煤制氫裝置工藝設(shè)計(jì)分析說(shuō)明書(shū)模板

1、浙江 X X X X X X 有限公司培訓(xùn)教材煤制氫裝置工藝說(shuō)明書(shū)O O 年九月技術(shù)資料專(zhuān)業(yè)分享第一章 概 述設(shè)計(jì)原則本裝置設(shè)計(jì)以無(wú)煙煤、 蒸汽、空氣為主要原料生產(chǎn)水煤氣， 然后 經(jīng)過(guò)一系列的凈化變換處理生產(chǎn)工業(yè)氫氣；生產(chǎn)規(guī)模： 30000Nm/h工業(yè)氫氣。本裝置采用成熟、 可靠、 先進(jìn)的技術(shù)方案， 合理利用能源， 降低 能耗， 節(jié)省投資。認(rèn)真貫徹國(guó)家關(guān)于環(huán)境保護(hù)和勞動(dòng)法的法規(guī)和要求， 認(rèn)真貫徹 “安全第一、 預(yù)防為主”的指導(dǎo)思想，對(duì)生產(chǎn)中易燃易爆、有毒有害 的物質(zhì)設(shè)置必要的防范措施，三廢排放要符合國(guó)家現(xiàn)行的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)。采用 DCS 集散型控制系統(tǒng)。裝置概況及特點(diǎn)裝置概況本裝置技術(shù)采用固定

2、床煤氣發(fā)生爐制氣、 濕法脫硫、全低溫變換、 變壓吸附VPSA 脫碳和（ PSA 提純氫氣的工藝技術(shù)路線， 其中的變壓 吸附脫碳和提氫技術(shù)采 用上海華西化工科技有限公司的專(zhuān)有技術(shù)。本裝置由原料煤儲(chǔ)運(yùn)工序、 固定床煤氣發(fā)生爐制水煤氣工序、 水 煤氣脫硫工序、水煤氣壓縮工序、全低溫變換工序、變換氣脫硫工序、 變壓吸附脫碳和提氫工序、造氣和脫硫循環(huán)水處理工序以及余熱回收等部分組成。裝置組成原料煤儲(chǔ)運(yùn)造氣氣柜水煤氣脫硫水煤氣壓縮全低溫變換- 變換氣脫硫 - 變壓吸附脫碳- 變壓吸附提氫生產(chǎn)規(guī)模制氫裝置的生產(chǎn)規(guī)模為 30000Nm/h ，其中 0.6MPa 產(chǎn)品氫 7000 Nrr/h , 1.3 MPa

3、 產(chǎn)品氫 23000 Nm 3/h 。裝置的操作彈性為 30 110% 年生產(chǎn)時(shí)數(shù) 為 8000 小時(shí)。物料平衡簡(jiǎn)圖本裝置的界區(qū)自原料煤庫(kù)出來(lái)的第一條輸煤皮帶的下料開(kāi)始， 至 產(chǎn)品氫出口的最后一個(gè)閥門(mén)為止。界外界外ACO2 .T J VPSA、折.1U-i 明t ? i6MPa1.3MPaa VPSA；K用i說(shuō)碳注：以上所有虛線框內(nèi)的單元均屬于本裝置的界區(qū)Tn佩包沐VP SA M怩純裝置特點(diǎn):本裝置選用國(guó)內(nèi)研制成功的新型催化劑和先進(jìn)的工藝流程及設(shè) 備，能有效的降低生產(chǎn)成本和能耗，提高了裝置運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性。煤儲(chǔ)運(yùn)裝置的特點(diǎn)貯煤方式：本裝置以干煤棚貯煤與露天堆場(chǎng)貯煤相結(jié)合，其中干煤棚可貯煤約5000

4、噸，可供氣化裝置連續(xù)運(yùn)行約10天，再考慮露天堆場(chǎng)的貯煤量，總貯煤量可供運(yùn)行15天左右。同時(shí)干煤棚的半封閉結(jié)構(gòu)有利于 空氣流通，其內(nèi) 部的倒運(yùn)設(shè)備連續(xù)的運(yùn)行操作均大大降低了煤堆自燃發(fā)生的可能性。運(yùn)煤系統(tǒng)及篩分設(shè)備:輸煤系統(tǒng)采用單路輸送氣化用煤；系統(tǒng)采用集中操作方式，同時(shí)在控制室顯示。系統(tǒng)的主要設(shè)備 之間采用聯(lián)鎖 方式控制，逆流開(kāi)車(chē)，順流停車(chē)。也可切換為單機(jī)操作， 在系統(tǒng)線路上設(shè)置判斷故 障保護(hù)裝置。各調(diào)設(shè)備兼有就地手動(dòng)開(kāi)關(guān)， 以便單機(jī)調(diào)試。式輸送機(jī)沿線每隔40米安裝一組有能復(fù)位的雙向拉繩開(kāi)關(guān)，置于帶式輸送機(jī)沿運(yùn)行通道內(nèi)側(cè)的適當(dāng)位置。當(dāng)帶式輸送機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，操作人員可在帶式輸送機(jī)的任何部位拉動(dòng)拉繩

5、開(kāi)關(guān)，切斷電源使設(shè)備停車(chē)；此外當(dāng)發(fā)出開(kāi)車(chē)信號(hào)后，如現(xiàn)場(chǎng)不允許開(kāi)車(chē)，也可以拉動(dòng)拉繩開(kāi)關(guān)，制止起動(dòng)，避免發(fā)生設(shè)備和人身事故。運(yùn)煤系統(tǒng)的帶式輸送機(jī)選用Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)與DCY型硬齒面圓錐圓柱減速機(jī)配合的驅(qū)動(dòng)裝置，優(yōu)點(diǎn)為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大，強(qiáng)度高， 且維修時(shí)更換 零部件方便。煤的計(jì)量通過(guò)在帶式輸送機(jī)上安裝的電子皮帶秤來(lái)完成， 便于正常生產(chǎn)時(shí)成本等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)和核算。在煤棧橋中轉(zhuǎn)站的篩分樓頂面設(shè)置了除塵系統(tǒng)，既改善了現(xiàn)場(chǎng) 的操作環(huán)境， 排放氣質(zhì)量也達(dá)到了環(huán)保要求。2.5.2 造氣裝置的特點(diǎn)2.8 米的固定床間 氫氣的要求。2.521 造氣爐爐型：根據(jù)用氣量、制氫成本等因素，本裝置選擇 $歇煤氣爐。 9

6、 臺(tái)爐子（ 8 開(kāi) 1 備）可滿(mǎn)足生產(chǎn)30000NmVh 2.5.2.2 造氣流程的選用：制氣工藝流程等同于一般煤化工企業(yè)造氣流程， 九臺(tái) $ 2800 造氣爐以四爐為一組，中間位置的 5# 爐可切換并入任何一個(gè)爐組。每個(gè)爐組共用一臺(tái)風(fēng)機(jī)、一臺(tái)煤氣顯熱回收器（熱管式鍋爐） ，水煤氣經(jīng)由顯熱回收器、煤氣總管和洗氣塔進(jìn)入氣柜； 共三臺(tái)空氣鼓風(fēng)機(jī)，可 相互切換替用；共兩組油泵站，每爐組配置一套；原料自煤庫(kù)、篩分 裝置由輸送帶 送至 四樓， 經(jīng)輸送帶皮帶秤計(jì)量后入各爐的料倉(cāng)， 由各爐的加煤機(jī)加入爐中；氣柜采用容積一萬(wàn)方的三節(jié)鐘罩式的濕式氣柜，三節(jié)鐘罩全升起時(shí)氣柜靜壓約 400mm 水柱。為提高入爐蒸汽

7、的分解率， 降低蒸汽和煤消耗， 所有入爐蒸汽均 采用過(guò)熱蒸汽， 蒸汽的過(guò)熱熱源來(lái)自煤氣本身的熱量。2.5.2.3 造氣三位一體DCS 綜合控制系統(tǒng)的應(yīng)用造氣工序采用先進(jìn)的三位一體DCS 綜合控制系統(tǒng)：采用“機(jī)電一體化自動(dòng)加煤技術(shù)”，每天可減少因人工加煤造成的單爐停爐時(shí)間約 60 分鐘，既增加了造氣爐的有效制氣時(shí)間又減 少或避免了造氣爐的顯熱損失， 使造氣生產(chǎn)的安全得到了保證； 同時(shí)應(yīng)用自動(dòng)加煤后可使造氣生產(chǎn)中每個(gè)循環(huán)減少純吹風(fēng)時(shí)間約 3 秒鐘左右，這既能節(jié)煤，又能增加產(chǎn)氣量。另外機(jī)電一體化自動(dòng)加煤改人 工集中大量加煤（ 1200kg 左右）為每個(gè)循環(huán)下吹階段少量加煤（每 次 75kg 左右）

