【正文】 Φ6000mm H 6000mm V 170m3臺(tái)2 技改項(xiàng)目物料分析 煤氣成分技改項(xiàng)目原料為現(xiàn)有焦?fàn)t供應(yīng)的焦?fàn)t氣，其主要成分見表224。 表224 技改項(xiàng)目原料焦?fàn)t氣主要成分表 V%組分H2COCO2CH4N2CmHmO2H2S有機(jī)硫百分比20mg/Nm3250mg/Nm3 煤氣及熱量平衡⑴現(xiàn)狀焦?fàn)t煤氣及熱量平衡青島鋼鐵集團(tuán)兗州焦化廠焦?fàn)t煤氣產(chǎn)生量為34060萬(wàn)m3/a，按焦?fàn)t煤氣熱值17200kJ/m3計(jì)，折合熱量732290MJ/h；其中焦?fàn)t自用17030萬(wàn)m3/a，折合熱量366145MJ/h；6132萬(wàn)m3/a用于燃?xì)獍l(fā)電鍋爐，折合熱量131838MJ/h；外供城市民用煤氣1095萬(wàn)m3/a，；化產(chǎn)回收裝置管式爐用煤氣53萬(wàn)m3/a，；煤氣放散量為9750萬(wàn)m3/a，折合熱量209625MJ/h?，F(xiàn)有工程煤氣及熱量平衡表見表225。表225 現(xiàn)有工程煤氣及熱量平衡煤氣熱量產(chǎn)生量消耗量產(chǎn)生量消耗量焦?fàn)t34060萬(wàn)m3/a焦?fàn)t17030萬(wàn)m3/a焦?fàn)t732290MJ/h焦?fàn)t366145MJ/h發(fā)電鍋爐6132萬(wàn)m3/a發(fā)電鍋爐131838MJ/h外供民用1095萬(wàn)m3/a外供民用轉(zhuǎn)化爐53萬(wàn)m3/a轉(zhuǎn)化爐放散9750萬(wàn)m3/a放散209625MJ/h總計(jì)34060萬(wàn)m3/a總計(jì)34060萬(wàn)m3/a總計(jì)732290MJ/h總計(jì)732290MJ/h青鋼兗焦現(xiàn)有煤氣及熱量平衡見圖213。 ⑵擬建項(xiàng)目建成后煤氣及熱量平衡擬建項(xiàng)目主要原料為焦化廠凈化后的焦?fàn)t煤氣，現(xiàn)有工程在保證煉焦?fàn)t自用氣、城市煤氣用量和化產(chǎn)回收裝置管式爐用氣量的前提下，從放散煤氣和燃?xì)忮仩t用氣量中調(diào)劑擬建項(xiàng)目需要的焦?fàn)t煤氣。甲醇生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的馳放氣部分供應(yīng)裝置轉(zhuǎn)化爐，剩余部分全部送往燃?xì)忮仩t作為燃料。擬建項(xiàng)目建成后，其中焦?fàn)t自用17030萬(wàn)m3/a，折合熱量366145MJ/h；外供城市民用煤氣1095萬(wàn)m3/a，；化產(chǎn)回收裝置管式爐用煤氣53萬(wàn)m3/a，；，年消耗焦?fàn)t煤氣量15200萬(wàn)m3/a，折合熱量326800MJ/h；關(guān)停一臺(tái)現(xiàn)有燃?xì)獍l(fā)電鍋爐，剩余682萬(wàn)m3/a焦?fàn)t煤氣（折合熱量14663MJ/h）（折合熱量14663MJ/h）馳放氣作為剩余鍋爐燃料。技改項(xiàng)目投產(chǎn)后全廠煤氣及熱平衡平衡見圖214。擬建工程建成后全廠煤氣及熱量平衡表見表226。表226 擬建工程投產(chǎn)后煤氣及熱量平衡煤氣及馳放氣熱量產(chǎn)生量消耗量產(chǎn)生量消耗量焦?fàn)t34060萬(wàn)m3/a焦?fàn)t17030萬(wàn)m3/a焦?fàn)t732290MJ/h焦?fàn)t366145MJ/h發(fā)電鍋爐682萬(wàn)m3/a發(fā)電鍋爐14663MJ/h外供民用1095萬(wàn)m3/a外供民用轉(zhuǎn)化爐53萬(wàn)m3/a轉(zhuǎn)化爐甲醇裝置15200萬(wàn)m3/a甲醇326800MJ/h甲醇馳放氣發(fā)電鍋爐甲醇馳放氣發(fā)電鍋爐甲醇轉(zhuǎn)化爐甲醇轉(zhuǎn)化爐總計(jì)總計(jì)總計(jì)總計(jì) 公用工程 給水工程技改項(xiàng)目生產(chǎn)、消防水用量為200L/s，新鮮用水由青鋼兗焦供應(yīng)。