【文章內(nèi)容簡介】 塔阻力小，但單位面積的生產(chǎn)能力低，設(shè)備體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，投資較大。該塔已經(jīng)逐漸被其他塔代替。浮閥塔 浮閥塔的塔板結(jié)構(gòu)與泡罩相似，致使浮閥代替了泡罩及其伸氣管。該類型塔板效率高，操作彈性大，操作適應(yīng)性強，單位面積生產(chǎn)能力大，造價較低。但浮閥易損壞，維修費用高，安裝要求高。目前該塔仍被廣泛使用，但有使用逐漸減少的趨勢。填料塔 填料塔是在塔內(nèi)裝填新型高效填料，如不銹鋼網(wǎng)波紋填料，每米填料相當(dāng)5塊以上的理論板。塔總高一般為浮閥塔的一半。該塔生產(chǎn)能力大，壓降小，分離效果好，結(jié)果簡單，維修量極小，相對投資較小，是目前使用較多的塔型之一。新型垂直篩板 新型垂直篩板的傳質(zhì)單元，是由塔板開有升氣孔及罩于其上的帽罩組成。該塔傳質(zhì)效率高，傳質(zhì)空間利用率好，處理能力大，操作彈性大，結(jié)構(gòu)簡單可靠，投資小，板液面梯度小，液面橫向混合好無流動傳質(zhì)死區(qū)。綜上所述，填料塔使用較普遍，技術(shù)非常成熟，所以設(shè)計選用了填料塔。（5） 生產(chǎn)工藝參數(shù)預(yù)塔：入塔溫度65℃，塔頂放空溫度40℃，預(yù)精餾后甲醇pH值宜控制在8；加壓塔：，溫度125℃，溫度122℃，常壓塔：，溫度67℃。3 工藝流程 GSP氣化工藝流程GSP氣化工藝過程也主要是由給料系統(tǒng)、氣化爐、粗煤氣洗滌系統(tǒng)組成。即備煤、氣化、除渣三部分組成。㎜的粒度后，經(jīng)過干燥，通過濃相氣流輸入系統(tǒng)送至燒嘴。氣化原料與氣化劑氧氣經(jīng)燒嘴同時噴入氣化爐（R1001）內(nèi)的反應(yīng)室，然后在高溫(1400一1600℃)、高壓（)下發(fā)生快速氣化反應(yīng)，產(chǎn)生以CO和H2為主要成分的熱粗煤氣。氣化原料中的礦物形成熔渣。熱粗煤氣和熔渣通過反應(yīng)室底部的排渣口進入下部激冷室。冷卻的粗煤氣進入分離器（V1002），從分離器出來的氣體分為兩部分：一部分進入變換爐（R1002），氣體出來后進入換熱器（E1003），出來的氣體和另外一部分氣體混合后進入水解器，氣體出來后入分離器（V1004），從V1004出來后去凈化工段；而從分離器（V1002）下分離出的液體進入分離器（V1003），從V1003出來的氣體經(jīng)過冷卻器（E1002）后，主要為H2S去硫回收系統(tǒng)；從V1003下分離的液體去污水處理系統(tǒng)，處理后的水和從E1002，E1003，V1004出來的冷液一起返回氣化爐冷激室。氣化爐冷激室里的渣粒固化成玻璃狀，通過鎖斗系統(tǒng)排出。污水的處理過程是先送入減壓閃蒸槽，閃蒸后的液體進入沉淀池，沉淀后去濃縮，再去過濾。圖3 GSP氣化工藝流程 凈化裝置工藝流程 變換(A)，216℃左右，（V2003）和中溫換熱器（E2002）溫度升高至240℃進入預(yù)變換爐（R2001）后分成兩部分：一部分進入變換爐（R2002），變換爐內(nèi)裝兩段耐硫變換觸媒，二段間配有煤氣激冷管線，%（干），溫度為393℃左右進入中溫換熱器（E2002），溫度降為332℃，與旁路調(diào)節(jié)的水解氣混合進入變換氣第一廢熱鍋爐（E2003），(A)飽和蒸汽，使變換氣溫度降至為208℃進入變換氣第二廢熱鍋爐（E2004），(A)低壓蒸汽，出口變換氣溫度約為197℃左右，進入第一水分離器（V2004），分離出的冷凝液去冷凝液閃蒸槽（V2007），變換氣去脫硫再沸器及氨吸收制冷再沸器。