克旗煤制氣項目主要工藝

1、大唐能源化工能源能源化工化工內(nèi)蒙古大唐國際克什克騰日產(chǎn)1200萬標(biāo)方煤制天然氣項目介紹內(nèi)蒙古大唐國際克什克騰煤制氣項目籌備處2009年1月6日大唐能源化工能源能源化工化工一、化工界區(qū)主工藝流程圖二、空分分廠工藝介紹三、氣化分廠工藝介紹四、凈化分廠工藝介紹五、甲烷化分廠工藝介紹六、環(huán)境工程分廠工藝介紹主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容大唐能源化工能源能源化工化工灰處理灰處理變換冷卻變換冷卻管道管道克勞斯硫回收克勞斯硫回收氨壓縮制冷氨壓縮制冷廢水處理廢水處理焦油：焦油：16.216.2萬噸萬噸/ /年年粗酚：粗酚：6.26.2萬噸萬噸/ /年年硫磺：硫磺：16.516.5萬噸萬噸/ /年年石腦油：石腦油：5.

2、75.7萬噸萬噸/ /年年天然氣天然氣4040億億nmnm3 3/ /年年循環(huán)利用循環(huán)利用中油：中油：2020萬噸萬噸/ /年年動力車間動力車間備備 煤煤空空 分分煤氣水分離煤氣水分離酚氨回收酚氨回收原料煤原料煤1548.81548.8萬噸萬噸/ /年年燃料煤燃料煤638.4638.4萬噸萬噸/ /年年空氣空氣總煤量總煤量2187.22187.2萬噸萬噸/ /年年一、化工界區(qū)主工藝流程圖一、化工界區(qū)主工藝流程圖加壓氣化加壓氣化甲醇洗甲醇洗甲烷化甲烷化灰渣場灰渣場大唐能源化工能源能源化工化工二、空分分廠工藝介紹二、空分分廠工藝介紹1.1.工藝概述工藝概述1.1 1.1 裝置組成裝置組成 本界區(qū)空

3、分裝置共三期六套，其中主精餾塔由杭州杭氧股份公司制造，單套空分裝置制氧能力48000nm3/h，制氮能力80000nm3/h； 整個空分界區(qū)可分為兩大塊：壓縮區(qū)域和空分精餾區(qū)域。 壓縮區(qū)域內(nèi)包括六套一拖二空壓機(jī)組、一套活塞式氮壓機(jī)組、儀表空壓機(jī)組以及和機(jī)組相配套的輔機(jī)、空冷器； 在精餾區(qū)域內(nèi)共有六套空分裝置以及和裝置相配套的相關(guān)設(shè)備。大唐能源化工能源能源化工化工1.2 空分流程方框圖空壓機(jī)組空壓機(jī)組預(yù)冷系統(tǒng)預(yù)冷系統(tǒng)純化系統(tǒng)純化系統(tǒng)熱交換器熱交換器精餾系統(tǒng)精餾系統(tǒng)氧氮產(chǎn)品氧氮產(chǎn)品膨脹機(jī)膨脹機(jī)增壓機(jī)增壓機(jī)空分分廠工藝介紹空分分廠工藝介紹液體貯存系統(tǒng)液體貯存系統(tǒng)大唐能源化工能源能源化工化工 空氣經(jīng)下

4、塔初步精餾后，獲得液空和污液氮，并經(jīng)過冷器過冷后節(jié)流進(jìn)入上塔。經(jīng)上塔進(jìn)一步精餾后，在上塔底部獲得液氧，并經(jīng)液氧泵壓縮后進(jìn)入高壓板式換熱器，復(fù)熱后出冷箱，進(jìn)入氧氣管網(wǎng)。 在下塔頂部獲得純液氮，送入液氮貯存系統(tǒng)。 在下塔頂部抽取壓力氮氣，復(fù)熱后出冷箱，進(jìn)入氮氣管網(wǎng)?？辗址謴S工藝介紹空分分廠工藝介紹大唐能源化工能源能源化工化工 蒸汽空冷塔膨脹機(jī)空壓機(jī)下塔上塔增效塔 主冷壓力氮氣去壓縮機(jī)分子篩高壓氧氣污氮氣去水冷塔粗氬氣低壓氮氣去水冷塔污氮氣去分子篩kdon48000型空分裝置簡易流程空分分廠工藝介紹空分分廠工藝介紹大唐能源化工能源能源化工化工氣化爐示意圖氣化爐示意圖 1、碎煤加壓氣化： 本項目選用的

