独家

煤制氢、合成氨节能报告

693
0
2018-01-23
简介
本报告的评估范围主要是以制氢以及合成氨的生产为主体,对主要生产过程、辅助和附属生产过程所引起的能源消耗以及采取的相关节能措施进行评估,具体包括煤储运区、主生产区(主要包括煤气化、变换、低温甲醇洗、液氮洗、氨合成、PSA制氢等装置)、辅助生产区(主要包括空分、硫回收、循环水站、污水处理站、机修、仓库、中控、化验室等。) 本项目是XX有限公司20万吨/年己内酰胺配套35000Nm3/h氢气+18万吨/年合成氨项目,以煤炭为原料,经煤气化、变换、净化、氨合成最后生产出环己酮、己内酰胺所需的氢气、液氨以及其他各种工业气体。本项目煤制氢、合成气、合成氨的总转化率为50~65%,比煤发电高约70%,比生产甲醇高25%,比合成油高30~60%,CO转化率接近100%,氢转化率99%,CO2转化率为98%,选择性接近100%,废热利用率95~98%。

文档内容部分截取

前言1评估目的和意义目前我国正处于工业化和城镇化加快发展阶段,能源消耗强度较高,消费规模不断扩大,特别是高投入、高消费、高污染的粗放型经济增长方式,加剧了能源供求矛盾和环境污染状况。能源问题已经成为制约经济和社会发展的重要因素。“节能减排”、“低碳生活”、“绿色能源”词汇已深入百姓日常生活,XX省政府为完成“十二五”期间万元GDP能耗下降17%的节能减排目标,在各地拉闸限电给老百姓带来深切感受。因此节能是缓解能源约束,减轻环境压力,保障经济安全,实现全面建设小康社会目标和可持续发展的必然选择,体现了科学发展观的本质要求,是一项长期的战略任务,必须摆在更加突出的战略位置。节能评估通过对项目生产工艺、生产设备的审查,限制了工艺技术水平低、能效水平差的设备的采用,引导企业积极采用国家鼓励的先进工艺技术和节能设备,促进项目装备水平的大幅提高;通过对产品单耗指标的核定,促进企业积极采取各种切实可行的节能措施,使产品单耗指标严格控制在单位产品能耗限额范围内,从而避免了能源的大量浪费,有效地降低了企业的生产成本。节能评估对于严格限制不符合国家产业政策、节能政策项目的准入,抑制高能耗、高污染行业的盲目扩张具有重要意义,对调整优化产业结构具有指导作用。为贯彻《中华人民共和国节约能源法》和国家节约能源的有关法律法规和方针政策,保证建设项目能够优化厂区布局和生产工艺设计,做到节约和合理利用能源资源,促进工业节能、清洁、安全、环保和可持续发展,委托XX有限公司对XX有限公司20万吨/年己内酰胺配套35000Nm3/h氢气+18万吨/年合成氨项目进行节能专项报告的编制。2评估过程根据《固定资产投资项目节能评估工作指南》和《固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法》中的有关要求,项目编制技术人员经过现场勘察、调查和测试,收集项目的基本情况及用能方面的相关资料,确定评估依据,选择评估方法,对项目的用能状况进行全面分析,形成评估结论,根据《固定资产投资项目节能评估工作指南》编制节能评估文件,并根据专家评估意见对评估文件进行修改完善。1评估依据1.1评估范围和内容评估范围:本报告的评估范围主要是以制氢以及合成氨的生产为主体,对主要生产过程、辅助和附属生产过程所引起的能源消耗以及采取的相关节能措施进行评估,具体包括煤储运区、主生产区(主要包括煤气化、变换、低温甲醇洗、液氮洗、氨合成、PSA制氢等装置)、辅助生产区(主要包括空分、硫回收、循环水站、污水处理站、机修、仓库、中控、化验室等。)