【文章內容簡介】 卻，分離后送到硫回收工段。 從脫碳塔底部出來的脫碳富液用水力透平回收能量，減壓后送入脫碳高壓閃蒸槽，高壓閃蒸氣與脫硫高壓閃蒸氣混合進入脫硫壓縮機；高壓閃蒸液減壓后進入氣提塔頂上的脫碳低壓閃蒸槽，閃蒸氣為 CO2氣體，在氣體換熱器中回收冷量后放空。低壓閃蒸液進入氣提塔上部，與塔下部 的氣提氮氣逆流接觸，從而使溶液中溶解的 4－ 13 CO2 完成氣提出來，在塔底得到脫碳貧液，經過貧液氨冷器 II 后，由貧液泵升壓進入脫碳塔。 （ 3）硫回收 來自脫硫工段酸性氣進入酸性氣燃燒爐，與按一定比例配入的空氣和燃料氣混合燃燒，爐內發(fā)生 H2S 部分氧化反應： H2S + 3/2 O2 → SO2 + H2O + Q1 H2S + 1/2 SO2 → H2O + 3/4 S2 + Q2 出爐后的混合氣經廢熱鍋爐降溫 ,進入一級冷凝器冷卻，在此分離出液硫。從一級冷凝器出來的氣體與酸性氣燃燒爐出口氣體高溫摻合提溫進入一級 Claus 轉化器進行催化轉化反應。主要反應為： 2 H2S + SO2 → 3/2 S2 + 2H2O + Q 反應后的氣體進入二級冷凝器回收硫磺，而后轉化氣與酸性氣燃燒爐出口氣體高溫摻合提溫進入二級 Claus 轉化器，再次進行催化轉化反應后進入三級冷凝器降溫回收流態(tài)硫。 Claus 尾氣配入一定量的氫氣，再經過加氫氣預熱器提溫后進入 Scot 加氫反應器，將除 H2S 以外的硫化物都轉化為 H2S。加氫反應器出口氣體進入蒸汽發(fā)生器冷卻再進入急冷塔。急冷塔急冷后氣體去吸收塔吸收大部分 H2S 和部分 CO2。吸收 H2S和部分 CO2 后的 貧胺液通過與再生塔塔釜來得富胺液換熱后進入再生塔，再生塔頂?shù)臍怏w通過塔頂酸性氣冷卻器冷卻，除去水和部分胺再返回酸性氣燃燒爐進行 Claus轉化。 吸收塔頂吸收掉大部分 H2S 和部分 CO2后的尾氣去尾氣焚燒爐，配入適量的空氣和燃料氣進行高溫焚燒，使 H2S 全部轉化為 SO2。焚燒氣經加氫氣預熱器和尾氣廢鍋將煙氣冷卻后通過煙窗高空排放。 從冷凝器分離下來的液體硫磺靠位差流入液硫封，再從液硫封流入液硫貯槽，利用液硫泵將硫磺打到高位液硫槽，液硫從高位液硫槽進入硫磺成型機進行塊狀成型，再包裝成袋出售。 本裝置接收到從變換工段 送來的中壓鍋爐給水在廢熱鍋爐產 (G)中壓蒸 4－ 14 汽送入管網。從變換送來的低壓鍋爐給水在冷凝器中產 （ G）低壓蒸汽供本裝置設備夾套和管道伴熱用。 甲醇裝置工藝流程簡述 （ 1） 甲醇合成 來自脫碳裝置新鮮合成氣進入甲醇合成氣壓縮機壓縮至 ，循環(huán)氣亦壓縮至 ，新鮮氣和循環(huán)氣機外混合后進入入塔氣預熱器，被加熱至 225℃ 進入甲醇合成塔內。甲醇合成塔為絕熱等溫反應器，管內裝甲醇合成催化劑。管外為沸騰鍋爐水。在合成塔列管中，甲醇合成氣在催化劑的作用下發(fā)生如下反應： （ 1） CO+2H2 = CH3OH+Q （ 2） CO2+3H2 = CH3OH+H2O+Q 反應放出大量的熱，通過管壁傳給沸騰水，產生約 ~ 的中壓蒸汽，此蒸汽送至蒸汽管網。由于付產蒸汽確保了合成塔內反應溫度趨于恒定，而且反應溫度的變化可以由付產蒸汽的壓力靈活調節(jié)。