5、碎煤加壓氣化技術(shù)是世界上成熟的煤氣化技術(shù)之一。具有適應(yīng)煤種廣、建廠數(shù)量多、運行歷史長的特點。 目前國內(nèi)外運行的同類氣化爐超過百臺。國內(nèi)有山西天脊集團(tuán)和義馬氣化廠共10臺同類爐型。已運行10年以上。 山西潞安煤基油的6臺氣化爐已于近期試車。 本項目的48臺氣化爐全由國內(nèi)制造。三、氣化分廠工藝介紹三、氣化分廠工藝介紹大唐能源化工能源能源化工化工氣化分廠工藝介紹氣化分廠工藝介紹2 氣化爐概述 ： 碎煤加壓氣化爐即魯奇加壓氣化爐。出于規(guī)避專利或侵權(quán)的考慮，國內(nèi)采用此稱謂。 氣化爐結(jié)構(gòu)： 克旗煤制氣項目使用的氣化爐相當(dāng)于第三代的markiv型魯奇爐。爐體采用雙層夾套式外殼，夾套采用鍋爐水冷卻，產(chǎn)生中壓蒸

6、汽。 氣化爐的主要內(nèi)件：上部加煤套筒（或稱波斯曼套筒，貯存爐內(nèi)的冷煤）、排灰的寶塔形爐篦。 除爐體外，氣化爐的組成部分還有:上部加煤用的煤鎖、底部排灰的灰鎖、氣化爐出口的洗滌冷卻器。大唐能源化工能源能源化工化工ash氣化爐結(jié)構(gòu)簡圖氣化爐結(jié)構(gòu)簡圖氣化分廠工藝介紹氣化分廠工藝介紹大唐能源化工能源能源化工化工3. 工藝簡述： 碎煤加壓氣化爐屬于移動床逆流工藝過程，從爐子的縱剖面看，自上而下可分為：干燥和預(yù)熱層、干餾層、氣化層、燃燒層和灰層。見右圖。 氣化爐的加煤由煤鎖間歇操作實現(xiàn)，灰鎖也是間歇性排灰。氣化分廠工藝介紹氣化分廠工藝介紹大唐能源化工能源能源化工化工氣化分廠工藝介紹氣化分廠工藝介紹加壓氣化

7、流程圖加壓氣化流程圖大唐能源化工能源能源化工化工氣化分廠工藝介紹氣化分廠工藝介紹流程簡述： 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。裝滿煤之后，對煤鎖進(jìn)行充壓，從常壓充至氣化爐的操作壓力。在向氣化爐加完煤之后，煤鎖再卸壓至常壓，以便開始下一個加煤循環(huán)過程。這一過程實施既可用自動控制，也可使用手動操作。 用來自煤氣冷卻裝置的粗煤氣和來自氣化爐粗煤氣使煤鎖分兩步充壓；煤鎖卸壓的煤氣收集于煤鎖氣氣柜，并由煤鎖氣壓縮機(jī)送往變換冷卻裝置。大唐能源化工能源能源化工化工氣化分廠工藝介紹氣化分廠工藝介紹 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

8、，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。在氣化爐的上段，剛加進(jìn)來的煤向下移動，與向上流動的氣流逆流接觸。在此過程中，煤經(jīng)過干燥、干餾和氣化后，只有灰殘留下來，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)。灰鎖也進(jìn)行充壓、卸壓的循環(huán)。 為了進(jìn)行泄壓，灰鎖接有一個灰鎖膨脹冷凝器，其中充有來自循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水。大唐能源化工能源能源化工化工氣化分廠工藝介紹氣化分廠工藝介紹 冷卻工段。 離開氣化爐的粗煤氣以co、h2、ch4、h2o和co2為主要組分。還有cnhm、n2、硫化物(h2s)、焦油、油、石腦油、酚和氨等眾多氣體雜質(zhì)。 離開氣化爐的煤氣首先進(jìn)入洗滌冷卻器。洗滌冷卻器