8、,這樣使煤燃燒更充分， 灰渣的殘?zhí)苛看蠓陆担?降低了煤耗。采用造氣生產(chǎn)綜合優(yōu)化控制技術(shù)， 實(shí)現(xiàn)煤造氣生產(chǎn)過(guò)程的程序控制、閥位檢測(cè)和報(bào)警連鎖，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加煤的炭層高度和加煤量控制， 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)下灰及爐盤(pán)轉(zhuǎn)速和下灰量的控制， 實(shí)現(xiàn)吹風(fēng)時(shí)間及上、 下吹制氣時(shí)間和入爐蒸汽流量及蒸汽分解率的優(yōu)化控制， 實(shí)現(xiàn)水夾套及汽包液位自動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)鼓風(fēng)機(jī)和油壓系統(tǒng)的管理、 報(bào)警和聯(lián)鎖，最終達(dá)到煤造氣整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、低耗和安全，確保了造氣爐況的 優(yōu)化與穩(wěn)定，降低了單位產(chǎn)品的煤耗，節(jié)能效果明顯。采用完善可靠的油壓控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)油壓控制閥門(mén)的快速切換，延長(zhǎng)了有效的制氣時(shí)間，提高了單爐的產(chǎn)氣量。2.524 加煤方式的選

9、擇造氣原料煤的輸送采用皮帶自動(dòng)輸送，上煤輸送中轉(zhuǎn)站設(shè)置篩分裝置，確保造實(shí)現(xiàn)造氣煤倉(cāng)加煤的自動(dòng)化。 考慮同時(shí)設(shè)計(jì)了人工吊碳加煤裝置， 確保在自動(dòng)化加煤裝置出現(xiàn)故障時(shí)能實(shí)現(xiàn)制氣過(guò)程的連續(xù)穩(wěn)定。2.5.2.5 造氣裝置安全設(shè)施設(shè)計(jì)技術(shù)的綜合利用造氣裝置最大的危險(xiǎn)是系統(tǒng)中氧含量高。 系統(tǒng)工作時(shí)處于正壓壓縮機(jī)抽負(fù)。防氧和行過(guò)風(fēng)過(guò)閥下防設(shè)計(jì)了油壓安全聯(lián)鎖的吹,排除了因設(shè)備故障造成氧高的安全隱患。造氣裝置采用安全可靠、性能穩(wěn)定的液壓驅(qū)動(dòng)閥門(mén)，主要液壓閥都采用閥門(mén)閥位監(jiān)測(cè)裝置，同時(shí)油壓系統(tǒng)采用油壓和油位報(bào)警裝操作吹風(fēng)氣回收閥都液位連鎖停爐保造氣除塵器各排灰口油壓圓盤(pán)閥設(shè)計(jì)為手控油壓閥控制，位置在一樓，防止出灰

10、時(shí)因聯(lián)絡(luò)出錯(cuò)而發(fā)生誤操作。與共用煤氣總管相連的煤氣總閥和與共用吹風(fēng)氣總管相連的采用雙閥，保證安全和維修時(shí)切斷的方便。造氣水夾套給水汽包和煤氣顯熱回收器給水汽包還設(shè)置過(guò)低護(hù)措施，確保鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行的本質(zhì)安全。氣柜設(shè)置高度高低位報(bào)警裝置，并設(shè)計(jì)高位自動(dòng)放空裝置，防止氣柜過(guò)高冒儀表形 式上選用三選二儀表，最大限度地提高氣柜運(yùn)行時(shí)的安全系數(shù)。在裝置的相應(yīng)部位設(shè)置了安全閥、防爆板、置換放空管等安全裝置元件。2.526 造氣裝置附屬設(shè)備的選用上行煤氣除塵器：采用高效鑄鐵除塵器，利用精確鑄造的旋渦結(jié)構(gòu)保證旋風(fēng)分離的 氣體速度，改分離和沉降。顯熱回收器在造氣水煤氣顯熱回收器結(jié)構(gòu)形式的選擇上，采用 RLG 型組合

11、式1/3 ? 1/4, 系統(tǒng)熱管表面滲入鎳鉻合金， 大耐高煤氣洗滌冷卻水耗量。水煤氣氣柜煤氣氣柜的作用主要是儲(chǔ)存煤氣，考慮到造氣工序造氣爐的間歇特性和投資、煤氣氣柜采用 1 個(gè) 10000m 3 規(guī)格的直升直降式濕式氣柜。余熱回收裝置的特點(diǎn)本裝置采用一套三廢混燃爐余熱回收系統(tǒng)。 三廢混燃爐不僅回收造氣吹風(fēng)氣中約 9% 可燃組分的化學(xué)熱及物理顯熱（ 250 C） 、變壓吸附提氫裝置解析氣中約 50% 可燃組分的化學(xué)熱，還燃燒掉約含14% 殘C 量的造氣爐所產(chǎn)生的全部爐渣（造氣爐渣與含C 約 75% 的無(wú)煙粉煤末以 2: 1 的比例進(jìn)行配比，制成熱值約為 2900kcal/kg 的混合料在三廢爐底

12、進(jìn)行燃燒），真正做到對(duì)造氣廢物的 “榨盡吃干”，同時(shí)生產(chǎn)出 2.5MPa? G 280 C 的過(guò)熱蒸汽約 40t/h , 除能滿(mǎn)足整個(gè)煤制氫裝置 的用汽需求，多余的蒸汽還能輸送給外界的蒸汽總管， 經(jīng)濟(jì)效益顯著； 同時(shí)避免了吹風(fēng)氣、提氫解析氣、造氣灰渣直接外排對(duì)環(huán)境的污染， 環(huán)保效果顯著。三廢流化混燃爐是第三代造氣吹風(fēng)氣回收裝置， 和第二代吹風(fēng)氣回收裝置相比有很大的優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：安全性能高：三廢流化混燃爐是以造氣爐渣（或煤）為點(diǎn)火源，爐內(nèi)始終長(zhǎng)明火，爆炸的因素已排除，徹底改變了造氣吹風(fēng)氣回收運(yùn)行的不安全狀態(tài)，克服了造氣吹風(fēng)氣回收的爆炸現(xiàn)象。一爐多用、減少投資、便于管理：綜合煤化工企業(yè)

13、，一臺(tái)三廢流化混燃爐就能達(dá)到全廠蒸汽自給。從三廢混燃爐底出來(lái)的爐渣含C 量?jī)H為3% 灰分含量占97%,一天所產(chǎn)生的爐渣量有 70 多噸，可送水泥廠、磚瓦廠做建材；三廢 混燃爐爐頂出來(lái)的高溫?zé)煔饨M分主要是 CO、 M 及 H2O 氣，另外含有少量的 SQ 及夾帶的粉塵，煙氣經(jīng)鍋爐裝置回收熱量后，由布袋除塵 器除塵（除塵效率可達(dá) 99% ） ,再送動(dòng)力站脫硫，達(dá)標(biāo)后排放，解決 了造氣生產(chǎn)廢氣、廢渣、廢灰綜合治理的難題，保護(hù)了環(huán)境，治理了 現(xiàn)場(chǎng)。同時(shí)還可將制氫等生產(chǎn)過(guò)程中其它工序的低熱值廢氣一起處理 掉，實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益的最佳配置。燃燒系統(tǒng)阻力低、不積灰、提高造氣吹風(fēng)效率。三廢流化混燃爐是隔離

14、燃燒，集中分離，集中熱量回收，根本不存在鍋爐排管的磨損和冷熱不均產(chǎn)生應(yīng)力而導(dǎo)致設(shè)備損壞的問(wèn)題， 因此三廢流化混燃爐運(yùn)行周期較長(zhǎng)， 生產(chǎn)穩(wěn)定性突出，節(jié)能效果明顯。脫硫裝置的特點(diǎn)流程的優(yōu)化因脫硫系統(tǒng)是粗煤氣初步凈化的過(guò)程，系統(tǒng)中含有大量的煤灰及 焦油、硫磺、富鹽等多種雜質(zhì)，為確保煤制氫裝置的長(zhǎng)周期連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，脫硫系統(tǒng)采用兩套雙塔串聯(lián)流程裝置， 正常作業(yè)方式為并聯(lián)運(yùn) 行，單套裝置的設(shè)計(jì)負(fù)荷按總負(fù)荷的 75% 設(shè)計(jì)；開(kāi)雙塔時(shí)可脫高硫，開(kāi)單塔可脫低硫，這樣既可以有計(jì)劃的按作業(yè)周期的長(zhǎng)短安排每套裝 置的檢修和系統(tǒng)清理， 又可以提高整個(gè)裝置的操作彈性。 由于設(shè)計(jì)中采用了雙塔串聯(lián)流程， 可以脫除用高硫煤制取