從合成塔出來的反應氣約 255℃ ，甲醇含量約為 6%（ V%），經入塔氣預熱器、脫鹽水加熱器、甲醇水冷器冷卻至 40℃ 左右進入甲醇分離器，粗甲醇在此被分離，再經甲醇膨脹槽減壓到 后送到甲醇精餾裝置。分離后的循環(huán)氣和合成新鮮氣按比例混合后升壓送至 合成塔繼續(xù)進行轉化反應。 （ 2） 甲醇精餾 從甲醇合成來的 、 40℃的粗甲醇經泵送至預精餾塔的中部，此塔的再沸器以 蒸汽加熱，低沸點雜質如微量二甲醚等從塔頂排出，冷卻分離出水后作為燃料氣，回收的甲醇液經預塔回流泵作為該塔回流液。預塔塔底液經加壓塔進料泵送入加壓精餾塔中。加壓精餾塔再沸器用 的低壓蒸汽做熱源。加壓塔操作壓力為 ，塔頂排出的甲醇氣體為 122℃，經冷凝器 /再沸器冷凝后，一部分精甲醇經加壓塔回流泵打回本塔作為回流液，另一部分經冷卻器冷卻后作為產品精甲醇進入精甲醇 計量槽中。加壓塔塔底液進入常壓精餾塔中進一步精餾。此精餾塔再沸器以加壓塔頂排出的精甲醇氣作為熱源。塔頂排出精甲醇氣壓力 ，溫度約 67℃，經常壓塔冷凝器冷凝冷卻后一部分回流至本塔，另一部分打到精甲醇計量槽貯存。 產品精甲醇由精甲醇計量槽經精甲醇泵送至甲醇罐區(qū)。 為防止粗甲醇中甲酸、二氧化碳腐蝕設備，在預塔進料泵后的粗甲醇溶液中配 4－ 15 入適量的燒堿溶液，用來調節(jié)精甲醇溶液的 PH 值。 甲醇精餾系統(tǒng)各塔排出的不凝氣去燃燒氣系統(tǒng)。 由常壓精餾塔底排出的精餾殘液經廢水冷卻器冷卻至 40℃后，由廢水泵打到生化處理裝置 。 氨吸收制冷 由 NHD 脫硫脫碳工段來的氣氨進入吸收器，被由溶液熱交換器來的稀氨水溶液吸收為濃氨水。經溶液熱交換器換熱到 116℃進入精餾塔中部，進行精餾。 氣氨經塔上部的回流冷凝器，進入氨冷凝器，冷凝為液氨，進入液氨貯槽。送到用戶。 濃氨水經提餾段進入立式、膜式發(fā)生器，蒸出氣氨及稀氨水混合液，進入精餾塔進行精餾。稀氨水由塔底出來進入溶液熱交換器。 發(fā)電流程簡述 來自氣化的水煤氣經有機硫水解槽水解有機硫后，經廢熱鍋爐、煮沸器回收熱量后，再經氨吸收制冷發(fā)生器冷卻后送入脫硫系統(tǒng) ，為降低設備投資，減少占地，煤氣脫硫系統(tǒng)只設脫硫塔，其溶液的再生是與甲醇變換氣脫硫共用一套再生系統(tǒng)。 煤氣經脫硫后進入膨脹機發(fā)電 ,再進入燃氣輪機進行發(fā)電，煙道氣直入余熱鍋爐產生蒸汽回收熱量，蒸汽帶動汽輪機發(fā)電。 原材料、輔助材料和燃料、動力消耗定額 甲醇消耗定額（以噸精甲醇產品計） 序號 名 稱 單位 定額 年總耗 備 注 一 原材料 1 原料煤（干煤） 噸 含水 7% 2 分子篩 kg 3 有機硫水解催化劑 m3 4 變換催化劑 m3 5 NHD 溶液 kg 46152 6 水解催化劑 m3 7 精脫硫催化劑 m3 8 Claus 催化劑 m3 4－ 16 序號 名 稱 單位 定額 年總耗 備 注 9 加氫催化劑 m3 10 氨 kg 2448 11 甲醇合成催化劑 m3 12 固體氫氧化鈉 kg 8424 ≥ 96% 二 燃料及動力 1 循環(huán)冷卻水（Δ t=10℃） m3 493 59289120 2 新鮮水 m3 70870 3 脫鹽水 m3 412416 4 ~ 飽和蒸汽 t 108569 5 飽和蒸汽 t 6 過熱蒸汽 t 256608 7 電 Kwh 203 21251450 8 硫磺 t 5214 9 燃料氣 Nm3 23536706 發(fā)電消耗定額（以萬 kW 發(fā)電量計） 序號 名 稱 單位 定額 年總耗 備 注 一 原材料 1 原料煤（干煤） 噸 156010 含水 7% 2 分子篩 kg 6329 3 有機硫水解催化劑 m3 4 Claus 催化劑 m3 5 NHD 溶液 kg 22824 6 加氫催化劑 m3 7 氨 kg 1224 二 燃料及動力 1 循環(huán)冷卻水（Δ t=10℃） m3 1537 87850080 4－ 17 序號 名 稱 單位 定額 年總耗 備 注 2 新鮮水 m3 68090 3 脫鹽水 m3 1169431 4 ~ 飽和蒸汽 t 178868 5 飽和蒸汽 t 6 過熱蒸汽 t 693792 電 Kwh 15389568 7 硫磺 t 4743 自控技術方案 設計依 據(jù)、采用的標準規(guī)范 《石油化工裝置可行性設計內容規(guī)定》 STE0520397。 《化工過程檢測、控制系統(tǒng)設計符號統(tǒng)一規(guī)定》 HGJ787。 《化工自控設計技術規(guī)定》 CD50A381，第一、第二分冊 CDSOA4~2284。 《化工企業(yè)爆炸和火災危險環(huán)境電力設計技術規(guī)定》 HGJ2189。 《分散控制系統(tǒng)工程設計規(guī)定》 HG/T2057395。 設計范圍 本項目是在予可行性研究報告基礎上進行設計的。其內 容包括：氣化、凈化、甲醇、鍋爐、燃氣發(fā)電、空分、空壓站及全廠的公用工程等裝置的過程控制部分。 自動化水平 根據(jù)工藝生產過程的需要，在控制上采用了集中和就地相結合的方案。即重要的工藝參數(shù)集中在控制室進行指示、報警、控制和操作，非重要的工藝參數(shù)于就地指示。主要控制室采用集散控制系統(tǒng)進行監(jiān)控，輔助控制室以電動儀表為主。 本工程新建加壓水煤漿氣化、凈化裝置由于工藝過程要求高，在高溫、高壓、易燃、易爆的惡劣環(huán)境下操作，為保證操作可靠、安全降低能源之目的，必須采用先進可靠的控制手段和高效的管理設備。為此， 氣化、凈化在總控室進行監(jiān)控，總控制內設置一套集散控制系統(tǒng)（ DCS）和一套可編程控制器（ ESD），以實現(xiàn)集中控制，絕大部分的操作均通過 DCS 完成。氣化裝置的安全聯(lián)鎖系統(tǒng)以及順控系統(tǒng)主要采用 PLC 完成，通過 ESD 與 DCS 間的通訊接口，將 ESD 的所有控制內容狀態(tài)，全 4－ 18 部顯示在 DCS 的 CRT 上，以使操作人員全面掌握及控制全廠的生產狀態(tài)。 所有工藝參數(shù)的顯示、打印、趨勢記錄以及信號越限報警均由 DCS 來完成。 