评估内容:本报告主要是对项目所在地的能源供应情况、项目的建设方案、工艺设备选择、项目采取的节能措施、项目能源消耗及能效水平等进行评估,并对项目节能方面存在的问题提出合理建议。1.2评估依据1、相关法律、法规、规划《中华人民共和国节约能源法》([2007修订]主席令第七十七号)《中华人民共和国清洁生产促进法》([2012修订]主席令第五十四号)《中华人民共和国循环经济促进法》([2008]主席令第四号)《中华人民共和国电力法》([2011修订]主席令第六十号)《中华人民共和国建筑法》([2011修正]主席令第四十六号)《中华人民共和国计量法》([2009修正]主席令第二十八号)《国家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术》(国家发改委[2005]第65号令)《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》(国发[2007]第15号)《中华人民共和国强制检定的工作计量器具检定管理办法》(国发[1987]第31号)《XX省节约能源条例》(X[2006]第57号)《固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法》(国发[2010]第6号)《关于转发〈国家发展和改革委员会关于加强固定资产投资项目节能评估和审查工作的通知〉的通知》(X发[2007]152号)《中国节能技术政策大纲》(国家发改委、科技部[2007]199号)《中国节水技术政策大纲》(国家发改委、科技部、水利部、建设部、农业部[2005]17号)《关于印发〈节约用电管理办法〉》(国经贸资源[2000]1256号)2、行业准入条件和产业政策《产业结构调整指导目录(2011年本)》(修正)《关于印发节能减排综合性工作方案的通知》(国发[2007]15号)《节能中长期专项规划》(发改环资[2004]2505号)3、相关标准和规范《XX省重点用能行业能效对标指南(2012年版)》《工业企业能源管理导则》(GB/T15587-2008)《工业设备及管道绝热工程设计规范》(GB50264-1997)《工业设备及管道绝热工程质量检验评定标准》(GB50185-2010)《工业与民用配电设计手册》(第三版)《电气设备节能设计》(06DX008-2)《电气照明节能设计》(06DX008-1)《评价企业合理用电技术导则》(GB/T3485-1998)《评价企业合理用热技术导则》(GB/T3486-1993)《节电技术经济效益计算与评价方法》(GB/T13471-2008)《中小型三相异步电动机能效限值及节能评价值》(GB/T18613-2012)《三相配电变压器能效限定值及节能评价值》(GB/T20052-2006)《冷水机组能效限定值及能源效率等级》(GB19577-2004)《容积式空气压缩机能效限定值及能效等级》(GB19153-2009)《用能单位能源计量器具配备和管理通则》(GB17167-2006)《供配电系统设计规范》(GB50052-2009)《10kV及以下变电所设计规范》(GB50053-1994)《低压配电设计规范》(GB50054-2011)《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010)《通用用电设备配电设计规范》(GB50055-2011)《综合能耗