煤制氫裝置工藝說(shuō)明書文件編碼(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)浙江XXXXXX有限公司培訓(xùn)教材煤制氫裝置工藝說(shuō)明書第一章概述1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)。2裝置概況及特點(diǎn)裝置概況本裝置技術(shù)采用固定床煤氣發(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始，至產(chǎn)品氫出口的最后一個(gè)閥門為止。動(dòng)力站動(dòng)力站界外煙氣灰渣爐渣煤棧橋渣爐水煤氣VPSA脫碳?jí)K煤硫泡沫回水VPSA氫提純?cè)鞖庋h(huán)水產(chǎn)品氫硫磺上水循環(huán)水站界外蒸汽管網(wǎng)蒸汽粉煤風(fēng)氣脫硫循環(huán)水產(chǎn)品氫原料煤庫(kù)VPSA解析氣硫回收煤造氣水煤氣水煤氣水煤氣變脫變換脫硫壓縮氣柜賣外外外塊煤上水蒸汽蒸汽蒸汽變脫氣變換氣注：以上所有虛線框內(nèi)的單元均屬于本裝置的界區(qū)。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。的特點(diǎn)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。⑴輸煤系統(tǒng)采用單路輸送氣化用煤；⑵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，逆流開車，順流停車。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)開關(guān)，以便單機(jī)調(diào)試。⑶在帶式輸送機(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)拉繩開關(guān)，切斷電源使設(shè)備停車；此外當(dāng)發(fā)出開車信號(hào)后，如現(xiàn)場(chǎng)不允許開車，也可以拉動(dòng)拉繩開關(guān)，制止起動(dòng)，避免發(fā)生設(shè)備和人身事故。⑷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⑸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。⑹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。根據(jù)用氣量、制氫成本等因素，本裝置選擇φ2.8米的固定床間歇煤氣爐。9臺(tái)爐子(8開1備)可滿足生產(chǎn)30000Nm3/h氫氣的要求。制氣工藝流程等同于一般煤化工企業(yè)造氣流程，九臺(tái)φ2800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到四樓，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)鐘罩式的濕式氣鐘罩全升起時(shí)氣柜靜壓約400mm水柱。為提高入爐蒸汽的分解率，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。⑴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)，這樣使煤燃燒更充分，灰渣的殘?zhí)苛看蠓陆?，降低了煤耗。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。⑶采用完善可靠的油壓控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)油壓控制閥門的快速切換，延長(zhǎng)了有方式的選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，確保行，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⑴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)處于正壓狀態(tài)，氧含量高的原因只能是制氣工序閥門內(nèi)漏竄氣、羅茨機(jī)抽負(fù)、壓縮機(jī)抽負(fù)。為了防止閥門內(nèi)漏造成氧高，設(shè)計(jì)了油壓安全聯(lián)鎖的吹風(fēng)防過(guò)氧閥和下行防過(guò)氧閥，排除了因設(shè)備故障造成氧高的安全隱患。⑵造氣裝置采用安全可靠、性能穩(wěn)定的液壓驅(qū)動(dòng)閥門，主要液壓閥都采用閥門閥位監(jiān)測(cè)裝置，同時(shí)油壓系統(tǒng)采用油壓和油位報(bào)警裝置。⑶造氣除塵器各排灰口油壓圓盤閥設(shè)計(jì)為手控油壓閥控制，操作位置在一樓，防止出灰時(shí)因聯(lián)絡(luò)出錯(cuò)而發(fā)生誤操作。⑷與共用煤氣總管相連的煤氣總閥和與共用吹風(fēng)氣總管相連的吹風(fēng)氣回收閥⑸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)低液位連鎖停爐⑹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)高最大限度地提高氣柜運(yùn)行時(shí)的安全系數(shù)。⑺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。2.5.2.6造氣裝置附屬設(shè)備的選用⑴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，改善除塵效果，除塵器本體采用漸擴(kuò)式結(jié)構(gòu)有利于灰渣的分離和沉降。