工藝適合于處理含硫渣油部分氧化、煤氣化生