【正文】 程相接近，內(nèi)壓縮流程稍低一些。兩種氧氣增壓方案的比較見(jiàn)下表。（2）裝置的系列數(shù)空分裝置可采用六套制氧能力為45000Nm3/h的方案。其中離心空氣壓縮機(jī)、空氣增壓壓縮機(jī)、驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)、產(chǎn)品氮?dú)庠鰤簷C(jī)、高低壓板式主換熱器、低溫透平膨脹機(jī)、低溫泵、所有低溫閥門、調(diào)節(jié)閥門和切換閥門及DCS系統(tǒng)、分析儀和主要儀表均為進(jìn)口設(shè)備，國(guó)內(nèi)的子公司制造和采購(gòu)的設(shè)備主要為精餾塔、空氣純化系統(tǒng)、空氣預(yù)冷系統(tǒng)、空氣過(guò)濾器、部分儀表和電控設(shè)備等。汽輪機(jī)選用全凝汽式。二：壓力：（G），溫度：535℃。（G）等級(jí)的汽輪機(jī)。 冷分離法冷分離法是利用壓力變化引起溫度變動(dòng)，使水蒸氣從氣相中冷凝下來(lái)的方法。(1) 節(jié)流膨脹冷卻脫水法 一般用于高壓天然氣氣田，高壓天然氣經(jīng)過(guò)節(jié)流膨脹或低溫分離，把天然氣中的一部分水冷凝下來(lái)。(2) 加壓后冷卻法 對(duì)于低壓天然氣田及人工煤氣，需加壓后再冷卻時(shí)將煤氣中水蒸汽冷凝下來(lái)。 固體吸附法 固體干燥劑脫水的操作過(guò)程是周期性的，用一個(gè)或多個(gè)干燥塔吸附脫水。 固體吸附法脫水的優(yōu)缺點(diǎn)見(jiàn)表固體吸附法脫水的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu) 點(diǎn)缺 點(diǎn)1． 能獲得露點(diǎn)極低的凈化氣；2． 不受凈化氣溫度、流量、壓力等變化的影響；3． 設(shè)備構(gòu)造簡(jiǎn)單、便于操作；4． 腐蝕及起泡現(xiàn)象較少；5． 處理凈化氣量少時(shí)，費(fèi)用也不太高1． 設(shè)備費(fèi)高；2． 耗熱較多；3． 凈化氣中的成分易使干燥劑中毒粉碎；4． 吸附與再生均不連續(xù)常用的固體吸附脫水法有氯化鈣法、硅膠法、活性氧化鋁及活性鋁礬土法，分子篩法以及復(fù)式固定干燥劑法等，各種干燥劑特點(diǎn)見(jiàn)表。該法是根據(jù)不同的氣源，分別放置不同的脫水劑，以便有選擇地脫除不同組分氣體的水分。液體吸水劑應(yīng)滿足以下要求：（1） 在較大的水濃度范圍內(nèi)吸水能力大；（2） 操作時(shí)水蒸氣的壓力低；（3） 水溶液沒(méi)有腐蝕性；（4） 粘度較低；（5） 具有化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性；（6） 容易再生；（7） 無(wú)毒；（8） 反應(yīng)熱和溶解熱小。各種吸水劑特點(diǎn)見(jiàn)表。由于本項(xiàng)目低溫甲醇洗需冷量，有40℃級(jí)的制冷裝置，也是一種可選用的方法。兩種方法究竟選用何種工藝待下階段做更詳細(xì)工作后最后確定。 主要裝置技術(shù)來(lái)源 碎煤固定床干法排灰加壓氣化技術(shù)、耐硫耐油變換技術(shù)、低溫甲醇洗凈化技術(shù)、異丙醚脫酚技術(shù)。原東德稱PKM煤氣化，捷克稱ZVU煤氣化技術(shù)。