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

2、：16.516.5萬噸萬噸/ /年年 石腦油：石腦油：5.75.7萬噸萬噸/ /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

3、 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組、一套活塞式氮壓機 組、儀表空壓機組以及和機組相配套的輔機、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 空壓機組空壓機組預冷系統(tǒng)預冷系統(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)

4、氧氮產(chǎn)品氧氮產(chǎn)品 膨脹機膨脹機 增壓機增壓機 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)流進入上塔。經(jīng)上塔進一步精餾后，在上塔底部獲得 液氧，并經(jīng)液氧泵壓縮后進入高壓板式換熱器，復熱后出冷 箱，進入氧氣管網(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，復熱后出冷箱，進入氮氣管網(wǎng)。 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 蒸汽 空冷塔 膨脹機 空壓機 下塔 上塔 增效塔 主冷 壓力氮氣去壓縮機 分子篩 高壓氧氣 污氮氣去水冷塔 粗氬氣

5、 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

6、 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

7、 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)

8、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，在燃燒區(qū)燃燒一部分煤，為吸熱的氣化反 應提供所需的熱。在氣化爐的上段，剛加進來的煤向下移 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 行充壓、卸壓的循環(huán)。 為了進行泄壓，

9、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入洗滌冷卻器。洗滌冷卻器的用 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

10、氣 總管進入煤氣變換 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 ?？似鞖饣癄t的汽氧比在7.0kg/Nm3左右。 氣化爐的負荷調(diào)節(jié) 改變氣化劑的入爐量即改變氣化爐的負荷。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置自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)， 通過改變氣化劑入爐量來穩(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.

11、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 12.82 C2+ 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：16.17萬噸/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

12、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O2)。 組成一期氣COCO2N2+ArO2H2CH4C2+C3+ C4+H2S 粗煤氣620090 14.45 31

13、.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 氣體變換、冷卻：本項目中變換主要目的是調(diào)節(jié)進甲烷化入口的氫碳 比，根據(jù)目前設計，粗煤氣中約15%的氣體需進行變換。 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要的物質(zhì)(如硫組份和O2等)。 氨壓縮制冷：通過離心壓縮機為氨循環(huán)提供動力，利用氨的相變（液 氨-氣氨）吸

14、熱效應，為低溫甲醇洗提供冷量。 硫磺回收：采用克勞斯斯科特工藝，回收硫磺，實現(xiàn)尾氣達標排放。 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，達到燒掉氣態(tài)污染 物的目的，達到國家排放標準。 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 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回收變換反應熱：利用變換氣中的顯熱和水蒸汽冷凝潛熱生 產(chǎn)低壓蒸汽及預熱鍋爐給水后，最終用循環(huán)水冷卻至2540 去低溫甲醇

15、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 反應原理 CO+H2O=H2+CO2Q 變換反應是一個可逆、等體積的放熱反應，提高反應物濃 度、降低溫度對反應平衡有利，提高壓力對反應平衡影響不大， 但壓力增高，反應速度加快，對變換反應進行是有利的。 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

16、化劑(采用鈷鉬耐硫催化劑) 工業(yè)上，CO變換反應均在催化劑存在下進行。20世紀60年代前， 主要應用以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 化工化工 凈化分廠工藝介紹凈化分廠工藝介紹

17、 1.4 主要工藝流程方框圖 粗煤氣 煤氣洗滌預變換主變換廢鍋 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/h2778 2出裝置脫鹽水t=85 P=0.5 Mpa（g）t/h2778 3循環(huán)冷卻水t=10 P=0.4Mpa(g)t/h2520 4電380VkWh660

18、 5含塵煤氣水t=120 P=2.5 Mpa（g）t/h700.2 6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 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CO

19、21%。 凈化分廠工藝介紹凈化分廠工藝介紹 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裝置消化吸收的基礎上，解決了低溫甲醇 洗設計所需的物性數(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建改造, 義馬煤氣廠二期150萬Nm3/d 城市煤氣，神

20、華寧夏煤業(yè)集團25萬t/a甲 醇，山西潞安等項目。 1.2、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 達標排放達標排放 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

21、藝介紹凈化分廠工藝介紹 1.4、長周期或關(guān)鍵設備（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 1.5長周期或關(guān)鍵設備 進口貧甲醇泵：供貨周期進口貧甲醇泵：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

22、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 10995 化學軟水 40 0.2 Mpa（g） 連續(xù) t/h 72 電 380V 10000V 連續(xù) kW4950 18690 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)kW16224 99864 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)