⑵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型組合式熱管鍋爐，其中熱管式蒸汽過(guò)熱器阻力僅為管殼式的1/3~1/4,系統(tǒng)阻力下降，保證了制氣強(qiáng)度的提高；熱管表面滲入鎳鉻合金，大耐高溫和沖刷、耐腐蝕，熱能回收效率⑶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直升直降式濕式氣柜。5.3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℃)、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2900kcal/kg的混合料在三廢爐底進(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·G、280℃的過(guò)熱蒸汽約40t/h，除能滿足整個(gè)煤制氫裝置的吹風(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)：⑴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。⑵一爐多用、減少投資、便于管理：綜合煤化工企業(yè)，一臺(tái)三廢流化混燃爐就能達(dá)到全廠蒸汽自給。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。系統(tǒng)阻力低、不積灰、提高造氣吹風(fēng)效率。⑸三廢流化混燃爐是隔離燃燒，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)穩(wěn)定性突出，節(jié)能效果明顯。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)采用荷的75%設(shè)計(jì)；開雙塔時(shí)可脫高硫，開單塔可脫低硫，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2計(jì)指標(biāo)，使該裝置對(duì)煤種的適應(yīng)性較強(qiáng)，另外高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。22.5.4.2PDS—600脫硫的工藝特點(diǎn)氣體中的HS溶于脫硫液后，首先與脫硫液中的堿反應(yīng)2HS+NaCO==NaHS+NaHCO2233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HS后，溶液就失去了繼續(xù)吸收的能力。2為恢復(fù)溶液吸收HS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2析硫反應(yīng)：NaHS+NaHCO==S+NaCO+HO。同時(shí)，由于氣(空氣)液23232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，離開循環(huán)脫2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。本工藝采用以純堿為堿源的PDS—600脫硫方法，可將煤氣是的HS脫除至2100mg/m3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2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HS轉(zhuǎn)化成副產(chǎn)品硫磺，2既滿足了環(huán)保要求，又可用做生產(chǎn)硫酸的原料。2⑸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、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HS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2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。2⑹脫硫塔采用新型的聚丙烯格柵填料，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HS濃度高，吸收2222力較小，析出硫泡沫多，塔不易堵塞。格柵填料不易持液，允許較高的液泛速度，可以設(shè)計(jì)較高的空塔氣速，同樣生產(chǎn)能力的條件下，設(shè)備尺寸較小，節(jié)省投⑺采用目前最先進(jìn)的連續(xù)熔硫?qū)＠夹g(shù)。2.5.5.1采用技術(shù)成熟的全低溫變換工藝流程，依據(jù)變換工藝參數(shù)的要求，設(shè)置換率高、蒸汽消耗量低等優(yōu)點(diǎn)。2.5.5.2在循環(huán)熱水回路的最佳位置排污和加入軟水循環(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。2.5.5.3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)熱水從熱水塔開始，依次經(jīng)過(guò)一水加、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)到左右，占總汽氣比的%，從而有效地降低了2.5.5.4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左右，占總汽氣比的%。更換CO變換觸媒不僅耗用購(gòu)買觸媒的資金，更重要的是耽誤裝置的生產(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、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2.5.5.6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。2.5.6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HS降至以下，222變脫工序在傳統(tǒng)工藝流程的基礎(chǔ)上增加了閃蒸裝置，一方面回收了溶解在脫硫液里面的有效氣體(CO和H)，H的產(chǎn)率可提高%，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。5.7變壓吸附裝置的特點(diǎn)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。品氫回收率(可達(dá)98%)。⑶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。⑷PSA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利產(chǎn)品——?dú)鈩?dòng)程控閥，該閥具有體積小，重量輕，運(yùn)行準(zhǔn)確、平穩(wěn)，開關(guān)速度快 2.5.8造氣脫硫循環(huán)水裝置的特點(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)水分開設(shè)置，自成體系；每套系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)，滿足了環(huán)保要求，同時(shí)減小了全廠污水處理系統(tǒng)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，以滿足對(duì)水質(zhì)的基本要求。⑴冷卻塔設(shè)計(jì)中選用WGPL無(wú)填料噴霧冷卻塔，該種類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。⑵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，該設(shè)備主效果。主要特點(diǎn)表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：②可靈活設(shè)計(jì)設(shè)備備用率，啟、停、檢修方便。③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)現(xiàn)計(jì)算機(jī)程序控制。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1煤儲(chǔ)運(yùn)工序任務(wù)：為制氣工序輸送合格的原料煤。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，在篩分樓內(nèi)，經(jīng)振動(dòng)篩篩分，合格料(≥13mm)直接進(jìn)入4#帶式輸送機(jī),不合格料(＜13mm)進(jìn)入粉煤貯斗，由轉(zhuǎn)運(yùn)車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)卸料車送入造氣爐上部的煤倉(cāng)，保證輸煤系統(tǒng)的正常運(yùn)行。2造氣工序任務(wù)與工藝原理：2.1.1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。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=CO＋Q222C＋O=2CO＋Q22CO＋O=2CO＋Q22CO＋C=2CO-Q2…………………………………吹風(fēng)的目的是為了提高爐溫，在反應(yīng)過(guò)程中，由于爐溫的逐漸提高，增加了二氧化碳的還原反應(yīng)，見反應(yīng)式(4)，對(duì)主反應(yīng)進(jìn)行不利。所以，生產(chǎn)中用提高空氣流速，采用強(qiáng)風(fēng)短吹來(lái)縮短接觸時(shí)間，抑制二氧化碳還原反應(yīng)的進(jìn)行。用蒸汽制氣時(shí)，發(fā)生下列反應(yīng)：C＋HO=CO＋H-Q……………Q……………(5)C＋2HO=CO＋2H-Q……………(6)2Q……………(6)QC＋CO=2CO-2………………(7)2CO＋HO=CO＋H＋Q……………………2C＋2H=CH＋Q……………24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，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慷际腔以鼘樱瑳]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)爐箅的作用。工藝流程簡(jiǎn)述固定床間歇?dú)饣に囀窃谟?jì)算機(jī)程序控制下通過(guò)周期性的開關(guān)吹風(fēng)空氣閥、．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．吹風(fēng)煙囪閥、上行和下行蒸汽閥、上行和下行煤氣閥來(lái)實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程切換，達(dá)到煤氣化的目的。其主要工藝過(guò)程分為吹風(fēng)蓄熱階段和蒸汽制氣兩個(gè)階段組成。但為了節(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：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CO，同時(shí)放出大量的熱量將炭層和氮?dú)饧訜岬?000℃以上。氣體在向上流動(dòng)2 (此后稱為吹風(fēng)氣)溫度降到250~300℃左右離開炭層，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2時(shí)，工藝要求氣化層溫度要提高到氣化用煤的T即軟化點(diǎn)溫度，固定床氣化爐進(jìn)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)打開上吹蒸汽閥和吹風(fēng)氣回收閥(或煙囪閥)，這樣由造氣夾套鍋爐和熱管鍋爐副產(chǎn)的飽和蒸汽通過(guò)熱管鍋爐的過(guò)熱段過(guò)熱到220℃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。