克旗煤制氣項(xiàng)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(guó)際克什克騰 日產(chǎn)1200萬標(biāo)方煤制天然氣項(xiàng)目介紹 內(nèi)蒙古大唐國(guó)際 克什克騰煤制氣項(xiàng)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(dòng)力車間動(dòng)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(chǎng)灰渣場(chǎng) 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(gè)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)

4、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?dú)猓瑥?fù)熱后出冷箱，進(jìn)入氮?dú)夤芫W(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(jī) 空壓機(jī) 下塔 上塔 增效塔 主冷 壓力氮?dú)馊嚎s機(jī) 分子篩 高壓氧氣 污氮?dú)馊ニ渌?粗氬氣

5、 低壓氮?dú)馊ニ渌?污氮?dú)馊シ肿雍Y KDON48000型空分裝置簡(jiǎn)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(xiàng)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(yīng)煤種廣、建廠數(shù)量多、 運(yùn)行歷史長(zhǎng)的特點(diǎn)。 目前國(guó)內(nèi)外運(yùn)行的同類氣化爐超 過百臺(tái)。國(guó)內(nèi)有山西天脊集團(tuán)和 義馬氣化廠共10臺(tái)同類爐型。已 運(yùn)行10年以上。 山西潞安煤基油的6臺(tái)氣化爐已 于近期試車。 本項(xiàng)目的48臺(tái)氣化爐全由國(guó)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(guó)內(nèi)采用此稱謂。 氣化爐結(jié)構(gòu)： 克旗煤制氣項(xiàng)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(jiǎn)圖氣化爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(jiǎn)述： 碎煤加壓氣化爐屬于移

7、 動(dòng)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(shí)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(jiǎn)述： 裝置運(yùn)行時(shí)，煤經(jīng)由自動(dòng)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(duì) 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(gè)加煤循環(huán)

8、過程 。這一過程實(shí)施既可用自動(dòng)控制，也可使用手動(dòng)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，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(dòng)，與向上流動(dòng)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)?；益i也進(jìn) 行充壓、卸壓的循環(huán)。 為了進(jìn)行泄壓，

9、灰鎖接有一個(gè)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

10、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(diǎn) ?？似鞖饣癄t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(duì)穩(wěn)定，一般在氣化裝置出口煤氣總管上設(shè)置自動(dòng)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(yīng)層的高度。 氣化爐運(yùn)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(xiàng)目中的位置 灰處理 動(dòng)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(xiàng)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(xiàng)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(xiàng)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(jì)，粗煤氣中約15%的氣體需進(jìn)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(jī)為氨循環(huán)提供動(dòng)力，利用氨的相變（液 氨-氣氨）吸

14、熱效應(yīng)，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(shí)現(xiàn)尾氣達(dá)標(biāo)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(shí)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(guó)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(duì)氣體的要求(H/C=30.05)； l回收變換反應(yīng)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(yù)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(yīng)原理 CO+H2O=H2+CO2Q 變換反應(yīng)是一個(gè)可逆、等體積的放熱反應(yīng)，提高反應(yīng)物濃 度、降低溫度對(duì)反應(yīng)平衡有利，提高壓力對(duì)反應(yīng)平衡影響不大， 但壓力增高，反應(yīng)速度加快，對(duì)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(duì)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(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(guó)內(nèi)近年來越來越多的先 進(jìn)煤氣化工藝被采用，針對(duì)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(diǎn)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(jiǎn)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(shí)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(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(gè)月個(gè)月 變換爐供貨周期：變換爐供貨周期：12個(gè)月個(gè)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(hào)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(dòng)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(jì)50年代德國(guó)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(guó)產(chǎn)化情況：國(guó)產(chǎn)化情況： l 化二院在對(duì)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(jì)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(jì)算數(shù)學(xué)模型，從而實(shí)現(xiàn)了國(guó)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

20、華寧夏煤業(yè)集團(tuán)25萬t/a甲 醇，山西潞安等項(xiàng)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(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(gè)月 凈化分廠工

21、藝介紹凈化分廠工藝介紹 1.4、長(zhǎng)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 1.5長(zhǎng)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(gè)月個(gè)月繞管換熱器：供貨周期繞管換熱器：供貨周期1212個(gè)月個(gè)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(xiàng)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(xué)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(dòng)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(wù) 原料煤加壓氣化時(shí),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H2S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(fèi)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

24、“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(xiàng)目若選擇硫酸(H2SO4)存在交通運(yùn)輸限制、安全及產(chǎn)品大 量貯藏等制約因素，綜合對(duì)比選擇制硫磺工藝； l目前，為實(shí)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+CO

25、2 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) (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，

26、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(guó) 內(nèi)魯奇加壓氣化的硫回收均為化二院設(shè)計(jì)，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)行技術(shù)改造后，采 用部分燃燒法，目前運(yùn)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(jiǎn)圖 制硫燃燒爐制硫燃燒爐 一、二級(jí)一、二級(jí) 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

27、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) 硫磺質(zhì)量：GB/T2449-2006國(guó)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 2.02.02.0 0.100.51.00 灰分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% 0.030

28、.100.20 酸度的質(zhì)量分?jǐn)?shù) (以H2SO4計(jì))/% 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(hào)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(hù)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(jì) 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(shí)釋放 出的冷量外，主要的一個(gè)冷源靠壓縮制冷裝置提供，在本項(xiàng)目中 ，氨壓縮制冷裝置提供兩個(gè)級(jí)別的冷源，-40級(jí)和0 級(jí)。 在本項(xiàng)目中，每?jī)商讐嚎s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(jí)冷量1

30、6194KW/h和0 級(jí)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(xiàng)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(shí)現(xiàn)制冷。如冰融 化時(shí)要吸取80 kcal/kg 的熔解熱；氨在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下氣化時(shí) 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

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(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SNGSNG 反應(yīng)特點(diǎn)：可逆、強(qiáng)放熱、體積縮小反應(yīng)特點(diǎn)：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

32、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(gè)方面入手：甲烷化，應(yīng)從以下幾個(gè)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(gè)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(diǎn)，進(jìn)行工藝結(jié)論：在每個(gè)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(diǎn)，進(jìn)行工藝 設(shè)計(jì)及能量利用。設(shè)計(jì)及能量利用。甲烷化工藝通過多段的反應(yīng)平衡點(diǎn)的最優(yōu)選擇以及能量甲烷化工藝通過多段

33、的反應(yīng)平衡點(diǎn)的最優(yōu)選擇以及能量 的優(yōu)化利用來實(shí)現(xiàn)。的優(yōu)化利用來實(shí)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(guó)英國(guó)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

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(jì)合計(jì) 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(jì)以一期工程計(jì)) 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(duì)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(shí)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