【正文】 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。減壓后，留在煤鎖中的少部分煤氣，用噴射器抽出。這一過程實施既可用自動控制，也可使用手動操作。裝滿煤之后，對煤鎖進行充壓，從常壓充至氣化爐的操作壓力。裝置運行時，煤經(jīng)由自動操作的煤鎖加入氣化爐，入爐煤從煤斗通過溜槽由液壓系統(tǒng)控制充入煤鎖中。經(jīng)除塵后廢氣排放濃度達(dá)到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)120mg/m3。備煤系統(tǒng)對產(chǎn)生粉塵大的設(shè)備設(shè)置了除塵裝置, 進行除塵處理。，在進入園筒倉前設(shè)了大塊煤的分級破碎機,以保證進入氣化爐的原料煤小于50mm。 鍋爐備煤裝置在篩分廠房原煤經(jīng)過弛張篩的篩分后，8mm的燃料煤經(jīng)過煤10B帶式輸送機、煤11B帶式輸送機轉(zhuǎn)運輸送到鍋爐緩沖倉貯存，緩沖倉中的燃料煤由給料機給到煤15帶式輸送機上，進入鍋爐房系統(tǒng)。在篩分廠房原煤經(jīng)過弛張篩的篩分后，8mm的合格原料煤由煤10A帶式輸送機、煤11A帶式輸送機轉(zhuǎn)運輸送到氣化緩沖倉貯存，緩沖倉可以貯存12小時的用煤量。在破碎廠房，原煤經(jīng)過篩分、破碎后，將50mm的大塊煤破碎到50mm以下；經(jīng)過破碎后的原煤由煤4帶式輸送機、煤5帶式輸送機分別給進8個圓筒倉中貯存。根據(jù)氣化爐及鍋爐用煤量計算的耗煤量如下：煤 種年用量（t/a）日用量（t/d）小時用量（t/h）運輸方式原料煤29736009912413汽車燃料煤1516000汽車備煤系統(tǒng)分為原煤裝置、氣化備煤裝置及鍋爐備煤裝置，從汽車卸車庫卸煤開始至圓筒貯煤倉頂為原煤裝置，系統(tǒng)能力是按1000t/h的生產(chǎn)能力設(shè)計的；從煤倉下給料機開始至氣化爐頂貯煤倉為氣化備煤裝置，氣化備煤系統(tǒng)根據(jù)氣化爐的工藝布置，設(shè)計分為兩個系列，每個系列從貯煤倉至氣化緩沖倉的系統(tǒng)能力為600t/h，緩沖倉至氣化爐頂煤倉系統(tǒng)能力為300t/h；從篩分廠房至鍋爐房系統(tǒng)為鍋爐備煤裝置，鍋爐備煤系統(tǒng)能力為500t/h。 裝置簡述 設(shè)計任務(wù)及設(shè)計范圍備煤系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù)是為14臺氣化爐提供合格的原料煤以及為5臺鍋爐提供合格的燃料煤；其設(shè)計范圍是從汽車卸車庫卸煤開始至造氣廠房氣化爐頂貯煤倉及鍋爐系統(tǒng)的煤倉上部為止；內(nèi)容包括原料煤、燃料煤的卸車、上煤、貯存、粉碎、篩分及運輸。低溫甲醇洗分離出來的酸性氣體在硫回收裝置生產(chǎn)濃硫酸，尾氣送至鍋爐的煙囪。二甲醚成品送至二甲醚罐區(qū)貯存，外售。分離甲烷后的凈化氣和低溫甲醇洗分離的CO2經(jīng)過合理的比例混合經(jīng)合成氣壓縮機組壓縮去甲醇合成生產(chǎn)出粗甲醇，粗甲醇精餾后得到中間產(chǎn)品精甲醇。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、HCHN 目前國內(nèi)還沒有大規(guī)模從煤氣中采用深冷分離工藝分離出甲烷的裝置，本著技術(shù)先進、穩(wěn)妥可靠的原則，引進國外工程公司的專利技術(shù)和專利設(shè)備。