15、的水煤氣H 2S 至設(shè)計(jì)指標(biāo)，使該裝置對(duì)煤種的適應(yīng)性較強(qiáng)，另外圖硫煤與低硫煤之間存在一定的差價(jià)，可以節(jié)約原料成本，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。2.542 PDS 600 脫硫的工藝特點(diǎn)脫硫原理：氣體中的 HS 溶于脫硫液后，首先與脫硫液中的堿反應(yīng)H2S + Na 2CO = NaHS + NaHCQ在催化劑作用下，生成的 NaHS 又與溶液中的氧發(fā)生氧化析硫反應(yīng)，生成單質(zhì)硫和碳酸鈉。 在脫硫塔內(nèi)由于煤氣中氧含量不足， 溶液中生成的單質(zhì)硫是不多的，所以當(dāng)溶液吸收了足量的 H2S 后，溶液就失去了繼續(xù)吸收的能力。再生原理：為恢復(fù)溶液吸收 HzS 的能力，就必須對(duì)溶液進(jìn)行再生， 再生過(guò)程主 要發(fā)生氧化析硫反

16、應(yīng)： NaHS + NaHCO 3 = S + Na 2CO + H 2 。同時(shí)，由于氣（空氣）液相的相對(duì)劇烈運(yùn)動(dòng)，使析出的單質(zhì)硫相互凝 聚，并隨上升氣流浮出， 離開(kāi)循環(huán)脫硫液，從而使脫硫液雙重新具有 吸收 HzS 的能力。催化原理：在脫硫過(guò)程中 PDS-600 催化劑最本質(zhì)的作用是將氣體或液體中 的氧迅速地結(jié)合在催化劑分子上，同時(shí)又迅速地促使結(jié)合的氧與液體 中的硫氫化鈉反應(yīng)，使化合態(tài)的硫轉(zhuǎn)化成單質(zhì)硫。 由于催化劑的這一作用，大大降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能， 從而極大地加快了化學(xué)反應(yīng)速度。脫硫效率高：本工藝采用以純堿為堿源的 PDS-600 脫硫方法，可將煤氣是的 HzS 脫除至100mg/m i

17、 以下，脫除率大于 97% PDS- 600 脫硫工藝再生過(guò)程中生成的硫泡沫采用連續(xù)熔硫?qū)＠夹g(shù)實(shí)現(xiàn)硫磺的回收。 煤氣脫硫裝置將 HzS 轉(zhuǎn)化成副產(chǎn)品硫磺，既滿(mǎn)足了環(huán)保要求，又可用做生產(chǎn)硫 酸的原料。脫硫及再生速度快該催化劑不僅對(duì)脫硫過(guò)程與再生過(guò)程均有催化作用，而且可以比 傳統(tǒng)的 ADA 栲膠、 KCA 等催化劑快1000 倍以上的速率將液相中的硫氫酸根氧化成硫氫酸根氧化成單質(zhì)硫， 從而使液相中的硫化氫對(duì)氣相的分壓值大幅下降，進(jìn)而大幅度增加煤氣中的 H 2S 溶解于液相中的速率，實(shí)現(xiàn)其高效脫除煤氣中硫化氫的目的， 同時(shí)，該催化劑對(duì)脫硫液所接觸的設(shè)備、管道均具有明顯的緩腐蝕作用。脫硫塔采用新型的

18、聚丙烯格柵填料，格柵填料板片之間距離較大，空隙高，氣體和固體有固定的走向，板間通道分布均勻，板間距 的設(shè)計(jì)底部板間距離較大，隨著氣流的上升，板間距逐漸減小。下塔底部氣體進(jìn)口 HzS 濃度高，吸收推動(dòng)力大，板間距大，析出硫泡沫多， 塔不易堵塞；氣體出口 HzS 濃度低，吸收推動(dòng)力小，板間距小，傳質(zhì) 面積大，傳質(zhì)效率高，保證了氣體凈化的同時(shí)，塔阻力較小，析出硫?qū)I(yè)知識(shí)編輯整理以設(shè)計(jì)較高的泡沫多，塔不易堵塞。格柵填料不易持液，允許較昌的液泛速度，可空塔氣速， 同樣生產(chǎn)能力的條件下， 設(shè)備尺寸較小，節(jié) 省投資。采用目前最先進(jìn)的連續(xù)熔硫?qū)＠夹g(shù)。變換裝置的特點(diǎn)采用技術(shù)成熟的全低溫變換工藝流程， 依據(jù)變換

19、工藝參數(shù)的 要求，設(shè)置四段變換，出口 CO 的指標(biāo)控制在0.8% 以下，該工藝流程具有工藝設(shè)備體積小、 CO 變換率高、蒸汽消耗量低等優(yōu)點(diǎn)。在循環(huán)熱水回路的最佳位置排污和加入軟水飽和塔出來(lái)的熱水在整個(gè)熱水循環(huán)回路中溫度最低，總固體含量 最高，熱水循環(huán)回路的排污由此引出， 可減少系統(tǒng)熱損失，同時(shí)降低循環(huán)水的固體雜質(zhì)，有利于減少設(shè)備腐蝕和保護(hù)觸媒。 飽和塔消耗的軟水由軟水總管分流下來(lái)， 加入到飽和塔熱水出口管的排污管接口之 后進(jìn)入熱水塔的熱水管上， 可降低熱水塔的入口水溫， 從而有效地提高了熱水塔的熱回收效果。采用兩級(jí)循環(huán)水熱量回收流程，有效地降低了蒸汽的消耗循環(huán)熱水從熱水塔開(kāi)始，依次經(jīng)過(guò)一水加、

20、調(diào)溫水加逐級(jí)提高水 溫，回收 CO 變換反應(yīng)熱量，最后卷入飽和塔轉(zhuǎn)化為 CO 變換所需要的 蒸汽。工藝計(jì)算表明，該流程飽和塔出口的汽氣比R值達(dá)到0.18左右，占總汽氣比的 31.6% ，從而有效地降低了 CO 變換所需的工藝蒸 汽用量。采用增濕器段間噴化水冷激，降低一段、二段出口變換氣的 溫度，進(jìn)一步降低蒸汽消耗。 通過(guò)噴水冷激回收的蒸汽其汽氣比達(dá)到 0.26 左右，占總汽氣比的，每小時(shí)減少蒸汽9 噸左右，大大降低了外供蒸汽的用量，外供蒸汽其汽氣比僅為 0.13 左右，占總汽氣比的 22.8% 。油分離爐過(guò)濾工藝很好地保護(hù)了 CO 變換觸媒更換 CO 變換觸媒不僅耗用購(gòu)買(mǎi)觸媒的資金，更重要的是

21、耽誤裝置 的生產(chǎn)時(shí)間，所以保護(hù)好觸媒，使觸媒長(zhǎng)期處于高活性狀態(tài)， 延長(zhǎng)觸媒使用壽命具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益。 本裝置中采用油分離爐過(guò)濾工藝徹底清除了從煤氣和蒸汽帶進(jìn)觸媒層的各種鹽類(lèi)、 膠體和固體微粒對(duì)觸媒表面活性中心的污染與覆蓋， 能夠十分有力的保證觸媒長(zhǎng)期保持最佳的催化活性，這是直接從氮肥廠引進(jìn)的 co 變換觸媒最佳保護(hù)工藝。為提高裝置操作的可靠性，確保裝置長(zhǎng)周期安全運(yùn)行，宜選 用成熟可靠的抗 毒、耐硫低變催化劑。變脫、精脫裝置的特點(diǎn)變換后的流程增加了變脫、干法脫硫裝置，裝置出口變脫氣中H 2S降至0.1ppm 以下，脫碳放空氣中的H2s遠(yuǎn)低于國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，利于環(huán)保。變脫工序在傳統(tǒng)工藝流程的基礎(chǔ)上