9、的用途首先是將煤氣溫度降至200左右，其次是除去可能夾帶的大部分顆粒物。 飽和并冷卻后的煤氣進(jìn)入廢熱鍋爐，通過生產(chǎn)0.5mpa(表壓)低壓蒸汽來回收一部分煤氣中蒸汽的冷凝熱。離開氣化工段的粗煤氣在壓力4000kpa(g)、溫度180飽和狀況下，通過粗煤氣總管進(jìn)入煤氣變換大唐能源化工能源能源化工化工氣化分廠工藝介紹氣化分廠工藝介紹 汽氧比及蒸汽、氧氣流量調(diào)節(jié) 汽氧比即入爐蒸汽量和氧氣量的比值，取決于原料煤的灰熔點。克旗氣化爐的汽氧比在7.0kg/nm3左右。氣化爐的負(fù)荷調(diào)節(jié) 改變氣化劑的入爐量即改變氣化爐的負(fù)荷。為滿足后工序的相對穩(wěn)定，一般在氣化裝置出口煤氣總管上設(shè)置自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過改變氣化劑

10、入爐量來穩(wěn)定出裝置的煤氣流量和壓力。爐篦轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié) 調(diào)節(jié)爐篦轉(zhuǎn)速可增加或減少氣化爐的排出灰量，以維持爐內(nèi)反應(yīng)層的高度。 氣化爐運行中的主要調(diào)節(jié)大唐能源化工能源能源化工化工氣化分廠工藝介紹氣化分廠工藝介紹消耗和產(chǎn)出(基于4.0mpaa)煤: 40.31t/h氧氣:5232nm3/h單爐產(chǎn)氣量：38756nm3/h煤氣成份%：氫氣 39.04一氧化碳 14.45二氧化碳 31.89甲烷 12.82c2+ 0.50硫化氫 0.70大唐能源化工能源能源化工化工（一）凈化界區(qū)在煤制氣項目中的位置灰處理動力車間備 煤空 分加壓氣化煤氣水分離變換甲醇洗甲烷化克勞斯硫回收氨壓縮制冷酚氨回收廢水處理焦油：16.1

11、7萬噸/年中油：19.98萬噸/年粗酚：6.18 萬噸/年硫磺：16.2萬噸/年石腦油：5.73萬噸/年原料煤1548.8萬噸/年燃料煤798萬噸/年天然氣1200萬nm3/d循環(huán)利用空氣四、凈化分廠工藝介紹四、凈化分廠工藝介紹火火 炬炬大唐能源化工能源能源化工化工1、去除有害和不用雜質(zhì)、調(diào)節(jié)氣體成份：通過部分變換，為后工序提供合格的氣體，如本項目要求為甲烷化入口提供/.05的氣體。、回收有用物質(zhì)：如本項目將2s酸性氣送克勞斯裝置生產(chǎn)硫磺；回收石腦油；o2也可根據(jù)用戶需要回收利用。a、將有害（或不用）的物質(zhì)轉(zhuǎn)換為有用的物質(zhì)，如o變換轉(zhuǎn)換為2;b、去除有害雜質(zhì)(如2s、cos)和不需要的物質(zhì)（如

12、o2)。組成一期氣coco2n2+aro2h2ch4c2+c3+ c4+h2s粗煤氣620090 14.45 31.89 0.230.339.04 12.82 0.280.12 0.090.70凈煤氣421599 17.92 1.515 0.338 0.412 60.75 18.85 0.205000.2ppm凈化的目的和意義凈化分廠工藝介紹凈化分廠工藝介紹大唐能源化工能源能源化工化工1. 氣體變換、冷卻：本項目中變換主要目的是調(diào)節(jié)進(jìn)甲烷化入口的氫碳比，根據(jù)目前設(shè)計，粗煤氣中約15%的氣體需進(jìn)行變換。2. 低溫甲醇洗脫硫脫碳：根據(jù)不同氣體、物質(zhì)在低溫甲醇中溶解度不同的原理，脫除氣體中有害和不需

