【正文】 概 述備煤系統(tǒng)采用汽車自卸車卸車，深地槽受煤，煤場堆取料機(jī)堆取作業(yè)，配煤倉電子自動(dòng)配料秤配煤，先配煤后粉碎的工藝方案。設(shè)計(jì)范圍從汽車來煤卸槽車開始至焦?fàn)t煤塔加煤層為止。待日后工業(yè)基地鐵路運(yùn)輸設(shè)施完善后，可考慮火車槽車運(yùn)輸。甲醇成品罐區(qū)設(shè)置甲醇成品罐區(qū)的主要目的是調(diào)節(jié)甲醇生產(chǎn)與甲醇銷售之間的不平衡，本成品罐區(qū)作為甲醇生產(chǎn)與銷售的周轉(zhuǎn)站，其主要功能是接受、貯存成品甲醇，并通過此處運(yùn)往各用戶。國內(nèi)甲醇界曾對(duì)不同精餾能力下雙塔流程與三塔流程的投資、能耗和操作費(fèi)用進(jìn)行了比較，結(jié)果如下表所示。三塔精餾流程投資雖然較雙塔精餾流程稍高，但由于節(jié)省了加熱蒸汽和冷卻用水，有效地利用了能量，綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)較優(yōu)。三塔流程與雙塔流程的區(qū)別在于三塔流程采用了兩個(gè)主精餾塔，第一主精餾塔加壓操作，第二主精餾塔常壓操作，利用加壓塔的塔頂高溫蒸汽作為第二主精餾塔再沸器的熱源。甲醇精餾技術(shù)粗甲醇中含有易揮發(fā)的低沸點(diǎn)組分(如HCO、CO二甲醚、乙醛和丙酮等)和難揮發(fā)的高沸點(diǎn)組分(如乙醇、高級(jí)醇和水等)，所以需通過精餾的辦法制得精甲醇。ICI冷管塔較冷激塔投資節(jié)省、床層阻力小、操作穩(wěn)定。入塔氣通過球形分配器進(jìn)入頂端開放的列管，預(yù)熱依靠管間催化劑床層的反應(yīng)熱通過管壁提供熱量。管殼式反應(yīng)器的缺點(diǎn)是:反應(yīng)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜,催化劑裝填系數(shù)低,設(shè)備制造難度大,反應(yīng)管材質(zhì)要求較高,因此投資也較大。經(jīng)典管殼塔的最大生產(chǎn)能力(經(jīng)濟(jì)型塔)為1500 t/d。合成塔全系統(tǒng)的溫度條件用蒸汽壓來控制，從而保證催化劑床層大致為等溫。(2)Lurgi管殼等溫合成塔Lurgi管殼等溫合成塔形似列管式換熱器，在塔內(nèi)列管中裝填催化劑，管間為沸騰水。這種塔塔體是空筒，塔內(nèi)無催化劑筐，催化劑不分層，由惰性材料支撐，冷激氣體噴管直接插入床層，并有特殊設(shè)計(jì)的菱形冷卻氣體分布器。由于用冷激氣噴入觸媒段間以降低反應(yīng)氣溫度，合成塔出口甲醇濃度低，循環(huán)比大，操作費(fèi)用高，開工需設(shè)開工加熱爐。比較常用的有冷激式、列管等溫式以及冷管反應(yīng)器。 目前國內(nèi)外低壓合成工藝有多種形成，工藝過程大致相同，技術(shù)都比較成熟，主要區(qū)別在于各種工藝所采用的反應(yīng)器不同，催化床層的溫控方式也不同。，興建了低壓法甲醇生產(chǎn)裝置，經(jīng)過多年消化吸收已掌握了低壓甲醇合成工藝,實(shí)現(xiàn)了甲醇反應(yīng)器制造國產(chǎn)化。低壓合成法是目前國內(nèi)外普遍采用的方法,幾種主要的低壓法工藝過程大致相同,技術(shù)都比較成熟,主要在于各種工藝所采用的反應(yīng)器不同,反應(yīng)熱回收的方式不同。中壓法比高壓法優(yōu)越,主要表現(xiàn)在能耗低,粗甲醇產(chǎn)品質(zhì)量高,設(shè)備易制造,投資相對(duì)較低。高壓法是在30MPa，300~380℃操作壓力下合成甲醇,其特點(diǎn)是技術(shù)成熟,但投資和生產(chǎn)成本較高,產(chǎn)品質(zhì)量差,設(shè)備制造難度大,已逐漸被淘汰。