儀表培訓(xùn)課件-煤氣化

氣化工序介紹造氣裝置.造氣裝置90000平方米.主要內(nèi)容:一、氣化工序介紹二、與其它裝置之間運(yùn)轉(zhuǎn)依托關(guān)系.一、氣化工序介紹.2.1氣化工序組成702鍋爐給水系統(tǒng)703沉渣系統(tǒng)705煤儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)706煤制漿707煤氣化708渣水處理系統(tǒng)709變換274火炬系統(tǒng)795凝結(jié)水處理274795702703705706707708709氣化工序.煤炭氣化目的：制取氣體燃料——燃料氣制取化工合成用的氣體原料——合成氣復(fù)原煉鐵的復(fù)原劑——復(fù)原氣.替代石油的煤基新能源和石化產(chǎn)品二甲醚〔DME〕/甲醇〔MeOH〕二甲醚主要用于替代液化石油氣〔LPG〕和柴油，主要用作民用燃?xì)夂统鞘泄步煌ㄟ\(yùn)輸工具。燃料甲醇主要是與汽油摻混使用。煤制油〔CTL〕煤制天然氣〔SNG〕作為清潔燃料主要替代柴油〔低硫高十六烷值〕，聯(lián)產(chǎn)局部石腦油、芳烴、LPG、石臘，可作為石化產(chǎn)品深加工原料。替代常規(guī)天然氣，開辟新的天然氣來源渠道，緩解天然氣資源短缺矛盾。煤基低碳烯烴〔MTO/MTP〕煤基乙二醇〔CTG〕替代石油基低碳烯烴，開展煤基石化產(chǎn)品〔乙烯和丙烯等深加工產(chǎn)品〕，緩解石油和烯烴資源短缺矛盾。替代石油基乙二醇，開展煤基乙二醇產(chǎn)品，緩解烯烴供給矛盾，滿足市場(chǎng)需求。.多煤少油的中國(guó)

煤炭1000米以淺保有儲(chǔ)量約1萬億噸，其中探明可采儲(chǔ)量1145億噸。按目前的生產(chǎn)和消費(fèi)水平，可以開采使用100年以上。而石油可采儲(chǔ)量只有38億噸，可采年限僅20年；天然氣總資源量為38萬億立方米，探明剩余可采儲(chǔ)量可開采37年.華東理工大學(xué)多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化技術(shù).四噴嘴水煤漿氣化優(yōu)點(diǎn)

比單噴嘴頂噴氣化爐可降低氧耗8%，煤耗2.2%多噴嘴對(duì)置式加壓氣化爐，碳轉(zhuǎn)化率可到達(dá)99%。煤氣除塵比較簡(jiǎn)單，只需要一個(gè)文氏管洗滌器、旋風(fēng)除塵器、洗滌塔就可以了，不需要像Shell法采用國(guó)內(nèi)尚不能制造且價(jià)格昂貴、需經(jīng)常更換內(nèi)件的高溫高壓飛灰過濾器。粗渣可用作建筑材料，細(xì)渣可作鍋爐用燃料，如返回制漿系統(tǒng)，那么更為經(jīng)濟(jì)。排出的一小局部灰水處理簡(jiǎn)單，處理后排出對(duì)環(huán)境無污染。后續(xù)工序變換排出的局部冷凝液及工廠排出的廢水，可作為制備水煤漿的用水。氣化后合成氣中的H2S、COS等酸性氣體可在后續(xù)脫除酸性氣體工序中脫除并回收利用.四噴嘴水煤漿氣化缺點(diǎn)和存在的問題氣化用原料煤受氣化爐耐火磚襯里的限制，適宜于低灰熔點(diǎn)的煤，否那么需要配煤或加助熔劑，使在復(fù)原性氣氛下的煤灰熔點(diǎn)T4＜1300℃。