煤制天然气工艺简介(最新终极版)

1、全厂工艺流程简述 一、概述一、概述 本项目为年产本项目为年产55亿立方米煤制天然气工程，共亿立方米煤制天然气工程，共分为四期。全部建成后共有四系列备煤装置（分为四期。全部建成后共有四系列备煤装置（两座两座12万吨圆形储煤仓）、万吨圆形储煤仓）、 64台气化炉、台气化炉、8套变换冷却、套变换冷却、16套煤气水分离套煤气水分离、8套酚回收、套酚回收、4套氨回收、套氨回收、8套低温甲醇洗、套低温甲醇洗、8套混合制冷、套混合制冷、4套硫回收、套硫回收、2座全厂火炬、座全厂火炬、4套甲烷化、套甲烷化、4套压缩干燥、套压缩干燥、8套五万立空分、套五万立空分、10台锅炉、台锅炉、7台汽轮发电机组等装置。台汽

2、轮发电机组等装置。 其中一期工程主要包括： 两系列备煤装置（1座12万吨圆形储煤仓）、16台气化炉、2套变换冷却、4套煤气水分离、2套酚回收、1套氨回收、2套低温甲醇洗、2套混合制冷、1套硫回收、1座全厂火炬、1套甲烷化、1套压缩干燥、2套五万立空分、5台锅炉、2台汽轮发电机组等装置。 一期工程生产天然气171875 Nm3/h，13.75亿Nm3/年 一期工程消耗煤炭641T/h，512.8万吨/年 （其中原料煤365.6万吨，燃料煤147.2万吨） 一期工程用水量2000T/h，1600万吨/年 一期工程用电8.5万KWh(其中自发电7.5万KWh，受网电1万KWh)一期工程年产焦油496

3、00吨、中油55360吨、石脑油19200吨、粗酚20160吨、硫磺13667吨、硫铵30880吨。本装置采用的主要工艺技术： 纯氧碎煤加压气化（鲁奇技术） 粗煤气耐油耐硫变换 低温甲醇洗 混合制冷 超优克劳斯硫回收 甲烷化（引进丹麦托普索技术） 内压缩空气分离 循环流化床锅炉（一期为循环流化床，二、三、四期为粉煤锅炉） 生化污水处理本项目生产车间设置： 气化车间 净化车间 甲烷化车间 空分车间 水处理车间 热电车间 电气车间 仪表车间 化机车间 化验车间 全厂总流程方块图全厂总流程方块图蒸汽蒸汽粗煤气粗煤气粗煤气粗煤气净煤气液氨酚水氨水硫化氢天然气首站煤气水天天然然气气天天然然气气氧气氧气氨

4、气空气空气副线电能供全厂电能供全厂 全厂电气主接线示意图变变主主号号1 1变变主主号号2 235KV35KV母线母线110KV110KV母线母线1 1号发号发电机电机6000060000KWKW2 2号发号发电机电机1500015000KWKW一期气一期气化化35KV35KV变电所变电所25000K25000KVAVA2 2一期净一期净化化35KV35KV变电所变电所40000K40000KVAVA2 2一期空一期空分分35KV35KV变电所变电所25000K25000KVAVA2 2一期厂一期厂用用35KV35KV变电所变电所50000K50000KVAVA2 2一期一期35KV35KV备用

5、备用2 2国网国网 全厂工艺流程简述煤制天然气全套生产装置主要包括：备煤、水处理、空分、热电、气化、煤气水分离、酚氨回收、变换和煤气冷却、低温甲醇洗、混合制冷、硫回收、甲烷合成、天然气压缩和干燥脱水、罐区等生产装置。其中备煤、水处理、空分、热电为辅助生产装置，而气化、煤气水分离、酚氨回收、变换和煤气冷却、低温甲醇洗、混合制冷、硫回收、甲烷合成、天然气压缩和干燥脱水为化工主生产装置。辅助生产装置中，备煤主要是通过破碎、筛分（弛张筛）等生产过程为气化炉提供650mm的原料煤；空分采用内压缩流程生产技术，为化工装置提供氮气和氧气；热电装置采用循环流化床锅炉（一期）和汽轮发电机组为全厂提供蒸汽和电能；

