【文章內(nèi)容簡介】 取樣的一般規(guī)定 ................................................................... 129 取樣說明 .............................................................................. 130 分析測試要求 ....................................................................... 131 固體物料分析要求 .......................................................... 131 液體物料分析要求 .......................................................... 132 氣體物料分析要求 .......................................................... 133 第八部分 安全手冊 ........................................................................ 135 概述 ...................................................................................... 135 主要材料安全數(shù)據(jù) ............................................................... 135 氫氣 ................................................................................. 135 氧氣 ................................................................................. 138 硫化氫 ............................................................................. 140 氮氣 ................................................................................. 143 一氧化碳 ......................................................................... 145 二氧化碳 ......................................................................... 148 三氯甲烷 ................................................................ 150 二氯甲烷 ......................................................................... 153 甲烷 ................................................................................. 155 四氯化碳 ....................................................................... 158 本 工 藝 包 屬 清 華 大 學 ， 未 經(jīng) 授 權(quán) 和 許 可 ， 不 得 復 制 、 公 開 V 清 華 大 學 煤 氣 化 工 藝 包 概述 項目概述 第 一 部 分 基 礎 信 息 第一部分 基礎信息 大 唐 呼 倫 貝 爾 1830 化 肥 項 目 大唐呼倫貝爾化肥有限公司由中國大唐集團公司于 2020 年在呼倫貝 爾市投資成立，公司以呼倫貝爾市富集的煤炭資源為基礎，是圍繞煤炭開 發(fā) 項 目 的 企 業(yè) 。 