氣化爐現(xiàn)用的耐火磚使用壽命較短，一般為1～2年，國(guó)產(chǎn)磚壽命為1年左右，耐火磚較貴，1臺(tái)投煤量為1000t/d的氣化爐耐火磚需400萬元左右，有待改進(jìn)。氣化爐噴嘴使用壽命較短，一般使用2個(gè)月后，需停車進(jìn)行檢查，維修或更換噴嘴頭部。.煤漿制備原料煤經(jīng)過輸送機(jī)、破碎機(jī)、裝運(yùn)儲(chǔ)存在磨前料倉V0502內(nèi)，利用煤稱重給料機(jī)定量減料，調(diào)節(jié)閥按照比例添加數(shù)量，計(jì)量泵輸送添加劑，在磨煤機(jī)內(nèi)，利用鋼棒的自由下落、棒與棒之間的蠕動(dòng)，將<10mm的煤顆粒磨制成粒度分布合理、濃度低于60%、粘度適中易于輸送的水煤漿。.磨煤機(jī)料漿制備采用濕法磨煤，環(huán)境好，無粉塵飛揚(yáng)。磨煤機(jī)：粒度為25mm以下的碎煤，控制流量連續(xù)送入煤倉，在煤倉中儲(chǔ)存可供10-12小時(shí)左右的用量。煤倉中的煤經(jīng)煤稱重給料機(jī)計(jì)量后送入磨煤機(jī)。磨煤機(jī)中還參加煤漿添加劑，以穩(wěn)定煤漿，降低煤漿粘度。三臺(tái)、每臺(tái)處理量為設(shè)計(jì)總能力的63％，負(fù)荷：47t/h：工作能力：64t/h〔干基〕添加劑槽貯有供裝置正常運(yùn)行3天所需的添加劑150m3/h2臺(tái)。添加劑經(jīng)添加劑給料泵送入磨煤機(jī)。制漿用水為含渣水處理工序的冷凝液和濾液，或其它工序廢水，由磨煤水泵送入磨煤機(jī)。原水作為補(bǔ)充水。.磨煤機(jī)流程PDF...煤漿顆粒在氣化爐內(nèi)的氣化過程經(jīng)歷了以下步驟：顆粒的湍流彌散顆粒的振蕩運(yùn)動(dòng)顆粒的對(duì)流加熱顆粒的輻射加熱煤漿蒸發(fā)與顆粒中揮發(fā)分的析出揮發(fā)產(chǎn)物的氣相反響煤焦的多相反響灰渣的形成.煤的氣化過程大體可分為：

煤的熱解反響：

焦炭的反響：

放熱

吸熱吸熱放熱氣相反響：

.氣化工藝流程概述氣化爐給料系統(tǒng)由磨煤機(jī)出口槽泵〔P0603〕來的煤漿送入煤漿槽〔V0701〕。煤漿槽有一定的標(biāo)高，提供煤漿給料泵所需的入口壓頭。來自煤漿槽的煤漿，由兩臺(tái)煤漿給料泵〔P0701A1、A2〕加壓后，分別經(jīng)煤漿切斷閥進(jìn)入工藝燒嘴〔Z0701〕。投料前，煤漿經(jīng)煤漿循環(huán)閥循環(huán)回煤漿槽〔V0701〕。林德公司空分裝置來的純氧，分流成四路，分別經(jīng)氧氣流量調(diào)節(jié)閥、氧氣切斷閥后，進(jìn)入工藝燒嘴〔Z0701〕的中心通道和外通道。氧氣的流量進(jìn)行溫度和壓力補(bǔ)償。根據(jù)平安系統(tǒng)要求，投料前用氧氣放空方式建立氧氣流量。水煤漿和氧氣通過四個(gè)對(duì)稱布置在同一水平面的工藝燒嘴同軸射流進(jìn)入氣化爐內(nèi)，氣化反響的條件為~6.5MPa、~1300℃.氣化流程PDF.