采用純氧自熱式催化部分氧化轉(zhuǎn)化，避免了蒸汽轉(zhuǎn)化外部間接加熱的形式，反應(yīng)速度比蒸汽轉(zhuǎn)化快，有利于強(qiáng)化生產(chǎn)；部分氧化法不需要昂貴的鎳鉻轉(zhuǎn)化爐管，只需一段轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化爐類似于蒸汽轉(zhuǎn)化法的二段爐，結(jié)構(gòu)簡單；燃料氣消耗低，焦?fàn)t氣利用率高，一次投資省。才能完成轉(zhuǎn)化任務(wù)，因此焦?fàn)t煤氣轉(zhuǎn)化均未見采用蒸汽轉(zhuǎn)化工藝。間歇催化轉(zhuǎn)化法即蓄熱式催化轉(zhuǎn)化法，采用周期性間斷加熱來補(bǔ)充烴類轉(zhuǎn)化過程所需要的反應(yīng)熱，此方法需消耗相當(dāng)量的原料氣，是不經(jīng)濟(jì)的。爐膛噴嘴數(shù)量多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，更換管子困難，因此，對(duì)管子焊接質(zhì)量要求高，投資大，消耗多。原料氣在金屬管內(nèi)反應(yīng)，反應(yīng)需要的熱量通過管外燃料氣燃燒來提供。轉(zhuǎn) 化焦?fàn)t氣轉(zhuǎn)化可供選擇的方法主要有蒸汽轉(zhuǎn)化、催化部分氧化和非催化部分氧化轉(zhuǎn)化工藝。用鐵鉬加氫工藝將有機(jī)硫轉(zhuǎn)化為無機(jī)硫后用氧化鐵脫除，再串鐵鉬加氫串氧化鋅工藝，用轉(zhuǎn)化型氧化鋅脫硫劑把關(guān)以確?？偭颉?，滿足轉(zhuǎn)化和甲醇合成觸媒對(duì)硫含量的嚴(yán)格要求。活性炭水解觸媒可以在常溫下操作，但主要用于水解羰基硫，對(duì)二硫化碳的硫容很低，對(duì)噻吩幾乎不起作用，不推薦使用此工藝。常用的方法有鈷鉬加氫轉(zhuǎn)化、鐵鉬加氫轉(zhuǎn)化和改良活性炭水解。脫硫程度的精度直接影響轉(zhuǎn)化、甲醇合成觸媒的活性與壽命。本工程焦?fàn)t氣中含無機(jī)硫20mg/Nm3，有機(jī)硫~250mg/Nm3，且有機(jī)硫形態(tài)復(fù)雜，濕法脫硫難以將有機(jī)硫脫除，為此采用干法脫硫。鑒于焦?fàn)t氣雜質(zhì)和塵含量較高的實(shí)際情況，焦?fàn)t氣轉(zhuǎn)化前的焦?fàn)t氣壓縮機(jī)選用往復(fù)式壓縮機(jī)，用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)；轉(zhuǎn)化后的合成氣壓縮機(jī)與循環(huán)氣壓縮機(jī)合二為一選用離心式二合一機(jī)組，用蒸汽透平驅(qū)動(dòng)。 氣體壓縮機(jī)可供選擇的有往復(fù)式和離心式兩種，離心式壓縮機(jī)性能穩(wěn)定，易損件少，可不考慮備用，且可用蒸汽透平驅(qū)動(dòng)，但對(duì)氣體的潔凈度要求較高，投資要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于往復(fù)式壓縮機(jī)。轉(zhuǎn)化裝置中需要純氧供給氣體轉(zhuǎn)化，故系統(tǒng)設(shè)置空分裝置。精餾不凝氣用作轉(zhuǎn)化裝置預(yù)熱爐的燃料氣，甲醇合成的弛放氣送焦化裝置作焦?fàn)t煤氣凈化系統(tǒng)的燃料。(A)進(jìn)入甲醇合成裝置。由焦化裝置送來的焦?fàn)t煤氣，首先進(jìn)入焦?fàn)t氣氣柜緩沖穩(wěn)壓，(G)后進(jìn)入精脫硫裝置。4)脫苯后的煤氣送往各用戶使用。2)洗苯采用一塔流程，用焦油洗油洗苯，洗苯塔的填料用孔板波紋填料。終冷主要是將硫銨工段來的煤氣冷卻到25~27℃；洗苯是用焦油洗油洗去煤氣中的苯，洗苯后煤氣含苯量為2~5g/Nm3；脫苯是將洗苯后的含苯富油脫苯，生產(chǎn)粗苯外售，脫苯后的貧油返回洗苯塔循環(huán)使用。 