一次上吹制氣階段已經(jīng)在蒸汽吹凈階段后，上吹蒸汽閥繼續(xù)保持打開，同時(shí)關(guān)閉吹風(fēng)氣回收閥(或煙囪閥)，打開上行煤氣閥。蒸汽通過(guò)爐篦和灰渣層進(jìn)入2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)22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135℃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、干餾層、干燥層溫度不斷上升，致使出爐煤氣22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℃左右，水煤氣反應(yīng)速率也大為降低，制氣工藝轉(zhuǎn)入二次二次上吹工藝過(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。關(guān)閉上、下吹蒸汽閥及下行煤氣閥，打開空氣吹風(fēng)閥及上行煤氣閥，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)數(shù)量K-31201A/B/C3F-31201A~I9S-31203A~I9S-31202A~I9S-31201/042E-31201/2設(shè)備名稱空氣鼓風(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規(guī)格型號(hào)Φ2800H＝95300×9800Φ2600×14230(熱管式)C-31201/2洗氣塔2V-31201~5/V-31212~15夾套汽包9V-31206/162V-312241C-31203/4頭2S-31205/62高位汽包氣柜氣柜進(jìn)／出口洗氣塔靜電除焦器3吹風(fēng)氣回收工序Φ1400×2927V＝3.4m3Φ6000×12000立式任務(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，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℃左右高溫?zé)煔馊フ羝^(guò)熱器，與余熱鍋爐產(chǎn)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)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℃左右，最后進(jìn)入布袋除塵器將煙氣中的含塵濃度降至50mg/Nm3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。主要設(shè)備位號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格量V-313011V-313021V-313031F-313011E-31301E-31302E-31303E-313041S-313021K-31301A/B2K-31302A/B2K-31303A/B2V-31314A/B1S-313011S-313031P-31301A/B3P-31302A/B2安全水封水封三廢混燃爐蒸汽過(guò)熱器余熱鍋爐省煤器空氣預(yù)熱器組合式除塵器一次風(fēng)機(jī)二次風(fēng)機(jī)氣水分離器布袋除塵器多級(jí)鍋爐給水泵低壓鍋爐給水泵0×51800×4500Φ6520×10×20000Φ5520×10×198009—268DJLY75S—3023DΦ7600×5300(總長(zhǎng)×總高)0×5180JDMC340—2×4,11400×7240×19230DG—46—50×74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/Nm3，并做好脫硫液的再生和硫的回收工作。工作原理4.2.1脫硫原理HS+NaCO==NaHS+NaHCO2233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+NaCO+HO3232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，得工藝流程簡(jiǎn)述4.3.1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)將其升壓后進(jìn)入冷卻塔，被冷卻至30~35℃。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HS被脫硫液222HS后，依次去清洗塔、靜電除焦器后，去水煤氣壓縮工序。224.3.2脫硫液流程吸收了HS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2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(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2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主要設(shè)備位號(hào)數(shù)量(臺(tái))K-31401A~C3K-314021P-31401A~E5P-31402A~E5C-31401A/B設(shè)備名稱羅茨風(fēng)機(jī)硫化用羅茨機(jī)液泵貧液泵冷卻塔規(guī)格ZR7—580ARRG—350IJ200-150-400IJ200-150-450Φ2800×21250技術(shù)性能Q=495.5m3/minQ=185.7m3/minQ=400m3/hQ=400m3/hP=49kPaP=H=50mH=50mQ=3.5m3/h2C-31402A/B第一脫硫塔＝12m2C-31403A/B第二脫硫塔Φ3800×29365Φ3800×38865＝18m2C-31404A/BQ=3.5m3/hV-31402A/B2V-31403A/B2V-31401A/B2V-31407A~C3X-31402A/B2清洗塔2氧化再生槽貧液槽帶壓富液槽連續(xù)熔硫釜Φ6800/Φ8400×88305000×55765000×7450Φ1000/Φ1100×3657Φ6000×120005水煤氣壓縮工序任務(wù)將脫硫工序來(lái)的水煤氣加壓到，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、Ⅱ級(jí)吸氣緩沖分離器進(jìn)入壓縮機(jī)Ⅱ級(jí)缸。