煤氣化對(duì)煤漿要求煤漿中粒度分布：8目：100%〔Wt%〕14目：98-100%40目：90-95%200目：60-70%325目：25-35%煤漿濃度：60-65%(wt)。黏度：800-1200Pa.S流動(dòng)性：好，易于輸送穩(wěn)定性：高，防止煤漿發(fā)生沉降，造成管道設(shè)備堵塞，煤漿濃度不均煤的灰熔點(diǎn)：小于1240攝氏度.氣化爐實(shí)物高25米直徑3.2米...初步凈化水/合成氣的混合物進(jìn)入旋風(fēng)別離器Y0701，氣相中的大局部細(xì)灰進(jìn)入液相，連續(xù)排出旋風(fēng)別離器，進(jìn)入含渣水處理工序。出旋風(fēng)別離器的合成氣進(jìn)入水洗塔〔T0701〕的下部，合成氣向上穿過泡罩塔板，與塔中部參加的蒸發(fā)熱水塔加熱的循環(huán)灰水和塔上部參加的來自外界的變換高溫冷凝液逆流直接接觸，洗滌剩余的固體顆粒，同時(shí)伴隨著合成氣減濕、相變及灰水升溫等過程。合成氣在洗滌塔頂部經(jīng)過旋流板除沫器，除去夾帶在氣體中的霧沫，根本上不含細(xì)灰的工藝氣送出水洗塔。合成氣水氣比為~1.2，含塵量小于1mg/Nm3。在水洗塔出口管線設(shè)置在線分析儀，分析CH4、CO、CO2及H2。干凈的合成氣經(jīng)過可從控制室手動(dòng)調(diào)節(jié)的電動(dòng)閥送往下游工序。開車和停車期間，合成氣可經(jīng)壓力調(diào)節(jié)排至火炬?；鹁婀芫€連續(xù)通入N2使火炬管線保持微正壓。水洗塔底部排出的黑水，通過流量控制經(jīng)減壓進(jìn)入含渣水處理工序。含渣水處理工序再生的灰水，經(jīng)過熱水塔預(yù)熱返回水洗塔。黑水循環(huán)泵從水洗塔底部抽取上層黑水，送至氣化爐洗滌冷卻室、混合器。開車和停車時(shí)，新鮮水或灰水可直接送入黑水循環(huán)泵入口。..燒嘴冷卻水系統(tǒng)工藝燒嘴在高溫下工作，為了保護(hù)燒嘴，在端部有冷卻盤管和水夾套，通入的冷卻水連續(xù)循環(huán)流動(dòng)以冷卻燒嘴，防止高溫?fù)p壞。脫鹽水首先送入燒嘴冷卻水槽(V0704)，由燒嘴冷卻水泵〔P0702〕加壓后送入燒嘴冷卻水換熱器E0701，然后分多路分別進(jìn)入對(duì)應(yīng)的工藝燒嘴的冷卻盤管。對(duì)置的兩燒嘴設(shè)置一個(gè)燒嘴冷卻水氣體別離器，出燒嘴冷卻盤管的水分別進(jìn)入對(duì)應(yīng)的燒嘴冷卻水氣體別離器〔V0705〕。別離器通N2，作為CO分析的載氣。別離器的氣相經(jīng)放空管排入大氣。在放空管上分別安裝CO監(jiān)測(cè)器，當(dāng)冷卻盤管損壞，合成氣泄漏進(jìn)入冷卻水后會(huì)發(fā)出報(bào)警。別離器的冷卻水依靠重力合流返回?zé)炖鋮s水槽〔V0704〕..灰水工藝流程概述含渣水處理工序的作用是將多噴嘴對(duì)置式氣化及煤氣初步凈化工序產(chǎn)生的黑水所含的固體和溶解的氣體別離出來，并將黑水所含的熱量加以回收。進(jìn)入含渣水處理工序的黑水共有四條路線：氣化爐洗滌冷卻室排放、旋風(fēng)別離器排放、水洗塔排放及鎖斗排放。