【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 切換閥門及DCS系統(tǒng)、分析儀和主要儀表均為進(jìn)口設(shè)備，國(guó)內(nèi)的子公司制造和采購(gòu)的設(shè)備主要為精餾塔、空氣純化系統(tǒng)、空氣預(yù)冷系統(tǒng)、空氣過(guò)濾器、部分儀表和電控設(shè)備等。（3）空壓機(jī)及配套汽輪機(jī)的選擇本項(xiàng)目48000Nm3/h空分裝置需要處理的空氣量約為228226Nm3/h，由于處理氣量大，采用離心式壓縮機(jī)壓縮空氣，蒸汽透平驅(qū)動(dòng)。汽輪機(jī)選用全凝汽式?？諌簷C(jī)配汽輪機(jī)的蒸汽可用兩種等級(jí)的蒸汽：一：、壓力：（G），溫度：535℃。二：、壓力：（G），溫度：535℃。（G）等級(jí)的汽輪機(jī)，業(yè)績(jī)較少，價(jià)格較高；（G）等級(jí)的汽輪機(jī)，空分裝置配套的很多，技術(shù)已比較成熟。（G）等級(jí)的汽輪機(jī)。 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。 冷分離法冷分離法是利用壓力變化引起溫度變動(dòng)，使水蒸氣從氣相中冷凝下來(lái)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(guò)節(jié)流膨脹或低溫分離，把天然氣中的一部分水冷凝下來(lái)。這種方法經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單，但應(yīng)控制天然氣降壓后仍高于輸送壓力，同時(shí)，不使溫度降得太低，防止冷凝水結(jié)冰。(2) 加壓后冷卻法 對(duì)于低壓天然氣田及人工煤氣，需加壓后再冷卻當(dāng)時(shí)將煤氣中水蒸汽冷凝下來(lái)。上述兩種方法煤氣干燥度即露點(diǎn)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(guò)程是周期性的，用一個(gè)或多個(gè)干燥塔吸附脫水。應(yīng)采用吸附水能力比吸附烴類或吸附酸性氣體能力強(qiáng)的干燥劑，可用熱氣體通過(guò)吸過(guò)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(diǎn)見表：固體吸附法脫水的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu) 點(diǎn)缺 點(diǎn)1． 能獲得露點(diǎn)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(shè)備構(gòu)造簡(jiǎn)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(shí)，費(fèi)用也不太高。1． 設(shè)備費(fèi)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(fù)式固定干燥劑法等，各種干燥劑特點(diǎn)見表。復(fù)式固定干燥劑是綜合了多種干燥劑的優(yōu)點(diǎn)。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(diǎn)脫水劑優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)使用情況氯化鈣法成本低，工藝過(guò)程簡(jiǎn)單腐蝕性嚴(yán)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(qiáng)遇液態(tài)水，油料易碎，處理量大時(shí)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(shí)適用于含酸性氣體少的煤氣分子篩吸附能力較好，對(duì)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(diǎn)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(shè)備費(fèi)最少。液體吸水劑應(yīng)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(shí)水蒸氣的壓力低；（3） 水溶液沒(méi)有腐蝕性；（4） 粘度較低；（5） 具有化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性；（6） 容易再生；（7） 無(wú)毒；（8） 反應(yīng)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(diǎn)見表。