13、要的物質(zhì)(如硫組份和o2等)。3. 氨壓縮制冷：通過離心壓縮機(jī)為氨循環(huán)提供動力，利用氨的相變（液氨-氣氨）吸熱效應(yīng)，為低溫甲醇洗提供冷量。4. 硫磺回收：采用克勞斯斯科特工藝，回收硫磺，實現(xiàn)尾氣達(dá)標(biāo)排放。5. 火炬系統(tǒng)：火炬系統(tǒng)用于處理各裝置發(fā)生事故時或正常生產(chǎn)中排放的大量易燃、有毒、有腐蝕性氣體，通過明火燃燒，達(dá)到燒掉氣態(tài)污染物的目的，達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。凈化主要工段的劃分凈化分廠工藝介紹凈化分廠工藝介紹大唐能源化工能源能源化工化工1 工藝概述1.1 崗位任務(wù)l調(diào)節(jié)甲烷化入口h/c比：將粗煤氣中的co部分變換為2，以滿足甲烷合成對氣體的要求(h/c=30.05)；l回收變換反應(yīng)熱：利用變換氣中

14、的顯熱和水蒸汽冷凝潛熱生產(chǎn)低壓蒸汽及預(yù)熱鍋爐給水后，最終用循環(huán)水冷卻至2540去低溫甲醇洗 。粗煤氣變換、冷卻工段介紹粗煤氣變換、冷卻工段介紹凈化分廠工藝介紹凈化分廠工藝介紹大唐能源化工能源能源化工化工凈化分廠工藝介紹凈化分廠工藝介紹1.2 反應(yīng)原理co+h2o=h2+co2q 變換反應(yīng)是一個可逆、等體積的放熱反應(yīng)，提高反應(yīng)物濃度、降低溫度對反應(yīng)平衡有利，提高壓力對反應(yīng)平衡影響不大，但壓力增高，反應(yīng)速度加快，對變換反應(yīng)進(jìn)行是有利的。 由于要變換的co不多，工藝上根據(jù)甲烷化對h/c的要求，采用部分的粗煤氣（約15%左右）進(jìn)變換裝置，其余氣體走旁路，這樣也可降低變換部分的投資。 大唐能源化工能源能

15、源化工化工凈化分廠工藝介紹凈化分廠工藝介紹1.3 變換催化劑(采用鈷鉬耐硫催化劑) 工業(yè)上，co變換反應(yīng)均在催化劑存在下進(jìn)行。20世紀(jì)60年代前，主要應(yīng)用以fe2o3為主體的催化劑。隨著國內(nèi)近年來越來越多的先進(jìn)煤氣化工藝被采用，針對直接回收熱能的激冷、廢鍋流程，為提高能量利用率，已無法延續(xù)傳統(tǒng)的先脫硫再變換的方法，目前煤氣化工藝普遍采用耐硫變換催化劑，其主要優(yōu)點如下： co-mo耐硫催化劑適用于原料氣中硫含量較高的變換氣， 因此流程設(shè)置上不需先脫硫，使后續(xù)的流程更簡單； co-mo耐硫催化劑起活溫度較低，溫區(qū)寬，活性溫度范圍為：180 -480，流程上可以實現(xiàn)一次變換。大唐能源化工能源能源化工

16、化工凈化分廠工藝介紹凈化分廠工藝介紹1.4 主要工藝流程方框圖粗煤氣煤氣洗滌預(yù)變換主變換廢鍋煤氣洗滌循環(huán)水冷卻余熱回收去甲醇洗大唐能源化工能源能源化工化工低溫塔供貨周期：低溫塔供貨周期：12個月個月變換爐供貨周期：變換爐供貨周期：12個月個月凈化分廠工藝介紹凈化分廠工藝介紹1.5 主要設(shè)備（變換爐)大唐能源化工能源能源化工化工凈化分廠工藝介紹凈化分廠工藝介紹序 號名 稱規(guī) 格單位消耗量1入裝置脫鹽水t=40 p=0.5 mpa（g）t/h27782出裝置脫鹽水t=85 p=0.5 mpa（g）t/h27783循環(huán)冷卻水t=10 p=0.4mpa(g)t/h25204電380vkwh6605含塵