同樣，在經(jīng)過(guò)三次壓縮后，經(jīng)Ⅲ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。(1)防超壓：各級(jí)壓力應(yīng)控制在工藝指標(biāo)范圍內(nèi)。(2)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(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)，形成爆炸性氣體，應(yīng)嚴(yán)加防范，一旦發(fā)現(xiàn)，應(yīng)緊急停車。(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+HO＝＝＝CO+H+Q(熱量)222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?必須滿足催化劑活性溫度要求)交有利于將更多的CO轉(zhuǎn)化成H。但多耗2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。2工藝流程簡(jiǎn)述自水煤氣壓縮機(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℃左右，再經(jīng)過(guò)電加熱器(僅在開工時(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℃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℃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H和CO的過(guò)程，變換氣溫度升到22326℃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，同理增加了蒸汽含量，同時(shí)變換氣溫度降低至200℃左右，再進(jìn)入三段低變反應(yīng)爐繼續(xù)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℃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22由蒸汽總管來(lái)的過(guò)熱蒸汽(,250℃)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℃左右，補(bǔ)充軟水后經(jīng)液封槽進(jìn)入熱水塔又開始新一輪回收反應(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)C-31601S-31601S-31502V-31601V-31602E-31605E31604AE-31602E-31603E-31601E-31607E-31606設(shè)備名稱飽和熱水塔油分離爐蒸汽汽水分混合器增濕器熱交換器變換氣水冷器一水加熱器煤氣冷卻器調(diào)溫水加熱器脫鹽水預(yù)熱器規(guī)格及其附件DN2800H＝36500上段飽和段,內(nèi)裝規(guī)整填料4.5m下段熱水段，內(nèi)裝規(guī)整填料7mDN2400H＝13650上裝除油劑，下裝絲網(wǎng)除霧器DN1200H＝5450內(nèi)裝不銹鋼鮑爾環(huán)填料Φ38×38×1Φ2600×6850,不銹鋼鮑爾環(huán)填料Φ38×38×1Φ2200×14150(二段)鮑爾環(huán)填料Φ38×38×1Φ1200×8405,直桿式電熱管,每根10kw，共80根，N=800kwΦ900×5200,F=100m2Φ1300/Φ1800×13250,F=383m2材料不銹鋼Q345—R321/304Q345R321/304Q345R/20321/304321/304數(shù)量1111112111113IHIH100R—65—250流量100m3/hH＝50mDL12—25×8冷激泵流量12.5m3/hH＝200mDL12—25×8補(bǔ)水泵流量12.5m3/hH＝200mΦ3600×27350，四段催化劑，自上2300/1600/1900/3000P-31601a/bP-31602a/bP-31603a/bR-31601耐火磚循環(huán)熱水泵低變爐2227變換氣脫硫工序變脫工序水煤氣在經(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2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。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2脫硫液后，送往干法脫硫塔(精脫工序)脫硫。2吸收了HS的富液從塔底排出，經(jīng)液位調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)減壓至后送入閃蒸槽，閃2蒸汽送入壓縮一入進(jìn)口回收利用，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)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。