根據(jù)生產(chǎn)對(duì)水質(zhì)、水溫、水壓的不同要求，廠區(qū)給水系統(tǒng)劃分為生產(chǎn)生活給水系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)、穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)。生產(chǎn)生活給水系統(tǒng)，、。設(shè)計(jì)廠區(qū)管道管材采用鋼管，管網(wǎng)呈枝狀布置。循環(huán)水系統(tǒng)本系統(tǒng)主要為滿足甲醇系統(tǒng)等全部清凈循環(huán)冷卻水要求而設(shè)置。（1）循環(huán)水量、水壓及水溫循環(huán)水量為2220m3/h。，給水水溫為32℃，回水溫度為400C。（2）設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)采用GFNS21200型鋼筋混凝土逆流冷卻塔二座，單塔冷卻能力1200m3/h，配套風(fēng)機(jī)型號(hào)為L(zhǎng)F55S，105m3/h，風(fēng)壓138Pa，配套三速變極電機(jī)N=45/15/。循環(huán)水冷水泵選用SLOW300450A型離心泵三臺(tái)，布置在泵房?jī)?nèi)，兩開一備，單機(jī)性能Q=，H=，配套電機(jī)N=250kW, n=1480rpm。旁濾水采用處理能力為120m3/h的無(wú)閥過濾器一座。加氯機(jī)采用Regal2100型加氯機(jī)二臺(tái)，一開一備。氯瓶間內(nèi)設(shè)起吊氯瓶用的MDI26D型電動(dòng)葫蘆一套，最大起重量2噸。為操作方便設(shè)有SG1型手動(dòng)單軌小車一套，最大起重量1噸。穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)本系統(tǒng)主要為滿足全廠的消防用水要求而設(shè)置。根據(jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范（1999年版）》（GB5016092）和《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（2001年版）》（GBJ1687），結(jié)合生產(chǎn)性質(zhì)和工藝要求，設(shè)計(jì)采用獨(dú)立的穩(wěn)高壓給水系統(tǒng)，同一時(shí)間火災(zāi)次數(shù)為一次，工藝裝置區(qū)按中型石油化工裝置設(shè)計(jì)，消防用水量200L/s，火災(zāi)持續(xù)時(shí)間3小時(shí)，總消防水量為2160m3。 新建1000m3的矩形鋼筋混凝土消防水貯水池兩座及500m3的吸水池一座，在滿足消防貯存水要求的同時(shí)尚可滿足8h的生產(chǎn)生活用水量。廠區(qū)管網(wǎng)呈環(huán)狀布置，管材采用鋼管，消火栓采用SS100/，布置間距不大于120米，并設(shè)有消防水炮，以進(jìn)行特殊保護(hù)。 排水工程根據(jù)污水性質(zhì)，廠區(qū)排水劃分為生產(chǎn)生活污水排水系統(tǒng)、生產(chǎn)清凈廢水及雨水排水系統(tǒng)。，經(jīng)收集后分別送至酚氰污水處理站和生活污水處理站；，經(jīng)吸附過濾后回用；，排入生產(chǎn)清凈廢水及雨水排水系統(tǒng)，接至青鋼兗焦雨水管網(wǎng)；另設(shè)一座4000m3的事故水池，以防止事故時(shí)污水外溢至廠外。