17、煤氣水t=120 p=2.5 mpa（g）t/h700.26含油煤氣水t=85 p=2.5 mpa（g）t/h1061.7變換、冷卻工段原材料及動力消耗（六套)大唐能源化工能源能源化工化工1、工藝概述1.1 崗位任務(wù)通過物理吸收脫除粗煤氣中的有害雜質(zhì)(甲醇洗出口氣體h2s0.1ppm， co21%) ，為后工序的甲烷合成提供合格的原料氣。根據(jù)不同物質(zhì)在低溫甲醇中的溶解度不同，可以將低溫甲醇洗理解為三段吸收過程： 預(yù)洗段：脫除煤氣中的石腦油、烴類和hcn等有害雜質(zhì)； 脫硫段：脫除煤氣中的硫組份(包括cos、h2s等)； 脫碳段：脫除煤氣中的co2，控制甲烷化入口co21%。凈化分廠工藝介紹凈化分

18、廠工藝介紹低溫甲醇洗工段低溫甲醇洗工段大唐能源化工能源能源化工化工凈化分廠工藝介紹凈化分廠工藝介紹低溫甲醇洗工藝是20世紀(jì)50年代德國林德公司和魯奇公司聯(lián)合開發(fā)的一種氣體凈化技術(shù)，后來兩家公司分離，分別為林德甲醇洗和魯奇甲醇洗技術(shù)。兩者為戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系。 國產(chǎn)化情況：國產(chǎn)化情況：l 化二院在對眾多引進(jìn)裝置消化吸收的基礎(chǔ)上，解決了低溫甲醇 洗設(shè)計所需的物性數(shù)據(jù)庫問題，并建立了完整的低溫甲醇洗數(shù) 據(jù)庫和模擬計算數(shù)學(xué)模型，從而實現(xiàn)了國產(chǎn)化；l 化二院低溫甲醇洗技術(shù)先后用于山西天脊和云南解化擴(kuò)建改造, 義馬煤氣廠二期150萬nm3/d 城市煤氣，神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)25萬t/a甲醇，山西潞安等項目。 1

19、.2、技術(shù)來源大唐能源化工能源能源化工化工粗煤氣粗煤氣溶液吸收溶液吸收二氧化碳二氧化碳達(dá)標(biāo)排放達(dá)標(biāo)排放凈煤氣去凈煤氣去甲烷化甲烷化硫化氫氣硫化氫氣去硫回收去硫回收富液再生富液再生石腦油石腦油貧液貧液富液富液1.3 流程方框圖(我廠采用魯奇九塔流程)凈化分廠工藝介紹凈化分廠工藝介紹九塔分別為：1、h2s吸收塔2、co2吸收塔3、co2閃蒸塔4、h2s閃蒸塔5、熱再生塔6、尾氣洗滌塔7、預(yù)洗閃蒸塔8、共沸塔9、甲醇水分離塔大唐能源化工能源能源化工化工低溫塔供貨周期：12個月凈化分廠工藝介紹凈化分廠工藝介紹1.4、長周期或關(guān)鍵設(shè)備（塔）大唐能源化工能源能源化工化工凈化分廠工藝介紹凈化分廠工藝介紹1.

20、5長周期或關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)口貧甲醇泵：供貨周期進(jìn)口貧甲醇泵：供貨周期1616個月個月繞管換熱器：供貨周期繞管換熱器：供貨周期1212個月個月大唐能源化工能源能源化工化工凈化分廠工藝介紹凈化分廠工藝介紹克旗項目甲醇洗工段分為三系列共六套低溫甲醇洗裝置，六套共處理粗煤氣 1860270 nm3/h，出口凈化氣1264797 nm3/h。副產(chǎn)石腦油：5.7萬噸/年 副產(chǎn)硫磺： 16.5萬噸/年義馬低溫甲醇洗裝置義馬低溫甲醇洗裝置多倫低溫甲醇洗裝置多倫低溫甲醇洗裝置大唐能源化工能源能源化工化工凈化分廠工藝介紹凈化分廠工藝介紹名稱 規(guī)格 使用情況 單 位 消耗量 循環(huán)冷卻水 32 t=10 連續(xù) t/h 10

21、995 化學(xué)軟水 40 0.2 mpa（g） 連續(xù) t/h 72 電 380v 10000v 連續(xù) kw495018690 低壓蒸汽 158 0.5 mpa（g）連續(xù) t/h 345低壓氮 40 0.5 mpa（g）連續(xù) nm3/h 11260 冷量 溫度：0、-40連續(xù)kw1622499864 甲醇 gb338-2004 連續(xù) kg/h1200 naohgb209-84 連續(xù) kg/h450 低溫甲醇洗原材料及動力消耗（六套)大唐能源化工能源能源化工化工1.1 1.1 崗位任務(wù) 原料煤加壓氣化時,煤中80%的硫進(jìn)入粗煤氣中，在低溫甲醇洗h2s先被吸收，然后h2s氣體又被解析出來，解析出的h2