计算通则》(GB/T2589-2008)《公共建筑节能设计标准》(DBX(J)81-2009)《居住建筑节能设计标准》(DBX(J)63-2011)《外墙外保温工程技术规程》(JGJ144-2008)《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)《建筑照明设计标准》(GB50034-2004)《建筑采光设计标准》(GB/T50033-2003)《XX省用水定额》(DBX/T1611-2009)《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2010)《工业锅炉能效限定值及能效等级》(GB/T24500-2009)《综合能耗计算通则》(GB/T2589-2008)4、节能技术、产品推荐目录《节能机电设备(产品)推荐目录》(第一批)(2009年5月)《节能机电设备(产品)推荐目录》(第二批)(2010年8月)《节能机电设备(产品)推荐目录》(第三批)(2011年12月)《节能机电设备(产品)推荐目录(第四批)》(2013年2月)《节能产品惠民工程高效节能配电变压器推广目录(第一批)》(国家发改委2013年第5号公告)《节能产品惠民工程高效节能通风机推广目录(第一批)》(国家发改委2013年第4号公告)《节能产品惠民工程高效节能容积式空气压缩机推广目录(第一批)》(国家发改委2013年第2号公告)5、国家明令禁止和淘汰的用能产品、设备、生产工艺等目录《高耗能落后机电设备(产品)淘汰目录》(第一批)(2009年12月)《高耗能落后机电设备(产品)淘汰目录》(第二批)(2012年4月)6、《固定资产投资项目节能评估工作指南》2011年本7、其他相关文件《XX有限公司20万吨/年己内酰胺配套35000Nm3/h氢气+18万吨/年合成氨可行性研究报告》建设单位的其他相关资料。2项目概况2.1建设单位概况www.eqxun.com2.2项目基本情况2.2.1项目基本情况1、项目名称XX有限公司20万吨/年己内酰胺配套35000Nm3/h氢气+18万吨/年合成氨项目2、项目性质新建3、项目建设地点www.eqxun.com4、建设规模及建设内容(1)建设规模:建设一套35000Nm3/h氢气+18万吨/年合成氨装置。(2)建设内容:包括煤储运区、主生产区、辅助生产区和厂前区。主生产区主要包括煤气化、变换、低温甲醇洗、液氮洗、氨合成、PSA制氢等装置;辅助生产区主要包括空分、硫回收、循环水站、污水处理站、机修、仓库等设施;厂前区主要包括中控、化验室等。(3)项目装置规模及组成本项目各装置主要组成见表2.2-1。表2.2-1本项目各装置主要组成序号装置名称套数装置设计规模装置组成1空分140000Nm3/hO2分子筛净化、空压机、空气增压、空气增压透平膨胀机、液氧泵、液氮泵等2水煤浆气化(气化炉)26.5MPa,φ2800mm煤贮运、制浆、气化、灰水处理及渣水处理、火炬工序3变换(变换炉)1123000Nm3/h粗煤气三台变换炉及3.8MPa、1.5MPa、0.5MPa废热锅炉4低温甲醇洗1160000Nm3/h变换气吸收塔、再生塔5液氮洗166600Nm3/h氢氮气分子筛及冷箱工艺装置6PSA(二级)135000Nm3/h氢气PSA变压吸附装置7氨合成(合成塔)1600t/d,φ2400mm×21590mm合成气压缩、氨合成、氨储罐等,制冷采用蒸汽驱动液氨压缩机组8硫回收(克劳斯反应器)18.6t/d硫回收工艺装置一套9合成气压缩机(流量)173000Nm3/h10循环气压缩机(流量)12134Nm3/h5、产品方案:本项目主产品为氢气、合成氨;副产品有硫磺、液氧、液氮、液氩以及中低压蒸汽等。