煤制油天然氣制氫裝置項(xiàng)目概述

1、煤制油天然氣制氫裝置項(xiàng)目概述一、簡(jiǎn)介神華煤制油天然氣制氫裝置為搬遷項(xiàng)目，主要利用巴陵 石化洞庭氮肥廠日產(chǎn) 1100 噸合成氨裝置中的脫硫造氣、中 低變和脫碳工序的設(shè)備、管道以及鋼結(jié)構(gòu)等，新增PSA制氫工序。巴陵石化洞庭氮肥廠合成氨裝置是七十年代初從美國 凱洛格公司引進(jìn)的、 以石腦油為原料日產(chǎn) 850噸合成氨的“氣 改油”裝置。為了擴(kuò)大生產(chǎn)能力與降低能耗，先后在1988年、 1996 年對(duì)合成氨裝置進(jìn)行了兩次改造，最終達(dá)到日產(chǎn) 1100 噸合成氨的生產(chǎn)能力。 2004 年裝置停車。原巴陵石化洞庭氮肥廠天然氣制氫，絕大部分設(shè)備為從 國外引進(jìn)的設(shè)備。本次神華煤制油天然氣制氫裝置為巴陵石 化洞庭氮肥廠

2、天然氣制氫整體搬遷。 設(shè)備型式包括： 轉(zhuǎn)化爐、 塔、換熱器、反應(yīng)器、廢熱鍋爐、罐、分離器、儲(chǔ)槽、過濾 器、離心式壓縮機(jī)、 往復(fù)式壓縮機(jī)、 螺桿式壓縮機(jī)、 離心泵、 隔膜泵、天車等。機(jī)泵驅(qū)動(dòng)方式主要以蒸汽透平、水力透平為主，輔以電機(jī)二 、工藝流程簡(jiǎn)述來自界區(qū)的天然氣經(jīng)天然氣過濾器（0101-LM ）除塵后，進(jìn)入原料氣壓縮吸入罐（ 116-F ）分離掉其中的液體，分為 兩股，一股作為燃料氣與來自PSA制氫工序的尾氣在燃料氣混合器（0103-FM）混合后去對(duì)流段預(yù)熱；一股作為原料天 然氣，配入來自脫碳工序的返氫氣后，進(jìn)入原料氣壓縮機(jī)（0102-J ）壓縮至4.2MPaA在對(duì)流段預(yù)熱至 400 C,依

3、次 進(jìn)入加氫轉(zhuǎn)化器（101-D ）、氧化鋅脫硫槽（108-DA/B）脫硫， 使天然氣中的硫含量降低至 0.1ppm 以下。脫硫后的天然氣 按 3.5 的水碳比配入工藝蒸汽，混合氣經(jīng)一段轉(zhuǎn)化爐對(duì)流段 的混合氣盤管預(yù)熱到510 C后進(jìn)入一段轉(zhuǎn)化爐輻射段轉(zhuǎn)化管，在鎳觸媒的作用下進(jìn)行蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)生成氫氣和一氧化 碳。轉(zhuǎn)化反應(yīng)需要的熱量靠一段轉(zhuǎn)化爐輻射段燃燒燃料天然 氣提供。一段爐出口的轉(zhuǎn)化氣溫度約813 C,甲烷含量約9.7 % （干基），經(jīng)輸氣管（107-D）進(jìn)入二段轉(zhuǎn)化爐（103-D）, 二段轉(zhuǎn)化爐僅作為通道使用，在二段爐水夾套的作用下， 段轉(zhuǎn)化氣的溫度降低到約 789C,在第一廢熱鍋爐（101-

4、CA/B） 和第二廢熱鍋爐（102-C）中回收熱量后，溫度降低至約370 C 去變換工序。轉(zhuǎn)化氣進(jìn)入高變爐 （104-DA） ，高變換爐中裝填了鐵系的高溫變換觸媒，在高溫變換觸媒中發(fā)生變換反應(yīng)，大部分一 氧化碳與蒸汽反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣，離開高溫變換爐的 工藝氣中一氧化碳含量降低到約2.2%（干基）。為使變換反應(yīng)更接近平衡，高溫變換爐出口氣依次經(jīng)過高變廢熱鍋爐（103-C）和高變氣鍋爐給水預(yù)熱器（0108-CM）回收熱量后，在約210230 C進(jìn)入裝有銅觸媒的小低變 （104-DB1）進(jìn)一步 發(fā)生變換反應(yīng)，從小低變出來的變換氣經(jīng)過高變爐出氣鍋爐 給水預(yù)熱器（106-C）回收熱量后，進(jìn)入到低變