6、水处理包括原水处理、脱盐水、循环水、污水处理等生产装置，为全厂提供新鲜水、脱盐水、循环水以及对全厂的污水进行生化处理。主生产装置中，气化采用纯氧固定床碎煤加压气化技术，以氧气和蒸汽作为气化剂与原料煤发生复杂的气化反应产生粗煤气（主要成分包括甲烷、氢气、一氧化碳、二氧化碳以及氨酚、焦油、中油、石脑油等），经酚水喷淋洗涤除去煤尘、氨酚、焦油、中油再经废锅冷却后进入变换装置。 变换装置是通过钴钼催化剂使一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气，从而降低一氧化碳含量和提高氢气含量（即调整氢碳比），目的是使煤气组份符合甲烷合成的要求。其主要工艺流程就是粗煤气经换热器预热后进入预变炉和主变炉（炉内均装有钴钼

7、催化剂）进行变换反应，反应后的煤气经换热器冷却后送入煤气冷却装置。煤气冷却就是通过换热器利用脱氧水、脱盐水和循环水逐级对煤气进行冷却后送入低温甲醇洗。粗煤气中含带的氨、酚、焦油、中油等被酚水洗涤吸收后进入煤气水分离装置，利用泄压闪蒸的原理将煤气水中的气体解吸出去，然后利用重力沉降的原理将焦油和中油分别分离出去，剩下的酚水送入酚回收装置。酚水进入酚回收装置先经预净化脱除酸性气体，然后进入脱氨塔脱除氨并送往氨回收；之后酚水再进入萃取塔用二异丙基醚作为萃取剂将酚萃取出来，之后再通过精馏塔将二异丙基醚和酚分离出来从而得到产品粗酚，二异丙基醚作为萃取剂循环使用；脱酚后废水送往污水处理。来自酚回收装置的氨

8、水进入氨回收装置先经过预处理，然后进入氨精馏塔进行精馏，从而得到产品液氨，脱氨后废水送往污水处理。 低温甲醇洗的原理就是利用低温甲醇的选择性吸收特性，将粗煤气中的硫化物（主要是硫化氢）、二氧化碳以及石脑油等成分脱除，以达到煤气净化的目的，使净煤气符合甲烷合成的要求。其工艺流程就是粗煤气依次进入硫化氢洗涤塔和二氧化碳洗涤塔，利用低温甲醇贫液对煤气进行吸收洗涤，脱除硫化氢和二氧化碳的净煤气经换热器复热后作为合成原料气送入甲烷合成装置。洗涤后富含硫化氢和二氧化碳等成分的甲醇富液，分别进入二氧化碳闪蒸塔和硫化氢浓缩塔进行泄压闪蒸，将二氧化碳从甲醇富液中闪蒸出去，同时硫化氢浓缩塔中的甲醇富液闪蒸出二氧化

9、碳后硫化氢的浓度得以提高，然后进入热再生塔进行加热解吸，解吸出的硫化氢气体送入硫回收装置作为原料生产硫磺，甲醇富液也变成甲醇贫液。另外来自硫化氢洗涤塔下段（预洗段）富含石脑油和水分的甲醇富液先进入预洗闪蒸塔将气体组分闪蒸出去，之后进入萃取槽用脱盐水作为萃取剂进行萃取，甲醇全部溶于水中，而石脑油则与之分层浮在上层，可将石脑油分离出去，然后甲醇水溶液依次进入共沸塔和精馏塔将甲醇和水分离，这部分甲醇富液也变成了甲醇贫液。经过上述一系列的复杂再生过程，甲醇富液全部变为甲醇贫液，重新送回系统作为吸收剂循环使用。因低温甲醇洗使用的是低温甲醇，所以必须由外部装置提供冷量。混合制冷装置的作用就是为低温甲醇洗提