在美國(guó)上世紀(jì)80年代初，在大平原第一期建了14臺(tái)氣化爐用于煤制天然氣。 在中國(guó)為了開發(fā)這項(xiàng)煤氣化技術(shù)，60年代初到70年代東北煤氣化研究所建了一套工業(yè)試驗(yàn)裝置。上世紀(jì)80年代初中國(guó)煤炭科學(xué)研究院又建了一套試驗(yàn)裝置，對(duì)哈爾濱長(zhǎng)焰煤、龍口褐煤及蔚縣煙煤等煤種進(jìn)行了試燒。五”“八化二院是主要承擔(dān)單位，參加單位有化工部南京研究院，上海化工研究院、東北煤氣化研究所、太原重機(jī)廠、太原化肥廠。并順利建成投產(chǎn)，當(dāng)前正為新疆廣匯設(shè)計(jì)14臺(tái)氣化爐。低溫甲醇洗技術(shù)先后用于天脊化肥廠擴(kuò)建改造，云南解化擴(kuò)建改造，義馬煤氣廠二期150萬(wàn)Nm3/d 城市煤氣。 甲烷合成技術(shù)來(lái)源 ～6Mpa、400℃下，將HCO合成甲烷技術(shù)，70年代開發(fā)成功，80年代初在美國(guó)大平原建成389萬(wàn)Nm3/d合成天然氣工廠。建議引進(jìn)魯奇公司或托普索技術(shù)。 工藝裝置綜述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、HCHCON加壓氣化、煤氣冷卻分離的煤氣水送至煤氣水分離裝置分離出焦油、中油、石腦油，剩余的含酚污水至酚回收、氨回收得到粗酚、液氨后廢水送污水濁循環(huán)作為補(bǔ)充水，排污水經(jīng)多效蒸發(fā)后進(jìn)行焚燒達(dá)到零排放。具體各裝置的流程順序見(jiàn)方塊流程圖。 概述原煤由離本廠約500Km煤礦定點(diǎn)供給，運(yùn)輸方式為鐵路運(yùn)輸。原煤倉(cāng)由10個(gè)直徑為36米的圓筒倉(cāng)與6個(gè)直徑為22米的圓筒倉(cāng)組成，儲(chǔ)量為360000噸；合格原料煤設(shè)2個(gè)直徑為15米的圓筒倉(cāng)組成，儲(chǔ)量為8000噸；燃料煤補(bǔ)充設(shè)1個(gè)直徑為15米的原煤圓筒倉(cāng)組成，儲(chǔ)量為4000噸。從火車翻車機(jī)開始至直徑為22米圓筒倉(cāng)頂為原煤輸送系統(tǒng)，系統(tǒng)能力為3000t/h；從直徑為22米圓筒倉(cāng)下給料機(jī)開始至破碎篩分廠房為破碎篩分系統(tǒng)，系統(tǒng)能力為1300t/h；從破碎篩分廠房下的弛漲篩開始至氣化爐頂貯煤倉(cāng)為氣化備煤系統(tǒng)，系統(tǒng)能力為3000t/h；從燃料煤補(bǔ)充倉(cāng)下的振動(dòng)給料機(jī)開始至鍋爐房頂為鍋爐備煤系統(tǒng)，鍋爐備煤系統(tǒng)能力為1000t/h。 系統(tǒng)工藝流程 原煤卸料系統(tǒng)火車運(yùn)進(jìn)廠內(nèi)的原煤，由翻車機(jī)或螺旋卸車機(jī)卸進(jìn)卸煤槽內(nèi)，經(jīng)煤槽下部的葉輪給煤機(jī)、帶式輸送機(jī)，分別將原煤給進(jìn)燃料煤補(bǔ)充倉(cāng)和原煤圓筒倉(cāng)中貯存。在破碎篩分廠房?jī)?nèi)，原煤經(jīng)圓振動(dòng)篩被分為50mm~150mm和50mm兩級(jí)，50mm~150mm的塊煤進(jìn)入分級(jí)破碎機(jī)被破碎至50mm以下與篩下物一起落入篩分廠房的緩沖倉(cāng)。