幾種吸水劑的特點(diǎn)吸水劑優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)使用情況氯化鈣水溶液1． 成本低；2． 耗量小（）；3． 能用于高寒地帶；。1． 遇水乳化；2． 產(chǎn)生電解腐蝕；3． 露露點(diǎn)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(diǎn)下降大（2237℃）。1． 價(jià)格較高；2． 工業(yè)產(chǎn)品含不純物時(shí)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(shí)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(yán)重；3． 露點(diǎn)下降少；。使用于一些要求露點(diǎn)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(shí)穩(wěn)定；4． 吸容量大；5． 攜帶損失小；6． 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?jī)?yōu)點(diǎn)更優(yōu)越；2． 再生濃度高達(dá)99%以上；3． 露點(diǎn)降比上述方法都高（2858℃）。1． 需加消泡劑以避免輕油存在時(shí)發(fā)泡；2． 溶劑在市場(chǎng)供應(yīng)上不如二甘醇多；3． 初期投資大；。廣泛使用通過(guò)上述比較可知，三甘醇法和冷卻法各有其優(yōu)點(diǎn)，三甘醇法是普遍采用的方法。由于本項(xiàng)目低溫甲醇洗需冷量，有40℃級(jí)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(xì)工作后最后確定?？裳袝喊蠢鋮s法考慮。 主要裝置技術(shù)來(lái)源 碎煤固定床干法排灰加壓氣化技術(shù)、耐硫耐油變換技術(shù)、低溫甲醇洗凈化技術(shù)、異丙醚脫酚技術(shù)。碎煤固定床干法排灰加壓氣化。原東德稱PKM煤氣化，捷克稱ZVU煤氣化技術(shù)。該技術(shù)20世紀(jì)30年代由德國(guó)公司開發(fā)，隨后在德國(guó)、英國(guó)、蘇聯(lián)、捷克、南斯拉夫、南非等建有近200余臺(tái)氣化爐，特別是南非建有100余臺(tái)，現(xiàn)在運(yùn)行的還有97臺(tái)用于生產(chǎn)油品。在美國(guó)上世紀(jì)80年代初，在大平原第一期建了14臺(tái)氣化爐用于煤制天然氣。在中國(guó)上世紀(jì)70年代末引進(jìn)德國(guó)氣化技術(shù)，用5臺(tái)氣化爐生產(chǎn)30萬(wàn)t/a合成氨，80年代蘭州煤氣廠，沈陽(yáng)煤氣廠引進(jìn)提克氣化技術(shù)和氣化爐8臺(tái)，哈爾濱煤氣廠引進(jìn)原東德PKM公司氣化爐5臺(tái)，90年代中，義馬煤氣廠用政府貸款方式，引進(jìn)澳大利亞碎煤加壓氣化爐3臺(tái)，現(xiàn)已擴(kuò)建至5臺(tái)。 在中國(guó)為了開發(fā)這項(xiàng)煤氣化技術(shù)，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(yàn)裝置。對(duì)沈北褐煤等煤種進(jìn)行了氣化試驗(yàn)，取得了一套完整數(shù)據(jù)。上世紀(jì)80年代初中國(guó)煤炭科學(xué)研究院又建了一套試驗(yàn)裝置，對(duì)哈爾濱長(zhǎng)焰煤、龍口褐煤及蔚縣煙煤等煤種的試燒。在上述技術(shù)開發(fā)和消化吸收各種氣化爐的基礎(chǔ)上在上世紀(jì)的國(guó)家“七五”“八五”把碎煤加壓氣化列為國(guó)家重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目，耐硫耐油變換催化劑和有關(guān)技術(shù)，低溫甲醇洗熱力學(xué)，相平衡數(shù)據(jù)測(cè)定，異丙醚萃取脫酚技術(shù)?；菏侵饕袚?dān)單位，參加單位有化工部南京研究院，上?；ぱ芯吭?、東北煤氣化研究所、太原重機(jī)廠、太原化肥廠。，試驗(yàn)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(chǔ)上，化二院完成了天脊第五臺(tái)爐氣化爐設(shè)計(jì)，義馬煤氣廠3臺(tái)氣化爐設(shè)計(jì)。并順利建成投產(chǎn)，當(dāng)前正為新疆廣匯設(shè)計(jì)14臺(tái)氣化爐。