22、s氣體若不加以回收,不但造成當(dāng)?shù)丨h(huán)境污染,而且浪費寶貴的硫資源。三期硫磺產(chǎn)量達(dá)到16.5萬噸/年。 本裝置的作用是將低溫甲醇洗主酸性氣中的h2s、cos和so2轉(zhuǎn)化成單質(zhì)硫磺，尾氣中so2850mg/m3達(dá)標(biāo)排放(滿足大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)gb16297-1996的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn))。1、工藝概述硫磺回收裝置介紹凈化分廠工藝介紹凈化分廠工藝介紹大唐能源化工能源能源化工化工1.21.2“硫”回收技術(shù)選擇l“硫”回收方法根據(jù)工藝流程選擇和當(dāng)?shù)禺a(chǎn)品銷路情況，產(chǎn)品可以是硫磺（s）或硫酸(h2so4)；l本項目若選擇硫酸(h2so4)存在交通運輸限制、安全及產(chǎn)品大量貯藏等制約因素，綜合對比選擇制硫磺工藝；l目前

23、，為實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，產(chǎn)品為硫磺的酸性氣處理工藝通常采用帶有scot尾氣處理的克勞斯硫回收工藝。 凈化分廠工藝介紹凈化分廠工藝介紹大唐能源化工能源能源化工化工1.3 1.3 claus-scot工藝原理1.3.1 claus（克勞斯）反應(yīng)原理 h2so2 = so2+h2o 2h2s+so2 = sx+2h2o cs2+h2o = cos+h2s cos+h2o = h2s+co2 1.3.2 scot（斯科特）反應(yīng)原理 so2+3h2 = h2s+ 2h2o s +h2= h2s cos +h2o = h2s+ co2 cs2+2h2o = 2h2s+ co2 (1)(1)(2)(2)(3)(3

24、)(4)(4)(1)(1)(2)(2)(3)(3)(4)(4)凈化分廠工藝介紹凈化分廠工藝介紹大唐能源化工能源能源化工化工1.4 1.4 工藝路線選擇l克勞斯工藝路線主要有二種類型：部分燃燒法、分流法。 部分燃燒法：全部酸性氣進(jìn)制硫燃燒爐，通過控制空氣加入量使1/3的酸性氣部分燃燒； 分流法：1/3的酸性氣進(jìn)燃燒爐燃燒，另外的2/3酸性氣走旁路，兩者匯合后再進(jìn)行克勞斯反應(yīng)。l魯奇爐加壓氣化工藝，酸性氣中含有5.18%左右的烴類，目前國內(nèi)魯奇加壓氣化的硫回收均為化二院設(shè)計，全部采用分流法，如云南解化、河南義馬、哈氣化均無法避免析碳的問題，所產(chǎn)硫磺為黑硫。l云解化和義馬廠經(jīng)過專業(yè)硫回收工程公司進(jìn)行

25、技術(shù)改造后，采用部分燃燒法，目前運行正常。凈化分廠工藝介紹凈化分廠工藝介紹大唐能源化工能源能源化工化工1.5 工藝流程簡圖制硫燃燒爐制硫燃燒爐一、二級一、二級克勞斯反應(yīng)克勞斯反應(yīng)加加 氫氫反反 應(yīng)應(yīng)吸吸 收收再再 生生尾氣尾氣焚燒爐焚燒爐煙囪煙囪預(yù)洗閃蒸氣預(yù)洗閃蒸氣主酸氣主酸氣空氣空氣煤氣水分離酸氣煤氣水分離酸氣酚回收酸氣酚回收酸氣s02850mg/m3達(dá)標(biāo)排放空氣空氣凈化分廠工藝介紹凈化分廠工藝介紹大唐能源化工能源能源化工化工 6、主要設(shè)備 燃燒爐火嘴、高溫?fù)胶祥y凈化分廠工藝介紹凈化分廠工藝介紹高溫?fù)胶祥y燃燒爐火嘴大唐能源化工能源能源化工化工2.1 硫磺產(chǎn)量：16.5萬噸/年(共三套) 硫磺