8mm的碎煤作為鍋爐燃料煤進(jìn)入鍋爐備煤系統(tǒng)帶式輸送機(jī)。篩分廠房弛張篩篩下物8mm的燃料煤由帶式輸送機(jī)送入合格燃料煤緩沖倉(cāng)貯存。本系統(tǒng)采用PLC集中控制與就地操作相結(jié)合的控制方式。 工作制度。本系統(tǒng)總裝機(jī)容量為25640 kW,其中高壓10000V裝機(jī)容量約15650kW。在棧橋上設(shè)有水沖洗地坪設(shè)施。裝置運(yùn)行時(shí)，煤經(jīng)由自動(dòng)操作的煤鎖加入氣化爐，入爐煤從煤斗通過(guò)溜槽由液壓系統(tǒng)控制充入煤鎖中。裝滿煤之后，對(duì)煤鎖進(jìn)行充壓，從常壓充至氣化爐的操作壓力。這一過(guò)程實(shí)施既可用自動(dòng)控制，也可使用手動(dòng)操作。減壓后，留在煤鎖中的少部分煤氣，用噴射器抽出。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，為吸熱的氣化反應(yīng)提供所需的熱。在此過(guò)程中，煤經(jīng)過(guò)干燥、干餾和氣化后，只有灰殘留下來(lái)，灰由氣化爐中經(jīng)旋轉(zhuǎn)爐蓖排入灰鎖，再經(jīng)灰斗排至水力排渣系統(tǒng)。灰鎖擁有可編程控電子程序器，也可手動(dòng)操作。為了進(jìn)行泄壓，灰鎖接有一個(gè)灰鎖膨脹冷凝器，其中充有來(lái)自循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水。氣化所需蒸汽的一部分在氣化爐的夾套內(nèi)產(chǎn)生，從而減少了中壓蒸汽的需求。離開氣化爐的粗煤氣以CO、HCHH2O和CO2為主要組分。氣化爐為帶夾套的Φ4000型，每臺(tái)氣化爐有一臺(tái)煤鎖、一臺(tái)灰鎖、一臺(tái)洗滌器和一臺(tái)廢熱鍋爐與之配套。離開氣化爐的煤氣首先進(jìn)入洗滌冷卻器，在此，煤氣用循環(huán)煤氣水加以洗滌并使其飽和。飽和并冷卻后的煤氣進(jìn)入廢熱鍋爐，(表壓)低壓蒸汽來(lái)回收一部分煤氣中蒸汽的冷凝熱。多余的煤氣水送往煤氣水分離裝置。煤鎖氣回收系統(tǒng)供所有氣化爐系列所用。煤鎖氣柜用于平衡，收集不穩(wěn)定的煤鎖氣，這些煤鎖氣收集后經(jīng)壓縮送往主系統(tǒng)。在開停車和事故操作期間，來(lái)自碎煤加壓氣化的煤氣進(jìn)入火炬系統(tǒng)。開車煤氣洗滌器和開車煤氣分離器所用的低壓噴射煤氣水均來(lái)自煤氣水分離工段，過(guò)量的煤氣水將用泵送回煤氣水分離工段。 主要設(shè)備選型及臺(tái)數(shù)確定本項(xiàng)目粗煤氣氣量為1968500Nm3/h，根據(jù)煤質(zhì)分析及現(xiàn)有生產(chǎn)廠運(yùn)行情況，碎煤加壓氣化爐單臺(tái)公稱產(chǎn)粗煤氣氣量按44000Nm3/h考慮。 