耐硫耐油變換技術(shù)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(shù)先后用于天脊化肥廠擴(kuò)建改造，云南解化擴(kuò)建改造，義馬煤氣廠二期150萬(wàn)Nm3/d 城市煤氣。神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)25萬(wàn)t/a甲醇等項(xiàng)目。 甲烷合成技術(shù)來(lái)源 ～6MPa下300700℃，將HCO合成甲醇技術(shù)，70年代開發(fā)成功，80年代初在美國(guó)大平原建成389萬(wàn)Nm3/d合成天然氣工廠。技術(shù)成熟、可靠。 硫回收技術(shù)來(lái)源硫回收技術(shù)很多，但能滿足當(dāng)今環(huán)保要求技術(shù)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(shù)。 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(jìn)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、液氨后廢水送生化處理裝置，處理達(dá)標(biāo)后作為補(bǔ)充水，反滲透濃水送蒸發(fā)裝置，蒸發(fā)產(chǎn)生的濃鹽水去焚燒爐焚燒。低溫甲醇洗分離出來(lái)的酸性氣體在硫回收裝置生產(chǎn)硫磺，尾氣送至煙囪達(dá)標(biāo)排放。具體各裝置的流程順序見方塊流程圖。 裝置簡(jiǎn)述 備煤 設(shè)計(jì)任務(wù)及設(shè)計(jì)范圍備煤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)是為48臺(tái)氣化爐提供合格的原料煤以及為8臺(tái)鍋爐提供合格的燃料煤；其設(shè)計(jì)范圍是從火車卸車機(jī)開始至造氣廠房氣化爐頂貯煤倉(cāng)及鍋爐系統(tǒng)的煤倉(cāng)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(yùn)輸。 概述原煤由離本廠480Km600Km煤礦定點(diǎn)通過(guò)巴新鐵路供給，運(yùn)輸方式為鐵路運(yùn)輸。原燃料煤由儲(chǔ)煤場(chǎng)儲(chǔ)存，儲(chǔ)量為360000噸。根據(jù)氣化爐及鍋爐用煤量計(jì)算的耗煤量如下：煤 種年用量（萬(wàn)t/a）日用量（t/d）小時(shí)用量（t/h）運(yùn)輸方式原料煤4275869673917827979火車燃料煤59918000748火車 系統(tǒng)工藝流程 原煤卸料系統(tǒng)火車運(yùn)進(jìn)廠內(nèi)的原煤，由翻車機(jī)或螺旋卸車機(jī)卸進(jìn)卸煤槽內(nèi)，經(jīng)煤槽下部的葉輪給煤機(jī)、帶式輸送機(jī)，分別將原煤給進(jìn)燃料煤補(bǔ)充倉(cāng)和原煤儲(chǔ)煤場(chǎng)中貯存。 氣化備煤系統(tǒng)篩分廠房緩沖倉(cāng)中0~50mm的煤由振動(dòng)給料機(jī)定量地給至弛張篩進(jìn)行篩分，8mm5mm的合格原料煤由帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)輸送到氣化爐頂緩沖倉(cāng)貯存，緩沖倉(cāng)可以貯存4小時(shí)的用煤量。8mm5mm的碎煤作為鍋爐燃料煤進(jìn)入鍋爐備煤系統(tǒng)帶式輸送機(jī)。詳見備煤工藝流程圖。 控制方式本系統(tǒng)采用PLC集中控制與就地操作相結(jié)合的控制方式。在每個(gè)系統(tǒng)的帶式輸送機(jī)上均設(shè)有電子皮帶秤對(duì)系統(tǒng)能力進(jìn)行計(jì)量。 工作制度。備煤系統(tǒng)均為三班工作制，每班工作8小時(shí)。 動(dòng)力消耗本系統(tǒng)總裝機(jī)容量為25640 kW，,其中高壓10000V裝機(jī)容量約15650kW。 環(huán)境保護(hù)及三廢處理備煤系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)生粉塵大的破碎篩分設(shè)備設(shè)置了除塵裝置，, 經(jīng)除塵后廢氣排放濃度達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)120mg/m3。在棧橋上設(shè)有水沖洗地坪設(shè)施。 碎煤加壓氣化 流程簡(jiǎn)述碎煤加壓氣化裝置由氣化爐及加煤煤鎖和排灰灰鎖組成，煤鎖和灰鎖均直接與氣化爐相聯(lián)接。裝置運(yùn)行時(shí)，煤經(jīng)由自動(dòng)操作的煤鎖加入氣化爐，入爐煤從煤斗通過(guò)溜槽由液壓系統(tǒng)控制充入煤鎖中。