單系列生產(chǎn)能力為60000Nm3/h純氧,雖然有國產(chǎn)化裝置，但是大型壓縮機組、膨脹機組、冷箱內(nèi)的高壓板式換熱器全部從國外進口。在歐洲，整個WSA裝置投資，與克勞斯加上Scott尾氣處理整套裝置比，投資要低1/3 ，而且更重要的是當(dāng)?shù)?8％濃硫酸有市場，而硫磺無銷路，所以采用WSA工藝生產(chǎn)濃硫酸工藝是首選也是唯一方案。5) WSA工藝WSA工藝是一種能有效的脫除各種廢氣中硫并將其轉(zhuǎn)化為工業(yè)成品濃硫酸的工藝（Wet Sulfuric Acid），WSA工藝所用催化劑是一種硅藻土為載體，以V2O5為活性組分的VK型催化劑。殼牌帕克（ShellPaques）生物脫硫工藝在酸性氣H2S濃度≤25％V，硫磺產(chǎn)量≤15t/d時推薦采用此工藝。殼牌帕克（ShellPaques）生物脫硫工藝特點，凈化后尾氣中的H2S濃度小于4ppmv。溶液中懸浮硫的濃度5～15g/L。在生物反應(yīng)器內(nèi)的充氣環(huán)境下，H2S在一種無色硫磺桿菌的作用下生產(chǎn)單質(zhì)硫，該過程只有在反應(yīng)器通風(fēng)的條件下才能實現(xiàn)。4) 殼牌帕克（SHELLPaques）生物脫硫工藝殼牌帕克（SHELLPaques）生物脫硫工藝是酸性尾氣處理工藝的新發(fā)展，是從酸性尾氣中脫除H2S并以元素硫的形式進行硫磺回收的生物反應(yīng)過程。該工藝相對流程復(fù)雜，操作工藝條件苛刻，設(shè)備投資較大。加氫還原主要化學(xué)反應(yīng)SO2+3H2→H2S +2H2OCOS+H2→H2S +CO3) 尾氣處理工藝SCOT是與克勞斯工藝相配套的尾氣處理工藝，超級SCOT、低硫SCOT是標(biāo)準(zhǔn)SCOT法工藝的技術(shù)進步，其特點可大致歸納如下：，由尾氣再熱、加氫還原，還原氣急冷和選吸脫硫等4個工序組成一個相對的工藝界區(qū)，上游克勞斯裝置任何條件的波動對本裝置的操作無影響。主要化學(xué)反應(yīng)2H2S+3/2O2→ 2H20 +SO2SO2+ 2H2S→3S+ 2H2O2) 催化氧化技術(shù)，在兩級普通克勞斯轉(zhuǎn)化之后，第三級改用選擇性氧化催化劑，將H2S直接氧化成元素硫，常規(guī)克勞斯工藝要求H2S/SO2比值為2的條件下進行，而此種富H2S工藝卻維持催化段在富H2S條件下舉行，例如二段催化劑反應(yīng)器出口氣體要求H2S/SO2比值可高達(dá)10，末端選擇催化氧化反應(yīng)實際上是一種尾氣處理工藝，％，如果采用此工藝處理本工號的酸性氣，處理后的尾氣仍然存在COS，SO2遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出國家排放標(biāo)準(zhǔn)，不能滿足要求。產(chǎn)品為硫磺的酸性氣處理工藝通常采用克勞斯硫回收工藝，該法是一種成熟的工藝，而且工藝種類繁多，主要有傳統(tǒng)克勞斯工藝，超級克勞斯，帶有SCOT尾氣處理工藝的克勞斯工藝；以及屬于生物脫硫技術(shù)的ShellPaques工藝。新疆地區(qū)沒有硫磺制酸裝置，硫磺的市場存在銷路問題。待接到上述公司的報價進行進一步比選，綜合各種因素再確定采用哪一家的技術(shù)。 噸/噸DME。 噸/噸DME， 噸/噸DME。