本项目产品方案以及产品规格详见表2.2-2、表2.2-3。表2.2-2产品方案表序号产品小时产量年产量备注一、主产品1氢气35000Nm3/h25200万m3煤制氢2合成氨25t/h18万t二、副产品1液氧500Nm3/h360万m3以常压储罐形式储存已折算为标态下的量2液氮500Nm3/h360万m33液氩1300Nm3/h936万m34硫磺8.6t/d2592t5蒸汽13t/h93600t1.5MPa40t/h288000t0.5MPa表2.2-3本项目产品规格表序号产品名称压力MPa(G)产品规格1氢气2.2~2.9纯度≥99.9%H2;CO+CO2≤20ppmCH4≤0.1%;温度:常温2合成氨5.0纯度≥99.9%;铁含量≤1mg/kg水分≤0.1%;油≤5mg/kg残留物≤0.1%3液氧常压纯度≥99.6%O24液氮常压纯度≥99.996%N2;O2≤10ppm5液氩常压<2ppmO2;<3ppmn26硫磺纯度≥99.9wt%;水分≤0.01ppm灰分≤0.03ppm7蒸汽1.5MPa80.5MPa2.2.2项目工艺方案本项目为XX有限公司20万吨/年己内酰胺配套建设的35000Nm3/h氢气+18万吨/年合成氨项目。本项目采用水煤浆水冷壁加压气化工艺技术,原料煤在备煤系统制成符合气化装置所需的原料,空分装置制得气化所需的氧气。煤和氧气在气化装置反应得到含CO、H2为主要成分的粗合成气,经变换、净化脱除H2S、CO2后,分为二股,一股送往PSA制氢系统制备纯度为99.9%的高纯氢气,并以管道输送的方式送往各用户;另一股送往压缩合成,在氨合成塔内生成合成氨。因此本项目涉及到的主要生产工序包括空分、气化、净化、制氢、氨合成等,其中空分工序采用全低压、液氧泵内压缩空气膨胀工艺流程;气化工序采用清华大学水煤浆水冷壁气化工艺;净化工序采用耐硫变换、低温甲醇洗和液氮洗精制工艺;制氢采用PSA吸附制氢;氨合成采用低压氨合成工艺。图2.2-1为本项目总体工艺流程图,本项目各工序生产工艺描述如下,各工序流程图详见附图。图2.2-1本项目总体工艺流程图本项目各装置物料平衡详见表2.2-4。表2.2-4本项目各装置物料平衡表(以干气计)工序单位H2COCO2H2SCOSN2O2其他损耗总计气化煤耗(收到基)t/h60.21煤含水量10%比煤耗t/d1444.86612.00wt/a43.35损耗率-2.00比氧耗氧耗Nm3/h37487.86423.10变换进变换粗煤气Nm3/h40368.8846461.8919689.25236.8310.77882.73107650.35%37.5043.1618.290.220.010.82100.00出变换变换气Nm3/h86008.62766.2365342.31236.6810.76882.16损耗率-0.06153246.76%56.120.5042.640.150.010.58100.00甲醇洗来自液氮洗气Nm3/h236.131.9335.450.28273.78%86.250.7012.950.10100.00甲醇洗后Nm3/h86327.57768.77369.13234.45损耗率-0.1087699.92%98.440.880.420.27100.00PSA制氢进PSA气Nm3/h36284.38324.36154.8199.5236859.39%98.440.880.420.27100.00产品氢气Nm3/h35004.0035.0035039.00%99.900.01100.00液氮洗进液氮洗气Nm3/h50044.97445.67213.99135.9150840.53%98.440.880.420.27100.00需补充氮气量Nm3/h20053.75损耗率17.4120053.75%99.99100.00出液氮洗气Nm3/h49687.5016562.50损耗率-0.7150940.53%75.0025.00100.00产品二氧化碳Nm3/h30332.20222.47损耗率-53.5830554.67%99.270.73100.00氨产量t/h损耗率-0.5825.00%wt/a18.00酸性气Nm3/h227.79损耗率-2.00990.38%25.00硫磺t/h0.360.36t/a2580.002580.002.2.2.1空分工序本装置空分工序采用分子筛净化空气、空气增压,带中压空气增压透平膨胀机、规整填料精馏、液氧泵内压缩,无氢制氩先进工艺流程。出装置氧气压力8.7MPa。原料空气自吸入口吸入,经自洁式空气过滤器除去灰尘及其它机械杂质,过滤后的空气进入离心式空压机,经压缩机压缩后进入空气冷却塔冷却,空气自下而上穿过空气冷却塔,在冷却的同时,又得到清洗。经空冷塔冷却后的空气进入切换使用的分子筛纯化器,空气中的二氧化碳、乙炔和水分被吸附。分子筛纯化器为两只切换使用,纯化器的工作周期约为8小时,单筒4小时切换一次,定时自动切换。净化后的加工空气分为三股:一小部分抽出作为空分自用仪表空气:一部分去空气增压机继续增压;剩下的空气直接进入低压板式换热器,被返流气体冷却至饱和温度后出低压板式换热器,直接进入下塔进行精馏。在增压机第一级叶轮处抽出一股空气,节流后作为产品仪表空气去用户管网。在增压机第二级叶轮处抽出一股空气经增压透平膨胀机的增压端继续增压,冷却后进入高压换热器换热后进入膨胀机,膨胀后送入下塔。经增压机增压完全后的高压空气被冷却器冷却至常温后直接进入高压板式换热器和高压液氧换热,大部分送入下塔,其余部分经过冷器过冷后去上塔。空气经下塔初步精馏后,获得液空、纯液氮和污液氮,并经过冷器过冷后节流进入上塔。经上塔进一步精馏后,在上塔底部获得液氧,经液氧泵压缩入高压板式换热器,复热后出冷箱,进入氧气管网。另抽取部分液氧过冷后作为液氧产品送入液氧贮槽。从下塔顶部抽出液氮和中压氮气,中压氮气作为产品送出,液氮经过冷器过冷后作为产品进入贮槽。从上塔顶部和上部引出氮气、污氮气经过冷器、高压板式换热器、低压板式换热器复热出冷箱,而后氮气送入氮压机压缩至所需压力后作为产品送出,一部分氮进入分子筛系统的加热器,作为分子筛再生气体,其余污氮气去水冷塔。在上塔中部抽取一定量的氩馏份送入粗氩塔,粗氩塔在结构上分为二段,第二段粗氩塔底部的回流液体经液氩泵加压后送入第一段顶部作为回流液;氩馏份经粗氩塔精馏后得到粗液氩,并送入纯氩塔中部,经纯氩塔精馏后在塔底部得到纯液氩。空分装置设计时考虑常压液氩贮槽汽化氩气的回收。贮槽汽化的氩气进入氩气冷凝回收器,在其中被液氮冷凝后作为液氩产品回到液氩贮槽;其中被汽化的氮气返回冷箱污氮气管道,回收冷量。2.2.2.2气化工序1、煤浆制备来自原煤贮运工段的原煤,卸入煤贮仓储存待用。煤贮仓内粉尘经单机除尘器过滤除尘后放空。