為防止甲醇裝置區(qū)的污染物在雨季隨雨水排進(jìn)周圍河道或滲入土壤對(duì)環(huán)境造成污染，本工程在甲醇裝置區(qū)和罐區(qū)附近設(shè)置了初期雨水收集系統(tǒng)，將初期的受污染雨水收集入初期雨水收集池，然后再陸續(xù)用泵送入青鋼兗焦的生化處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。技改項(xiàng)目水平衡見圖216。238山東師范大學(xué)青島鋼鐵集團(tuán)兗州焦化廠焦?fàn)t煤氣綜合利用年產(chǎn)10萬(wàn)噸甲醇生產(chǎn)線改造項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書 工程分析239山東師范大學(xué)青島鋼鐵集團(tuán)兗州焦化廠焦?fàn)t煤氣綜合利用年產(chǎn)10萬(wàn)噸甲醇生產(chǎn)線改造項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書 工程分析 供電本廠兩路10kV電源進(jìn)線分別引自上級(jí)變電站10kV側(cè)不同母線段，電源形式為雙回路電源。專線專電，可滿足本廠電源要求。本廠變電所內(nèi)的10kV側(cè)及低壓側(cè)均采用單母線分段接線，各電壓等級(jí)配電裝置均采用成套開關(guān)柜。各工號(hào)的動(dòng)力和照明電源引自變電所及相應(yīng)配電室。部分生產(chǎn)裝置采用二級(jí)配電，即由變電所供給配電室后配電。技改項(xiàng)目擬建10kV變電所一座(含10kV配電室)，作為甲醇裝置的供電中心，向全廠所有高壓電機(jī)及10/。 供熱熱負(fù)荷根據(jù)工藝的用汽需求量，全廠生產(chǎn)所需的蒸汽負(fù)荷情況見表227。表227 全廠熱負(fù)荷匯總表序號(hào)工號(hào)1轉(zhuǎn)化—2甲醇合成—3甲醇精餾—4合計(jì)技改項(xiàng)目甲醇裝置壓縮機(jī)均采用電驅(qū)動(dòng)，因此蒸汽耗量較低，全部由青鋼兗焦一臺(tái)35t/h燃?xì)忮仩t供應(yīng)?；瘜W(xué)水，由青鋼兗焦鍋爐系統(tǒng)提供。脫鹽水出水水質(zhì)為：硬度0mol/L，電導(dǎo)率≤1us/cm，SiO2＜，并能滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《火力發(fā)電機(jī)組及蒸汽動(dòng)力設(shè)備水汽質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB1214599中的有關(guān)規(guī)定。鍋爐給水，由青鋼兗焦鍋爐系統(tǒng)提供。 空分裝置本裝置為10萬(wàn)噸/年甲醇裝置的配套設(shè)備。，氣量為6000Nm3/h，%的氧氣；為開車吹掃、置換、催化劑升溫還原提供氣量為3000Nm3/h、%的氮?dú)?。設(shè)計(jì)選用KDONAr6000/3000型深冷空分設(shè)備一套。 貯運(yùn)設(shè)施及機(jī)械化運(yùn)輸物料的運(yùn)輸、裝卸、貯存技改項(xiàng)目所需原料焦?fàn)t煤氣由青鋼兗焦通過管道直接送至裝置內(nèi)；成品甲醇和雜醇由裝卸站裝汽車槽車，運(yùn)離本廠；廢催化劑由生產(chǎn)廠商負(fù)責(zé)回收。貯運(yùn)設(shè)施廠區(qū)設(shè)甲醇和雜醇罐區(qū)，成品甲醇貯存期按20天考慮，罐區(qū)設(shè)2臺(tái)5000m3常壓浮頂罐；成品雜醇貯存期按20天考慮，罐區(qū)設(shè)1臺(tái)1000m3固定頂儲(chǔ)罐，采用呼吸閥減少物料揮發(fā)。 化驗(yàn)室技改項(xiàng)目設(shè)中央化驗(yàn)室和車間化驗(yàn)室兩級(jí)檢驗(yàn)。車間化驗(yàn)室是對(duì)本車間的原料、中間控制、成品進(jìn)行分析化驗(yàn)以指導(dǎo)生產(chǎn)，屬車間管理，中央化驗(yàn)室是獨(dú)立的質(zhì)量監(jiān)督、控制、管理部門，對(duì)裝置原料、產(chǎn)品質(zhì)量負(fù)責(zé)。