27.1.4主要設(shè)備位號(hào)數(shù)量(臺(tái))P-31701A~C設(shè)備名稱變脫貧液泵規(guī)格DF280-43×5技術(shù)性能Q=280m3/hH=215mC-31701第一變脫塔C-31702第二變脫塔mS-31701塔前分離器1V-31701閃蒸槽50×50×，高度2m1V-31704A/B2V-31702A/B2V-317051S-317021干法精脫硫氧化再生槽貧液槽硫泡沫槽塔后分離器Φ3600×29165聚丙烯鮑爾環(huán)填料ΦΦ3600×38665聚丙烯鮑爾環(huán)填料ΦΦ2200×5950V＝18.5m3Φ6000/Φ7400×8100500×5576Φ3000×46500×5950V＝80m3V＝28m3V＝18.5m3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)工序制取合格的原23232232FeO+3HS==2FeS+3HO+S2322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，需7.2.4主要設(shè)備位號(hào)數(shù)量(臺(tái))S-317031C-31703設(shè)備名稱精脫入口油分1#精脫硫塔1規(guī)格×6700Φ3200×19400技術(shù)性能V＝19.5m323終產(chǎn)品從塔頂流出去后工序，變換氣脫碳控制終產(chǎn)品從塔頂流出去后工序，變換氣脫碳控制CO含量小于3%，變換氣脫碳后經(jīng)2當(dāng)被吸附雜質(zhì)的傳質(zhì)區(qū)前沿(稱為吸附前沿)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。吸附床開始轉(zhuǎn)入再生過(guò)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，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?，進(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，而且更是回收其它塔的床層死空間氫氣的過(guò)程。為保證氫氣的回收率，本裝產(chǎn)品氣升壓過(guò)程：在真空再生完成后，為了使吸附塔可以平穩(wěn)地切換至下一次吸附并保證產(chǎn)品氣壓力在這一過(guò)程中不發(fā)生波動(dòng)，通過(guò)升壓調(diào)節(jié)閥緩慢而平穩(wěn)C-317042#精脫硫塔1Φ3200×19400238變壓吸附工序脫碳流程(VPSA)本崗位的任務(wù)是采用(PSA)技術(shù)將變換來(lái)變換氣中CO等雜質(zhì)脫除，控制合2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)2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)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)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)。在多種專用吸附2422等作為最等作為最終產(chǎn)品從塔頂流出，純度大于%，產(chǎn)品氫經(jīng)壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)穩(wěn)壓后出界，當(dāng)被吸附雜質(zhì)的傳質(zhì)區(qū)前沿(稱為吸附前沿)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。吸附床開始轉(zhuǎn)入再生過(guò)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，地用產(chǎn)品氫氣將吸附塔內(nèi)壓力升至吸附壓力。經(jīng)過(guò)這一過(guò)程后吸附塔便完成了一個(gè)完整的“吸附——再生”循環(huán)，又為下一次吸附做好了準(zhǔn)備。10個(gè)吸附塔交替進(jìn)行以上的吸附、再生操作(始終有2個(gè)塔處于吸附狀態(tài))，即可實(shí)現(xiàn)氫氣的連續(xù)提純。這樣可保證VPSA提氫工序的解析氣有較高的熱值，可回收利用，降低裝置的8.1.4主要設(shè)備位號(hào)數(shù)量(臺(tái))C-31801A~JV-318011P-31701A~E5設(shè)備名稱脫碳吸附塔變脫氣緩沖罐真空泵規(guī)格0×6800技術(shù)性能規(guī)格0×6800Φ2200×6800(TL/TL)×18氫提純流程(VPSA)本崗位的主要任務(wù)是采用變壓吸附(簡(jiǎn)稱PSA)法從脫碳?xì)庵刑崛。ヒ陨蠚錃廨斔偷郊託涔ば?，同時(shí)將含有雜質(zhì)組份的解吸氣供吹風(fēng)氣燃燒。采用PSA工藝，利用吸附劑對(duì)不同氣體的吸附容量隨著壓力的不同而差異的份，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)提取氫氣的目份，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)提取氫氣的目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2422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，因而可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，吸附前沿已達(dá)到床層出口。這時(shí)，逆著吸附方向?qū)⑽剿毫抵磷笥?，此時(shí)被吸附的雜質(zhì)開始從吸附劑中大量解吸出來(lái)。逆放解吸氣進(jìn)入解析氣緩沖罐。抽真空過(guò)程：在逆放過(guò)程全部結(jié)束后，為使吸附劑得到徹底的再生，用真空泵對(duì)吸附床層進(jìn)行抽真空，使吸附劑得以徹底再生。真空解析氣與逆放解析氣在解析氣混合罐中混合，送余熱鍋爐作燃料。