5、爐（104-DB） 進(jìn)一步發(fā)生變換反應(yīng)，低變換爐出口的一氧化碳含量降低到 0.24%（干基），送往脫碳工序來自低變換爐（104-DB）出口的低變氣分為兩股，一股 依次去供蒸汽噴射的冷凝液鍋爐（1104-C）、CQ再生塔氣體再沸器（1105-C ）回收熱量后，溫度降至130C ;另一股去低變爐出氣鍋爐給水預(yù)熱器（1106-CM）回收熱量后，溫度降 至約130 C；兩股回收熱量后的低變氣匯合后進(jìn)入回流液再 沸器（1160-C）進(jìn)一步回收熱量，溫度進(jìn)一步降低至約 121 C, 在變換氣分離罐（ 102-F ）中將冷凝液分離下來，變換氣進(jìn) 入CQ吸收塔（1101-E），在吸收塔中與熱鉀堿溶液逆流接觸，

6、 分兩段完成二氧化碳的吸收。熱鉀堿溶液是含有活化劑的碳 酸鉀溶液，吸收二氧化碳后的熱鉀堿溶液（富液）經(jīng)水力透 平（1107-JHT）回收能量后，進(jìn)入 CQ再生塔（1102-E）上部， 水力透平回收的動(dòng)力用于提供半貧液泵 （1107-JA） 運(yùn)轉(zhuǎn)所需 的動(dòng)力。在 CQ2 再生塔上段，經(jīng)閃蒸、蒸汽汽提，富液中溶 解的 CQ2 被部分再生出來，形成半貧液。大部分半貧液被抽 出，在半貧液閃蒸槽（1107-F ）中減壓后，通過半貧液泵送 回到 CQ2 吸收塔下段的頂部循環(huán)使用。半貧液閃蒸氣通過半 貧液閃蒸槽噴射器（1107-L ）與引射蒸汽一道回到CQ再生塔上段的底部，引射蒸汽由 1104-C 產(chǎn)生。未

7、被抽出的半貧 液在 CQ2 再生塔的下段進(jìn)一步再生，成為貧液，在貧液鍋爐 給水預(yù)熱器(1107-C)中回收熱量后，溫度約 70 C，經(jīng)貧液泵(1110-JA/C )加壓送至 CQ吸收塔上段循環(huán)使用。 CQ再 生塔中再生出來的二氧化碳經(jīng)塔頂部洗滌段洗滌后， 再經(jīng) CO2 冷卻器(1109-C, 1110-C )冷卻約40 C，而后在 CQ再生塔 回流罐( 1103-F )分離掉冷凝液后， CO2 氣在高處放空。出CO2 再 生 塔 回 流 罐 工 藝 冷 凝 液 由 CO2 再 生 塔 回 流 泵 (1108-J/JA )打回再生塔頂洗滌冷卻CQ,多余的冷凝液排至污水處理場(chǎng)。變換氣分離罐中分離下

8、來的工藝?yán)淠航?jīng)工藝?yán)淠罕? 109-J/JA )加壓，與汽提后的工藝?yán)淠涸诠に嚻崂淠?液換熱器(130-CA/CB)中換熱后進(jìn)入工藝?yán)淠浩崴?103-E )的頂部。汽提蒸汽自工藝?yán)淠浩崴撞窟M(jìn)入，將工藝?yán)淠褐腥芙獾奈⒘堪?、二氧化碳和醇汽提出來，用作工藝蒸汽。汽提后的工藝?yán)淠航?jīng)過汽提冷凝液鍋爐給水換熱器(131-C )進(jìn)一步回收熱量，并經(jīng)工藝?yán)淠核淦?0105-CM)冷卻后送出界區(qū)，開車或操作不正常時(shí)電導(dǎo)率 超標(biāo)的工藝?yán)淠喝ノ鬯幚砉に嚉庠谖账?101-E ）脫碳后，經(jīng)凈化氣水冷器（0106-CM冷卻，CO2吸收塔出氣分離器（1113-F ）分離脫液，至U PSA變壓吸 附提純后，尾氣用 PSA裝置尾氣壓縮機(jī) 0115-J （ 0110-J ） 送去一段爐作燃料， 產(chǎn)品氫用 PSA 裝置 H2 壓縮機(jī)（0110-J/JA ）送出界區(qū)。三、 裝置設(shè)備新增、改造說明3.1 神華煤制油天然氣制氫裝置，設(shè)計(jì)共有靜設(shè)備 78臺(tái)（套） , 其中工業(yè)爐 1 套；換熱器 （ 含廢熱鍋爐 ）26 臺(tái)；塔3 臺(tái)，容器、槽類等設(shè)備 48 臺(tái)（套）。3.1.1 裝置 78 臺(tái)靜設(shè)備中，利舊部分： 42 臺(tái)。新增部分24臺(tái)：0101 - LM天然氣過濾器，0102 -LM空氣過濾器，01