甲烷化重点.doc

大家好，这只是我们感觉比较重要的，但不一定全面，如果中间有错误的地方自己给于更正，祝大家这周都能考好。 1甲烷化合成CO转化率接近100% H 99% CO2 98%2煤制气能量转化率60-70%3 甲烷化主要工艺技术要求 英国戴维公司 丹麦托普索公司节能降耗 德国鲁奇4 31 代表甲烷化 32 压缩 33干燥5 SNG 合成天然气 CNG 压缩天然气 LNG 液化天然气 LPG液化石油气6甲烷化装置将低温甲醇洗装置来的净化气经甲烷化、天然气压缩、天然气干燥三个工序标称生产20亿Nm3/年SNG。7 CO + 3 H2 CH4 + H2O + heat CO2 + 4 H2 CH4 + 2H2O + heat 强放热反应 需要稀释新鲜合成气以维持反应器出口温度低于催化剂的最高耐受温度。通过甲烷化工段产品气的循环来实现这一要求8 甲烷化 丹麦托普索工艺 压缩 离心式压缩机组 干燥 三甘醇工艺9工艺基本过程 脱硫 气体调节 主甲烷化 最终甲烷化 压缩 干燥10脱硫槽 催化剂 托普索催化剂ST-201（氧化锌 铜基）反应方程目的防止甲烷化的催化剂中毒而失活脱出H2S和COS，其他有毒物质（HCl等）也会在脱硫槽被吸收加入0.5mol%蒸汽（与原料气比值）混合后进入脱硫槽，其中蒸汽会有助于COS的水解。气体调节催化剂托普索GCC。CO + H2O H2 + CO2 + heat气体调节三个作用1、调节氢碳比，达到甲烷化反应所需要的最佳比例2、降低CO的分压、避免甲烷化催化剂在低温高压发生积碳。3、气体调节反应器所用的催化剂GCC，可以使得甲烷化催化剂避免在低温下钝化，延长其使用寿命。气体调节出口温度是通过控制循环气的温度来控制的1甲烷化工段主要包括甲烷化、天然气压缩、天然气干燥2进甲烷化工段的原料气温度30 压力2.95、经原料气预热器加热后温度155、第一甲烷化反应器进口温度330、出口温度675、第二进口338、出口580、第三进口290、出口428、第四进口240、出口3503、 进入脱硫槽的高压饱和蒸汽量0.5mol%，作用促使COS发生水解反应脱硫槽的作用：脱出H2S、COS,Br,Cl等杂质，催化剂型号ST-201，成分ZnO和铜基，方程式（1）COS + H2OCO2 + H2 、（2）H2S + ZnOZnS + H2O气体调节器催化剂型号GCC，成分铜基，方程式CO + H2OH2 + CO2 + heat。5第一、二甲烷化反应器，高温。有耐火材料，所用催化剂MCR。镍系，又加入有Ni、Al2O3、MgO、Re2O3等。其在250700温度范围内具有高而稳定的活性，并通过循环压缩机转速31-K-101控制返回气体调节反应器31-R-106 A/B的循环气量来控制31-R-101A/B的出口温度，温度升高，阀门开度更大，第二甲烷化反应器31-R-102A/B的工艺气温度达580OC左右，故在反应器内有耐火材料，并通过没有进入第一甲烷化反应器31-R-101A/B的原料气来控制31-R-102A/B的出口温度，温度升高，阀门开大，第一的进口温度由压缩机的旁路流量控制，温度升高，阀门开大。6循环气的作用：稀释进料气，维持出口温度低于催化剂的最高耐受温度。7 9.8Mpa高压蒸汽的来源：1 甲烷化 2 热电站8 线面的图形 圆形代表压力 长方形代表温度 压缩机功率 换热器的传递功率 流量9 原料气预热器的作用：保证催化剂的活性温度，高压汽包作用：1 产生蒸汽 2 回收热量 汽包三冲量：1副产蒸汽 2汽包液位3锅炉给水 高压锅炉给水预热的原因：回收热量 副产蒸汽 防止高、低温截止接触管道爆炸10 第一甲烷化反应器的出口是全厂温度最高的地方，保持在675的原因是：温度高回收高频蒸汽 高温反应速率快，需要的循环气少，节能降耗11 甲烷化技术有： 英国的戴维 丹麦托普索节能降耗 德国鲁奇13 产生的高压过热蒸汽温度：530 压力9.0 低压蒸汽温度173 压力0.7513 第三、四甲烷化反应器所需的催化剂PK-7R 镍系 20045014 压缩机进口必须有的两个设备：气液分离器 （防止液击） 过滤器15 压缩干燥工段分为天然气压缩 天然气干燥 三甘醇再生 16 仪表代号：LIC代表液位指示控制，TIC代表温度指示控制，PIC代表压力指示控制，AIC代表分析指示控制，FI代表流量指示。