均壓升壓過(guò)程：在抽真空再生過(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，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，而且更是回收其它塔的床層死空間氫氣的過(guò)程，本流程共包括了5次均壓升產(chǎn)品氣升壓過(guò)程：在5次均壓升壓過(guò)程完成后，為了使吸附塔可以平穩(wěn)地切換至下一次吸附并保證產(chǎn)品氣壓力在這一過(guò)程中不發(fā)生波動(dòng)，需要通過(guò)升壓調(diào)節(jié)閥緩慢而平穩(wěn)地用產(chǎn)品氫氣將吸附塔內(nèi)壓力升至吸附壓力。經(jīng)過(guò)這一過(guò)程后吸附塔便完成了一個(gè)完整的“吸附——再生”循環(huán)，又為下一次吸附做好了準(zhǔn)備。(始終有2個(gè)塔處于吸附狀態(tài))，即可實(shí)現(xiàn)氫氣的連續(xù)分離與提純。8.2.4主要設(shè)備位號(hào)數(shù)量(臺(tái))C-31802A~J設(shè)備名稱提氫吸附塔V-318021V-318031V-318041P-31802A~C39循環(huán)水系統(tǒng)脫碳?xì)饩彌_罐解析氣緩沖罐解析氣混合罐真空泵造氣污水處理系統(tǒng)規(guī)規(guī)格2800×7400HXBC5B吸附劑Φ~2HXAH劑Φ~Φ3000×9500(TL/TL)×22Φ3200×20000(TL/TL)×10Φ3200×20000(TL/TL)×10臺(tái)WHB—250斜管沉淀器(WHB—250單臺(tái)設(shè)備處理能力250m3/h，正常生產(chǎn)時(shí)六開兩備)和2臺(tái)WGPL無(wú)填料噴霧冷卻塔(單臺(tái)WGPL設(shè)備處理能力1500m3/h，一開一備)。造氣污水處理系統(tǒng)的工藝流程簡(jiǎn)述如下：該裝置流程主要由污水處理和灰渣脫水兩部分。來(lái)自造氣的污水匯流至污水平流池，由熱水灰加壓送到斜管沉淀器的頂層，經(jīng)磁化處理后，由矩形流槽流入異向斜管沉淀器。污水經(jīng)處理后流入熱水池，再用熱水泵加壓送到WGPL無(wú)填料噴霧冷卻塔降溫處理，冷卻水回冷水池，由冷水泵加壓送造氣循環(huán)使用。其中，對(duì)造氣循環(huán)水通過(guò)加藥絮凝、助凝處理，消除水中的各種雜質(zhì)，并適當(dāng)補(bǔ)水，以滿足對(duì)水質(zhì)的基本要求。沉淀器沉渣經(jīng)螺旋輸送機(jī)推出，由泥漿氣力提升器送到灰渣罐，再送入板式壓濾機(jī)進(jìn)行脫水處理。脫水后的灰渣卸入灰渣儲(chǔ)倉(cāng)，裝置三廢流化床混燃爐燃由于脫硫循環(huán)水為直接冷卻的方式，冷卻水在冷卻塔、煤氣洗滌塔內(nèi)與工藝氣直接接觸，其冷卻效果好，但是因氣、水直接接觸，將會(huì)造成工藝氣體中的煤粉、焦粒、鐵銹等雜質(zhì)進(jìn)入循環(huán)水中，對(duì)循環(huán)水的水質(zhì)污染比較嚴(yán)重，而壓縮循環(huán)水相對(duì)潔凈，兩者水質(zhì)差別較大，故脫硫循環(huán)水系統(tǒng)與壓縮循環(huán)水系統(tǒng)分開設(shè)置，脫硫循環(huán)水系統(tǒng)的流程采用常壓回水工藝，主要有冷、熱水池及WGPL無(wú)填料噴霧冷卻塔，冷、熱水泵等設(shè)備組成，具體流程為：裝置回水自流至熱水池，由熱水泵送至WGPL型無(wú)填料噴霧冷卻塔，冷卻后回冷水池，再由冷水泵送至各裝置區(qū)循環(huán)使用。其中，對(duì)脫硫循環(huán)水通過(guò)加藥絮凝、助凝處理，消除水中的各種雜質(zhì)，并適當(dāng)補(bǔ)水，以滿足對(duì)水質(zhì)的基本要求。裝置外循環(huán)水的需用量在2000m3/h左右，主要供給壓縮工序的壓縮機(jī)冷卻使用，由界外循環(huán)水站提供。主要設(shè)備位號(hào)數(shù)量(臺(tái))S-31901A~H250m3/h8S-31902A/B2A-31901A/BZW,1500m3/h設(shè)備名稱斜管沉淀器箱式壓濾機(jī)無(wú)填料噴霧冷卻塔規(guī)格WHB—250XM30/630—UAWGPL—1500技術(shù)性能表面積40m2/臺(tái)，處理能力2A31902A/BWGPL—800風(fēng)機(jī)L47,電機(jī)YB225M-6，800m3/h2P-31901/2A~C熱水泵790m3/h,H=45m6P-31906A/B熱水泵790m3/h,H=45m2P-31902A~C冷水泵790m3/h,H=45m3P-31907A/B冷水泵790m3/h,H=45m2300S-19300S-19300S-58B300S-58B電機(jī)Y250M-4,Q＝電機(jī)Y250M-4,Q＝電機(jī)Y315M-4,Q＝電機(jī)Y315M-4,Q＝L-31901電動(dòng)抓斗電機(jī)型號(hào)YZR160M2-61L-31902A~H螺旋輸送機(jī)Φ600×3430電機(jī)Y132S2-4排泥能力38m3/h1減速機(jī)BWY3922-17×X-31905A~H泥漿氣力提升器Φ200×1008渠用電磁式磁水器MWQ15-7570~950m3/h/臺(tái)，磁場(chǎng)強(qiáng)度2第三章主要工藝過(guò)程操作條件1造氣工序入爐空氣壓力~28kPa吹風(fēng)氣平均溫度~250℃氣化層溫度上行煤氣溫度下行煤氣溫度750℃~T(煤的軟化點(diǎn)溫度)2~250℃~200℃入爐蒸汽溫度上下行余熱回收器出口溫度洗氣塔出口煤氣溫度2吹風(fēng)氣回收工序吹風(fēng)氣平均溫度燃燒爐出口溫度空氣預(yù)熱器出口溫度煙氣排煙溫度~220℃150~160℃~250℃~40℃~960℃~120℃~160℃蒸汽壓力蒸汽溫度3水煤氣脫硫工序冷卻塔后煤氣溫度(最大)(最大)4全低變工序2一段觸媒熱點(diǎn)溫度二段觸媒熱點(diǎn)溫度三段觸媒熱點(diǎn)溫度四段觸媒熱點(diǎn)溫度變換氣壓力變換氣溫度5變脫工序226變壓吸附工序A