【正文】 作方便，年連續(xù)運行可達(dá) 8000小時；離心式壓縮機單臺制冷量大，具有轉(zhuǎn)速高，制冷量大，蒸發(fā)溫度低，維護簡單，占地面積小，能經(jīng)濟方便地調(diào)節(jié)制冷量等優(yōu)點。物理化學(xué)吸收法常用于中等 CO2分壓的原料氣處理，在大型原料氣處理過程也較常使用。物理吸收法常用于高 CO2分壓的原料氣處理。 物理吸收法利用氣體中 CO2溶解于吸收溶劑，并且在不同分壓下有較大溶解度差異這一機理來脫除 CO2。 用于氣體脫除 H2S溶液吸收工藝一般可分為物理吸收和化學(xué)吸收二種，常用物理吸收方法有低溫甲醇洗、 NHD 工藝等 ；常用的化學(xué)吸收方法有栲膠、 ADA、 MDEA 工藝等。該工藝極少用于合成氣中酸性氣體分離。目前 TEXACO 水煤漿氣化及 SHELL 干粉煤氣化工藝一般均配置 CoMo 系耐硫變換工藝。寬溫變 換催化劑操作溫區(qū)較寬，原料氣經(jīng)變換后 CO 可降至 ％以下；耐硫低溫變換催化劑操作溫度一般在 180～ 240℃ ，原料氣經(jīng)變換后 CO 可降至 ％以下， CoMo 系變換催化劑的抗硫毒能力極強，對總硫含量無上限要求。 CuZn 系變換催化劑的變換工藝，操作溫度范圍為 190～ 280℃ ，稱為低溫變換工藝。 工藝技術(shù)方案的選擇 國內(nèi)外工藝技術(shù)概況 （ 1）一氧化碳變換 一氧化碳變換技術(shù)的發(fā)展主要取決于變換催化劑性能，變換催化劑主要有 FeCr、CuZn、 CoMo 三大系列。 XXX X 新能源開發(fā)有限公司 60 萬噸 /年烯烴 項目 ?可行性研究報告 第四章 凈化裝置 概述 凈化裝置目的是將上 游煤氣化裝置來的粗合成氣進(jìn)行精制，供下游甲醇裝置。 （ 6）煤氣化汽提塔廢氣 氣化工序汽提塔廢氣主要含硫化氫，該氣體送硫回收裝置處理。分離后的制粉工藝尾氣經(jīng)循環(huán)風(fēng)機加壓后大部分循環(huán)至熱風(fēng)爐循環(huán)使用，部分排入大氣。在進(jìn)行工程設(shè)計前，應(yīng) 進(jìn)行磨粉試驗，以便工程設(shè)計選擇磨機規(guī)格。該機具有不堵塞、 振動和噪聲較小的特點。但國內(nèi)目前基本不生產(chǎn)立式電收塵器，且其收塵效率難以達(dá)到越來越嚴(yán)格的環(huán)保排放要求，借鑒國內(nèi)流化床鍋爐尾氣收塵 、氣化煤粉制備煤粉分離收塵的經(jīng)驗，以及冶金、建材行業(yè)電除塵改袋式收塵的實際經(jīng)驗，本工程擬采用長袋低壓大型噴吹袋式收塵器的一級分離收塵的方式。整個工程共有 6 臺管式干燥機 4 開 2 備，對應(yīng) 2 套煤氣化裝置。 根據(jù)本工程所采用原料的特點，結(jié)合國內(nèi)外褐煤預(yù)干燥技術(shù)及設(shè)備的情況，本工程確定了由國內(nèi)制造商自行開發(fā)研制管式干燥機，并配置相應(yīng)的系統(tǒng)及輔助設(shè)備的預(yù)干燥技術(shù)，并準(zhǔn)備進(jìn)行小型試驗以檢驗系統(tǒng)和設(shè)備的情況，為工程的實施打下基礎(chǔ)。主要通過檢測干燥機出口的煤的水分，來確定干燥機進(jìn)口原煤的給料量。在滾筒內(nèi)部干燥管周圍通入 170℃ 的過熱蒸汽，通過間接熱交換使干燥管內(nèi)的原煤升溫而使煤表面吸附水分受熱蒸發(fā)，從而達(dá)到降低水份的目的。 