22、增加了閃蒸裝置，一方面回收 了溶解在脫硫液里面的有效氣體（ CO 和 “），“的產(chǎn)率可提高 0.5% ，降低了制氫成本；另一方面降低了氧化再生槽頂部解析氣中的可燃有 毒介質(zhì)的濃度，改善了操作環(huán)境，利于裝置的安全運(yùn)行。變壓吸附裝置的特點(diǎn)采用 PSA 凈化技術(shù)，簡(jiǎn)化了制氫裝置流程，提高了氫氣的質(zhì)量， 降低了裝置的 能耗。本裝置采用 10 2 5VPSA 工藝流程，即：裝置的 10 個(gè)吸附塔 中有兩個(gè)吸附塔始終處于同時(shí)進(jìn)料吸附的狀態(tài)。 其吸附和再生工藝過(guò)程由吸附、連續(xù)5 次均壓降壓、逆放、抽真空、連續(xù) 5 次均壓升壓和產(chǎn)品氣升壓等步驟組成。本方案較傳統(tǒng)流程多一次均壓過(guò)程，可更有效地回收產(chǎn)品氫氣，提高

23、了產(chǎn)品氫回收率（可達(dá)98% ）。變壓吸附工藝過(guò)程采用 DCS 控制系統(tǒng)，具有運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、操作可 靠的特點(diǎn)。并且具有在事故狀態(tài)下， 能自動(dòng)或手動(dòng)由十床操作切換到 九、八、七、六、五床操作 的功能。PSA程序控制閥是變壓吸附裝置的關(guān)鍵設(shè)備。本裝置選用華西公司的專(zhuān)利產(chǎn)品一一氣動(dòng)程控閥， 該閥具有體積小，重量輕，運(yùn)行準(zhǔn)確、 平穩(wěn)， 開(kāi)關(guān)速度快 （小于 2 秒） ， 開(kāi)啟速度可調(diào)、 閥門(mén)密封性能好（ ANSI 六級(jí)） ，壽命長(zhǎng)（ 100 萬(wàn)次），自帶閥位顯示等特點(diǎn)。造氣脫硫循環(huán)水裝置的特點(diǎn)流程設(shè)計(jì)特點(diǎn)：由于造氣循環(huán)水與脫硫循環(huán)水水質(zhì)不同， 造氣及脫硫循環(huán)水分開(kāi)設(shè)置， 自成體系；每套系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)，滿(mǎn)足了

24、環(huán)保要求，同時(shí)減 小了全廠污水處理系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。造氣循環(huán)水與脫硫循環(huán)水均設(shè)置了加藥裝置，消除水中的各種雜質(zhì)，并適當(dāng)補(bǔ)水，以滿(mǎn)足對(duì)水質(zhì)的基本要求。主要設(shè)備冷卻塔設(shè)計(jì)中選用 WGP 無(wú)填料噴霧冷卻塔，該種類(lèi)型的冷卻塔采用分散冷卻理論，即在大幅降低塔系統(tǒng)阻力、 提高風(fēng)量的情況下，將水在較低的壓力下噴射成霧狀，與軸流風(fēng)機(jī)抽吸的冷風(fēng)在極大的表面下進(jìn)行 充分（較長(zhǎng)時(shí)間）的熱交換，極大地提高了冷卻塔的冷卻能力。因 WGPL 無(wú)填料噴霧冷卻塔無(wú)填料的存在，不存在填料堵塞情況，塔體載荷大大減小，如采用混凝土結(jié)構(gòu)，則不需更多支撐梁，可節(jié)約土建投資。斜管澄清器造氣循環(huán)水處理系統(tǒng)采用的固液分離設(shè)備選用組合式斜管澄清 器

25、，該設(shè)備主要運(yùn)用淺池沉淀理論， 利用斜板間距，迅速縮短沉淀時(shí)間，達(dá)到快速固液分離的效果。主要特點(diǎn)表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：采用組合設(shè)計(jì)，利于靈活分布，合理利用土地?？伸`活設(shè)計(jì)設(shè)備備用率，啟、停、檢修方便。現(xiàn)計(jì)算機(jī)程序配置氣力提升裝置，取代傳統(tǒng)的泥漿泵，操作維護(hù)簡(jiǎn)單，可實(shí)控制。比傳統(tǒng)的輻射式沉淀池出泥泥漿濃度大，可節(jié)省濃縮面積。第二章工藝原理及生產(chǎn)流程簡(jiǎn)述煤儲(chǔ)運(yùn)工序任務(wù)：為制氣工序輸送合格的原料煤。工藝流程：當(dāng)造氣爐上部的煤倉(cāng)需要上煤時(shí)，由電動(dòng)抓斗橋式起重機(jī)將煤卸 入下煤斗，經(jīng)往復(fù)式給煤機(jī)、 1#帶式輸送機(jī)、 2# 帶式輸送機(jī)、 3# 帶式 輸送機(jī)輸送至篩分樓。 在篩分樓內(nèi)，經(jīng)振動(dòng)篩篩分，合格料( 1

26、3mm 直接進(jìn)入 4# 帶式輸送機(jī)，不合格料(v13mm 進(jìn)入粉煤貯斗，由轉(zhuǎn)運(yùn) 車(chē)送至三廢爐作為燃料用煤。進(jìn)入4# 帶式輸送機(jī)的合格塊煤，通過(guò)計(jì)量皮帶機(jī)計(jì)量后送入5# 帶式輸送機(jī)， 5# 帶式輸送機(jī)通過(guò)卸料車(chē)送 入造氣爐上部的煤倉(cāng)，保證輸煤系統(tǒng)的正常運(yùn)行。造氣工序任務(wù)與工藝原理：任務(wù)： 采用固定層間歇式常壓氣化法，以塊煤為原料，在高 溫下，交替與空氣和過(guò)熱蒸汽進(jìn)行氣化反應(yīng)， 制得合格的水煤氣供后工序連續(xù)生產(chǎn)的需要。工藝原理采用空氣和過(guò)熱蒸汽交替與灼熱的炭層進(jìn)行反應(yīng)， 以制得合格的水煤氣，同時(shí)保持了爐子的自熱平衡，使生產(chǎn)得以連續(xù)進(jìn)行。用空氣吹風(fēng)蓄熱時(shí)，發(fā)生下列反應(yīng)：C + O 2 = CQ +Q

27、 (1)2C + O 2 = 2CO +Q (.2.).2CO + O 2 = 2CO 2 +CO + C = 2CO-Q(4)吹風(fēng)的目的是為了提高爐溫，高，增加了二氧化碳的還原反應(yīng)，所以，生產(chǎn)中用提高空氣流速，二氧化碳還原反應(yīng)的進(jìn)行。用蒸汽制氣時(shí)，發(fā)生下列反應(yīng)：在反應(yīng)過(guò)程中，由于爐溫的逐漸提見(jiàn)反應(yīng)式 (4) ，對(duì)主反應(yīng)進(jìn)行不利。采用強(qiáng)風(fēng)短吹來(lái)縮短接觸時(shí)間， 抑制C + H 2O = CO + H 2-Q (.5.).-QC + 2H 2O = CO 2 + 2H 2(6)C + CO 2 = 2CO-QCO + H 2O = CO 2 + H 2 +Q (8)C + 2H 2 = CH 4

28、+Q (.9.).以蒸汽為氣化劑的目的是為了得到氫氣和一氧化碳。 因此， 就必 須提高反應(yīng)溫度，并增加反應(yīng)接觸時(shí)間，使二氧化碳充分還原成一氧化碳，以提高有效氣體成分。煤氣發(fā)生爐原料層的區(qū)分和各層次的作用煤氣發(fā)生爐內(nèi)燃料層自上而下可分為干燥層、干餾層、還原層、 氧化層、灰渣層五個(gè)區(qū)域。其中氧化層和還原層是煤氣爐氣化反應(yīng)的 主要原料層，常稱(chēng)為氣化層，是工藝操作的主要控制部位。干燥層加入的原料煤由于下層高溫燃料和爐壁的輻射熱以及下面的高溫 氣流的導(dǎo)熱， 使煤的水份蒸發(fā)形成干燥。干餾層干燥層的下面溫度高，在高溫條件下煤發(fā)生分解，放出烴類(lèi)氣體(揮發(fā)份 ) ，煤的本身逐漸碳化。還原層空氣是從下面進(jìn)入炭層的