Topsoe2004年與伊朗簽訂了2400 t/d的DME合同。Topsoe工藝屬聯(lián)合型，甲醇反應(yīng)器和二甲醚反應(yīng)器串聯(lián)在同一合成回路中，具有甲醇和二甲醚合成單元一體化的特點即甲醇合成得到粗甲醇進DME反應(yīng)器。瀘天化采用日本東洋公司技術(shù)已建成一套10000噸/年的二甲醚裝置，年產(chǎn)10萬噸裝置正在建設(shè)中。該催化劑是一種具有特殊表面積和孔體積的γ－Al2O3。美國mobil公司于1981年開發(fā)了利用HZSM－5甲醇脫水制取二甲醚的氣相甲醇脫水法技術(shù)并申請了專利。氣相甲醇脫水法工藝以其產(chǎn)品純度高，易操作等特點很快成為生產(chǎn)二甲醚的主要方法。20世紀(jì)80年代中期，由于氟里昂嚴(yán)重破壞大氣臭氧層，歐美等一些發(fā)達(dá)國家和地區(qū)作出了禁止在氣霧劑中使用氟利昂的決定。該法雖具有反應(yīng)溫度低、轉(zhuǎn)化率高、選擇性好等優(yōu)點，但設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，釜內(nèi)內(nèi)殘液及廢水嚴(yán)重污染環(huán)境，操作條件惡劣，因此已逐漸被淘汰。間接法甲醇脫水制取二甲醚又分為液相法甲醇脫水制取二甲醚和氣相法甲醇脫水制取二甲醚。工程放大難度不大，過程相對簡單，投資較低，原料易得，技術(shù)成熟應(yīng)用比較廣泛。兩步法目前，二甲醚主要為化工產(chǎn)品，世界產(chǎn)量十幾萬噸/年。Haldor Topsoe公司在2003年11月的“第6屆國際DME組織大會”（The 6th IDA Meeting，in Phoenix，Arizona，USA）上，建議用“整體法”（“氣相甲醇法GPMEOH”+“氣相甲醇制DME法MTD”）代替“直接法”。2003年10月APCI建議用“整體一步法（Intergrated onestep process）”（“液相甲醇法LPMEOH”+“氣相甲醇制DME法MTD”代替LPDME。1999年初，Chem Systems對美國海灣地區(qū)及中東以天然氣為原料的237萬噸/年二甲醚裝置的技術(shù)經(jīng)濟評估中已提到上述問題，而且還表明，“間接法”只比“直接法”生產(chǎn)成本略高。⑵ “直接法”反應(yīng)產(chǎn)物二甲醚與合成氣共存，由于二甲醚的沸點低，使分離過程復(fù)雜化，需吸收、解吸等復(fù)雜的工藝過程，造成了設(shè)備投資及操作費用的增加，二甲醚損失大，成本高。兩種催化劑的最佳溫度范圍不匹配，提高反應(yīng)溫度，勢必降低催化劑壽命?！爸苯臃ā痹诜磻?yīng)上的優(yōu)越性早已得到公認(rèn)?！罢w法”、“整體一步法”近幾年來，二甲醚潔凈燃料在國內(nèi)外受到廣泛重視，二甲醚大型化工業(yè)生產(chǎn)將提到議事日程。我國清華大學(xué)在APCI的基礎(chǔ)上，對LPDME催化劑及催化工藝、漿態(tài)床技術(shù)有很大改進，在重慶建有3000噸DME/年中試，運轉(zhuǎn)良好，但目前尚還未達(dá)工業(yè)化規(guī)模。1996～2000年間，國際上把“直接法”作為合成氣制二甲醚的主選途徑。日本的JFE（以前的NKK公司）也相繼開發(fā)液相二甲醚法，在Kushiro(19992002)進行5t/d的中試。