國外新近開發(fā)研究的用于褐煤的氣流干燥、流化床干燥等技術(shù)，屬于快速直接干燥，其效率高，蒸發(fā)強度大，自動化程度高，但其投資較高，目前尚處于試驗階段。 國外對高揮發(fā)分煤通常采用蒸汽管式干燥機干燥，管式干燥機最早由德國開發(fā)應(yīng)用，其褐煤貯量大、水份高（～ 60%wt）、揮發(fā)分高和含大量木屑。 ⑥ 酸堿給料 槽車運來的堿液經(jīng)堿液加料泵送出并與工藝水按比例混合后至堿液貯槽，再經(jīng)堿液注入泵加壓后送至濕洗工序。貯存在循環(huán)水緩沖槽的循環(huán)水由循環(huán)水 泵送出。 ：一股供煤粉給料倉、氣化爐、調(diào)和水緩沖罐、排渣罐等用戶使用；另一股經(jīng)潔凈高壓二氧化碳?xì)膺^濾器過濾后作氧氣系統(tǒng)、煤燒嘴、開工燒嘴的潔凈二氧化碳?xì)獯祾哂谩? XXX X 新能源開發(fā)有限公司 60 萬噸 /年烯烴 項目 ?可行性研究報告 （ 8）初步水處理 從各排污點排放的廢水被收集到排污水收集槽，經(jīng)排水泵壓送到 SSS給料罐 I，洗滌塔排出的廢水經(jīng)排污水減壓管減壓后也被送到 SSS給料罐 I，在 SSS給料罐 I、 II的廢水經(jīng)SSS給料泵 I、 II送至酸性灰漿汽提塔頂部，與從塔底部加入的低壓蒸汽逆流接觸，汽提出的汽提氣經(jīng) SSS 排放氣空冷器冷卻后送硫回收，汽提后的酸性灰漿經(jīng) SSS排污水泵加壓、 SSS排污水空冷器冷卻后送至澄清槽，澄清的溢流液溢流入澄清槽溢流槽，再經(jīng)澄清槽溢流泵加壓，除部分排放外，其它循環(huán)使用，澄清出的灰漿經(jīng)澄清槽底流泵送至灰漿槽，經(jīng)灰漿槽濃縮后，再經(jīng)灰漿槽底流泵壓送到真空帶式過濾機過濾，用過濾機真空泵抽真空，濾液經(jīng)收集后用濾液泵送回澄清槽，濾餅回收送到原料煤堆場。貯存在中間飛灰貯罐的飛灰，經(jīng)吹灰器、飛灰收集器將部分飛灰送至飛灰緩沖倉貯存，其余飛灰送至飛灰貯倉貯存，然后再用汽車外運。渣脫水槽的灰水經(jīng)細(xì)渣漿增壓泵送至初步水處理工序。氧氣加熱器用中壓蒸汽汽包的中壓鍋爐給水循環(huán)加熱。調(diào)和水不足時用加在調(diào)和水緩沖罐的鍋爐給水補充。經(jīng)合成氣冷卻器回收熱量后的煤氣，溫度降至 350℃ ，再送 HPHT飛灰過濾器過濾。 鎖斗減壓或氣化爐噴嘴調(diào)試排氣經(jīng)煤粉倉裝料袋濾器過濾，收集的煤粉進(jìn)入煤粉貯倉，氣體排 入大氣。分離后的尾氣經(jīng) 循環(huán)風(fēng)機加壓后大部分循環(huán)至熱風(fēng)爐循環(huán)使用，部分排入大氣。 為防止 煤粉 自燃和控制排出氣體的露點，在系統(tǒng)中設(shè)有 CO 和 H2O 在線分析儀，超標(biāo)時，向系統(tǒng)補充氮氣。 工藝流程說明 （ 1）煤炭預(yù)干燥 合格粒度的原料煤 (粒度 ≤50mm)由原料煤貯運系統(tǒng)送入管式干燥機前碎煤倉臨時貯存，碎煤倉中的一定量的 碎煤 通過稱重 給煤機給到雙輥式破碎機中破碎至合格的粒度(粒度 ≤6mm)，然后送到管式干燥機（中通過干燥管干燥。 西安熱工研究院自主開 發(fā)的兩段式干煤粉氣化工藝所用設(shè)備基本上可以國產(chǎn)化，所以該工藝投資省，氣化原理與 SHELL 公司的 SCGP 粉煤加壓氣化工藝的特點基本相同， 但目前也沒有 一個工業(yè)化成功運行的經(jīng)驗。 本項目較適合的技術(shù)應(yīng)從荷蘭 SHELL 公司的 SCGP 工藝、德國未來能源公司的 XXX X 新能源開發(fā)有限公司 60 萬噸 /年烯烴 項目 ?