原材料、動(dòng)力規(guī)格及消耗量⑴原料煤的規(guī)格及消耗量見(jiàn)下表原材料消耗序 號(hào)名 稱規(guī) 格單 位消耗量備注小時(shí)量年量（萬(wàn)噸）1原料煤8～50mmt⑵動(dòng)力規(guī)格及消耗量見(jiàn)下表 動(dòng)力消耗表序 號(hào)名稱規(guī)格使用特點(diǎn)單位消耗定額消耗量(h)備注正 常最大1中壓蒸汽（g）420℃連續(xù)t15392氧氣（g）40℃連續(xù)Nm3261825%3中壓鍋爐給水（g）150℃連續(xù)t2614低壓鍋爐給水（g）150℃連續(xù)t11555循環(huán)水（g）42℃連續(xù)t1566氮?dú)猓╣）40℃間斷Nm33157儀表空氣（g）25℃連續(xù)Nm311708電380V連續(xù)kW4200軸功率9低壓蒸汽（g）158℃連續(xù)t1146副 產(chǎn) 三廢排放 廢氣排放情況排放物名稱排放點(diǎn)排放物性狀排放 情況排放量組成及含量國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)備注單位正常最大開車廢氣氣化爐CO CO2 CH4等間斷Nm3/h3250CO CO2 CH4等送火炬施放氣分離器CO CO2 N2等連續(xù)Nm3/h33141排空 廢水排放情況名 稱排放點(diǎn)排放量m3/h污染物排放情況排放規(guī)律 治理措施污染物名稱排放濃度煤氣水廢 鍋連續(xù)去副產(chǎn)品回收系統(tǒng) 固體廢物排放情況名 稱排放點(diǎn)排放量t/h主要成分名稱排放規(guī)律治理措施灰渣氣化爐灰鎖連續(xù)渣場(chǎng)堆放 粗煤氣變換、冷卻粗煤氣變換、冷卻裝置的任務(wù)是將粗煤氣中的CO變換為Ｈ2，以滿足合成氣對(duì)甲烷合成要求H2/CO=，同時(shí)回收變換反應(yīng)熱，最后將煤氣冷卻至常溫送入低溫甲醇洗裝置。因此需通過(guò)變換裝置在催化劑作用下，水蒸氣與CO反應(yīng)生成氫和二氧化碳： CO+H2O=H2+CO2＋Q由于要變換的CO不多，工藝上采用約50%的粗煤氣進(jìn)變換裝置，其余50%走旁路，這樣可降低投資進(jìn)入變換系統(tǒng)的粗煤氣其中含有少量焦油、不飽和烴、有機(jī)硫、酚、氰化物等雜質(zhì)，甚至還可能有少量機(jī)械雜質(zhì)。由于粗煤氣含有焦油等多種雜質(zhì)，除了對(duì)進(jìn)入裝置的粗煤氣進(jìn)行必要的洗滌分離外，為了保護(hù)催化劑，在主變換爐之前設(shè)有預(yù)變換爐。預(yù)變換爐的進(jìn)口溫度高于主變換爐30℃～50℃，催化劑可用主變換爐替換下來(lái)的活性較低的催化劑。保證經(jīng)變換裝置后的變換煤氣與不經(jīng)變換的粗煤氣氣體混合后進(jìn)入低溫甲醇洗后H2/CO=。煤氣冷卻系統(tǒng)換熱器為防止變換氣中的碳銨及有機(jī)物堵塞換熱管，用焦油分離器返回煤氣水噴洗換熱器內(nèi)管管壁。變換系統(tǒng)的催化劑升溫還原設(shè)有專用升溫還原系統(tǒng)，用氮?dú)鉃檩d熱體升溫還原。冷卻后的粗煤氣進(jìn)入H2S吸收塔底部的預(yù)洗段。預(yù)洗甲醇富液離開H2S吸收塔，經(jīng)加熱后到預(yù)洗閃蒸塔閃蒸解吸，然后在萃取器中用水作萃取劑，將甲醇和石腦油進(jìn)行萃取分離。脫硫后的煤氣由H2S吸收塔頂部出來(lái)后進(jìn)入CO2吸收塔底部。來(lái)自CO2吸收塔底部的部分甲醇富液用H2S吸收塔給料泵經(jīng)甲醇深冷器冷卻后送到H2S吸收塔頂部作為脫硫液。