10、供冷量；其工艺流程就是利用蒸气透平离心式压缩机将来自低温甲醇洗的氨气压缩后进入吸收器用贫氨水吸收后变为浓氨水，之后再进入精馏塔进行精馏，得到的纯氨气经冷却后变为液氨，然后将液氨送到低温甲醇洗作为制冷剂。液氨经蒸发制冷后变为氨气再重新回到压缩机进行压缩，如此往复循环使用。来自低温甲醇洗的硫化氢气体作为生产硫磺的原料送入硫回收装置，其工艺技术采用超优克劳斯工艺。主要工艺流程是原料硫化氢气体先进入主燃烧室，将其中三分之一的硫化氢燃烧后转变为二氧化硫，然后硫化氢与二氧化硫再反应生成单质硫；为进一步提高硫的转化率和保证排放尾气达到国家环保标准，出主燃烧室的工艺气经废锅冷却后还要经过内部装有催化剂的克劳斯

11、反应器、选择性催化还原反应器以及部分氧化催化反应器等工序，从而将硫化氢转变为产品硫磺。来自低温甲醇洗的净煤气作为合成原料送入甲烷合成，其工艺技术采用丹麦托普索的镍基催化剂SNG合成技术。主要工艺流程为原料净煤气经压缩机压缩后进入甲烷化第一反应器，然后再依次进入甲烷化第二、第三、第四和第五反应器，其反应原理是一氧化碳（包括少量二氧化碳）与氢气在镍基催化剂的作用下发生甲烷化反应，生成甲烷和水。之后甲烷气体经天然气压缩机压缩升压后送入三甘醇脱水装置进行物理脱水干燥，富含水分的三甘醇富液经再生塔蒸馏再生脱除水分后变为三甘醇贫液，作为吸收干燥剂送回吸收塔循环使用。而干燥后的合格天然气送入天然气首站。 二

12、、各装置具体工艺流程二、各装置具体工艺流程 （一）备煤（一）备煤 备煤装置为两系个列，单系列处理能力为2000T/H，圆形储煤仓的储存能力为12万吨（可供一期装置正常运行7天）。 由汽车运来的原料煤进入汽车卸煤槽，经叶轮给煤机送入带式输送机，然后煤通过电液动三通分料器可分为两路运送，一路送入圆形储煤仓（煤可通过堆取料机由输煤皮带送入破碎筛分楼），另一路送入破碎筛分楼，经分级破碎机破碎后进入驰张筛进行筛分，筛下物（10mm的碎煤）通过输煤皮带送往热电锅炉，而筛上物（粒度在10mm50mm之间）通过输煤皮带送往气化。当热电锅炉用煤和气化用煤量不匹配，且锅炉用煤量不能满足要求时，则一部分煤不进入驰张

13、筛，而是直接进入四齿辊破碎机，破碎后的煤与驰张筛的筛下物混合送往热电锅炉。备煤装置工艺流程示意图汽运原料煤10mm以下以下1050mm （二）气化（二）气化 气化装置分为两系列，单系列为8台气化炉（7开1备），正常运行时单台气化炉氧负荷为6777Nm3/h，炉压为4.0MPa，单台气化炉产粗煤气气量为49000 Nm3/h，汽氧比通常在56之间。 气化装置主要由气化炉、洗涤冷却器、废热锅炉、煤斗、煤锁、灰锁、灰膨胀冷却器及水力除渣系统等组成。 本装置采用纯氧固定床（移动床）碎煤加压气化技术，以氧气和蒸汽作为气化剂，与原料煤发生复杂的气化反应生产粗煤气，最主要的反应包括C+O2CO2、C+O2C