原煤贮运工段的设备受煤贮仓高低料位的控制,煤贮仓的煤经煤称重给料机计量后送入棒磨机。制浆用水由滤液、变换工段的冷凝液、其他工段废水供给,不足部分用新鲜水补充,来自外管的新鲜水和废水进入制浆水槽,再由制浆水泵、流量控制阀加入到棒磨机。pH值调节剂由人工加入到pH值调节剂制备槽与水溶解,经搅拌后,由pH值调节剂给料泵送入pH值调节剂贮槽,再经pH值调节剂计量给料泵送入管道后进入棒磨机。添加剂由人工加入到添加剂制各槽与水溶解,经搅拌后,由添加剂槽给料泵送入添加剂贮槽,再由添加剂计量给料泵送入棒磨机。在棒磨机内,煤、助熔剂(如果需要时)、补充水、pH值调节剂、添加剂一起碾磨成煤浆通过料浆滚筒筛筛分后,杂质落入杂物车,合格煤浆流入磨机出口槽,经磨机出口槽搅拌器搅拌后,由低压料浆泵送入气化工段的大煤浆槽存放,供气化之用。2、水煤浆气化气化系统设置2台气化炉,采用清华水煤浆水冷壁气化工艺。来自煤浆槽的煤浆依靠重力自流到高压煤浆泵的入口,由煤浆泵加压后,经煤浆切断阀进入工艺烧嘴。煤浆泵所需的入口压头由煤浆槽提供,因此煤浆槽要有一定的高度。投料前,煤浆经煤浆循环阀循环回煤浆槽。来自界区外空分厂的氧气由一根氧气总管经过流量调节阀和切断阀进入气化炉,氧气的流量測量需要进行温度和压力补偿。一部分氧气通过工艺烧嘴的外环通道进入气化炉,一部分氧气通过中心通道进入气化炉。工艺烧嘴把水煤浆和氧气一起送入气化炉中。气化炉燃烧室内发生的水煤浆气化过程是一个非常复杂的耦合了一系列物理和化学变化的过程,包括脱水分和挥发份、燃烧、气化几个阶段。气化炉燃烧室内的反应条件大约在1400℃和6.51MPa,在这个温度、压力条件下,煤中的碳和氧气、水等发生复杂的氧化还原反应,并有一系列的副反应发生,生成以CO和H为主的粗合成气。煤中的不可燃的灰分和部分没有完全反应的碳颗粒形成灰渣。因此气化炉燃烧室出口粗合成气的主要成分包括CO、H2、CO2、CH4、H2S以及水蒸汽等。气化炉耐压钢壳内设置水冷壁,使气化炉耐压钢壳的外壁温度保持在200℃以下。离开气化炉燃烧室的粗合成气与灰渣一起向下流过激冷环和激冷室的下降管,在下降过程中被位于下降管上的喷头喷出的水雾逐渐冷却,进入激冷室的水浴中,合成气在这里被彻底激冷并冷却。粗合成气中含有的灰渣被激冷后固化,大部分的颗粒较大的灰渣冷却后沉入激冷室底部经过破渣机(预留位置)排出,这部分渣成为粗渣。另外一部分颗粒较小的灰渣随着黑水一起进入闪蒸工段,还有一部分较细的灰渣颗粒会被合成气夹带出进入合成气洗涤塔,这两部分较细的灰渣成为细渣。冷却后的粗合成气沿激冷室向上流动,通过激冷室侧壁的合成气出口连接管离开气化炉后去合成气洗涤塔,进入粗合成气初步净化工段。粗合成气向上流动的过程中会携带大量的水蒸汽和飞灰,为減少粗合成气的带水带灰现象,需要在激冷室的合成气出口设置挡板。在对气化炉出来的粗合成气和灰渣激冷的同时,激冷室内的激冷水发生连续汽化随合成气离开激冷室,同时为了保持激冷室内的温度不至于过高和激冷水固体含量不超过1%,部分激冷水作为黑水不断排出激冷室。为了维持激冷室的液位,需要连续不断的向激冷室补充激冷水。气化炉激冷水主要是合成气洗涤塔出来的灰水,由激冷水泵加压后送回激冷室,激冷水通过上面提到的激冷环沿下降管进入激冷室,激冷水在进入激冷室之前要经过激冷水过滤器滤去可能堵塞激冷环的大颗粒。激冷水通过激冷环喷出,沿下降管壁面向下流进激冷室并保护下降管。来自高压灰水泵的灰水送到下降管上的喷头雾化,进入下降管围成的空间内,熔渣和粗合成气在下降过程中被逐渐冷却,避免了高温熔融灰渣进入激冷水造成的激冷室液位波动和气体大量带水,并可以减少大渣的形成。