自氨吸收制冷系統(tǒng)返回的變換氣，溫度145℃，進入鍋爐給水加熱器（E2005）后溫度降至142℃，再進入第二水分離器（V2005），分離出的冷凝液去冷凝液汽提塔（T2001），分離后的變換氣進入脫鹽水加熱器Ⅰ（E2006），加熱來自脫鹽水站的脫鹽水，溫度降至35℃，進入第三水分離器（V2006），分離出的冷凝液去冷凝液汽提塔（T2001），分離后的變換氣去脫硫系統(tǒng)。另一部分水煤氣進入有機硫水解槽（R2003）脫硫，出來的240℃的水煤氣分成兩部分，一部分去調(diào)節(jié)變換爐出口變換氣中CO含量，使CO含量為19%（干基）左右。另一部分去發(fā)電氣加熱器（E2007），溫度降至213℃，進入發(fā)電氣廢熱鍋爐（E2008）， MPa(A)低壓蒸汽，出口水煤氣溫度降至170℃，進入第四水分離器（V2011），分離出冷凝液后進入鍋爐給水加熱器Ⅱ（E2009）加熱鍋爐給水，溫度降至153℃，再進入第五水分離器（V2012），分離出冷凝液后進入鍋爐給水加熱器Ⅲ（E2010）加熱來自熱電站的鍋爐給水，溫度降至123℃，進入第六水分離器（V2013），分離出冷凝液后進入脫鹽水加熱器Ⅱ（E2011），溫度降至35℃，進入第七水分離器，分離出冷凝液后的煤氣（發(fā)電氣）去送至NHD脫硫脫碳工段。來自脫硫系統(tǒng)的發(fā)電煤氣，溫度80℃，（A），進入發(fā)電氣加熱器（E2007），溫度升至230℃，然后去發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電用。由第一水分離器（V2004）、第四水分離器（V2011）分離出的高溫冷凝液和來自氨吸收制冷、脫硫系統(tǒng)的冷凝液進入冷凝液閃蒸槽（V2007），閃蒸出的閃蒸氣進入冷凝液汽提塔（T2001），冷凝液由閃蒸槽底部排出直接送至氣化工段。由第三水分離器（V2006）、第七水分離器（V2014）分離出的冷凝液進入冷凝液汽提塔的上部，由第二水分離器（V2005）、第五水分離器（V2012）、第六水分離器（V2013）分離出的冷凝液進入冷凝液汽提塔的中部，汽提塔采用垂直篩板塔，冷凝液閃蒸槽閃蒸出的閃蒸氣（156℃，）進入冷凝液汽提塔的底部，低壓蒸汽進入塔的底部進行汽提冷凝液，～(A)。從塔底排出的冷凝液送至氣化工段，塔頂排出的解析氣，送至氣化系統(tǒng)的火炬。脫鹽水站來的脫鹽水分成兩部分，一部分進入脫鹽水加熱器Ⅰ（E2006）與變換氣換熱溫度升至98℃后分兩股，一股脫鹽水去熱電站，另一股進入除氧器除氧；另一部分進入脫鹽水加熱器Ⅱ（E2011）與水煤氣（發(fā)電氣）換熱溫度升至98℃，進入除氧器除氧。除氧器用本工段產(chǎn)生的低壓蒸汽吹入除氧，除氧后的鍋爐給水由鍋爐給水泵和高、低壓給水泵提壓，(A)去鍋爐給水加熱器Ⅱ（E2009），升溫至153℃后，一部分去變換氣第二廢熱鍋爐（E2004）(A)低壓蒸汽，另一部分去發(fā)電氣廢熱鍋爐（E2008）(A)低壓蒸汽；(A)去甲醇合成系統(tǒng)；(A)進鍋爐給水加熱器（E2005），溫度升至135℃，分成兩部分，一部分去硫回收系統(tǒng)，另一部分去變換氣第一廢熱鍋爐（E2003）(A)蒸汽。(A)(A)蒸汽一起送出本工段。圖4 變換工藝流程 NHD脫硫脫碳來自變換及燃氣熱回收系統(tǒng)的煤氣（36℃，(A)，%）與燃氣脫硫塔（T3004）℃進入燃氣脫硫塔（T3004）下部，在塔內(nèi)NHD吸收了煤氣中大部分的H2S氣體，同時也帶走部分COCOS、H2等氣體。除去H2S的煤氣稱之為燃氣脫硫氣，與進塔的煤氣在氣體換熱器E3001A，B換熱，℃升至30℃，為滿足燃氣發(fā)電對硫含量的要求，燃氣脫硫氣首先進入預(yù)脫硫槽R3001脫除H2S氣體，然后在精脫硫槽預(yù)熱器E3008中被變換氣加熱到80℃，進入精脫硫槽R3002A，B，精脫硫槽上部裝水解催化劑，下部裝精脫硫劑，精脫硫后的氣體（H2S+COS20ppm）返回到燃氣熱回收系統(tǒng)。