在CO2吸收塔的中段用來(lái)自CO2閃蒸塔的甲醇半貧液和上段來(lái)的甲醇液匯合洗滌煤氣。來(lái)自CO2吸收塔的無(wú)硫甲醇富液進(jìn)入CO2閃蒸塔的Ⅰ段進(jìn)行閃蒸，Ⅰ段閃蒸氣中除CO2氣外，還有部分有效組份如：CHCO、H2等，這股氣用來(lái)自閃蒸塔Ⅲ段的甲醇半貧液脫除部分CO2后，到換熱器復(fù)熱后作為燃料氣送出界區(qū)。CO2閃蒸塔的Ⅱ段閃蒸氣為純度較高的CO，Ⅲ段閃蒸氣為混合氣體，閃蒸氣在一些列換熱器中回收冷量后送往二氧化碳尾氣洗滌塔。來(lái)自H2S吸收塔的含硫甲醇富液。同樣，該段閃蒸氣中除CO2氣外；還有部分有效組份如CHCO、H2等。在換熱器中復(fù)熱后作為燃料氣送出界區(qū)。來(lái)自H2S閃蒸塔再吸收段底部的富含H2S甲醇液通過(guò)熱閃蒸給料泵增壓，在富／貧甲醇換熱器中加熱后，進(jìn)入熱再生塔頂部的熱閃蒸段進(jìn)行閃蒸，含有大量CO2和甲醇的熱閃蒸氣經(jīng)過(guò)一系列換熱冷卻后，進(jìn)入H2S閃蒸塔的再吸收段。熱閃蒸段的甲醇液進(jìn)入熱再生塔的熱再生段，通過(guò)甲醇蒸氣進(jìn)行氣提而完全再生。來(lái)自熱再生段頂部的H2S、CO甲醇蒸汽的混合物通過(guò)一系列冷卻器將甲醇冷凝下來(lái)。各段冷凝的甲醇液收集在熱再生塔回流槽后，用熱再生塔回流泵將之返回到熱再生塔作回流液。⑵ 預(yù)洗甲醇的處理為將裝置的甲醇損失降至最低，來(lái)自CO2閃蒸塔的閃蒸氣和H2S閃蒸塔再吸收段的釋放氣合并后一起送往二氧化碳尾氣洗滌塔。然后這股洗滌水通過(guò)萃取水泵送往預(yù)洗閃蒸塔上段，最后進(jìn)入萃取器作為萃取甲醇用水，洗滌后的氣體高點(diǎn)排放到大氣中。離開預(yù)洗閃蒸塔的甲醇石腦油混合物進(jìn)入萃取器的給料緩沖室，同時(shí)，在這一緩沖室中加入一定量的水(該水來(lái)自預(yù)洗閃蒸塔上塔)，以將甲醇從石腦油中萃取出來(lái)。甲醇、水、石腦油混合物由萃取器泵從給料緩沖室送往萃取器的萃取室。上層為石腦油、下層為甲醇水混合物，石腦油用泵送出界區(qū)。共沸塔的塔頂產(chǎn)物為甲醇、水、石腦油的混合物并含有HCN、CO2和有機(jī)硫。不凝氣送往預(yù)洗閃蒸塔的上段，經(jīng)水洗回收甲醇后送往硫回收裝置。甲醇水塔的塔底產(chǎn)物廢水在共沸塔給料加熱器中冷卻后排往廢水處理裝置。 原材料、動(dòng)力消耗量及產(chǎn)品1）動(dòng)力（水、電、汽）消耗量見(jiàn)下表序 號(hào)名稱規(guī)格使用情況單 位消耗量備注1低壓蒸汽溫度：158℃壓力： Mpa（g）連續(xù)t/h3452循環(huán)冷卻水上水溫度：32℃Δt=10℃連續(xù)t/h109953電380V10000V連續(xù)kWkW4950186904冷量溫度：0℃40℃連續(xù)kWkW16224998645石腦油t/h副產(chǎn)2）原材料消耗量見(jiàn)下表 序號(hào)名 稱規(guī) 格使用情況單 位消耗量備注1化學(xué)軟水溫度：40℃壓力： Mpa（g）連續(xù)t/h722低壓氮溫度：40℃壓力： Mpa（g）連續(xù)Nm3/h1126203低壓氮溫度：40℃壓力： Mpa（g）間斷Nm3/h34100開停車用4高壓氮?dú)鉁囟龋?0℃壓力： Mpa（g）間斷Nm3/h10000開車用5甲醇GB33