公 司 正 在 建 設 的 “ 1830 ” 化 肥 項 目 是 呼 倫 貝 爾 市 海 拉 爾 區(qū)重點招商引資項目，也是中國大唐集團公司、大唐吉林發(fā)電有限公司實 施戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型和多元化發(fā)展的重要步驟。經(jīng)過深入的技術(shù)比較和討論，大唐 呼倫貝爾化肥有限公司（以下簡稱大唐呼倫貝爾）與清華大學和北京達立 科科技有限公司達成協(xié)議，在大唐呼倫貝爾建設一座以煤為原料的氣化裝 置，采用非熔渣 —熔渣氧氣分級（ FJ）氣化工藝生產(chǎn)合成氣。 本工藝設計包（ Process Design Package， PDP ）詳細說明了采用 FJ 氣 化工藝以純氧和水煤漿為原料生產(chǎn) 合成氣必要的工藝信息、基礎設計和詳 細的技術(shù)說明，包括水煤漿制備單元、氣化單元、灰 /黑水處理單元和渣處 理單元。根據(jù)本工藝包提供的信息，有資質(zhì)的設計公司能夠完成項目的詳 細工程設計。 氧氣分級氣化工藝描述 非熔渣 —熔渣氧氣分級氣化工藝是由清華大學（ Tsinghua University， TU）、北京達立科科技有限公司和山西豐喜肥業(yè)（集團）股份有限公司共 同開發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的氣化工藝，利用氧氣（空氣或者富氧）對含 碳物質(zhì)進行部分氧化來生產(chǎn)粗合成氣（主要成分為一氧化碳和氫氣）的過 程。原料（水煤漿、干煤粉或者其它含碳物質(zhì)）通過給料機構(gòu)和燃料噴嘴 進入氣化爐的第一段，采用純氧作為氣化劑，采用其它氣體（如純氧或與 O2以任意比例相混合的 CO N水蒸汽等）作為預混氣體調(diào)節(jié)控制第一 段氧氣的加入比例，使第一段的溫度保持在灰熔點以下；在第二段再補充 部分氧氣，使第二段的溫度達到灰熔點以上并完成全部的氣化過程。 本 工 藝 包 屬 清 華 大 學 ， 未 經(jīng) 授 權(quán) 和 許 可 ， 不 得 復 制 、 公 開 第 1 頁 大 唐 呼 倫 貝 爾 1830 化 肥 項 目 第 一 部 分 基 礎 信 息 清 華 大 學 煤 氣 化 工 藝 包 從界區(qū)外的煤預處理工段來的碎煤加入煤斗中，煤斗中的煤經(jīng)過煤稱 重給料機送入磨煤機。 來自研磨水槽的水通過研磨水泵送到磨煤機。 來自添加劑地下池的水煤漿添加劑先進入 添加劑槽中，再通過添加劑 泵送到磨煤機中。 從界區(qū)外來的石灰石送到石灰石斗中，在必要的時候石灰石通過石灰 石螺旋給料機送到磨煤機。 在磨煤機上裝有控制水煤漿 PH 值和調(diào)節(jié)水煤漿粘度的添加劑管線。 在磨煤機中，煤、水和各種添加劑一同磨制成濃度大約為 60%的水煤 漿，通過磨煤機出口的滾筒篩，濾去較大顆粒后，進入磨煤機出料槽，由 磨機出料槽泵送進煤漿槽中。煤漿槽中的煤漿由高壓煤漿泵送入氣化爐頂 部一個三通道工藝燒嘴的環(huán)隙通道，空分裝置來的氧氣以一定的壓力和溫 度經(jīng)氧氣流量調(diào)節(jié)閥、氧氣切斷閥后，一部分通過工藝燒 嘴的外環(huán)通道進 入氣化爐，另外一部分通過氣化爐側(cè)壁上的二次氧氣噴嘴進入氣化爐。用 于調(diào)節(jié)噴嘴附近區(qū)域溫度的其它氣體（如純氧或與 O2以任意比例相混合 的 CO N水蒸汽等）通過工藝燒嘴的中心通道進入氣化爐。在氣化爐 內(nèi)煤粉、氧氣、水和氣體等在高溫、高壓條件下發(fā)生復雜的氧化還原反應， 生成以 CO、 H CO2為主要成分的合成氣，氣體經(jīng)洗滌后，作為氣化產(chǎn) 品送往下游工序。 氣 化 爐 分 上 下 兩 部 分 ， 上 部 為 非 熔 渣 熔 渣 燃 燒 氣 化 室 ， 下 部 為 激 冷 室。在燃燒氣化 室內(nèi)反應生產(chǎn)的粗合成氣以及在高溫下熔融的煤中的灰渣 通過激冷環(huán)和下降管進入激冷室。