從變換工段過來的變換氣（36℃，(A)，%）與脫硫脫碳閃蒸氣及濃縮塔頂氣提氣混合，℃進入變換氣脫硫塔（T3001）底部，與塔內(nèi)自上而下的0℃ NHD溶液逆流接觸吸收絕大部分H2S氣體及部分COCOS、H2等氣體，℃，含H2S+COS80ppm，%，經(jīng)脫硫氣分離器（V3002）分離掉夾帶的NHD溶液后，去NHD脫碳。變換氣脫硫塔（T3001）℃的NHD富液和燃氣脫硫塔（T3004）℃左右的NHD富液一起由富液泵（P3003A,B）(G)經(jīng)貧富液換熱器I（E3002）換熱至50℃；貧富液換熱器II（E3003）加熱到130℃，進入濃縮塔（T3002）。采用甲醇馳放氣（40℃，(A)）作為氣提氣進入濃縮塔下部，塔頂出來的氣提氣中主要是CO2 、H2及少量H2S、COS等氣體，(G)閃蒸氣合并經(jīng)閃蒸氣水冷器I（E3004）冷卻至40℃返回進NHD脫硫入口以回收高壓閃蒸氣中的H2。從濃縮塔底出來底NHD富液由脫硫水力透平（HT3001）回收能量后進入脫硫高壓閃蒸槽（V3004），(A)，出口閃蒸氣去脫碳閃壓機。從脫硫高壓閃蒸槽底出來的富含H2S、CO2的閃蒸液進入再生塔（T3003），再生塔底部由變換氣煮沸器（E3007）加熱，使NHD富液中的氣體全部解吸出來，得到約147℃的NHD貧液。貧液經(jīng)貧富液換熱器II（E3003）冷卻到57℃，然后由貧液泵II（P3002A,B）(G)送入貧富液換熱器I（E3002）；而在貧液進入貧富液換熱器I前面有一旁路，(G)進入溶液過濾器（M3001A,B），過濾后的貧液再返回貧液泵II的入口?！妫俦幻撎脊ざ蔚陌崩淦鱅冷卻至0℃，然后將出氨冷器I的貧液分為兩部分，一部分貧液直接進入燃氣脫硫塔（T3004）；另一部分則進入NHD脫碳工段的脫碳塔上塔，在塔內(nèi)吸收脫碳塔下塔過來的凈化氣中微量的H2S和CO2，(G)進入變換氣脫硫塔（T3001）。出再生塔（T3003）填料段的再生氣經(jīng)塔上部的旋流板，用塔頂回流的40℃的冷凝液洗滌冷卻到106℃左右進入酸性氣水冷器（E3006）冷卻到40℃，經(jīng)酸性氣分離器（V3005）分離掉酸性氣中夾帶水分，使酸性氣中含H2S25%，進入硫回收工段。來自脫硫工段的脫硫氣（℃、(A)、CO34%含COS＋H2S 80ppm）進入脫碳塔（T4001）下塔，氣體自下而上與從下塔頂部而來的NHD溶劑逆流接觸，下塔塔內(nèi)有三層QH1型碳鋼扁環(huán)散堆填料，氣體中的CO2被溶劑吸收，部分H2S、COS被吸收。從下塔頂出來的凈化氣（CO24%(V)、℃）直接進入脫碳塔上塔底部與從脫硫工段過來的被氨冷器I（E4002）冷卻至0℃的NHD貧液逆相接觸，從上塔頂出來的凈化氣（CO2約2～3%(V)、COS和H2S5ppm、℃），經(jīng)凈化氣分離器（V4002）除去少量霧沫夾帶的NHD后，進入氣氣換熱器（E4001A），溫度升至30℃，(A)，然后將凈化氣送去精脫硫。精脫硫時，凈化氣先進入水解槽預(yù)熱器（E4004）被變換氣冷凝液加熱到80℃，經(jīng)水解槽（R3001）水解后，在水解氣冷卻器（E4005）中冷卻至40℃，進到精脫硫槽（R3002A，B）精脫硫，得到符合甲醇合成所需的凈化氣體（CO2：2～3%，COS和H2S），送入合成甲醇工段。吸收了少量COH2S和COS的NHD貧液從脫碳塔（T4001）上塔底部出來后返回到NHD脫硫工段。進脫碳塔下塔上部的NHD貧液溫度為5℃，在塔內(nèi)吸收CO2的過程中，由于CO2的溶解熱使溶液溫度升高，℃、(A)。富液進入水力透平（HT4001A，B）回收靜壓能，(A)后進入脫碳高壓閃蒸槽（V4003），脫碳高壓閃蒸槽設(shè)備為板式塔，部分溶解的CO2和大部分H2在此解吸出來，此氣體即謂脫碳高壓閃蒸氣。高壓閃蒸氣和來自脫硫工段的脫硫高壓閃蒸氣混合后進入閃蒸氣壓縮機（C4001A，B），(A)、經(jīng)閃蒸氣水冷器冷卻到40℃與變換氣混合，經(jīng)氣體換熱器（E6401A，B）降溫后再去脫硫工段循環(huán)吸收。