變壓吸附脫碳2280℃3~4.5g/Nm3(正常)6g/Nm3mgNm達(dá)到35380℃330℃260℃200℃~~40℃20~30mg/Nm3序號(hào)序號(hào)序操作壓力度1吸附(A)MPa2一均降壓(E1D)MPa→MPa3二均降壓(E2D)MPa→MPa4三均降壓(E3D)MPa→MPa5四均降壓(E4D)MPa→MPa6五均降壓(E5D)MPa→MPa7逆放(D)MPa→MPa8抽真空(V)MPa→MPa9五均升壓(E5R)MPa→MPa四均升壓(E5R)MPa→MPa三均升壓(E3R)MPa→MPa二均升壓(E2R)MPa→MPa一均升壓(E1R)MPa→MPa產(chǎn)品氣升壓(FR)MPa→MPaB變壓吸附氫提純2序號(hào)序號(hào)序操作壓力度1吸附(A)MPa2一均降壓(E1D)MPa→3二均降壓(E2D)MPa→4三均降壓(E3D)MPa→5四均降壓(E4D)MPa→6五均降壓(E5D)MPa→7逆放(D)→8抽真空(V)MPa→9五均升壓(E5R)MPa→四均升壓(E5R)MPa→三均升壓(E3R)MPa→二均升壓(E2R)→一均升壓(E1R)MPa→產(chǎn)品氣升壓(FR)MPa→第四章安全技術(shù)相關(guān)氣體性質(zhì)簡(jiǎn)介(1)二氧化碳二氧化碳是一種無(wú)色、高濃度時(shí)略帶酸味的氣體，它的分子量為，比重，沸點(diǎn)—78.5℃(升華)。低濃度二氧化碳對(duì)呼吸中樞有興奮作用，高濃度有顯著的麻痹作用?？諝庵卸趸紳舛雀邥r(shí)，必然造成體內(nèi)二氧化碳滯留，缺氧引起窒(2)氫氣氫氣是一種易燃易爆氣體，在大氣壓力和室溫下系無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒的氣體。它的沸點(diǎn)很低K)。同時(shí)也無(wú)腐蝕性。但在高溫下(＞260℃)，它將腐蝕某些金屬，如炭鋼，它與金屬中炭起作用產(chǎn)生“氫脆”。氫是所有元素中最輕的一種，原子量為2，對(duì)空氣的比重為，密度最小。它還具有高度的滲透性，氫氣在空氣或氧氣中于一定條件下(指有火源或催化劑等)能產(chǎn)生爆炸，(氫在空氣中其爆炸范圍為%~%，氫在氧氣中其爆炸范圍為%~%，氫氣不能供給呼吸，故在高濃度下能使人窒息。氫氣自燃點(diǎn)為560℃。(3)一氧化碳一氧化碳為天色、無(wú)臭、無(wú)刺激性的氣體，分子量為28，比重。一氧化碳是易潮、易爆有毒氣體，在空氣中其爆炸范圍為%~%，CO被人吸入體內(nèi)能引起中毒，中毒時(shí)可出現(xiàn)呼吸急促、心律紊亂，迅速進(jìn)入昏迷甚至死亡。(4)甲烷甲烷是易燃、易爆氣體，它無(wú)色、無(wú)味，比重，在空氣中其爆炸范圍為%~%。低濃度甲烷對(duì)神經(jīng)中樞有興奮作用，高濃度的甲烷吸入體內(nèi)能引起缺氧中毒，窒(5)氮?dú)怏w吸入高濃度氮?dú)鈺r(shí)即產(chǎn)生缺氧狀態(tài)，然后發(fā)生窒息死亡。硫化氫是易燃、易爆、無(wú)色、有刺激性(臭雞蛋味)氣體，有劇毒，分子量34，在空氣中其爆炸范圍為%~%。一氧化碳中毒的癥狀及急救措施4.2.1中毒癥狀一氧化碳中毒是侵入血液中的一氧化碳與血紅蛋白結(jié)合，使血液失去攜氧能．．．．．．．．．．．．力，結(jié)果使全身組織陷入缺氧狀態(tài)。其表現(xiàn)癥狀為：輕度中毒者頭痛、眩暈、惡．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．心、下肢無(wú)力等；重度中毒會(huì)失去知覺，甚至痙攣昏睡；更者會(huì)停止呼吸。4.2.2急救措施①迅速將中毒者撤離毒區(qū)，靜臥在通風(fēng)良好的地方，注意保暖。②解開中毒者的衣領(lǐng)、褲帶及妨礙呼吸的一切物件，面部朝上，保證呼吸道暢通。③對(duì)于中毒較重者，應(yīng)迅速報(bào)告醫(yī)務(wù)人員給予吸氧，如呼吸停止，要立即施行心臟擠壓術(shù)。即使在送醫(yī)院途中，也不可中斷。裝置的安全設(shè)施4.3.1安全設(shè)施本裝置設(shè)于戶外，系統(tǒng)多處設(shè)有安全閥，排放氣匯集到放空總管。最后經(jīng)火炬于高處燃燒放空。自控儀表系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上己考慮到一旦遇到突然停電或停儀表氣源等故障時(shí)，裝置會(huì)自動(dòng)處于安全狀態(tài)。工藝管道和管件設(shè)汁參數(shù)的選用都已考慮了含氫介質(zhì)輸送的特殊要求，且符合有關(guān)規(guī)定，非標(biāo)設(shè)備嚴(yán)格執(zhí)行“壓力容器完全監(jiān)察規(guī)程”進(jìn)行驗(yàn)收。消防(摘錄于GB4962—85“氫氣使用安全技術(shù)規(guī)程”第六章)(2)氫氣著火應(yīng)采取下列措施：②冷卻、隔離、防止火災(zāi)擴(kuò)大；③保持氫氣系統(tǒng)正壓狀態(tài)，以防回火；(3)氫氣火焰不易覺察，救護(hù)人員應(yīng)防止外露皮膚燒傷。安全生產(chǎn)基本要求4.4.1公司的主要負(fù)責(zé)人對(duì)企業(yè)的安全生產(chǎn)負(fù)全面責(zé)任，各部門各級(jí)負(fù)責(zé)人都要對(duì)分管部門的安全生產(chǎn)負(fù)責(zé)。公司員工必須嚴(yán)格遵守國(guó)家、行業(yè)有關(guān)安全生產(chǎn)的法規(guī)，認(rèn)真執(zhí)行公司所制訂的各項(xiàng)安全生產(chǎn)規(guī)章制度和本規(guī)程。4.4.2新員工必須經(jīng)過(guò)公司三級(jí)安全教育和專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，憑安全作業(yè)證獨(dú)立上崗操作。轉(zhuǎn)崗、下崗再就業(yè)、管理人員頂崗以及脫崗6個(gè)月以上者，應(yīng)經(jīng)過(guò)車間、班組安全培訓(xùn)教育，經(jīng)考核合格