29、， 在還原層下面的氧化層已含有各種氣體成分， 并積蓄了大量的熱量，而在這個(gè)區(qū)層更主要的是進(jìn)行CO 的還原反應(yīng)以及水蒸汽的分解。氧化層 從下在來(lái)的空氣與碳反應(yīng)， 生成碳的氧化物，因?yàn)檠趸俣容^快，其厚度比還原層厚，此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，熱量被積蓄在炭層中?；以鼘友趸瘜拥南旅嫒慷际腔以鼘?， 沒(méi)有化學(xué)反應(yīng)發(fā)生， 起著預(yù)熱和 均勻分布自爐底 進(jìn)入的氣化劑及保護(hù)爐算的作用。工藝流程簡(jiǎn)述風(fēng)空氣閥、 吹風(fēng)固定床間歇?dú)饣に囀窃谟?jì)算機(jī)程序控制下通過(guò)周期性的開(kāi)關(guān)吹煙囪閥、上行和下行蒸汽閥、化的目的。 ? 其 ?主要工上行和下行煤氣閥來(lái)實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程切換，？達(dá)到煤氣? 藝 ? 過(guò)程 ? 分為階段和蒸汽制氣兩個(gè)階段組成

30、。但? 吹風(fēng)蓄熱為了節(jié)約原料，保證水煤氣質(zhì)量， 正常操作和安全生產(chǎn)， 還必須包括一些輔助階段，故制造水煤氣工作循環(huán)由六個(gè)階段組成：吹風(fēng)階段由于煤的氣化是吸熱反應(yīng)， 所以煤制氣的第一過(guò)程是將煤加熱到 能夠進(jìn)行氣化反應(yīng)的溫度以上。 具體工藝過(guò)程是將空氣 （通常稱(chēng)為吹風(fēng)空氣）通過(guò)離心鼓風(fēng)機(jī)升壓到 25kPa 左右，經(jīng)過(guò)空氣管路從爐底加 入爐內(nèi)，空氣經(jīng)過(guò)爐篦的分布作用自下而上穿過(guò)灰渣層進(jìn)入氧化層， 空氣中的氧氣與氧化層中的碳元素迅速反應(yīng)生成 CQ, 同時(shí)放出大量的熱量將炭層和氮?dú)饧訜岬?1000 C 以上。氣體在向上流動(dòng)中又先后將熱量帶到還原層、 干餾層和干燥層。 將熱量傳給爐內(nèi)炭層后， 氣體 （此后

31、稱(chēng)為吹風(fēng)氣）溫度降到 250 ? 300 C 左右離開(kāi)炭層，在爐內(nèi)上部 空間分離出大的塵粒后，從煤氣爐上部出口經(jīng)上行煤氣管道進(jìn)入旋風(fēng) 除塵器，在離心力的作用下分離出90% 以上的粉塵后，送吹風(fēng)氣余熱回收鍋爐與VPSA 解析氣一起進(jìn)行二次燃燒，產(chǎn)生的熱量生產(chǎn)蒸汽， 燃燒煙氣經(jīng)布袋除塵后送動(dòng)力站脫硫系統(tǒng)。 在制水煤氣條件下吹風(fēng)時(shí)間通常占間歇制氣循環(huán)周期的 25% 左右。在吹內(nèi)階段結(jié)束時(shí)，工藝要 求氣化層溫度要提高到氣化用煤的 T2 即軟化點(diǎn)溫度，固定床氣化爐進(jìn)入制氣階段。蒸汽吹凈階段：通過(guò)計(jì)算機(jī)程序控制操作油壓系統(tǒng)關(guān)閉入爐空氣的吹風(fēng)閥， 同時(shí) 打開(kāi)上吹蒸汽閥和吹風(fēng)氣回收閥（或煙囪閥） ，這樣由造氣

32、夾套鍋爐和熱管鍋爐備產(chǎn)的飽和蒸汽通過(guò)熱管鍋爐的過(guò)熱段過(guò)熱到220 C左右，與吹風(fēng)氣余熱回收工序三廢混燃爐產(chǎn)生的過(guò)熱蒸汽混合、緩沖后，由爐底進(jìn)入煤氣爐將爐內(nèi)及管道內(nèi)的殘余吹風(fēng)氣吹出， 送三廢爐燃燒或由煙囪直接放空（在三廢爐故障條件下） ，以免這部分吹風(fēng)氣在下一階段混入水煤氣系統(tǒng)，以保證水煤氣質(zhì)量。一次上吹制氣階段：一次上吹制氣階段已經(jīng)在蒸汽吹凈階段后， 上吹蒸汽閥繼續(xù)保持打開(kāi)， 同時(shí)關(guān)閉吹風(fēng)氣回收閥（或煙囪閥） ，打開(kāi)上行煤氣閥。蒸汽通過(guò)爐篦和灰渣層進(jìn)入氣化層， 同時(shí)蒸汽溫度也上升到與炭層相同的溫度時(shí)，水蒸汽與熾熱的碳元素進(jìn)行水煤氣反應(yīng)： fQ+C= CQ+ 乩生成的水煤氣從煤氣爐上部的上行煤氣

33、總管出來(lái)經(jīng)旋風(fēng)分離器除去粉 塵后，進(jìn)入蒸汽過(guò)熱器和熱管式顯熱回收器移出熱量，將溫度降至WORD完美格式135 C左右送洗氣塔，煤氣進(jìn)入洗氣塔后與塔頂噴淋下來(lái)的冷卻水逆流接觸，在洗掉煤氣中的粉塵的同時(shí)將煤氣溫度降到常溫后經(jīng)管道進(jìn)入氣柜，這是主要的制氣階段。由于蒸汽與炭層的水煤氣反應(yīng)的進(jìn)行和氣流上升的移熱作用，下部氣化層溫度逐漸下降，上部氣化層、干 儲(chǔ)層、干燥層溫度不斷上升，致使出爐煤氣溫度也將大副上升而帶出 大量的熱量。為減少煤氣帶出的熱量，制氣工藝轉(zhuǎn)入后面的下吹制氣階段。234下吹制氣階段：下吹制氣階段關(guān)閉上吹蒸汽閥和上行煤氣閥，同時(shí)打開(kāi)下吹蒸汽閥和下行煤氣閥，過(guò)熱蒸汽從爐子上部入爐，在氣化層

34、生成的水煤氣從煤氣下部出來(lái)，下行煤氣經(jīng)下行除塵器除去粉塵后經(jīng)熱管式顯熱回收器回收熱量后，經(jīng)洗氣塔除塵降溫后進(jìn)入氣柜。下吹制氣階段實(shí)際上就是利用上部料層積蓄的熱量制氣，以穩(wěn)定氣化層的位置，避免火層上移，使氣化均勻。通過(guò)上行和下行兩個(gè)過(guò)程的制氣，氣化層溫度已降到700 C左右，水煤氣反應(yīng)速率也大為降低，制氣工藝轉(zhuǎn)入二次上吹階段。二次上吹制氣階段：二次上吹工藝過(guò)程的作用是通過(guò)爐底蒸汽在一個(gè)周期內(nèi)第二次上吹，吹凈爐底的煤氣，以免在工藝轉(zhuǎn)入吹風(fēng)階段時(shí)，空氣在爐底與水煤氣相遇產(chǎn)生爆炸。二次上吹的時(shí)間很短，通常只有一個(gè)循環(huán)周期的 6%左右。空氣吹凈階段：關(guān)閉上、下吹蒸汽閥及下行煤氣閥，打開(kāi)空氣吹風(fēng)閥及上行煤

35、氣閥，空氣從爐底進(jìn)入爐內(nèi)，將爐內(nèi)及管道內(nèi)殘存的煤氣吹入水煤氣系 統(tǒng)，以免水煤氣隨吹風(fēng)氣一起 損失掉。主要設(shè)備位號(hào)設(shè)備名稱(chēng)規(guī)格型號(hào)數(shù)量K-31201A/B/C 3F-31201A ? 19S-31203A ? 19S-31202A ? 19S-31201/042E-31201/2空氣鼓風(fēng)機(jī)煤氣發(fā)生爐旋風(fēng)集塵器下行集塵器總管集塵器余熱鍋爐式）D600 28鼓風(fēng)機(jī) 2800 H = 9530 2400 X 9800 1600 X 4300 1800 X 2000 2600 X 14230 （熱管過(guò)熱段1000 X2500 F =450m 2800m 2C-31201/2 =96只噴頭2V- 3120

36、1 ? 5/V -31212 =3.4m 39V-31206/16 4.5m 32V- 31224洗氣塔? 15 夾套汽包高位汽包氣柜322591C-31203/4氣柜進(jìn)/出口洗氣塔4+1 = 49 只噴頭 2S-31205/6靜電除焦器飽和段1000 X3500 F = 3400 X 14900，共 12X 1400 X2927 V 1600X3200 V = 2800 X 13800，共 12X 6000X 12000 立式3吹風(fēng)氣回收工序任務(wù)利用吹風(fēng)氣、爐渣、粉煤和提氫解析氣燃燒所放出的熱量，供余 熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽 供外工序使用。工作原理三廢混燃爐以造氣爐渣和粉煤的混合物（或粉煤）為點(diǎn)火源