從脫碳高壓閃蒸槽底部出來的溶液，減壓進入低壓閃蒸槽（V4004），在此塔內(nèi)NHD實液中溶解的大部分CO2氣體解吸出來，℃，此氣體即謂CO2氣，CO2氣進入脫碳氣體換熱器（E4001B）回收冷量后放空。低壓閃蒸槽（V4005）底部出來的富液自流進入氣提塔（T4002）塔內(nèi)有五層QH1型扁環(huán)散堆填料，溶液與氣提氮氣在填料層內(nèi)逆流接觸，此時溶液中溶解的CO2被氣提出來，排至大氣。從氣提塔底出來的貧液經(jīng)氨冷器（E4003）冷卻到5℃，由脫碳貧液泵（P4001A，B） Mpa(A)進入脫碳塔下塔上部。系統(tǒng)中各排液、導(dǎo)淋回收的NHD溶液，經(jīng)排液總管送入溶劑系統(tǒng)貯槽內(nèi)。圖5 NHD脫硫脫碳工藝流程 硫回收來自脫硫工段的酸性氣經(jīng)酸性氣分水罐（V6001）分離掉酸性水，進入酸性氣燃燒爐（F6001）與按一定比例配入的富氧空氣混合燃燒，使爐膛溫度保持在950℃左右。爐內(nèi)發(fā)生H2S部分氧化反應(yīng)，三分之一的H2S燃燒轉(zhuǎn)化成SO2，生成的SO2再與剩下的H2S發(fā)生克勞斯發(fā)應(yīng)生成單質(zhì)硫。爐膛內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)如下：H2S+3/2O2 →SO2 +H2O+Q1H2S+1/2SO2 →H2O+3/4S2 +Q2燃燒后從爐內(nèi)出來的混合氣分成三股，一股去一級高溫摻合閥（TV6001），一股去二級高溫摻合閥（TV6002）,另一股經(jīng)加氫預(yù)熱器（E6003）與加氫工藝氣體換熱冷卻到810℃，再經(jīng)過廢熱鍋爐（E6004）降溫到330℃，然后進入一級冷凝器（E6005）冷卻到150℃分離出液硫，（G）的低壓蒸汽。從一級冷凝器（E6005）出來被冷卻至150℃的氣體與酸性氣燃燒爐出口的一級高溫摻合閥（TV6001）熱口進來的高溫氣體摻合提溫到270℃進入一級Claus轉(zhuǎn)化器（R6001）發(fā)生催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)。其中主要反應(yīng)：2H2S+SO2 →3/2S2 +2H2O+Q反應(yīng)后的氣體進入二級冷凝器（E6006），冷卻到150℃分離出液硫，（G）的低壓蒸汽。轉(zhuǎn)化氣同樣與酸性氣燃燒爐出口的二級高溫摻合閥（TV6002）熱口進來的高溫氣體摻合提溫到220℃進入二級Claus轉(zhuǎn)化器（R6001）發(fā)生催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)，然后進入三級冷凝器（E6007）冷卻到150℃分離出液硫，（G）的低壓蒸汽。三級冷凝器（E6007）出口氣體進入尾氣分液罐（V6005）進一步分離出氣體中夾帶的液硫，從尾氣分液罐（V6005）頂部出來的就是Claus尾氣。從一、二、三級冷凝器（E6005，E6006，E6007）和尾氣分液罐（V6005）中冷凝下來的液硫都進入液硫封（V6004A，B）,然后由液硫封（V6004A，B）自流流入液硫貯罐（V6007A，B），再用液硫泵（P6002A，B）將液硫輸送到液硫高位罐（V6009），由液硫高位罐（V6009）經(jīng)過過慮輸送到硫磺尖嘴滴落成型造粒機去造粒成型包裝出售。配入一定量氫氣的Claus尾氣經(jīng)過加氫預(yù)熱器（E6003）預(yù)熱至300℃進入加氫反應(yīng)器（R6002）反應(yīng)，將除H2S以外的硫化物幾乎全部轉(zhuǎn)化為H2S，反應(yīng)器出口氣體進入蒸汽發(fā)生器（E6008）冷卻至160℃，再進入急冷塔（T6001）冷卻到36℃。經(jīng)急冷塔（T6001）急冷后的氣體去吸收塔（T600