中央化驗(yàn)室包括有水質(zhì)分析室、標(biāo)準(zhǔn)溶液制備室、天平室、高溫室、樣品保留室、儀器分析室、色譜分析室、成品分析室、中控分析室、原料分析室等功能間，并設(shè)有更衣室、儀器庫(kù)、藥品庫(kù)、辦公室及配電室等輔助功能間。在室外設(shè)有鋼瓶間，用于存放色譜儀用各種高壓氣體鋼瓶。 生產(chǎn)工藝 焦?fàn)t煤氣壓縮從氣柜來(lái)的壓力為200mmH2O、溫度29℃、氣量為19000Nm3/h的焦?fàn)t煤氣進(jìn)入焦?fàn)t煤氣往復(fù)式壓縮機(jī)，經(jīng)壓縮機(jī)四級(jí)壓縮后，(g)，經(jīng)緩沖、冷卻到40℃后，在分離器中分離掉水分后，送往轉(zhuǎn)化工段預(yù)熱，然后送至精脫硫裝置。本工程設(shè)置3臺(tái)往復(fù)式壓縮機(jī)，兩開一備。 精脫硫(g)，溫度40℃的焦?fàn)t煤氣經(jīng)過過濾器和預(yù)脫硫槽濾去油霧和脫除無(wú)機(jī)硫后送至轉(zhuǎn)化裝置利用余熱提溫到約220℃。提溫后的氣體經(jīng)過一級(jí)加氫轉(zhuǎn)化器，氣體中的有機(jī)硫在此轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)硫，另外，氣體中的氧也在此與氫反應(yīng)生成水，不飽和烴加氫成為飽和烴。加氫轉(zhuǎn)化后的氣體含總硫約252mg/Nm3，進(jìn)入中溫脫硫槽，脫去絕大部分的無(wú)機(jī)硫。之后經(jīng)過二級(jí)加氫轉(zhuǎn)化器將殘余的有機(jī)硫進(jìn)行轉(zhuǎn)化，再經(jīng)中溫氧化鋅脫硫槽把關(guān)。出氧化鋅脫硫槽的氣體送往轉(zhuǎn)化裝置。裝置中設(shè)置中溫脫硫槽三臺(tái)，操作時(shí)可串可并，正常操作時(shí)兩開一備。氧化鋅脫硫槽為兩臺(tái)，正常操作時(shí)兩臺(tái)串聯(lián)，當(dāng)一臺(tái)需要更換催化劑時(shí)，短時(shí)單臺(tái)操作。開車時(shí)或更新催化劑后，中溫氧化鋅脫硫劑需要升溫還原、鐵鉬加氫催化劑需硫化。升溫氣體通過升溫爐來(lái)加熱，升溫爐用燃料氣作熱源。 轉(zhuǎn)化脫硫后的焦?fàn)t煤氣， MPa(g)、溫度約380℃進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐。為甲烷轉(zhuǎn)化反應(yīng)的需要，同時(shí)為防止焦?fàn)t煤氣在高溫下析碳，(g)的飽和蒸汽。加入蒸汽后的焦?fàn)t煤氣經(jīng)焦?fàn)t煤氣預(yù)熱器加熱至520℃后，再經(jīng)預(yù)熱爐預(yù)熱至660℃進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐上部。預(yù)熱爐用燃料氣作為熱源。來(lái)自空分工段的氧氣，溫度100℃，加入過熱蒸汽后進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐上部，氧氣流量根據(jù)轉(zhuǎn)化爐出口溫度和焦?fàn)t煤氣流量來(lái)調(diào)節(jié)。焦?fàn)t煤氣和氧氣分別進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐上部后立即進(jìn)行氧化反應(yīng)放出熱量，并很快進(jìn)入催化劑床層，進(jìn)行以下反應(yīng)：2H2+O2=2H2O+Q （1） 2CH4+02=2C0+4H2+Q （2）CH4+H2O=CO+3H2Q （3） CH4+CO2=2C0+2H2Q （4） CO+H20=C02+H2+Q （5）反應(yīng)最終按（5）式達(dá)到平衡，轉(zhuǎn)化氣由轉(zhuǎn)化爐底部引出，溫度950～985℃、%（干基），進(jìn)入廢熱鍋爐回收熱量副產(chǎn)蒸汽，轉(zhuǎn)化氣溫度降為540℃，然后經(jīng)焦?fàn)t煤氣預(yù)熱爐加熱入爐焦?fàn)t煤氣和蒸汽，溫度降為370℃，進(jìn)入焦?fàn)t煤氣初預(yù)熱器加熱原料焦?fàn)t煤氣，溫度降至270℃，經(jīng)鍋爐給水預(yù)熱器、脫鹽水預(yù)熱器、采暖水加熱器進(jìn)一步回收反應(yīng)熱后，轉(zhuǎn)化氣溫度降至約100℃，再進(jìn)入水冷器冷卻至40℃。