37、，回收造氣吹風(fēng)氣、變壓吸附提氫解析氣進(jìn)行燃燒，燃燒所放出的熱量供余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽。因爐內(nèi)始終有明火，燃燒溫度高且有2%的氧過(guò)剩，故而不具備爆炸條件，使本工序得以長(zhǎng)周期安全運(yùn)行。工藝流程簡(jiǎn)述采用三廢混燃爐裝置，以造氣爐渣或煤為點(diǎn)火源。來(lái)自VPSA氫提純裝置的排放解析氣，經(jīng)過(guò)水封穩(wěn)壓和分液后進(jìn)入燃燒器中，與經(jīng)過(guò)空氣預(yù)熱器預(yù)熱后的空氣混合燃燒，同時(shí)在高溫下點(diǎn)燃高溫吹風(fēng)氣中的可燃部分。與此同時(shí)造氣爐生產(chǎn)的爐渣經(jīng)破碎機(jī)破碎后與煤儲(chǔ)運(yùn)裝置篩選下來(lái)的粉煤按一定的比例進(jìn)行混合，通過(guò)皮帶輸送機(jī)、斗式提升機(jī)及螺旋輸煤機(jī)將混合料輸送到三廢爐中充分燃燒。經(jīng)過(guò)燃燒后生成的960 C左右高溫?zé)煔馊フ羝^(guò)熱器，與余熱鍋爐產(chǎn)

38、生的飽和蒸汽進(jìn)行初步換熱，使蒸汽過(guò)熱，過(guò)熱后的蒸汽送造氣和變換工序，換熱后的高溫?zé)煔鈩t送余熱鍋爐生產(chǎn)2.5MPa的蒸汽，然后依次送鍋爐給水預(yù)熱器預(yù)熱鍋爐給水，送空氣預(yù)熱器使空氣預(yù)熱。經(jīng)過(guò)空氣預(yù)熱器后的煙氣溫度已降至160 C左右，最后進(jìn)入布袋除塵器將煙氣中的含塵濃度降至50mg/Nri i以下，由引風(fēng)機(jī)送動(dòng)力站脫硫后統(tǒng)一達(dá)標(biāo)排放。3.4主要設(shè)備位 號(hào)數(shù)量V-313011V-313021設(shè)備名自動(dòng)水封安全水封水封 500X 3200 2400 X5180 2600 X 4500V-313031三廢混燃爐 6520 X10X 20000蒸汽過(guò)熱器11111E-31302E-31303E-31304

39、S-31302余熱鍋爐省煤器空氣預(yù)熱器組合式除塵器K-31301A/B 2K-31302A/B2K-31303A/B 2V-31314A/B 高）S-3130111400 X 7240 X 19230器醐3VB3次風(fēng)機(jī)次風(fēng)機(jī)引風(fēng)機(jī)除氧器氣水分離器布袋除塵器1多級(jí)鍋爐給水泵=40噸/小時(shí)，P= 2.5MPa=40噸/小時(shí)，P= 2.5MPa=42噸/小時(shí)，P= 2.5MPa空氣溫度：30120 C 5520 X10X 198009 268D9 1916DJLY75S30 23D7600 X5300 （總長(zhǎng)X總 2400 X5180JDMC340- 2 X4,DG 46 50 X 7P-31302

40、A/B24水煤氣脫硫工序任務(wù)本工序的任務(wù)是脫除水煤氣中的硫化氫，使其含量不超過(guò)150mg/Nm ，并做好脫硫液的再生和硫的回收工作。工作原理421 脫硫原理H2S + Na 2CO = NaHS + NaHCQ水煤氣中的硫化氫與脫硫貧液接觸后，被脫硫貧液溶解吸收。4.2.2 再生原理NaHS + NaHCO = S + Na 2CQ + H 2O硫化氫在溶液中產(chǎn)生離解，成為硫氫根離子，硫氫根離子在催化 劑的作用下被氧化劑氧化， 使單質(zhì)硫從溶液中析出并分離出來(lái)， 從而 使脫硫液獲得再生，得以循環(huán)使用。工藝流程簡(jiǎn)述水煤氣流程來(lái)自氣柜的水煤氣經(jīng)過(guò)電捕焦油器（靜電除焦器） ，除去焦油后，經(jīng)羅茨鼓風(fēng)機(jī)將

41、其升壓后進(jìn)入冷卻塔，被冷卻至30? 35C。然后水煤氣從 1# 脫硫塔下部進(jìn)入脫硫塔， 與塔頂噴淋在填料表面的脫硫液逆流接觸， 水煤氣中的 HzS 被脫硫液吸收。脫除H2S 的水煤氣經(jīng)塔頂出 來(lái)后，再進(jìn)入2#脫硫塔進(jìn)一步脫除水煤氣中的H2S 后，依次去清洗塔、靜電除焦器后，去水煤氣壓縮工序。脫硫液流程吸收了 HzS 的脫硫液從塔底流出來(lái)，通過(guò)富液泵將其送入自吸式 空氣噴射再生器，同時(shí)利用自動(dòng)吸入的空氣對(duì)脫硫液進(jìn)行再生， 空氣隨脫硫富液從噴射器尾管出來(lái)，自下而上與脫硫富液再次逆流接觸， 使溶液中的硫化物、硫氫化物氧化為單質(zhì)硫， 并被上行的空氣帶到再生槽上部液面形成硫泡沫， 被氧化再生后的溶液 （

42、脫硫貧液）從再生槽底部，利用靜壓差流入貧液槽， 經(jīng)貧液泵抽出再打入脫硫塔循環(huán)使用。脫硫富液氧化再生過(guò)程中產(chǎn)生的硫磺泡沫， 利用位差從再生槽溢流堰自動(dòng)流入硫泡沫槽， 硫泡沫經(jīng)泡沫泵送入熔硫裝置。 在得到硫磺產(chǎn)品的同時(shí)，分離出來(lái)的脫硫液，回流到脫硫液中，以減少脫硫劑（純堿）和催化劑的損失并維持脫硫系統(tǒng)的水平衡。 系統(tǒng)損耗的脫硫液由地下槽通過(guò)離心泵補(bǔ)充到氧化再生槽和貧液槽。主要設(shè)備位號(hào)設(shè)備名稱(chēng)數(shù)量（臺(tái)）規(guī)格技術(shù)性K-31401A ? C 羅茨風(fēng)機(jī)3ZR7 580AQ=495.5m/min P=49kPa 3K-31402硫化用羅茨機(jī)RRG 350Q=185.7m i/min P=39.2kPa1專(zhuān)業(yè)

43、知識(shí)編輯整理P-31401A ? E 富液泵H=50m5P-31402A ? E 貧液泵H=50m5C-31401A/B 冷卻塔73 只 Q=3.5m3/h 2C-31402A/B 第一脫硫塔 填料，6X 2= 12m2IJ200-150-400Q=400IJ200-150-450Q=4003/h2800 X212507層噴頭，共3800 X 29365聚丙烯格柵C-31403A/B第二脫硫塔填料，6X 3= 18m2C-31404A/B 清洗塔73 只 Q=3.5m3/h2 3800 X 38865聚丙烯格柵V-31402A/B 只空氣噴射器V-31403A/B1oomV-31401A/B1

44、35mV-31407ACX-31402A/B氧化再生槽2貧液槽2帶壓富液槽2連續(xù)熔硫釜電除焦器2800 X241407 層噴頭，共6800/ 8400 X 8830配置 24 5000 X5576V= 5000 X7450V= 1000/ 1100 X 3657 6000 X 12000電場(chǎng)5水煤氣壓縮工序任務(wù)將脫硫工序來(lái)的水煤氣加壓到1.7MPa,送變換工序。工藝流程簡(jiǎn)述脫硫工序來(lái)的水煤氣經(jīng)I級(jí)吸氣緩沖分離器后，進(jìn)入壓縮機(jī)I級(jí)缸，被壓縮后出來(lái)，依次經(jīng)I級(jí)排氣緩沖器、I級(jí)冷卻器、口級(jí)吸氣 緩沖分離器進(jìn)入壓縮機(jī)口級(jí)缸。同樣，在經(jīng)過(guò)三次壓縮后，經(jīng)川級(jí)分離器后，送入變換工序。壓縮機(jī)一、三級(jí)壓縮后有返