可行性研究報告 GSP 工藝、西安熱工研究院開發(fā)的兩段式干煤粉氣化工藝中選擇。多噴嘴水煤漿氣化已在山東華魯恒升、兗礦國泰 2 個廠投運，還有 7 個廠家正在安裝， 由于該技術(shù)還是采用的水煤漿的氣化原理，所以同 Texaco 水煤漿氣化工藝具有相同的特點。 （ 5） 多噴嘴水煤漿加壓氣化技術(shù) 該項技術(shù)是由兗礦集團有限公司、華東理工大學(xué)共同承擔(dān) “十五 ”國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（ 863 計劃）的重大課題， 2020 年 10 月通過國家石油和化學(xué)工業(yè)局組織的鑒定和驗收。由于水煤漿中含有 35～ 40%水分，因而氧氣用量較大。 (d) 合成氣質(zhì)量較好。 (c) 氣化技術(shù)成熟。除了含水高的褐煤以外，各種煙煤、石油焦、 煤加氫液化殘渣均可作為氣化原料，以年輕煙煤為主，對煤的粒度、粘結(jié)性、硫含量沒有嚴(yán)格要求。美國 Texaco 公司很早就開發(fā)了以天然氣和重油為原料生產(chǎn)合成氣技術(shù)，經(jīng)多年研究以后，推出了水煤漿氣化工藝。 (c) 廢熱回收投資減低；常規(guī)的一段氣化爐采用后續(xù)工序大量的合成氣進(jìn)行激冷，使得通過廢鍋的氣量約為兩段式氣化工藝的 倍左右，整個熱量回收系統(tǒng)投資將增加 (d) 除灰系統(tǒng)設(shè)備規(guī)模大大減少。 （ 3） 兩段式干煤粉氣化技術(shù) XXX X 新能源開發(fā)有限公司 60 萬噸 /年烯烴 項目 ?可行性研究報告 國內(nèi)以粉煤加壓氣化為代表的 西安熱工院自主開發(fā)的兩段式干煤粉氣化工藝，其中試裝置已經(jīng)通過國家技術(shù)測試及鑒定。 (f) 氣化爐采用水冷壁結(jié)構(gòu)，無耐火磚襯里，維護量較少，氣化爐利用率高，運轉(zhuǎn)周期長，無需備用爐，氣化爐及內(nèi)襯使用壽命在 10 年以上。 (b) 氣化溫度約 1400～ 1600℃ ，氣化壓力～ ，負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍為 75～ 110％，碳轉(zhuǎn)化率高達(dá) 99%以上，產(chǎn)品氣體潔凈，不含重?zé)N，甲烷含量極低，煤氣中有效氣體(CO+H2)～ 90%。 （ 2） GSP 干煤粉氣化工藝 GSP 氣化技術(shù)是單噴嘴下噴式干煤粉加壓氣流床氣化技術(shù)，國外現(xiàn)在沒有用戶，根據(jù)煤氣用途不同可用直接水激冷，也可用廢鍋回收熱量。 Shell 公司氣化燒嘴設(shè)計壽命為 8000 小時，Demkolec 電廠使用燒嘴 4 年中未出現(xiàn)問題。 (d) 單爐生產(chǎn)能力大，日處理煤量可達(dá) 2020 噸以上。較 少用于生產(chǎn)甲醇合成氣，此技術(shù)顯然不適用于本項目。 根據(jù)煤氣化工藝的特點以及項目規(guī)模的要求，煤氣化裝置按兩個系列設(shè)計。由于氧化鋁和分子篩無毒，一般采用填埋處理。由于其干燥無水，除作為分子篩再生用氮外，入水冷卻塔，能使一部分水汽化從而使循環(huán)冷卻水得到冷卻。 從主冷凝蒸發(fā)器抽出液氮，由液氮泵加壓至 （ A），復(fù)熱氣化后出冷箱，作為高壓產(chǎn)品氮氣送煤氣化裝置。