26、質(zhì)量：gb/t2449-2006國標(biāo)優(yōu)等品。工業(yè)硫磺指標(biāo)表 (m/m)指標(biāo)名稱優(yōu)等品一等品合格品硫(s)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% 99.9599.5099.00水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% 固體硫磺 液體硫磺 2.02.02.00.100.51.00灰分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% 0.030.100.20酸度的質(zhì)量分?jǐn)?shù) (以h2so4計)/% 0.0030.0050.02有機(jī)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% 0.030.300.80砷(as) 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% 0.00010.010.05鐵(fe) 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% 0.0030.005-凈化分廠工藝介紹凈化分廠工藝介紹大唐能源化工能源能源化工化工凈化分廠工藝介紹凈化分廠工藝介紹序號物料名稱消耗

27、量備注1循環(huán)水1749t/h2高、低壓除氧水93t/h、 51.4t/h3電3273kwh/h全部用電量4中壓蒸汽-87.75t/h副產(chǎn)中壓過熱蒸汽5低壓蒸汽25.4t/h6抗漏氧保護(hù)催化劑54.9 m3/3a7制硫催化劑276.9m3/3a8尾氣加氫催化劑114 m3/4a9甲基二乙醇胺85t/a10氫氣1800nm3/h以純氫計11燃料氣12240t/a焚燒爐用硫磺回收主要消耗及副產(chǎn)大唐能源化工能源能源化工化工1.1 1.1 崗位任務(wù) 在低溫甲醇洗工藝中，甲醇為保持較好的物理吸收特性，需要在較低的溫度操作，所需冷量除富液甲醇閃蒸和co2解析時釋放出的冷量外，主要的一個冷源靠壓縮制冷裝置提供

28、，在本項目中，氨壓縮制冷裝置提供兩個級別的冷源，-40級和0 級。 在本項目中，每兩套壓縮制冷裝置并聯(lián)為一套低溫甲醇洗裝置提供冷量，三期共12套氨壓縮制冷裝置。每期氨壓縮制冷裝置提供-40級冷量16194kw/h和0 級冷量2352kw/h。1、工藝概述凈化分廠工藝介紹凈化分廠工藝介紹氨壓縮制冷裝置介紹大唐能源化工能源能源化工化工 制冷的方法很多，可分為物理方法和化學(xué)方法。但絕大多數(shù)為物理方法。目前人工制冷的方法主要有相變制冷、氣體絕熱膨脹制冷和半導(dǎo)體制冷三種。在本項目中，采用相變制冷方法。相變制冷：即利用物質(zhì)相變的吸熱效應(yīng)實現(xiàn)制冷。如冰融化時要吸取80 kcal/kg 的熔解熱；氨在標(biāo)準(zhǔn)大氣

29、壓下氣化時要吸取327kcal/kg 的氣化潛熱；干冰在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下升華要吸取137kcal/kg 的熱量，其升華溫度為-78.9。目前干冰制冷常被用在人工降雨和醫(yī)療上。制冷的方法制冷的方法凈化分廠工藝介紹凈化分廠工藝介紹大唐能源化工能源能源化工化工五、甲烷化分廠工藝介紹五、甲烷化分廠工藝介紹（一）（一） 工藝概述工藝概述1.1煤制天然氣工藝路線煤制天然氣工藝路線 co+3h2 ch4+h2o h0 =-206 kj/mol co2+4h2 ch4+2h2o h0 =-165 kj/mol1.21.2甲烷化反應(yīng)原理甲烷化反應(yīng)原理氣化氣化氣體凈化氣體凈化煤煤甲烷化甲烷化sng反應(yīng)特點：可逆、強(qiáng)放