DCS留有與上位機的通訊接口，以便將來與總廠調度通訊，使廠方的管理人員時時刻刻掌握整個工廠的生產運行狀況。 本工程 新建的原料儲運、脫鹽水站、污水處理場等工段以現(xiàn)場操作為主，各工段內設置操作室，就地集中的儀表以采用數(shù)字顯示儀表為主，必要的工藝參數(shù)送至控制室的 DCS 內，以便操作人員了解各裝置的工作狀況。 整個裝置設兩個中控室。 第一控制室（總控制室）包括：空分、氣化、凈化及甲醇。 總控制室設 為一獨立建筑物內?？偪刂剖业目偯娣e為 30179。 16m 左右。其中包括一個控制室、一個機柜室、一個供配電室、 2 個 DCS 維修間、一個空調間、一個軟件工作間和輔助走廊?？刂剖液蜋C柜間采用鋁合金骨架鑲嵌玻璃隔斷（帶門），地板采用抗靜電鋁合金活動地 板，頂棚采用鋁合金骨架吊頂。凈高為 ~ 米。采光用電照明，照度大于 300 勒克斯，并考慮了事故照明。控制室、機柜間設有空調系統(tǒng)，以保證其要求的溫度、濕度。 第二控制室（熱電控制室）包括：鍋爐及發(fā)電裝置，面積為 10179。 15m。 信號及聯(lián)鎖 氣化裝置為水煤漿工藝技術，氣化爐是處在高溫、高壓的工況條件下，高壓氧與高速噴入爐中的煤漿產生劇烈的部分氧化反應，產生的高溫、粗煤氣，通過噴入激冷水平達冷卻效果，反應后的煤渣通過水冷卻后，按照一定的時序，先后次序，通過鎖斗排入到渣池中。因為它們工藝技術過程要 求復雜，控制精度高，且物料復雜，因此信號反饋、報警及安全聯(lián)鎖，對氣化裝置的安全生產具有重大的意義。 氣化裝置的時序控制，安全聯(lián)鎖是通過可編程序控制器（ PLC）來完成的，并且該 PLC 與 DCS 之間實現(xiàn)通訊，在 DCS 的 CRT 上全部將工藝數(shù)據(jù)、運行參數(shù)、報警及閥門的狀態(tài)顯示出來，操作人員可以根據(jù) CRT 上的顯示內容，進行安全可靠的操作。 環(huán)境特征 本工程的許多裝置內，有 CO、 H2成份，這兩種氣體為爆炸性氣體，相應的建筑物處在甲、乙類火災危險場所中，屬于火災場所，因此應根據(jù)下同的防爆區(qū)域，選用不同防爆等級 的儀表，以防爆炸、火災現(xiàn)象出現(xiàn)。 4－ 19 儀表選型 集散控制系統(tǒng) 第一控制室系統(tǒng)配置：設置 11 個操作站， 4 臺打印機及一套完整的機柜。 第二控制室：設置 6 個操作站， 2 臺打印機及一套完整的機柜。 每個控制室的操作站帶獨立的電子單元，并設 1 個先進控制操作站。 控制室內采用集散控制系統(tǒng)其供貨廠家的確定將采取招標的方式，采用國際上著名廠商的產品。集散控制系統(tǒng)的主要功能如下： 控制功能 DCS 控制器具有下述功能 —— 接受來自現(xiàn)場的信號 —— 提供至現(xiàn)場的信號 —— 完成常規(guī)的 PID 調節(jié) —— 進行簡單 計算如：加減乘除、高低限選擇等。 —— 生成報警 —— 順序控制 —— 某些先進的控制如：前饋、超前、滯后、非線性控制等。 顯示功能 DCS 操作站具有下述顯示功能 —— 動態(tài)模擬流程圖顯示 —— 總貌畫面顯示 —— 組畫面顯