45、回一級(jí)入口的近路管，并且每一級(jí)壓縮后都裝有安全閥，以保護(hù)壓縮機(jī)的安全運(yùn)行。壓縮在正常運(yùn)行時(shí)的注意點(diǎn)壓縮機(jī)屬帶壓運(yùn)轉(zhuǎn)部件，一有異常，應(yīng)及時(shí)診斷，迅速處理，以免引起重大事故，釀成重大損失。防超壓：各級(jí)壓力應(yīng)控制在工藝指標(biāo)范圍內(nèi)。防超溫：如各級(jí)氣體溫度過(guò)高，會(huì)使氣缸內(nèi)潤(rùn)滑油焦化，結(jié)死氣缸、氣閥、損壞氣缸及排氣閥，故應(yīng)防范缸套斷水。成爆炸性氣體，應(yīng)(3)防負(fù)壓：一進(jìn)壓力過(guò)低抽負(fù)壓，會(huì)使空氣吸入煤氣系統(tǒng)，形嚴(yán)加防范，一旦發(fā)現(xiàn)，應(yīng)緊急停車(chē)。（ 4 ）防斷油：氣缸、滑道一旦斷油，會(huì)引起活塞斷裂，滑道拉毛。故生產(chǎn)中，嚴(yán)禁斷油運(yùn)轉(zhuǎn)。（ 5 ）防帶液：各級(jí)緩沖器、油水分離器及一進(jìn)油水分離器若不及時(shí)排污，會(huì)使液體帶

46、入壓縮機(jī)氣缸， 形成“液擊”現(xiàn)象，損壞壓縮機(jī)。一旦發(fā)生應(yīng)及時(shí)處理，防止事故。（ 6 ）電機(jī)防超載：壓差太大或各級(jí)壓力超標(biāo)，會(huì)引起壓縮機(jī)電流 超標(biāo)，燒壞電機(jī)。一旦發(fā)現(xiàn)電機(jī)超溫發(fā)燙，應(yīng)及時(shí)降壓，或打部分回 路，防止故事發(fā)生。6 全低溫變換工序任務(wù)來(lái)自壓縮工序半水煤氣中的一氧化碳，在高溫、加壓條件下，借 助于催化劑的催化作用，與水蒸汽進(jìn)行變換反應(yīng)，生成二氧化碳和氫 氣，制得合格的變換氣。系統(tǒng)中設(shè)有若干換熱設(shè)備， 以合理利用反應(yīng)熱和充分回收余熱，降低能耗。工作原理變換的主要反應(yīng)是在催化劑存在與一定溫度條件下， 氣體中的一氧化碳與水蒸汽發(fā)生反應(yīng)，生成氫氣和二氧化碳，反應(yīng)方程式如下：催化劑CO + H 2

47、O= = = CO + H 2 + Q （熱量）該反應(yīng)是一個(gè)可逆的放熱反應(yīng)，在催化劑的條件下，過(guò)量的水蒸 汽和適當(dāng)?shù)偷臏囟龋ū仨殱M(mǎn)足催化劑活性溫度要求） 交有利于將更多的 CC 轉(zhuǎn)化成耳。但多耗蒸汽會(huì)增加生產(chǎn)成本，因此，需考慮催化劑最佳活性溫度、最高耐受溫度、 CO 變換率、蒸汽消耗等多種因素，才能確定出最經(jīng)濟(jì)合理的流程。工藝流程簡(jiǎn)述氣體流程：自水煤氣壓縮機(jī)來(lái)的水煤氣經(jīng)煤氣冷卻器冷卻,初步除去水煤氣中夾帶的油水，再進(jìn)入油分離爐分離掉其中的微量油污、 膠體后進(jìn)入飽和熱水塔的上段（即飽和塔），在塔內(nèi)自下而上與自上而下的循環(huán) 熱水逆流接觸，將熱水中的熱量轉(zhuǎn)化為煤氣中的飽和水蒸汽， 飽和后的煤氣再添加

48、適量過(guò)熱蒸汽消除飽和水煤氣中夾帶的霧狀水汽， 然后進(jìn)入熱交換器與三段變換爐出口的變換氣換熱，溫度升至 210 C 左右，再經(jīng)過(guò)電加熱器（僅在開(kāi)工時(shí)使用）后進(jìn)入一段變換爐，自上而 下在抗氧化劑和 催化劑的作用下脫除氧并發(fā)生變換反應(yīng)，溫度升到 373 C 左右出變換爐一段，進(jìn)入第 一增濕器補(bǔ)充純水和部分蒸汽后， 增加了蒸汽含量，同時(shí)一段變換氣溫度降低至200 C 左右，然后進(jìn)入二段低變反應(yīng)滬繼續(xù)進(jìn)行變換反應(yīng)，即在回相催化劑作用下將CO 和水蒸汽反應(yīng)生成 Hz和CO的過(guò)程，變換氣溫度升到 326 C左右；二段低變反應(yīng)氣再次經(jīng)第二增濕器補(bǔ)充純水和部分蒸汽后，同理增加了蒸WORD完美格式汽含量，同時(shí)變換

49、氣溫度降低至 200 C左右，再進(jìn)入三段低變反應(yīng)爐 繼續(xù)變換反應(yīng), 三段出口的變換反應(yīng)氣進(jìn)入熱交換器預(yù)熱一段入口的水煤氣，然后再進(jìn)入調(diào)溫水加熱器預(yù)熱熱水塔出口的循環(huán)熱水，使本身溫度降低至185 C左右后再進(jìn)入四段低變反應(yīng)爐繼續(xù)變換反應(yīng)，出四段變換反應(yīng)爐的變換氣依次經(jīng)過(guò)一水加熱器、飽和熱水塔下段（即熱水塔）、脫鹽水預(yù)熱器、變換氣水冷卻器將變換氣溫度降至40 C左右并分離出其中的水份，然后進(jìn)入后續(xù)的變脫工序。 632蒸汽流程由蒸汽總管來(lái)的過(guò)熱蒸汽（2.OMPa,250 C）經(jīng)蒸汽汽水分離器分離出冷凝水, 一部分加入混合器與進(jìn)變換爐的水煤氣混合補(bǔ)充反應(yīng)需要的蒸汽，一部分加入到變換爐段間補(bǔ)充反應(yīng)需要的

50、蒸汽，蒸汽隨煤氣進(jìn)入變換爐作為CO變換反應(yīng)物參與其變換反應(yīng)。 6.3.3熱水流程循環(huán)熱水在熱水塔內(nèi)自上而下與變換氣逆流接觸，將變換氣中的熱量吸收到熱水中。循環(huán)熱水泵將熱水從熱水塔抽出加壓后，先后經(jīng)過(guò)一水加熱器和調(diào)溫水加熱器將CO變換反應(yīng)的反應(yīng)熱逐一回收到循環(huán)熱水之中后，經(jīng)過(guò)飽和塔頂部噴淋器將熱水噴到填料表面，熱水流到飽和塔底部溫度降至92 C左右，補(bǔ)充軟水后經(jīng)液封槽進(jìn)入熱水塔又開(kāi)始新一輪回收反應(yīng)熱的循環(huán)。飽和塔底的排污水送油分離爐下端洗滌煤氣后排放（送造氣循環(huán)水系統(tǒng)循環(huán)利用）。主要設(shè)備位號(hào)設(shè)備名稱(chēng)規(guī)格及其附件材料數(shù)且MC-31601飽和熱水塔DN2800 H = 36500上段飽和段，內(nèi)裝規(guī)整

51、填料4.5m321填料：不 銹鋼1S-31601油分離爐下段啾%0W!50料7m上裝除油齊L下裝絲網(wǎng)除霧器Q345 R1S-31502蒸汽汽水分 離器DN1200 H =5450內(nèi)裝不銹鋼鮑爾環(huán)填料X 3R 321 81V-31601混合器38 X 12600 X 6850,不銹鋼鮑爾環(huán)填料 38 X38X 115CrM oR1V-31602增濕器2200 X 14150 （一段）鮑爾環(huán)填料 38 X38X 13211E-31605熱交換器 1400 X9100 , F=780m 2321/3041E31604A/B電加熱器 （夕卜/內(nèi)）1200 X 8405,直桿式電熱管， 每根 10kw,

52、共 80 根，N=800kwQ345R2E-31602變換氣水冷 器 1300 X 9050,F=480m 2321/3041E-31603一水加熱器 1300 X9250,F=568m 23041E-31601煤氣冷卻器2 1000 X5850,F = 187mQ345R/201E-31607調(diào)溫水加熱 器 900 X 5200,F=100m 2321/3041E-31606脫鹽水預(yù)熱 器 1300/ 1800 X13250,F=383m 2321/3041P-31601a/b循環(huán)熱水泵IH100R 65 250 流量 100 m3/ hH = 50m電機(jī)37kw2P-31602a/b冷激泵