30、熱、體積縮小反應(yīng)特點：可逆、強(qiáng)放熱、體積縮小大唐能源化工能源能源化工化工1.31.3反應(yīng)控制策略反應(yīng)控制策略 為促進(jìn)化學(xué)平衡向右進(jìn)行，最大量為促進(jìn)化學(xué)平衡向右進(jìn)行，最大量 甲烷化，應(yīng)從以下幾個方面入手：甲烷化，應(yīng)從以下幾個方面入手：提高反應(yīng)壓力提高反應(yīng)壓力反應(yīng)多段化反應(yīng)多段化反應(yīng)熱快速轉(zhuǎn)移，降低反應(yīng)溫度反應(yīng)熱快速轉(zhuǎn)移，降低反應(yīng)溫度提高第一段甲烷化反應(yīng)溫度，提高第一段甲烷化反應(yīng)溫度， 有益于形成溫度梯度，提高副產(chǎn)有益于形成溫度梯度，提高副產(chǎn) 余熱回收利用率。余熱回收利用率。結(jié)論：在每個化反應(yīng)器中甲烷化反應(yīng)在瞬間達(dá)到平衡，基于此平衡點，進(jìn)行工藝結(jié)論：在每個化反應(yīng)器中甲烷化反應(yīng)在瞬間達(dá)到平衡，基于此

31、平衡點，進(jìn)行工藝 設(shè)計及能量利用。設(shè)計及能量利用。甲烷化工藝通過多段的反應(yīng)平衡點的最優(yōu)選擇以及能量甲烷化工藝通過多段的反應(yīng)平衡點的最優(yōu)選擇以及能量的優(yōu)化利用來實現(xiàn)。的優(yōu)化利用來實現(xiàn)。甲烷化分廠工藝介紹甲烷化分廠工藝介紹大唐能源化工能源能源化工化工1.41.4英國英國davy davy 公司甲烷化工藝公司甲烷化工藝 hicom hicom工藝工藝換熱器換熱器循環(huán)壓縮機(jī)循環(huán)壓縮機(jī)補(bǔ)充甲烷化補(bǔ)充甲烷化大量甲烷化大量甲烷化廢鍋廢鍋廢鍋廢鍋蒸汽過熱器蒸汽過熱器原料氣原料氣sng換熱器換熱器甲烷化分廠工藝介紹甲烷化分廠工藝介紹大唐能源化工能源能源化工化工 1.6 1.6丹麥丹麥topsoetopsoe公司

32、甲烷化工藝公司甲烷化工藝tremptremp工藝工藝 循環(huán)壓縮機(jī)循環(huán)壓縮機(jī)甲烷化分廠工藝介紹甲烷化分廠工藝介紹大唐能源化工能源能源化工化工甲烷化分廠工藝介紹甲烷化分廠工藝介紹2.12.1原料氣規(guī)格原料氣規(guī)格流量流量421599 nm3/h421599 nm3/h溫度溫度37c37c壓力壓力3.3 mpa(a)3.3 mpa(a)組成組成cocococo2 2n n2 2+ar+aro2o2h2h2ch4ch4c c2 2+ +合計合計含量含量v%v%17.89617.896 1.5151.5150.3380.3380.4120.41260.77860.77818.85618.8560.2050

33、.205100.00100.00992. 226242226242222hchcococohchcocohm模數(shù)：模數(shù)：（二）甲烷化生產(chǎn)處理能力（二）甲烷化生產(chǎn)處理能力(以一期工程計以一期工程計)大唐能源化工能源能源化工化工 在碎煤加壓氣化爐反應(yīng)過程中內(nèi)，用于制氣的原料煤中有部分成分未完全分解，隨煤氣夾帶出來，在冷卻和洗滌過程中生成廢水。酚回收主要作用：回收廢水中的有用物質(zhì)；減小廢水處理系統(tǒng)負(fù)荷。六、環(huán)境工程分廠工藝介紹六、環(huán)境工程分廠工藝介紹（一） 酚氨回收工藝概述大唐能源化工能源能源化工化工環(huán)境工程分廠工藝介紹環(huán)境工程分廠工藝介紹化二院改進(jìn)前萃取工藝流程示意圖大唐能源化工能源能源化工化工環(huán)境工程分廠工藝介紹環(huán)境工程分廠工藝介紹 對總酚和氨氮的脫除率較低，廢水中cod含量高，廢水生化性較差； 水塔側(cè)線帶液，溶劑消耗量較大； 系統(tǒng)加堿量較大，同時增加廢水含鹽量，后系統(tǒng)處理難度大。 化二院老工藝存在的問題大唐能源化工能源能源化工化