來自氣化爐洗滌冷卻室、旋風(fēng)別離器及水洗塔底部的黑水分別經(jīng)過減壓送入蒸發(fā)熱水塔〔T0801〕下部蒸發(fā)室。蒸發(fā)熱水塔蒸發(fā)室中，一局部水蒸發(fā)為蒸汽，連同少量溶解氣體，進(jìn)入蒸發(fā)熱水塔上部熱水室，與低壓灰水泵(P0805)來的灰水直接接觸，加熱灰水，自身大局部冷凝。熱水室的熱水流入高溫?zé)崴?V0802)，經(jīng)高溫?zé)崴?P0801)進(jìn)入水洗塔中部。經(jīng)換熱后未冷凝的閃蒸氣體進(jìn)入酸氣冷凝器(E0801)被冷凝后，經(jīng)酸氣別離器(V0801)進(jìn)行氣、液別離，酸性氣體排放至燃燒系統(tǒng)燒掉，酸性冷凝液送入灰水槽(V0809)。蒸發(fā)熱水塔蒸發(fā)室底部被濃縮的黑水經(jīng)液位調(diào)節(jié)由底側(cè)部排出，進(jìn)入低壓閃蒸器〔V0803〕進(jìn)一步閃蒸，蒸汽去脫氧槽〔V0804〕除氧。低壓閃蒸濃縮后的黑水進(jìn)入真空閃蒸器〔V0805〕，來自渣池的含渣水用渣池泵P0704經(jīng)過流量調(diào)節(jié)也送入真空閃蒸器。真空閃蒸器內(nèi)進(jìn)行真空閃蒸，大量溶解的氣體釋放出來，黑水進(jìn)一步濃縮，含固量增大，溫度進(jìn)一步降低。真.空閃蒸汽經(jīng)真空閃蒸冷卻器E0802冷卻后，再送入真空閃蒸別離器〔V0806〕，從別離器頂部出來的閃蒸汽送往水環(huán)式真空泵〔P0803〕。真空泵出口物料排入大氣。真空閃蒸別離器底部冷凝液依靠重力送往灰水槽〔V0809〕，當(dāng)冷凝液含固量偏高水質(zhì)變差時(shí)，將冷凝液送往澄清槽〔V0808〕。真空閃蒸器底部的黑水經(jīng)液位控制依靠重力送至靜態(tài)混合器〔M0801〕，與來自絮凝劑槽〔V0810〕經(jīng)絮凝劑泵〔P0807〕加壓的絮凝劑混合后流入澄清槽〔V0808〕。來自真空閃蒸器的黑水送入澄清槽〔V0808〕。為了加速固體在澄清槽〔V0808〕中的沉降速率，在系統(tǒng)中參加了絮凝劑。絮凝劑貯存在絮凝劑槽V0810中，由絮凝劑泵〔P0807〕調(diào)節(jié)至適當(dāng)流量后，經(jīng)靜態(tài)混合器〔M0801〕和黑水充分混合后送入澄清槽〔V0808〕。澄清槽〔V0808〕上部設(shè)置一臺(tái)緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)的刮渣機(jī)，將沉降的固體推到澄清槽底部出口。澄清槽上部澄清水溢流，依靠重力進(jìn)入灰水槽〔V0809〕?；宜?jīng)低壓灰水泵〔P0805〕去蒸發(fā)熱水塔〔T0801〕、鎖斗沖洗水罐〔V0808〕、渣池〔V0809〕和廢水處理。為防止溶解固體在黑水系統(tǒng)中的累積，需向界外連續(xù)送出一局部灰水進(jìn)行處理。為防止管道及設(shè)備結(jié)垢，系統(tǒng)中還參加分散劑，分散劑貯存在分散劑槽〔V0811〕內(nèi)，經(jīng)分散劑泵〔P0806〕調(diào)節(jié)適當(dāng)流量，送至低壓灰水泵〔P0805〕入口。