2)工藝方案的確定 煤氣的脫氨采用噴淋式飽和器新工藝，硫銨干燥采用振動(dòng)流化床干燥器三臺(tái)，具有干燥效果好，操作彈性大等特點(diǎn)。水洗氨+氨分解無產(chǎn)品，把氨分解后的分解氣回到煤氣系統(tǒng)，增加了煤氣量，但降低了煤氣熱值。 1)工藝方案的比較 煤氣中氨的脫除，可以生產(chǎn)硫銨，也可生產(chǎn)無水氨，還可進(jìn)行水洗氨+氨分解。蒸氨獲得的濃氨汽經(jīng)分縮器、冷凝冷卻器冷卻后制成10%的濃氨水作脫硫補(bǔ)充液。蒸氨后獲得的濃氨氣國內(nèi)目前有以下幾種處理工藝：第一是氨分解；第二是將濃氨氣冷凝成濃氨水作脫硫的補(bǔ)充液；第三是送煤氣系統(tǒng)脫氨裝置生產(chǎn)氨產(chǎn)品經(jīng)冷凝后，制成濃氨水送脫硫裝置作脫硫補(bǔ)充液。2)工藝方案的確定 本工段采用以焦?fàn)t煤氣中自身含有的氨為堿源，PDS+栲膠為復(fù)合催化劑的濕式氧化法前脫硫工藝；脫硫富液的再生采用塔式空氣氧化再生；硫的回收采用連續(xù)熔硫釜回收硫磺。PDS+栲膠脫硫法是以煤氣中的氨為堿源，以PDS+栲膠為復(fù)合催化劑的新型脫硫方法。濕法脫硫的催化劑多種多樣，各有優(yōu)缺點(diǎn)。脫硫過程中副反應(yīng)生成的鹽較多，要保持高的脫硫效率，必須設(shè)高材質(zhì)的提鹽裝置，不僅增加工程投資，生產(chǎn)過程還需消耗大量的Na2CO3，使操作費(fèi)用提高。干法脫硫當(dāng)要求煤氣凈化度較高或煤氣處理量較小時(shí)采用，但干法脫硫工藝簡單，設(shè)備笨重，勞動(dòng)強(qiáng)度大、占地面積大，廢脫硫劑難處理。 (2)脫硫及硫回收本工段包括脫硫、硫回收及剩余氨水蒸氨三部分，主要是將煤氣中的硫化氫含量脫至200mg/Nm3以下，回收硫磺，并將冷鼓來的剩余氨水進(jìn)行蒸氨。焦?fàn)t煤氣脫除焦油的電捕焦油器采用可控硅電源，為了最大限度地脫除煤氣中的焦油霧滴，且提高后續(xù)工序的開工率，將電捕焦油器設(shè)在鼓風(fēng)機(jī)之前。離心鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速高，分離焦油霧的效果好，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，單機(jī)送風(fēng)量大，但投資較高，油系統(tǒng)較復(fù)雜。煤氣的輸送常用的有羅茨鼓風(fēng)機(jī)和離心鼓風(fēng)機(jī)兩類。直接冷卻盡管投資小，但環(huán)境效益差，占地面積大。 (1)冷凝鼓風(fēng)、電捕 從焦?fàn)t來的焦?fàn)t煤氣的冷凝、冷卻和加壓輸送；焦油、氨水和焦油渣的分離、貯存和輸送；煤氣中焦油霧滴的脫除，是在冷凝鼓風(fēng)工序?qū)崿F(xiàn)的。 根據(jù)焦?fàn)t煤氣的用途及環(huán)保要求，本項(xiàng)目焦?fàn)t煤氣凈化回收系統(tǒng)設(shè)有冷鼓、電捕，脫硫及硫回收，蒸氨、硫銨、洗脫苯。其中冷鼓電捕及洗脫苯的工藝流程及設(shè)備選型均相同。焦炭由焦臺(tái)經(jīng)帶式輸送機(jī)運(yùn)至篩焦樓分級(jí)，并將分級(jí)后焦炭運(yùn)至貯焦場儲(chǔ)存或直接裝車外售。為了更好的實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)廢水閉路循環(huán)以減少外排水量，從而保護(hù)好區(qū)域內(nèi)的地表水和地下水環(huán)境；同時(shí)也為了節(jié)約工程投資，擬采用二次濕法熄焦工藝；并預(yù)留建設(shè)干熄焦的場地，以便有條件時(shí)建設(shè)干熄焦。