23、 大唐能源化工 能源能源 化工化工 1.1 1.1 崗位任務 原料煤加壓氣化時,煤中80%的硫進入粗煤氣中，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H2S氣體若不加 以回收,不但造成當?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達標排放(滿足大氣污染物綜 合排放標準GB16297-1996的規(guī)定標準)。 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

24、“硫”回收方法根據(jù)工藝流程選擇和當?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，為實現(xiàn)達標排放，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）反應原理 H2SO2 = SO2+H2O 2H2S+SO2 = Sx+2H2O CS2+H2O = COS+H2S COS+H2O = H2S+CO

25、2 1.3.2 Scot（斯科特）反應原理 SO2+3H2 = H2S+ 2H2O S +H2= H2S COS +H2O = H2S+ CO2 CS2+2H2O = 2H2S+ CO2 (1)(1) (2)(2) (3)(3) (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的酸性氣進燃燒爐燃燒，另外的2/3酸性氣走 旁路，

26、兩者匯合后再進行克勞斯反應。 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)硫回收工程公司進行技術(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 克勞斯反應克勞斯反應 加加 氫氫 反反 應應 吸吸 收收 再再 生生 尾氣尾氣 焚燒爐焚燒爐 煙囪煙囪 預洗閃蒸氣預洗閃蒸氣 主酸氣主酸氣 空氣空氣 煤氣水分離酸

27、氣煤氣水分離酸氣 酚回收酸氣酚回收酸氣 S02850mg/m3達標排放 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、主要設備 燃燒爐火嘴、高溫摻合閥 凈化分廠工藝介紹凈化分廠工藝介紹 高溫摻合閥 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) 硫磺質(zhì)量：GB/T2449-2006國標優(yōu)等品。 工業(yè)硫磺指標表 (m/m) 指標名稱優(yōu)等品一等品合格品 硫(S)的質(zhì)量分數(shù)/% 99.9599.5099.00 水的質(zhì)量分數(shù)/% 固體硫磺 液體硫磺 2.02.02.0 0.100.51.00 灰分的質(zhì)量分數(shù)/% 0.030

28、.100.20 酸度的質(zhì)量分數(shù) (以H2SO4計)/% 0.0030.0050.02 有機物的質(zhì)量分數(shù)/% 0.030.300.80 砷(As) 的質(zhì)量分數(shù)/% 0.00010.010.05 鐵(Fe) 的質(zhì)量分數(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 序號物料名稱消耗量備注 1循環(huán)水1749t/h 2高、低壓除氧水93t/h、 51.4t/h 3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/h 6抗漏氧保護催化劑54.9 m3/3a 7制硫催化劑2

29、76.9m3/3a 8尾氣加氫催化劑114 m3/4a 9甲基二乙醇胺85t/a 10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 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，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1

30、6194KW/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)相變的吸熱效應實現(xiàn)制冷。如冰融 化時要吸取80 kcal/kg 的熔解熱；氨在標準大氣壓下氣化時 要吸取327kcal/kg 的氣化潛熱；干冰在標準大氣壓下升華要 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

31、。 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/mol 1.21.2甲烷化反應原理甲烷化反應原理 氣化氣化 氣體凈化氣體凈化 煤煤 甲烷化甲烷化SNGSNG 反應特點：可逆、強放熱、體積縮小反應特點：可逆、強放熱、體積縮小 大唐能源化工 能源能源 化工化工 1.31.3反應控制策略反應控制策略 為促進化學平衡向

32、右進行，最大量為促進化學平衡向右進行，最大量 甲烷化，應從以下幾個方面入手：甲烷化，應從以下幾個方面入手： 提高反應壓力提高反應壓力 反應多段化反應多段化 反應熱快速轉(zhuǎn)移，降低反應溫度反應熱快速轉(zhuǎn)移，降低反應溫度 提高第一段甲烷化反應溫度，提高第一段甲烷化反應溫度， 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：在每個化反應器中甲烷化反應在瞬間達到平衡，基于此平衡點，進行工藝結(jié)論：在每個化反應器中甲烷化反應在瞬間達到平衡，基于此平衡點，進行工藝 設計及能量利用。設計及能量利用。甲烷化工藝通過多段的反應平衡點的最優(yōu)選擇以及能量甲烷化工藝通過多段

33、的反應平衡點的最優(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)壓縮機循環(huán)壓縮機 補充甲烷化補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公司甲烷化工藝公司甲烷化工藝TREMPTREMP工藝工藝 循環(huán)壓縮機循環(huán)壓縮機 甲烷化

34、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 1.5151.5150.3380.3380.4120.41260.77860.77818.85618.8560.2050.205100.00100.00 992. 2 2 624

35、222 6242222 HCHCOCOCO HCHCOCOH M 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