激冷室底部水中的固体含量通常小于1%,激冷水水在液位控制下连续排出激冷室,并送到黑水闪蒸系统进行处理。气化炉燃烧室在高温高压下工作,气化炉内温度的测量对于保证设备安全和运行参数调整至关重要。在气化炉燃烧室安装有4支热电偶用来直接显示燃烧室内的反应温度。在气化炉燃烧室苛刻的条件下,由于渣的沉积、侵蚀,这些热电偶经常会失效。有经验的操作人员可以通过在线测量得到的合成气中CH4含量、CO2含量、水冷壁的产蒸汽量、水冷壁的进出口压差、水冷壁的出口温度、气化炉水燃烧室与激冷室之间的压差以及排渣的形态等来推断气化炉燃烧室内的温度,并指导运行调整。在气化炉工艺烧嘴的正下方存在一个下行火焰并形成高温区。工艺烧嘴受到高温区的辐射,高温下金属强度的下降和高速流动的水煤浆冲刷经常造成工艺烧嘴的磨损和热应力损坏。为了保护工艺烧嘴,在工艺烧嘴的端部设有水夹套,通过水夹套的工艺烧嘴冷却水的循环流动来冷却烧嘴。烧嘴冷却水来自汽包的锅炉水。气化炉水冷壁系统和烧嘴冷却水系统共用一套锅炉给水系统。来自锅炉母管的锅炉水通过液位调节系统送入汽包,汽包中的锅炉水,通过锅炉水循环泵分别送入气化炉的水冷壁系统和烧嘴冷却水系统。气化炉水冷壁系统在试车阶段,应当确定进入各段水冷壁的锅炉水量,并对阀门加以限位,保证在气化炉运行期间,进入气化炉各段水冷壁的水量不小于规定值,以保证气化炉水冷壁出口水的含汽率不超过2%,烧嘴冷却水系统进出口截止阀应保持常开状态,且在气化炉运行期间,不得随意调整烧嘴冷却水流量。气化炉水冷壁系统的进出口均设有压差測量仪和温度测量仪,在气化炉正常运行过程中,操作工可以根据水冷壁进出口的压差和温度,以及汽包的产蒸汽量来判断水冷壁运行情况,在气化炉加减负荷的情况下,尽量不要调节锅炉水循环泵的流量。当某一组水冷壁出水的压差和温度出现大幅度波动时,可能是此组水冷壁管出现泄漏或过热。烧嘴冷却水系统的进出水设有压差、温度和流量测量仪,在气化炉正常运行过程中,操作工可以根据进出水的压差、温度和流量,判断烧嘴冷却水是否泄漏,烧嘴冷却水流量不随气化炉的负荷变化而变化,为了保护气化炉的工艺烧嘴,工艺烧嘴冷却水的进出口流量设置了流量差一联锁,进出口流量差三选二进入联锁系统,当流量差达到联锁值时,气化炉停车触发器启动,气化炉联锁停车。3、渣水处理来自水洗塔的洗涤水经黑水循环泵加压后分成两路,一路去混合器作为洗涤水;另一路去气化炉的激冷室作为激冷水。气化炉激冷室以及水洗塔底部的黑水分别经减压后送入蒸发热水塔中,一部分黑水闪蒸成为蒸汽连同少量溶解气体向上进入加热段加热送洗涤塔的灰水;蒸发热水塔闪蒸后的黑水依次进入低压闪蒸罐和真空闪蒸罐进一步闪蒸,经澄清槽沉降分离细渣,澄清槽中设置缓慢转动的澄清槽耙料机,将沉淀的细渣推至沉降池底部出口,然后由过滤机给料泵送往真空过滤机过滤。滤饼送往界外处理,滤液用滤液泵加压后送回到澄清槽或磨机。澄清槽上部清液溢流进入灰水槽:灰水槽的灰水经低压灰水泵,一部分送往蒸发热水塔上部被上升的闪蒸气加热后,经高温热水泵加压后送水洗塔,另一部分送渣池以及经冲洗水冷却器冷却后进入锁斗冲洗水槽循环使用。2.2.2.3变换工序来自气化装置的粗煤气经分离器分离水份及灰尘后,进入变换炉进口换热器,温度升高至265℃,经煤气过滤器过滤后进入一段变换炉。