煤斗的容量可供四小時(shí)用，它裝有料位測(cè)量裝置。裝滿煤之后，對(duì)煤鎖進(jìn)行充壓，從常壓充至氣化爐的操作壓力。在向氣化爐加完煤之后，煤鎖再卸壓至常壓，以便開始下一個(gè)加煤循環(huán)過(guò)程。這一過(guò)程實(shí)施既可用自動(dòng)控制，也可使用手動(dòng)操作。用來(lái)自煤氣冷卻裝置的粗煤氣和來(lái)自氣化爐粗煤氣使煤鎖分兩步充壓；煤鎖卸壓的煤氣收集于煤鎖氣氣柜，并由煤鎖氣鼓風(fēng)機(jī)送往燃料氣管網(wǎng)。減壓后，留在煤鎖中的少部分煤氣，用噴射器抽出。經(jīng)煤塵旋風(fēng)分離器除去煤塵后排入大氣。氣化劑——蒸汽、氧氣混合物，經(jīng)安裝在氣化爐下部的旋轉(zhuǎn)爐蓖噴入，在燃燒區(qū)燃燒一部分煤，為吸熱的氣化反應(yīng)提供所需的熱。在氣化爐的上段，剛加進(jìn)來(lái)的煤向下移動(dòng)，與向上流動(dòng)的氣流逆流接觸。在此過(guò)程中，煤經(jīng)過(guò)干燥、干餾和氣化后，只有灰殘留下來(lái)，灰由氣化爐中經(jīng)旋轉(zhuǎn)爐蓖排入灰鎖，再經(jīng)灰斗排至水力排渣系統(tǒng)。灰鎖也進(jìn)行充壓、卸壓的循環(huán)?；益i擁有可編程控電子程序器，也可手動(dòng)操作。充壓用過(guò)熱蒸汽來(lái)完成。為了進(jìn)行泄壓，灰鎖接有一個(gè)灰鎖膨脹冷凝器，其中充有來(lái)自循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水。逸出的蒸汽在水中冷凝并排至排灰系統(tǒng)。氣化所需蒸汽的一部分在氣化爐的夾套內(nèi)產(chǎn)生，從而減少了中壓蒸汽的需求。為此向氣化爐夾套中加入中壓鍋爐給水，氣化爐中產(chǎn)生的蒸汽 經(jīng)汽／液分離器送往氣化劑系統(tǒng)，蒸汽／氧氣在此按比例混合好噴射入氣化爐。離開氣化爐的粗煤氣以CO、HCHH2O和CO2為主要組分。還有CnHm、N硫化物(H2S)、焦油、油、石腦油、酚和氨等眾多氣體雜質(zhì)。氣化爐為帶夾套的Φ4000型，每臺(tái)氣化爐有一臺(tái)煤鎖、一臺(tái)灰鎖、一臺(tái)洗滌器和一臺(tái)廢熱鍋爐與之配套。煤鎖和灰鎖裝卸料的頻率取決于產(chǎn)氣量。離開氣化爐的煤氣首先進(jìn)入洗滌冷卻器，在此，煤氣用循環(huán)煤氣水加以洗滌并使其飽和。洗滌冷卻器的用途首先是將煤氣溫度降至200℃左右，其次是除去可能夾帶的大部分顆粒物。飽和并冷卻后的煤氣進(jìn)入廢熱鍋爐，(表壓)低壓蒸汽來(lái)回收一部分煤氣中蒸汽的冷凝熱。在廢熱鍋爐下部收集到的冷凝液的一部分，用洗滌冷卻器循環(huán)泵送出。多余的煤氣水送往煤氣水分離裝置。離開氣化工段的粗煤氣在壓力2910kPpa(g)、溫度180℃飽和狀況下，通過(guò)粗煤氣總管進(jìn)入煤氣變換冷卻工段。煤鎖氣回收系統(tǒng)供所有氣化爐系列所用。來(lái)自氣化爐的煤鎖氣送到文氏管洗滌器，在此與由煤鎖氣分離器來(lái)的洗滌水接觸，洗滌水由煤鎖氣洗滌泵進(jìn)行循環(huán)。煤鎖氣柜用于平衡，收集不穩(wěn)定的煤鎖氣，這些煤鎖氣收集后經(jīng)壓縮送往主系統(tǒng)。分離后一部分煤氣水排往煤氣水分離裝置，所需的補(bǔ)充水為來(lái)自煤氣水分離裝置的噴射煤氣水。在開停車和事故操作期間，來(lái)自碎煤加壓氣化的煤氣進(jìn)入火炬系統(tǒng)。這些粗煤氣含有雜質(zhì)和冷凝液（煤氣水），首先在開車煤氣洗滌器用來(lái)自開車煤氣分離器的煤氣水，靠開車煤氣洗滌水泵循環(huán)洗滌。開車煤氣洗滌器和開車煤氣分離器所用的低壓噴射煤氣水均來(lái)自煤氣水分離工段，過(guò)量的煤氣水將用泵送回煤氣水分離工段。通過(guò)火炬氣氣液分離器的火炬氣將通過(guò)火炬筒，在火炬頭部用導(dǎo)燃器點(diǎn)火燃燒，火炬采用分子封作為火焰擋板，并連續(xù)不斷地向火炬筒注入氮?dú)?，供吹掃用。氣化過(guò)程的控制和緊急停車系統(tǒng) 在整個(gè)控制設(shè)計(jì)中，變換前粗煤氣總管處的壓力記錄控制器（pRC）乃是生產(chǎn)過(guò)程的總控制器。它輸出的信號(hào)經(jīng)分配繼電器和最大、最小閉鎖裝置傳到安在供氣管線（去每臺(tái)氣化爐）上的流量比例調(diào)節(jié)器。在煤氣產(chǎn)量波動(dòng)或者在后續(xù)裝置臨時(shí)停車時(shí)，粗煤氣總管中的壓力總是保持在恒定壓力水平上。 下列裝置將鏈接于緊急停車系統(tǒng)和關(guān)斷每臺(tái)氣化爐蒸汽、氧氣的供應(yīng)：——氧氣總管壓力過(guò)低，——蒸汽總管壓力過(guò)低，——煤