53、DL12 25 X8 流量 12.5 m 3/ h H =200m電機(jī)18.5k2P-31603a/b補(bǔ)水泵DL12 25 X8 流量 12.5 m 3/ h H =200mw 電機(jī)18.5w2R-31601低變爐3600 X 27350,四段催化劑，自上而下觸媒層高度：2300/1600/1900/300015CrMoR耐火 磚17變換氣脫硫工序7.1變脫工序7.1.1任務(wù)水煤氣在經(jīng)過(guò)高溫變換后，氣體中原來(lái)含有的有機(jī)硫組分在催化劑的作用下轉(zhuǎn)化為H2S,故而增設(shè)變脫工序，以脫除變換氣中的H2s成份，為后工序制備合格的原料氣。.2工作原理變換氣中的硫化氫與脫硫貧液接觸后，被脫硫貧液溶解吸收。硫化

54、氫在溶液中產(chǎn)生離解，成為硫氫根離子，硫氫根離子在催化劑的作 用下被氧化劑氧化，使單質(zhì) 硫從溶液中析出并分離出來(lái)，從而使脫硫 液獲得再生，得以循環(huán)使用。.3工藝流程簡(jiǎn)述來(lái)自變換工序的變換氣先經(jīng)塔前分離器分離油水后進(jìn)入變脫塔與噴淋而下的脫硫液逆流接觸，變換氣中的HS被脫硫液吸收后從塔頂引出經(jīng)塔后分離器分離脫硫液后，送往干法脫硫塔（精脫工序）脫硫。吸收了 H2s的富液從塔底排出，經(jīng)液位調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)減壓至 0.45MPa后送入閃蒸 槽，閃蒸汽送入壓縮一入進(jìn)口回收利用，0.45MPa的脫硫富液帶壓進(jìn)入氧化再生槽，與同時(shí)從槽頂噴射器中吸入的空氣自上而下并流氧化再生，由氧化再生槽上部引出的貧液經(jīng)液位調(diào)節(jié)器后進(jìn)

55、入貧液槽，由變脫泵打入變脫塔循環(huán)使用。再生過(guò)程中生成的硫磺顆粒被吸入的空氣浮懸于槽頂擴(kuò)大部分，溢流至硫泡沫槽，由硫泡沫泵送往熔硫釜回收硫磺（熔硫釜與水煤氣脫硫工序共用）。系統(tǒng)損耗的脫硫液由溶液制備槽通過(guò)離心泵補(bǔ)充到貧液槽。.4主要設(shè)備位號(hào)能P-31701A ? CH=215mC-31701 50 X50 XC-31702 50 X50 XS-3170118.5m 3V-31701填料50 X 50V-31704A/B只空氣噴射器V-31702A/B2V-31705S-31702設(shè)備名稱(chēng) 數(shù)量變脫貧液泵3第一變脫塔,6X 2= 12m第二變脫塔,6X 3= 18m塔前分離器1閃蒸槽X1.5，高度

56、 2m氧化再生槽2貧液槽硫泡沫槽塔后分離器規(guī)格技術(shù)性（臺(tái)）DF280-43 X 53600 X 291651 3600 X 386651 2200X5950 2000 X 10841Q=280m聚丙烯鮑爾環(huán)填料聚丙烯鮑爾環(huán)填料X 16聚丙烯鮑爾環(huán)1 6000/ 7400 X8100配置184500 X 5576 3000 X 46502200 X 5950=8om=28m7.2干法精脫硫任務(wù)取合格的原料脫除變脫氣中的硫化物（有機(jī)硫和無(wú)機(jī)硫）成份，為后續(xù)工序制722工作原理利用硫化物與脫硫劑Fe2Q反應(yīng)的原理除去變脫氣中的硫化物Fe?C3 + H 2S = Fe 2s3 + H 2QFe2Q +

57、 3H 2s = 2FeS + 3 出 0 + S 7.2.3工藝流程自變脫工段來(lái)的含有機(jī)硫的變脫氣進(jìn)入油水分離器分離油水后，進(jìn)入干法脫硫塔中脫硫，塔頂出口的氣體經(jīng)分離器分離油水后送往變壓吸附工序。隨著運(yùn)行時(shí)間延長(zhǎng)，脫硫劑吸收的硫越來(lái)越多， 脫硫劑 的含硫量增加較快。當(dāng)一個(gè)塔的出口氣體含硫量與進(jìn)口接近時(shí)， 表示 該塔脫硫劑已達(dá)飽和，應(yīng)將其與系統(tǒng)斷開(kāi)，需更換脫硫劑。7.2.4主要設(shè)備位號(hào) 設(shè)備名稱(chēng) 數(shù)量（臺(tái)）S-31703精脫入口油分1C-31703 1# 精脫硫塔4.8 X 2= 9.6m （77.2m 3） 1規(guī)格 2200 X 6700 3200 X 19400 3200 X 19400技

58、術(shù)性能=19.5m 3Fe 2QFe 2Q干脫,干脫,C-31704 2# 精脫硫塔4.8 X 2= 9.6m （77.2m 3） 1 8 變壓吸附工序脫碳流程（VPSA任務(wù)本崗位的任務(wù)是采用（PSA技術(shù)將變換來(lái)變換氣中CQ等雜質(zhì)脫除，控制合理 的循環(huán)時(shí)間、真空度及氣量，降低氣耗、電耗，脫除二 氧化碳，制備合格的產(chǎn)品氣。 8.1.2工作原理采用PSA工藝，利用吸附劑對(duì)氣體中各組分的吸附容量隨著壓力的變化而呈現(xiàn)差異的特性，在吸附劑選擇吸附的條件下，加壓吸附除去CQ、N、CH、CQ等雜質(zhì)組份，減壓脫附這些雜質(zhì)，使吸附劑得到 再生，循環(huán)操 作，達(dá)到連續(xù)制取產(chǎn)品氣的目的。工藝流程簡(jiǎn)述VPSA兌碳裝置總

59、共由10臺(tái)吸附塔組成，其中2臺(tái)總是處于吸附 狀態(tài)，吸附塔 的工作過(guò)程包括吸附、均壓、逆放、真空、升壓等過(guò)程，具體描述如下：吸附過(guò)程：變換原料氣（精脫氣）變換工序來(lái)，然后再自塔底進(jìn)入10臺(tái)吸附塔中正處于吸附狀態(tài)的吸附塔（同時(shí)有2臺(tái)處于吸附狀態(tài)）內(nèi)。在多種專(zhuān)用吸附劑的選擇吸附下，其中的N2、CH、CQ、CQ被吸附下來(lái)，未被吸附的H?等作為最終產(chǎn)品從塔頂流出去后工序，專(zhuān)業(yè)知識(shí)編輯整理WORD完美格式變換氣脫碳控制CO含量小于3%變換氣脫碳后經(jīng)壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)穩(wěn)壓后去CPSA氫 提純工序。當(dāng)被吸附雜質(zhì)的傳質(zhì)區(qū)前沿（稱(chēng)為吸附前沿）到達(dá)床層出口預(yù)留段時(shí)，關(guān)掉該吸附塔的原料氣進(jìn)料閥和產(chǎn)品氣出口閥，停止吸附。吸附

60、床開(kāi)始轉(zhuǎn)入再生過(guò)程。均壓降壓過(guò)程：這是在吸附過(guò)程結(jié)束后，順著吸附方向?qū)⑺?nèi)的較高的壓力的氫氣放入其它已完成再生的較低壓力吸附塔的過(guò)程，該過(guò)程不僅是降壓過(guò)程， 更是回收床層死空間氫氣的過(guò)程，本流程共包括5次均壓降壓過(guò)程，以保證氫氣的充分回收。逆放過(guò)程：這是在均壓降壓過(guò)程結(jié)束后，逆著吸附方向進(jìn)行減壓， 使被吸附的雜質(zhì)減壓解吸出來(lái)的過(guò)程。真空過(guò)程：這是在逆放過(guò)程結(jié)束后，逆著吸附方向?qū)ξ剿檎婵眨M(jìn)一步降低壓力，使被吸附的雜質(zhì)完全解析出來(lái)的過(guò)程。均壓升壓過(guò)程：在真空再生過(guò)程完成后，用來(lái)自其它吸附塔的較高壓力的氫氣對(duì)該吸附塔進(jìn)行升壓的過(guò)程。這一過(guò)程與均壓降壓過(guò)程相對(duì)應(yīng)，不僅是升壓過(guò)程，而且更是回收其它