(3)熄焦工藝方案的確定綜上所述，濕法熄焦技術(shù)成熟可靠，投資省，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)廢水閉路循環(huán)。不但滿足了高爐對(duì)焦炭的強(qiáng)度要求，也保證了高爐連續(xù)、穩(wěn)定地運(yùn)行?；厥諒U熱鍋爐產(chǎn)生的中壓蒸汽并入蒸汽管網(wǎng)并設(shè)置發(fā)電裝置來利用這些蒸汽。(2)干法熄焦干法熄焦是利用冷的惰性氣體，在干熄爐內(nèi)與熾熱紅焦換熱從而冷卻紅焦。3)穩(wěn)定熄焦穩(wěn)定熄焦是用于一點(diǎn)定位熄焦車，可通過控制熄焦水的噴灑量與噴灑時(shí)間，從而將焦炭的水分控制在3～%范圍內(nèi)，與低水分熄焦有異曲同工之處，不同的是熄焦車的結(jié)構(gòu)和熄焦水與焦炭層的接觸方式。其優(yōu)點(diǎn)是在熄焦車上、下部位的焦炭水分均勻穩(wěn)定，～4%，降低了煉鐵焦比和耗熱量。該項(xiàng)技術(shù)須國外引進(jìn)，同時(shí)需深入進(jìn)行技術(shù)交流。水流在穿過紅焦層時(shí)產(chǎn)生的蒸汽快速膨脹并向上流動(dòng)通過焦炭層，由下而上地在車內(nèi)焦炭層進(jìn)行熄焦。低水分熄焦工藝一般采用高位水槽供水，可使每次熄焦的供水壓力和供水量保持恒定，達(dá)到均勻熄焦和保持焦炭水分穩(wěn)定的目的。濕法熄焦除傳統(tǒng)的噴淋式熄焦外，還有低水分熄焦、二次熄焦、穩(wěn)定熄焦等。本工程選用TJL5550D型焦?fàn)t型雙聯(lián)火道、廢氣循環(huán)、下噴、單熱式、側(cè)裝煤、搗固焦?fàn)t，爐組規(guī)模252孔焦?fàn)t。 (3)焦?fàn)t爐型的確定本工程擬建生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)干全焦100萬噸(公稱能力)，在保證焦炭質(zhì)量的前提下，為了最大限度地利用當(dāng)?shù)刎S富的煤炭資源，降低煉焦成本，項(xiàng)目采用側(cè)裝煤搗固焦?fàn)t。 3)在生產(chǎn)質(zhì)量相同的焦炭時(shí)，搗固煉焦的配合煤中，可以多配入20~25%的高揮發(fā)份弱粘結(jié)性煤，可使入爐煤料中高揮發(fā)份弱粘結(jié)性煤的配入量高達(dá)70~80%。 2)同樣配煤比，焦炭質(zhì)量可得到改善。在環(huán)保方面，搗固煉焦延長了結(jié)焦時(shí)間，出爐次數(shù)與頂裝工藝相比減少了，這意味著推焦次數(shù)減少，減少了機(jī)械磨損，效果優(yōu)于頂裝焦?fàn)t。采用該技術(shù)，~~ t/m3，因而煤料間距縮小，接觸致密，有利于多配入高揮發(fā)分煤和弱粘性煤。頂裝煤焦?fàn)t機(jī)械配置簡單、操作簡單，但適用煤種范圍窄。1)按焦?fàn)t裝煤方式可分為爐頂重力裝煤焦?fàn)t和側(cè)裝煤搗固焦?fàn)t；2)按焦?fàn)t加熱用煤氣種類可分為單熱式焦?fàn)t和復(fù)熱式焦?fàn)t；3)按空氣和加熱用煤氣的供入方式可分為下噴式焦?fàn)t和側(cè)入式焦?fàn)t；4)從焦?fàn)t的加熱火道結(jié)構(gòu)形式上可分為雙聯(lián)火道和兩分火道兩大類型。配煤倉下電子皮帶稱配煤，配煤倉按照10個(gè)設(shè)計(jì)，PFCK粉碎機(jī)將配合煤粉碎合格后經(jīng)帶式運(yùn)輸機(jī)送至焦?fàn)t煤塔。外來洗精煤經(jīng)汽車受煤坑、皮帶通廊與堆取料機(jī)主皮帶直接連接送配煤倉或卸入煤場堆存。該流程的優(yōu)點(diǎn)是各種煤料可按不同細(xì)度要求進(jìn)行粉碎，避免了大顆粒集中和過細(xì)粉碎，對(duì)提高配煤準(zhǔn)確度，改善焦炭質(zhì)量具有一定作用，這種流程適用于煤種硬度差別較大的情況，缺點(diǎn)是流程復(fù)雜，設(shè)備多，投資大。