經(jīng)氣液分離器分離工藝?yán)淠汉?，由氧化鋅脫硫槽脫除氣體中殘余的硫，為甲醇合成做最后的把關(guān)。出氧化鋅脫硫槽的轉(zhuǎn)化氣溫度40℃、(g)，經(jīng)過濾器送往合成氣壓縮工段。氣液分離器出口的工藝?yán)淠鹤鳛檠h(huán)水補(bǔ)充水。來(lái)自鍋爐房的鍋爐給水，溫度約105℃、(g)，在鍋爐給水預(yù)熱器用轉(zhuǎn)化氣加熱至200℃后，一部分送往甲醇合成，一部分經(jīng)廢熱鍋爐的汽包進(jìn)入廢熱鍋爐。廢熱鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽除供給本工段用汽外，富裕蒸汽送往蒸汽管網(wǎng)。 合成氣壓縮、甲醇合成來(lái)自轉(zhuǎn)化的合成氣((g))進(jìn)入合成氣壓縮機(jī)組，經(jīng)一級(jí)壓縮后。該機(jī)組由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可同時(shí)壓縮合成氣和循環(huán)氣。出壓縮機(jī)組的氣體經(jīng)氣氣換熱器換熱升溫至220℃，進(jìn)入甲醇反應(yīng)器。在催化劑的作用下進(jìn)行甲醇合成反應(yīng)，主要反應(yīng)如下： C0+2H2=CH30H+Q C02+3H2=CH30H+H20+Q甲醇反應(yīng)器為管殼式反應(yīng)器，管內(nèi)填裝催化劑，反應(yīng)管外為沸騰熱水，利用反應(yīng)熱副產(chǎn)中壓飽和蒸汽。反應(yīng)器出口氣進(jìn)氣氣換熱器與合成塔入口氣換熱，把入口氣預(yù)熱到活性溫度以上，然后進(jìn)入水冷器冷卻到40℃，最后進(jìn)入甲醇分離器進(jìn)行氣液分離。出甲醇分離器氣體大部分作為循環(huán)氣去合成氣壓縮機(jī)增壓后合成甲醇，另一部分去洗醇塔洗滌甲醇。洗醇塔出口氣根據(jù)需要分別去轉(zhuǎn)化預(yù)熱爐和青鋼兗焦鍋爐房。，閃蒸出的溶解氣去轉(zhuǎn)化預(yù)熱爐作燃料氣，閃蒸槽出來(lái)的粗甲醇去甲醇精餾工序。 甲醇精餾從甲醇合成送來(lái)的粗甲醇，溫度40℃、(g)，進(jìn)入粗甲醇緩沖槽，出粗甲醇緩沖槽的粗甲醇經(jīng)粗甲醇預(yù)熱器預(yù)熱后進(jìn)入預(yù)精餾塔。出粗甲醇緩沖槽的貯槽氣經(jīng)壓力調(diào)節(jié)送到轉(zhuǎn)化工段燃燒。為防止設(shè)備腐蝕，中和預(yù)塔塔底的少量酸，由堿液泵向預(yù)塔加入少量的5～10%的Na0H溶液。從預(yù)塔塔頂出來(lái)的氣體溫度75℃，(g)，經(jīng)預(yù)塔冷凝器Ⅰ和預(yù)塔冷凝器Ⅱ用循環(huán)水分級(jí)冷凝后，溫度降到40℃，冷凝下來(lái)的甲醇溶液收集在預(yù)塔回流槽內(nèi)，通過預(yù)塔回流泵加壓后，從預(yù)塔的塔頂進(jìn)入到預(yù)塔內(nèi)，預(yù)塔再沸器的能力要滿足一定的回流比。預(yù)塔再沸器的熱源為低壓蒸汽。預(yù)塔冷凝器Ⅱ中不凝氣、預(yù)塔塔頂少量的排放氣和各塔頂部氣體管線上安全閥后的排放氣體，均通入排放槽，用軟水吸收回收甲醇后送至燃料氣系統(tǒng)燃燒?；厥盏募状家鹤粤魅氲叵虏蹆?nèi)。從預(yù)塔塔底出來(lái)脫除輕組分后的預(yù)后甲醇，用預(yù)后甲醇泵抽出，送入加壓精餾塔，(g)，塔底用再沸器加熱，使塔底料液維持在134℃，從