密封的澄清槽V0808和灰水槽V0809通低壓氮?dú)猓晒餐牡獠踁0812排放。澄清槽V0808底部的細(xì)渣和水經(jīng)澄清槽底物泵P0804送入真空過濾系統(tǒng)M0801。濾餅通過皮帶運(yùn)輸機(jī)M0801送至貯放區(qū)域。濾液進(jìn)入磨煤水槽V1315，經(jīng)磨煤水泵P0810送至水煤漿制備工序的磨煤機(jī)H0601。過濾區(qū)域的各種排放及沖洗，送回V0808中。.....變換-7091.變換原理一氧化碳與水蒸汽的變換反響可用下式表示：CO+H2O≒CO2+H2+Q反響的特點(diǎn)是可逆、放熱、反響前后氣體體積不變，而且反響速度比較慢，只有在催化劑的作用下才具有較快的反響速度。經(jīng)過變換，脫除大局部CO的變換氣，供給后工序氨合成及甲醇合成的原料氣。.我公司采用的Co-Mo系耐硫變換催化劑型號(hào)QDB-03，QDB-03為青島聯(lián)信化學(xué)生產(chǎn)，在齊魯院技術(shù)的根底上有所開展，以鎂鋁尖晶石為載體，含有多元復(fù)合助劑，在高溫低硫的條件下使用時(shí)，與同類催化劑相比，更能顯示其優(yōu)越的催化性能。兩種催化劑性能相近均為新型耐硫變換催化劑，均含有特殊載體，都有良好的低溫、寬溫、寬硫特性，都有較強(qiáng)抗毒性能，較高的選擇性。催化劑的主要活性組份CoO和MoO3只有經(jīng)過升溫硫化變成CoS和MoS2才具有良好的催化活性。我公司用CS2做硫化劑，配氫氣，硫化過程主要反響為：CS2+4H2→2H2S+CH4+240KJ/mol

CoO+H2S→CoS+H2O+13.6KJ/mol

MoO3+2H2S+H2→MoS2+3H2O+48.6KJ/molvb...2.工藝流程概述：由氣化水洗塔來的粗水煤氣〔6.26MPaG、239℃、水氣比1.3〕經(jīng)1#氣液別離器別離掉氣體夾帶的水分后，然后分成兩股，一局部氣體〔約50%〕經(jīng)耐硫變換，制備合成氨及苯胺氫氣所用的原料氣體；另一局部氣體〔約為50%〕不經(jīng)過變換，直接通過熱回收，冷卻至40℃進(jìn)入低溫甲醇洗凈化，作為制備CO氣體和局部甲醇合成氣體的原料氣。.需變換的水煤氣〔50%〕進(jìn)入原料氣預(yù)熱器與變換氣換熱至305℃左右進(jìn)入第一變換爐，與自身攜帶的水蒸氣在耐硫變換催化劑的作用下進(jìn)行變換反響，變換氣出口CO含量約為5.63%，出變換爐的高溫氣體〔457℃〕首先經(jīng)過中壓蒸汽過熱器過熱中壓飽和蒸汽后，進(jìn)入原料氣預(yù)熱器與進(jìn)變換的粗水煤氣換熱后，然后進(jìn)入中壓蒸汽發(fā)生器副產(chǎn)中壓蒸汽〔4.0MPa〕，使得變換氣體溫度降低至270℃然后進(jìn)入第二變換爐，繼續(xù)進(jìn)行CO氣體變換反響。出第二變換爐氣體進(jìn)入1#低壓蒸氣發(fā)生器，副產(chǎn)1.0MPa蒸汽，降溫后的氣體〔210℃、6.07MPa〕進(jìn)入2#氣液別離器進(jìn)行氣液別離，別離后氣體進(jìn)入2#低壓蒸汽發(fā)生器溫度降至180℃進(jìn)入3#氣液別離器，副產(chǎn)0.35MPa蒸汽，氣液別離后氣體進(jìn)入脫鹽水預(yù)熱器與脫鹽水換熱后變換氣溫度降至70℃后進(jìn)入1#水冷器冷卻至40℃，進(jìn)入4#氣液別離器，別離后氣體送至低溫甲醇洗變換氣吸收系統(tǒng)，制備合成氨和苯胺氫氣的原料氣體。