缺點(diǎn)是不能根據(jù)不同煤種進(jìn)行不同的粉碎細(xì)度處理，配煤中硬度較大的煤得不到細(xì)粉碎。 先配煤后粉碎是指將原料煤按一定比例配合后再進(jìn)行粉碎的工藝，此工藝流程是我國目前普遍采用的一種流程。該工藝是按配煤比配合后，然后進(jìn)行粉碎，其優(yōu)點(diǎn)是各種煤料混合均勻，配煤準(zhǔn)確度相對(duì)較高，適合搗固煉焦。甲醇生產(chǎn)裝置包括氣柜、焦?fàn)t氣壓縮、精脫硫、轉(zhuǎn)化、合成氣壓縮、甲醇合成、甲醇精餾、甲醇罐區(qū)等。甲醇裝置甲醇裝置是與焦化裝置相配套的，主要利用焦化裝置產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣合成甲醇。煤氣凈化回收設(shè)有冷鼓電捕、脫硫及硫回收、硫銨、洗脫苯等凈化裝置。按照上述原則，本工程采用汽車運(yùn)煤，煤場推土機(jī)及裝載機(jī)作業(yè)，配煤倉電子自動(dòng)配料秤配煤，先配煤后粉碎的備煤工藝。4 第五章 工藝技術(shù)方案 工藝技術(shù)方案的選擇焦化裝置近年來，焦化行業(yè)的技術(shù)發(fā)展迅速，煉焦工藝正向著大型化，智能化方向發(fā)展。 ，形狀為不規(guī)則多邊形。廠址北距海南區(qū)政府所在地6km，南距公烏素鎮(zhèn)4km。 廠址方案XXXXX焦化有限責(zé)任公司100萬噸/年搗固焦化聯(lián)產(chǎn)甲醇工程，廠址位于XX市海南經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)西來峰工業(yè)園區(qū)。加之XX改革試驗(yàn)區(qū)優(yōu)惠政策、自治區(qū)高載能工業(yè)區(qū)優(yōu)惠政策及招商引資優(yōu)惠政策，使XX市成為發(fā)展能源、建材、化工的理想之地，具有極大的發(fā)展?jié)摿?、廣闊的開發(fā)前景和較強(qiáng)的輻射能力。轄區(qū)內(nèi)水、電、土地資源充裕，交通運(yùn)輸便利，郵電通訊發(fā)達(dá)。目前，已發(fā)現(xiàn)具有工業(yè)開采價(jià)值的重要礦產(chǎn)資源有30多種，具有儲(chǔ)量大、品位高、易開采、運(yùn)距短等特點(diǎn)。礦產(chǎn)資源XX地區(qū)是內(nèi)蒙古西部的資源密集區(qū)。極端最高氣溫 ℃極端最低氣溫 ℃年平均氣溫 ℃最熱月平均氣溫 ℃最冷月平均氣溫 ℃年平均大氣壓力 夏季平均大氣壓力 冬季平均大氣壓力 年平均降水量 日最大降水量 最大積雪深度 最熱月月平均相對(duì)濕度 45%最冷月月平均相對(duì)濕度 51%全年平均風(fēng)速 夏季平均風(fēng)速 冬季平均風(fēng)速 最大風(fēng)速 全年最多風(fēng)向及其頻率 C，17% SE，12%夏季最多風(fēng)向 SE，17%冬季最多風(fēng)向及其頻率 C，26% S，10%最大凍土深度 基本風(fēng)壓 基本雪壓 抗震設(shè)防烈度 8度設(shè)計(jì)基本地震加速度值 資源條件水 資 源 XX地區(qū)主要供水水源為地下水和黃河水。冬季較長且寒冷干燥少雪；春季干旱雨雪稀少、風(fēng)大、風(fēng)沙多；夏季較炎熱濕潤，降水量比較多；秋季天清氣爽。附近地層為第四系洪積、殘積和坡積層，主要由砂礫、卵石組成，厚度10m左右，～。土壤以灰漠土、棕鈣土、風(fēng)沙土分布較為普遍。據(jù)地質(zhì)及土壤普查資料表明，本區(qū)域主要由前震旦紀(jì)變質(zhì)巖組成基底，其中以第四系全新統(tǒng)沖、洪積層分布較為廣泛。廠址西臨工業(yè)