变换炉内装有中温耐硫变换催化剂,在催化剂的作用下发生深度CO变换反应,出口气中CO含量降至8%(V干基)左右,同时放出大量反应热,使反应后的变换气温度升至413℃左右,进入变换炉进口供热器,与粗煤气换热以提高进一段变换炉的粗合成气温度;降温后的变换气依次进入中压废热锅炉副产3.81MPa(G)的中压蒸汽,温度降至235℃左右再进入二段变换炉,二段变换炉内同样装有中温耐硫变换催化剂,在催化剂的作用下继续发生变换反应,出口气中CO含量进一步降至1.3%(V干基)左右,同时放出大量反应热使反应后的变换气温度升至265℃左右;变换气再经过低压废热锅炉副产1.5MPa(G)的低压蒸汽,将温度调整至210℃后进入低温变换炉进行变换反应,低温变换炉出口气体温度为215℃左右,其中CO含量降为0.50%(V干基)左右。出变换炉的变换气先后进入锅炉给水加热器、低压废热锅炉副产0.5MPa(G)蒸汽,再进入脱盐水预热器、循环水冷却器降温,最终变换气温度降至40℃进入洗氨塔洗涤变换气中的NH3,洗氨塔出口气进入低温甲醇洗工序。水分离器的冷凝液送气提塔用蒸汽汽提,汽提出溶解在冷凝液中CO2、H2S、NH3,汽提后的冷凝液用冷凝液泵送气化工序。气提塔塔顶的不凝性气经塔顶冷凝器降温、冷凝、分离后送火炬;冷凝器的冷凝液一部分作为回流液送回塔顶,一部分送污水处理单元。2.2.2.4低温甲醇洗工序来自变换工段的变换气进入本工段与循环气体混合,并在原料气中注入防止结冰及形成水合物的贫甲醇后,气体经原料气冷却器与洗涤塔出来的净化气、CO2解吸塔塔顶出来的二氧化碳气和从H2S浓缩塔出来的尾气换热降温,经水分离器分离出冷凝的甲醇、水混合物后,原料气从底部进入甲醇洗涤塔,与自上而下的贫甲醇逆流接触,脱除气体中的H2S和CO2,塔顶出来的净化气经热交换器回收冷量后分别送液氮洗工序、PSA工序。从水分离器分离出的甲醇、水混合物经甲醇水分离塔给料加热器加热后进入甲醇水分离塔中上部。在甲醇洗涤塔上部,用来自热再生工段温度较低的贫甲醇液脱除CO2,在甲醇洗涤塔底部对H2S进行吸收,CO2吸收的熔解热部分通过去下游的甲醇带走,再通过循环甲醇冷却器用来自H2S浓缩塔的冷甲醇液冷却循环甲醇及通过3#甲醇急冷器用冷冻剂冷却循环甲醇,带走部分热量。甲醇洗涤塔底部富含H2S甲醇通过甲醇换热器和1#甲醇急冷器分别被温度较低的甲醇和冷冻剂液氨冷却。经过冷却,这部分甲醇膨胀至中压进入1#循环气闪蒸罐回收闪蒸出来的H2。来自1#循环气闪蒸罐的闪蒸气经循环气压缩机压缩后,经压缩机后冷却器冷却,在进入原料气冷却器之前并入变换气中。来自甲醇洗涤塔的富含CO2甲醇,先经甲醇冷却器和2#甲醇急冷器,分别被来自甲醇洗涤塔的净化气和冷冻剂液氨冷却,膨胀至中压进入2#循环气闪蒸罐,闪蒸后的闪蒸气再经1#循环气闪蒸罐由循环气压缩机压缩。来自2#循环气闪蒸罐的富含CO2的甲醇先膨胀进入CO2解吸塔顶,在CO2解吸塔中富含CO2甲醇液膨胀后产生无硫CO2气体,送往尿素装置作为生产尿素原料气。来自CO2解吸塔的CO2气体经原料气冷却器回收冷量后进入尾气洗涤塔,由从上部喷入的脱盐水进一步除去含有的微量甲醇。从CO2解吸塔中较低的升气管式塔板上抽出来的温度较低的甲醇液送入H2S浓缩塔的中上部,来自CO2解吸塔底部的富含H2S甲醇也进入H2S浓缩塔下段。为了提高装置H2S馏分的浓度,在H2S浓缩塔下部用来自空分工序的低压氮气对CO2进行解吸,同时在塔的上部,用来自CO2解吸塔顶部的另一股没有被…
展开
收起

全部评论

zhaoys 2018-08-02 16:00:11

写的很好,长知识了
支持1 反对0 引用0 举报

引用:

评论: