【正文】 空氣量約為 214000NM3/h，由于處理量大，采用離心式壓縮機壓縮空氣，蒸汽透平驅(qū)動，汽輪機選用全凝式。另外，由于內(nèi)壓縮流程使用了液氧泵，可及時抽走主冷凝器液氧中的液態(tài)烴，使得空分裝置的運行更加安全、可靠。 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≤ 15d/t 小規(guī)模裝置。該工藝相對復雜，操作工藝條件 苛刻，設(shè)備投資較大。 （ 1）傳統(tǒng)克勞斯工藝 原理可以簡單概括成：含一定濃度的 H2S酸性氣首先進入焚燒爐，使其中 一部分 H2S 通過燃燒生成 SO2與另一部分含 H2S 氣體在催化劑的作用下生成單質(zhì)硫，由于受克勞斯反應得平衡限制，克勞斯工藝總硫磺回收率一般在 9598%左右，尾氣根本無法滿足國家現(xiàn)有環(huán)保指標。第一期工程的設(shè)計能力為日產(chǎn)合成天然氣 389 萬立方米（相當于日產(chǎn)原油 2 萬桶），于1980 年 7 月破土動工， 1984 年 4 月完工并投入試勻裝， 1984年 7月 28 日生產(chǎn)出首批合成天然氣并送入美國的天然氣管網(wǎng)。 干燥裝置所需 40℃ 級冷量為 106Kcal/h，制冷有三種方案可供選擇： （ 1）混合制冷 此方案是將蒸發(fā)后的氣氨經(jīng)離心式氨壓機提壓后再去吸收制冷，避免了吸收器在負壓下操作，使生產(chǎn)操作更加穩(wěn)妥可靠，混合制冷采用工藝副產(chǎn)的低壓蒸氣作熱源，系統(tǒng)中的溶解熱及冷卻水帶出。這是因為只有低溫甲醇洗凈化才可以在同一裝置內(nèi)全部干凈的脫除各種有害成分，諸如 、 COH2S、 COS、 C4H10S、 HCN、 NH H2O、 C2 以上烴類（包括輕油、芳香烴、石腦油、烯烴及膠質(zhì)物等）以及其他化合物等。 煤氣化、空分比較結(jié)果還不能代表全部工藝的比較結(jié)果，對于以煤原料生產(chǎn)合成天然氣， Lurgi 煤 氣化生產(chǎn)煤氣中按熱值分布，焦油約占煤總熱值的 10%，甲烷熱值約占煤氣總熱值 30%。材質(zhì)為碳鋼。依據(jù)上述三個原則，由于煤含水分高，不可能制出符合德士古所要求的水煤漿濃度 60%以上，流化床氣化工藝比較適應年輕褐煤氣化，但氣化壓力〈 1MPa，飛灰太多且含碳高，碳轉(zhuǎn)化率、氣化效率較低，在裝置大型化 方面存在一定問題，BGL固定床液態(tài)排渣壓力氣化，雖然較好適應高水分褐煤氣化，且有蒸汽消耗低，煤氣中甲烷含量高的特點，但技術(shù)還不成熟。 主要工藝技術(shù)采用： ? 碎煤加壓氣化 ? 粗煤氣耐油變換、冷卻 ? 低溫甲醇洗凈化 ? 低壓蒸汽吸收制冷 ? Claus Scot 硫回收工藝 ? 甲烷化 ? 廢水綜合利用、殘液焚燒 煤氣化工藝技術(shù)選擇 煤氣化工藝有十幾種，在工業(yè)上大量采用的也就是幾種，可分為固定床、流化床、氣流床三種類型。中國進口天然氣將通過兩條途徑解決：一是從俄羅斯、烏茲別克斯坦、土庫曼斯坦、哈薩克斯坦等國引管道天然氣；二是為中國沿海地區(qū)引進液化天然氣（ LNG）。 （ 2）天然氣勘探開發(fā)難度較大。天然氣年產(chǎn)量以 20%左右的速度高速增長。 2020 年，全國累計探明天然氣可采儲量達到 萬億立方米，比 2020年增長了 25%。據(jù)預測，到 2020 年，我國將每年需進口液化天然氣 1000 萬噸，廣東、福建、浙江、上海等地將有 5 座液化天然氣接收站投入建設(shè)與營運；到2020 年，我國沿海將再建 56 座液化天然氣接收站，年消費液化天然氣將達到2020 萬 2500 萬噸。在 石油地質(zhì)學 中，通常指油田氣和氣田氣。 包括煤場、鐵路、天然氣管道輸送工程。 （ 3）發(fā)展大型煤基合成天然氣產(chǎn)業(yè)，使實現(xiàn)煤炭資源清潔利用和提高煤炭資源利用的附加值，落實科學發(fā)展觀，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的客觀選擇，符合 3R 原則即“減量化、再利用、資源化”，較好的體現(xiàn) 3E 原則即“環(huán)境、節(jié)能、效益” 優(yōu)先的原則。 項目背景 （ 1）以煤炭資源替代部分油、氣資源，是我國經(jīng)濟建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。強調(diào)要抓住機遇，把西部地區(qū)的發(fā)展?jié)摿D(zhuǎn)換為現(xiàn)實生產(chǎn)力，把 潛在市場轉(zhuǎn)換為現(xiàn)實市場，為國民經(jīng)濟提供更廣闊的空間和巨大的推動力。 （ 4）本項目采用的先進工藝技術(shù)，在有效而清潔地利用煤炭資源，為國民經(jīng)濟做出重大貢獻的同時，有效 地保護了當?shù)丨h(huán)境。 主要技術(shù)經(jīng)濟指標表 主要經(jīng)濟技術(shù)指標 序號 項目 單位 數(shù)量 備注 1 生產(chǎn)規(guī)模 萬 Nm3/d 1200 2 產(chǎn)品方案 主產(chǎn)品 天然氣 萬 Nm3/d 1200 副產(chǎn)品 石腦油 萬 t/a 焦油 萬 t/a 硫磺 萬 t/a 粗酚 萬 t/a 粗氨 萬 t/a 3 年操作日 天 333 8000 小時 4 原料及燃料煤用量 原料煤 萬 t/a 燃料煤 萬 t/a 5 輔助材料和化學品 催化劑 t/a 230 32 目前我國天然氣的生產(chǎn)主要集中在中國石油天然氣總公司、中國石油化工總公司和中國海洋石油總公司。 1999 年中國天然氣產(chǎn)量達 億 m3，較上年大幅增長 ％； 2020 年，中國天然氣產(chǎn)量達到 億 m3。 據(jù)專家預測，未來 20年天然氣需求增長速度將明顯超過煤炭和石油。 中國天然氣存在的主要問題和解決辦法 （ 1）天然氣儲量不多。又如四川盆地的氣田主要屬于碳酸鹽巖的裂隙和次生孔隙氣田，它們的不均質(zhì)性很強，開發(fā)和穩(wěn)產(chǎn)難度相當大。設(shè)計規(guī)模確定為公稱能力 1200 萬 N m3/d。 收到基水分 %，低位熱值 煤（ ar）。 氣化溫度 /℃ 14501550 14501550 取決于煤灰熔點，在DTST間操作 氣化壓力 /MPa 氣化工藝特點 干粉煤供料，頂部單噴嘴，承壓外殼內(nèi)有水冷壁，激冷流程，由水冷壁回收少量蒸汽，除噴嘴外全為碳鋼。 （ 3） 三種煤氣化投資相差很大。 煤氣凈化工藝技術(shù)選擇 眾所周知，碎煤加壓氣化由于逆流氣化過程，煤氣出爐溫度低，粗煤氣成分復雜，其氣體組分包括 CO、 H CO CH H2S、有機硫、 C2H C2H C3HC4H HCN、 N Ar 以及焦油、脂肪酸、硫、酚、氨、石腦油、油、灰塵等?？傮w而言，低溫甲醇洗綜合運行的經(jīng)濟性優(yōu)于 NHD凈化工藝。 甲烷化技術(shù)選擇 甲烷化技術(shù)是魯奇公司、南非沙索公司工程師在 20世紀 70 年代開始兩個半工業(yè)化實驗廠進行試驗證明了煤氣進行甲烷化可制取合格的天然氣。項目甲烷合成技術(shù)可以從上述兩公司中擇選選用。因此，當硫磺回收裝置尾氣的組成、流量、溫度、壓力等狀態(tài)參數(shù)強烈波動時，尾氣處理裝置仍能保持平穩(wěn)運轉(zhuǎn)，通常操作彈性范圍 20%200%。溶液中懸浮硫的濃度 515g/L，由于生物硫磺具有很強的親水性，所以流動性好，不會產(chǎn)生堵塔現(xiàn)象。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(shè)計工況。 （ 2）裝置的系列數(shù) 空分裝置每期可采用兩套制氧能力 45000NM3/h 的方案。 干燥工藝技術(shù)選擇 常用干燥方法有冷分離法，固體吸收法，溶劑吸收法。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。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 氯化鈣溶液 成本低 耗量小（ 公斤 /萬M3， 能用于高寒地帶 。 二甘醇（一縮二乙二醇） 較穩(wěn)定， 濃溶液不凝固， 正常操作存在 CO2 、 H2S 時穩(wěn)定， 吸容量大， 攜帶損失小， 檢修安裝較容易，處理量靈活。選用這種方法的前提是低位熱能足夠富裕。在中國上世紀70 年代末引進德國魯奇公司氣化技術(shù)，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(shù)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)已擴至 5 臺。低溫甲醇洗技術(shù)先后用于天脊化肥廠改造，云南解化擴建改造，義馬煤氣廠二期150 萬 NM3/d 城市煤氣。 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，剩余含酚的污水至酚回收、氨回收得到粗酚、液氨后，廢水送污水濁循環(huán)作為補充水，多效蒸發(fā)后進行焚燒達到零排放。 整個備煤系統(tǒng)均設(shè)兩路，一路運行，一路備用。 、燃料價格 目前隨著煤炭市場的調(diào)節(jié)，加之大型礦井采用機械化開采，都將使煤炭生產(chǎn)成本上升，按原煤的成本估算，本項目價格初步確定為：原料煤： 120 元 /噸；燃料煤： 120 元 /噸。 項目建設(shè)地點目前屬經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)，地方電網(wǎng)供電能力薄弱。 項目建設(shè)工期擬定為 3 年，流動資金在投產(chǎn)后依據(jù)生產(chǎn)負荷逐年投入。因此項目建成后有一定的經(jīng)濟效益，且有一定的市場競爭力和抗風險能力，故本項目財務評價結(jié)論是可行的。本項目財務評價計算期 18 年。 供汽 項目熱電站設(shè)置 6 臺汽量為 3 390t/h 的高壓燃煤鍋爐，提供工藝、動力、和生活用氣。大石門水電站距克什克騰旗煤制天然氣項目廠址約 42km，水庫庫容 億立方米。因此每期設(shè)碎煤加壓氣化爐 16 臺（ 15 開 1 備），布置為兩大系列。 備煤 設(shè)計任務及設(shè)計范圍 備煤系統(tǒng)的設(shè)計任務是為 48 臺氣化爐提供合格的原料煤以及為 6 臺鍋爐提供合格的燃料煤；其設(shè)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。 甲烷合成技術(shù)來源 碎煤加壓氣化凈化煤氣通過鎳催化劑在 下 400℃，將氫氣、 CO 合成甲醇技術(shù)， 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。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)?？蓵喊蠢鋮s法考慮。 逐漸被三甘醇法取代。 逐漸淘汰。 設(shè)備費高； 耗熱較多； 凈化氣中成分易使干燥劑中毒粉碎； 吸附與再生均不連續(xù)。常用有兩種流程：節(jié)流膨脹冷卻流程與加壓后冷 卻流程。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、低溫透瓶膨脹機、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(shè)備，國內(nèi)的子公司制造和采購的設(shè)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(shè)備等。 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(shè)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。 d. 生物反應器中硫化物 100%轉(zhuǎn)化，其中 9598%轉(zhuǎn)化為元素硫。 ，除 SO2外，尾氣中所有的有機硫化物以及