〔1〕變換流程.〔2〕熱回收流程另一股粗水煤氣〔約50%〕進(jìn)入3#低壓蒸汽發(fā)生器，溫度降至210℃，副產(chǎn)低壓蒸汽，然后進(jìn)入5#氣液別離器進(jìn)行氣液別離，別離后氣體〔210.0℃、6.31MPa〕進(jìn)入4#低壓蒸汽發(fā)生器，溫度降至180℃，副產(chǎn)低壓蒸汽，然后進(jìn)入6#氣液別離器進(jìn)行氣液別離，別離后氣體〔約186℃、6.26MPa〕進(jìn)入2#水冷卻器冷卻后氣體進(jìn)入低溫甲醇洗未變換氣體吸收系統(tǒng)，作為制備CO氣體和局部甲醇合成的原料氣體。.〔3〕變換冷凝液流程1＃氣液別離器工藝?yán)淠骸?#氣液別離器工藝?yán)淠阂黄疬M(jìn)入3＃氣液別離器，從3＃氣液別離器別離出來的工藝?yán)淠捍缶植坑蔁崂淠罕迷鰤核蜌饣ば蛩此?，做為洗滌用水，水量約為35.6t/h，多余局部工藝?yán)淠核椭疗崴?＃氣液別離器別離下來的工藝?yán)淠阂黄疬M(jìn)入6＃氣液別離器，從6＃氣液別離器別離出來的工藝?yán)淠捍缶植坑蔁崂淠罕迷鰤核蜌饣ば蛩此鰹橄礈煊盟?，水量約為64.13t/h，多余局部工藝?yán)淠核椭疗崴?＃氣液別離器工藝?yán)淠骸?＃氣液別離器工藝?yán)淠汉蛠碜缘蜏丶状枷聪窗币夯旌纤椭恋蜏乩淠侯A(yù)熱器管程，與出汽提塔的氣體換熱，溫度升高至96℃與3#氣液別離器、6#氣液別離器別離的多余冷凝液混合，混合后的冷凝液進(jìn)入汽提塔頂部，由噴頭進(jìn)行噴淋。.〔4〕汽提塔的氣體及冷凝液流程汽提塔為填料塔，塔內(nèi)溫度上段120℃，下段130℃，塔頂壓力為0.12MPaG。工藝?yán)淠鹤运攪娏芏屡c塔中部進(jìn)來的蒸汽逆流接觸，汽提出來的酸性氣體〔含微量的H2O、CO2〕自塔頂出來進(jìn)低溫冷凝液預(yù)熱器殼程，溫度降低至40℃后進(jìn)入8＃氣液別離器，別離掉水份的酸性氣體送火炬燒掉。汽提后的塔底工藝?yán)淠航?jīng)氣提塔釜冷凝泵加壓送灰水處理工序的高溫?zé)崴h(huán)利用。8＃氣液別離器出來的工藝?yán)淠海蓺怏w尾氣冷凝液泵加壓至0.5MPaG送灰水處理工序?yàn)V液水槽做磨煤用水。.A、脫鹽水站送來的脫鹽水經(jīng)變換崗位的脫鹽水預(yù)熱器加熱后分兩路：一路去熱電廠；一路去除氧槽進(jìn)行除氧。來自變換脫鹽水預(yù)熱器的脫鹽水進(jìn)高壓除氧器，高壓除氧器內(nèi)參加0.35MPa飽和蒸汽，進(jìn)行脫鹽水高壓熱力除氧，除氧后的水〔稱為鍋爐給水〕溫度132℃又分成三股。一股水〔約82.3t/h〕經(jīng)中壓鍋爐給水泵加壓壓至5.6MPa，送至變換工段的中壓蒸汽發(fā)生器，副產(chǎn)中壓蒸汽。另一股水〔約60.9t/h〕經(jīng)低壓鍋爐給水泵加壓至1.5MPa，大局部送變換及硫回收副產(chǎn)低壓蒸汽S40、S10、S4，少局部作洗滌用水。