丹麥Haldor Topsoe開發(fā)從天然氣大規(guī)模合成二甲醚技術(shù)，1995年50kg/d中試，催化劑連續(xù)操作12000小時?！耙徊椒ā贝笮突酌焉a(chǎn)開始受到重視。“直接法”20世紀(jì)80年代初，國外對二甲醚作柴油的潔凈替代燃料進行研究開發(fā)，價格很貴的“氣霧劑級與化工級二甲醚”不宜用作燃料，要求有價格低的“燃料級二甲醚”大型化生產(chǎn)。 二甲醚合成技術(shù)的選擇一步法和兩步法的選擇合成氣制二甲醚（DME）均經(jīng)歷“合成氣制甲醇”與“甲醇脫水”兩個反應(yīng)。該公司設(shè)計的合成裝置單系列最大生產(chǎn)能力可達(dá)7000MTD，已經(jīng)投入運行的單系列最大生產(chǎn)能力為3400MTD，本項目甲醇合成裝置生產(chǎn)能力為4000 MTD，按雙系列設(shè)計，單系列生產(chǎn)能力2000MTD，技術(shù)可靠，操作方便。但對于超大規(guī)模的甲醇合成裝置，用常規(guī)的低壓合成技術(shù)無法解決設(shè)備、管道龐大的現(xiàn)實問題，必須提高操作壓力，同時采用高效率甲醇合成反應(yīng)器，提高單程轉(zhuǎn)化率，減少循環(huán)氣量，從而降低合成回路動力消耗。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，投資相對較低。高壓法是在30MPa,300380℃操作壓力下合成甲醇，其特點是技術(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。此外對于流量大揚程高的低溫泵為保證質(zhì)量性能也可考慮從國外引進。目前即使引進的低溫甲醇洗裝置硬件供應(yīng)也全部是國內(nèi)生產(chǎn)。l 國內(nèi)低溫甲醇洗硬件技術(shù)基本過關(guān)三十多年來在國內(nèi)有關(guān)部委的支持下，在有關(guān)生產(chǎn)企業(yè)的通力配合下，國內(nèi)硬件技術(shù)應(yīng)該說已經(jīng)基本解決。l 完成國家“七五”科技攻關(guān)課題《碎煤碎煤加壓氣化日產(chǎn)100萬立方城市煤氣的低溫甲醇洗基礎(chǔ)設(shè)計》本課題的完成最重要的成果是由國家科委及化工部組織的課題攻關(guān)中，由國內(nèi)實力很強的上?；ぱ芯吭骸⒛暇┗ぱ芯吭号浜匣瘜W(xué)工業(yè)第二設(shè)計院進行了大量的相平衡及熱力學(xué)數(shù)據(jù)測定，從而根本上解決了困擾低溫甲醇洗國產(chǎn)化設(shè)計所需的物性數(shù)據(jù)庫問題。分別配套碎煤加壓氣化及殼牌氣化，最終產(chǎn)品分別是城市煤氣聯(lián)產(chǎn)甲醇或單產(chǎn)合成氨。迄今為止，化學(xué)工業(yè)第二設(shè)計院引進及自行設(shè)計及擴建的低溫甲醇洗裝置已達(dá)10余套。近年來已相繼完成四套低溫甲醇洗國產(chǎn)化裝置設(shè)計，而且有的已經(jīng)順利投產(chǎn)。組織了“七五”、“九五”科技攻關(guān)，進行相平衡數(shù)據(jù)，熱力學(xué)數(shù)據(jù)測定以及工藝流程優(yōu)化設(shè)計和模擬計算。譬如需要從國外引進低溫材料、低溫管件、低溫閥門以及諸如纏繞式換熱器等加工制造難度大的設(shè)備，所以在相當(dāng)長的時期內(nèi)低溫甲醇洗的國產(chǎn)化困難重重。自上世紀(jì)70年代末，我國相繼引進多套低溫甲醇洗裝置，但因未購買必要的專利軟件，因此缺少進行低溫甲醇洗計算的甲醇多元相平衡數(shù)據(jù)及熱力學(xué)數(shù)據(jù)。低溫甲醇洗綜合運行的經(jīng)濟性優(yōu)于NHD法。低溫甲醇洗與NHD相比由于裝置在低溫下操作，需用低溫材料，因此投資較高。另外碎煤加壓氣化原料氣壓力較高，氣體中COH2S分壓相對較高，所以本身就有利于發(fā)揮低溫甲醇洗物理吸收的特性。這是因為只有低溫甲醇洗凈化才可以在同一裝置內(nèi)全部干凈地脫除各種有害成分，諸如COH2S、COS、C4H4S、HCN、NHH2O、C2以上烴類（包括輕油、芳香烴、石腦油、烯烴及膠質(zhì)物等）以及其他羰基化合物等。在這些組分中除CO、H2有效組分和CHNAr以及烴類屬惰性氣體外，其余所有組分包括CO2和硫化物都是需要脫除的有害雜質(zhì)，可見其凈化任務(wù)的艱巨。 煤氣凈化工藝技術(shù)的選擇眾所周知碎煤加壓氣化的粗煤氣成分復(fù)雜，雜質(zhì)眾多。碎煤加壓氣化能夠適應(yīng)本工程選用煤種，產(chǎn)品煤氣中甲烷含量高，投資少，工藝技術(shù)成熟可靠等優(yōu)點。碎煤氣化爐其主要優(yōu)點包括：可以使用劣質(zhì)煤氣化；加壓氣化生產(chǎn)能力較高；氧耗量低，是目前三類氣化方法中氧耗量最低的方法；碎煤爐是逆向氣化，煤在爐內(nèi)停留時間長達(dá)1ｈ，反應(yīng)爐的操作溫度和爐出口煤氣溫度低，碳效率高、氣化效率高。 4）本工程選用煤種成漿性較差不適合德士古水煤漿加壓氣化工藝。 2）殼牌、GSP干粉煤加壓氣化和德士古水煤漿加壓氣化設(shè)備投資較高。l 加壓粉煤流化床氣化 成熟的粉煤氣流床氣化工藝主要以殼牌、GSP干粉煤加壓氣化和德士古水煤漿加壓氣化為代表，這兩種氣化工藝都是以純氧作氣化劑，在高溫高壓下進行熔渣氣化，粗煤氣中有CO與H2含量高，不產(chǎn)生焦油、萘和酚水等優(yōu)點，但對于本工程的特點存在以下不足之處。因此流化床氣化比較適合中、小化工企業(yè)采用。氣化工藝發(fā)展到今天，可以作為大型化工企業(yè)選擇的氣化方法主要有以下三種類型：碎煤加壓氣化工藝、加壓粉煤流化床氣化工藝及加壓粉煤氣流床氣化工藝，分述如下：l 粉煤流化床加壓氣化粉煤流化床加壓氣化又稱之為沸騰床氣化，這是一種成熟的氣化工藝，在國外應(yīng)用較多，該工藝可直接使用0～6mm碎煤作為原料，備煤工藝簡單，氣化劑同時作為流化介質(zhì)，爐內(nèi)氣化溫度均勻，但氣化溫度較低（＜1000℃左右＝碳反應(yīng)不完全，渣和飛灰中碳含量高，煤氣中有效成份較低，近年來流化床氣化技術(shù)已有較大發(fā)展，開發(fā)了如高溫溫柯勒（HTW），UGas等加壓流化床氣化新工藝，在一定程度上解決了常壓流化床氣化存在的帶出物過多等問題，但仍然存在帶出物含量高、碳含量高且又難分離、碳轉(zhuǎn)化率偏低、煤氣中有效成分低，而且要求煤高活性、高灰熔點等多方面問題。主要工藝技術(shù)采用：l 碎煤加壓氣化l 低溫甲醇洗凈化l 引進先進的甲醇及二甲醚合成技術(shù)，化學(xué)工業(yè)第二設(shè)計院的低溫甲醇洗工藝裝置已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化 氣化技術(shù)的選擇目前國內(nèi)外以煤為原