合成天然气SNG主要成分及工艺指标: 主要成分有CH4：93.89mol% ，H2：2.59mol%；工艺指标 2.07MP, 40。甲烷化工序分为四大部分，分别是：脱硫、气体调节、主甲烷化、最终甲烷化。17 甲烷化的两个核心：催化剂 能量回收 甲烷化工段的能耗：压缩机能耗 水冷器循环水18 重沸器温度175-205 浓度97.5-98.5% 气提柱浓度 98.5-99.5% 气提用的是中高压过热蒸汽19 再生系统包括：精馏柱 重沸器 气提柱20 回流盘管的作用：121 三甘醇缓冲罐的作用：22 一号过滤器过滤固体杂质，活性炭过滤未闪蒸出的烃类 2号过滤器过滤的是 活性炭 1、2号过滤器为机械过滤器23 进压缩干燥的工序的甲烷化温度40 压力2.07 出的压力9.7MPa 温度40 24 捕雾器的作用 用来脱出气相物料夹带的三甘醇。1. 低压蒸汽的三股来源 第一低压锅炉换热器 第二低压锅炉换热器 高压汽包排污闪蒸罐闪蒸的蒸汽2. 高压汽包压力9.3MPa,它内补充的是高压锅炉给水，它经第一，二锅炉水预热器后进入高压汽包3. 排污的作用：防止汽包结垢 AIC分析指示控制 PGI工艺 DMW脱盐水 PDP 工艺包 UID公用工程管道仪表图4. 第一二三四甲烷化反应器出来的甲烷所占比例44.66，59.8，79.79，93.895. 1兆瓦=103千瓦=106瓦=106J/s 1度=1千瓦/小时6. 2010米设的一个点，对他里面的物料进行分析7. 天然压缩机选用中压蒸汽透平驱动3.6MPa，4108. 原料气氢碳摩数比2.953.059. 天然气高热值31.4MJ/m3 属于2类天然气 符合天然气国家质量标准 输气管道工程设计规范10. 31-甲烷换 32-压缩 33-干燥11. 最终甲烷化里的换热器 主要是类型12. 高温靠出口，低温靠入口13. 甲烷化核心：催化剂，能量回收14. 影响甲烷化的原因：T P 空速 气体组分15. 锅炉水来自 净化工段工艺除氧及槽锅炉给水16. CCS两台循环气压缩机、天然气压缩机采用机组综合控制系统 AMS 甲烷化装置设备管理系统 SIS甲烷化装置设置一套安全仪表系统 MMS 甲烷化装置转动设备监测系统 OTS 操作员仿真培训系统（OTS）， 分散控制系统（即DCS）17. 甲烷化设备主要有：标静设备，动设备和工业炉专业设备18. 甲烷化 托普索工艺， 天然气压缩 离心式压缩工艺 天然气干燥 三甘醇工艺19. 三甘醇的性质TEG20. 为什么用三甘醇：三甘醇溶液吸湿性很高、易于再生、蒸气压较低，携带损失小，热力学性质稳定，理论分解温度较高等优点 21. 天然气露点与温度 压力 含水量有关22. 吸收塔分吸收段和捕雾网 捕雾网 作用 脱出出口气体气相中夹带的三甘醇23. 回流盘管作用 加热富三甘醇溶液 加大塔顶的的回流 可以控制精馏塔顶温度24. TEG缓冲罐作用两个：闪蒸出的气体成分烃类，少量甲烷去火炬25. 过滤器的动力压差，气体低进高出26. 贫富液换热器的作用 控制进入再生系统的富三甘醇溶液温度，同时也起着回收贫三甘醇溶液热量、使富三甘醇升温以减轻重沸器热负荷的作用。27. 气动调节阀，控制贫液流量28. 就地放空 为水蒸气 去排污管为含烃类杂质的污水29. 影响TEG吸收的因素 三甘醇溶液浓度 三甘醇溶液循环量 三甘醇再生系统的温度30. 精馏的三大平衡 气液平衡 热量平衡 物料平衡31. 仪表参数T P L F 分别是 温度 压力 液位 流量32. 催化剂要求 高温下活性稳定 易于还原 可回收 装卸方便 催化剂载体强度高33.为什么第一甲烷化反应器的出口温度高时，可以达