在下降管上布置有激冷水霧化噴嘴，使 合成氣和熔融的灰渣在進入激冷室的過程中被逐漸冷卻，從而可以減少激 冷室液位的波動，并減少大渣的形成。在激冷室下部充滿水，合成氣在水 中激冷，同時大部分熔渣及殘?zhí)家曰以问綇暮铣蓺庵谐?。根?jù)灰渣粒 度大小以兩種形式排出：粗渣從鎖斗排放，細渣則隨著黑水一起送到閃蒸 系統(tǒng)。粗渣和水的混合物通過循環(huán)水流的循環(huán)作用，經(jīng)鎖斗安全閥、鎖斗 進口閥進入鎖斗。鎖斗程序啟動后，當排渣時間到時，鎖斗進口閥關閉， 鎖斗減壓閥打開，鎖斗開始減壓。減壓后打開鎖斗出口閥，鎖斗內(nèi)的渣和 水靠重力的作用自流到渣池。 粗渣排入渣池的第一室，開始隔離兩室的溢流閥保持關閉，固體灰渣 第 2 頁 本 工 藝 包 屬 清 華 大 學 ， 未 經(jīng) 授 權(quán) 和 許 可 ， 不 得 復 制 、 公 開 清 華 大 學 煤 氣 化 工 藝 包 第 一 部 分 基 礎 信 息 大 唐 呼 倫 貝 爾 1830 化 肥 項 目 沉降到刮板輸送機上，通過刮板輸送機把固體運出渣池，約 5 分鐘后，溢 流閥打開，較澄清的上部黑水送入渣池第二室，用渣池泵送至真空閃蒸罐。 合 成 氣 洗 滌 塔 下 部 的 灰 水 經(jīng) 過 激 冷 水 泵 加 壓 后 送 入 激 冷 室 內(nèi) 的 激 冷 環(huán)和位于下降管上的激冷水噴嘴。合成氣洗滌塔底部排出的黑水與氣化爐 激冷室來的黑水一起送往閃蒸系統(tǒng)， 進行熱量回收和細渣處理。 氣化爐工藝燒嘴的頭部有冷卻水夾套，夾套上部為冷卻水盤管，燒嘴 冷 卻 水 經(jīng) 水 夾 套 和 盤 管 受 熱 后 經(jīng) 過 燒 嘴 冷 卻 水 氣 液 分 離 器 回 到 燒 嘴 冷 卻 水槽，用燒嘴冷卻水泵加壓后送入燒嘴冷卻水冷卻器。在冷卻器中冷卻后 送入燒嘴冷卻水系統(tǒng)。 從 氣 化 單 元 氣 化 爐 的 激 冷 室 和合 成 氣 洗 滌 塔 來 的 黑 水 進 入 灰 / 黑 水 處 理單元的高壓閃蒸罐減溫減壓，然后經(jīng)過真空閃蒸兩級閃蒸及沉淀，灰漿 濃縮到 10～ 20% 送往過濾 機過濾，含水 40～ 60%的濾餅送出界區(qū)。經(jīng)過濾 機過濾除去絕大部分細渣的灰水進入濾液池，濾液池的濾液由濾液池泵送 入沉降槽處理。 FJ 氣化工藝技術(shù)的要點是：（ 1）氧氣分級供給，氣化爐工藝燒嘴和 側(cè)壁氧氣噴嘴分別加氧，使氣化爐工藝燒嘴的氧氣量可脫離爐內(nèi)部分氧化 反應所需的碳與氧的化學當量比約束；（ 2）由于氧氣分級供給，可以在 工藝燒嘴采用氧含量從 0～ 100%的不同氣體作為工藝燒嘴預混氣體，調(diào)整 火焰中心的溫度和火焰中心距離工藝燒嘴端面的距離，降低氣化爐工藝燒 嘴端部的溫度。 FJ 氣化工藝技術(shù)許可包括 ：（ I）原料制備；（ II）氧氣分 級氣化；（ III ）合成氣洗滌；（ IV）固體處理；（ V）灰 /黑水處理；（ VI） 副產(chǎn)品的處理和回收。 根據(jù)項目不同，技術(shù)許可范圍會有所變化。清華大學一般會根據(jù)實際 情況修改 PDP 的范圍，以適應不同項目的工程范圍。因此，不能把本 PDP 的工藝和范圍看作是 FJ 氣化工藝的定義。 大唐呼倫貝爾項目的氣化工藝是以純氧和水煤漿為原料，在氣流床氣 化爐中煤和氧氣進行部分氧化還原反應，生成以一氧化碳和氫氣為主的合 成氣。本項目采用呼倫貝爾當?shù)睾置鹤鳛樵希蓾{性和煤漿質(zhì)量較 差。 為了提高煤的成漿性，降低氣化成本，本項目煤漿制備部分采用煤炭科學 研究總院國家水煤漿工程技術(shù)研究中心的高效分級研磨制漿工藝，本工藝 包 中 涉 及 煤 漿 制 備 的 部 分 是 由 國 家 水 煤 漿 工 程 技 術(shù) 研 究 中 心 完 成 并 提 供 本 工 藝 包 屬 清 華 大 學 ， 未 經(jīng) 授 權(quán) 和 許 可 ， 不 得 復 制 、 公 開 第 3 頁 大 唐 呼 倫 貝 爾 1830 化 肥 項 目 的。 設計基礎