然后通過上段與經(jīng)丙稀液冷卻的冷凍水逆流接觸，降溫至 12℃ 入分子篩吸附器，清除空氣中的水份、二氧化碳和碳?xì)浠衔铩? 本項目的煤氣化裝置采用 2 系列并聯(lián)運行，為了便于煤氣化裝置的運行和管理，并盡量節(jié)約投資，本研究推薦采用 2 系列 56,000Nm3/h空分裝置并聯(lián)運行的方式。 XXX X 新能源開發(fā)有限公司 60 萬噸 /年烯烴 項目 ?可行性研究報告 從安全方面分析，盡管外 增壓流程的使用也比較普遍，氧氣壓縮機的設(shè)計和制造水平不斷提高；但是統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，國內(nèi)用戶使用的氧壓機 (包括進(jìn)口氧壓機 )有多臺次發(fā)生過燃燒事故，而內(nèi)增壓流程從未出現(xiàn)過類似事故。 工藝技術(shù)方案的比較和選擇 本項目煤氣化裝置要求使用純度 %，壓力 (G)的氧氣， 設(shè)計 氧量為 112，000Nm3/h，具有氧氣用量大、壓力高的特點。冷箱內(nèi)管道、容器材料一般都用鋁合金，法液空是用不銹鋼（板翅式換熱器除外）。分別成為外增壓流程和內(nèi)增壓流程。 （ 3）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。 XXX X 新能源開發(fā)有限公司 60 萬噸 /年烯烴 項目 ?可行性研究報告 第 二 章 空分 裝置 概述 空分裝置的作用是為煤氣化裝置 提供所需的氧氣和高壓氮氣以及公用工程所需的低壓氮氣和工廠空氣。 液體排放 （ 1）工藝?yán)淠? 排放量 : 128 m3/h 溫度 : 40℃ 壓力 : 500KPaA 送冷凝液精制系統(tǒng)作鍋爐補水。 分離出的工藝?yán)淠号c出汽提塔的熱液體換熱后進(jìn)入汽提塔的上部自上而下流動，與汽提塔下部通入的 （ G）過熱蒸汽 逆流接觸，工藝?yán)淠褐械娜芙鈿獗黄岫觯釟夥祷嘏c脫硫后的原料氣混合。 （ 2）天然氣轉(zhuǎn)化 脫硫后的原料氣和 （ G）過熱蒸汽混合，使混合氣中的 H2O/C(摩爾比 )約為3，混合氣進(jìn)入混合氣預(yù)熱器加熱至 550℃ 進(jìn)轉(zhuǎn)化爐爐管，在管內(nèi)天然氣與蒸汽進(jìn)行轉(zhuǎn)化反應(yīng)。本方案采用 CoMo 加氫脫除有機硫、 ZnO 吸收 H2S 的脫硫工藝，該工藝技術(shù)成熟可靠。因此本項目為實現(xiàn)兩種原料的碳?xì)浠パa 、裝置節(jié)能降耗，天然氣轉(zhuǎn)化選擇一段蒸汽轉(zhuǎn)化工藝。 通過降低 粗煤氣 中 CO 變換 深度 ， 以更適合甲醇合成的 CO 氣體來實現(xiàn)補碳， 因此節(jié)省了 煙道氣 回收 CO2 、 粗煤氣 CO 變換和脫除 CO2過程中消耗的額外能量，降低了單位產(chǎn)品能耗，真正意義上實現(xiàn)了多種能 源 的綜合利用，達(dá)到了循環(huán)經(jīng)濟的目的，也減少了溫室氣體 CO2的排放。由于兩段法采用純氧轉(zhuǎn)化調(diào)節(jié)氫碳比，生產(chǎn)的甲醇合成氣質(zhì)量更好，噸甲醇產(chǎn)品天然氣消耗較低，在天然氣總量相同時甲醇產(chǎn)量可增加近 10%。因此需設(shè)置 CO2 脫除工段以調(diào)整到合適的甲醇合成氣組成。 XXX X 新能源開發(fā)有限公司 60 萬噸 /年烯烴 項目 ?可行性研究報告 幾種換熱轉(zhuǎn)化工藝的技術(shù)特點及業(yè)績（合成氨生產(chǎn)） 名