14、O、C+H2OCO+H2、C+H2CH4等，煤气成分包括甲烷、氢气、一氧化碳、二氧化碳以及硫化氢、氧硫化碳、氨酚、焦油、中油、石脑油等。 具体工艺是：煤经由煤锁加入气化炉，自中压蒸汽管网来的蒸汽与空分装置提供的氧气混合后作为气化剂，通过气化炉底部的旋转炉篦上的分布孔进入气化炉内；煤在气化炉内由上向下移动，而气化剂由下向上流动与煤逆流接触，在此过程中煤经干燥、干馏、气化和氧化后，只有灰渣残留下来形成灰渣层（可大致的由上至下将其划分为干燥区、干馏区、气化区、氧化区和灰区），灰渣经旋转炉篦排入灰锁，再由灰锁经泄压后排至水力除渣系统。 出气化炉的粗煤气首先进入洗涤冷却器，利用高压喷射煤气水对粗煤气进行

15、洗涤冷却，除去大部分的煤粉、焦油、酚氨等杂质并冷却到200之后进入废热锅炉，在废锅内粗煤气与脱盐水换热使煤气温度降至180后（压力为3.9MPa）送往变换装置，同时副产0.6MPa的低压蒸汽进入低压蒸汽管网。洗涤冷却器下部的液体排至废锅，与废热锅炉下部的冷凝液一同送往煤气水分离装置。气化装置工艺流程示意图煤煤灰灰蒸汽去管网粗煤气去变换去煤气水分离煤气水煤锁和灰锁加煤、排灰示意图煤来自煤斗灰来自气化炉煤去气化炉灰去渣池充压用二氧化碳煤锁泄压气充压用中压蒸汽灰锁泄压气煤锁加煤过程： 粒度为10-50mm的原料煤通过皮带加入煤斗，煤锁泄压完成后打开煤锁上锥阀，煤进入煤锁至正常料位后关闭煤锁上锥阀。

16、打开煤锁充压阀，用来自低温甲醇洗的二氧化碳进行充压，直至煤锁压力与气化炉内压力相同，然后关闭煤锁充压阀。 打开煤锁下锥阀，将煤加入气化炉内，然后关闭煤锁下锥阀。 打开煤锁泄压阀，将煤锁泄压完成后再重复上述的加煤过程。灰锁排灰过程 灰锁在所有阀关闭的情况下，先打开灰锁充压阀用中压蒸汽进行充压，直至灰锁压力与气化炉内压力相同，然后关闭灰锁充压阀。 打开灰锁上锥阀，从气化炉内排出的灰落入灰锁，灰进入灰锁至正常料位后关闭灰锁上锥阀。 打开灰锁泄压阀，将灰锁压力泄至常压后关闭灰锁泄压阀，打开灰锁下锥阀将灰排出。 关闭灰锁下锥阀，再打开灰锁充压阀用中压蒸汽充压，如此循环往复上述的排灰过程。 （三）变换冷却

17、（三）变换冷却 变换冷却装置为两系列，单系列变换包括1台洗涤塔、2台预变换炉、1台主变换炉等设备。 其工艺原理是通过钴钼催化剂使一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气，从而降低一氧化碳含量和提高氢气含量（即调整氢碳比），目的是使煤气组分符合甲烷合成的要求。 来自气化装置的3.9MPa、180的粗煤气，首先进入洗涤塔由来自煤气水分离装置的高压煤气水进行洗涤，粗煤气中的灰尘及焦油被洗涤下来，之后洗涤水送往煤气水分离装置；粗煤气经气-气换热器加热至240后进入预变换炉（一部分煤气不进入预变和主变而直接走副线），出来的变换气（300）再进入主变换炉进一步进行变换反应，出口变换气（375）进入气-气换热

18、器降温至230后进入低位余热回收器，煤气被冷却至175（同时副产0.7MPa低压蒸汽）。 然后煤气进入锅炉给水加热器换热，温度降至147，同时喷入高压喷射煤气水进行冲洗，以防止形成碳铵结晶；之后煤气进入脱盐水预热器进行换热，温度降至90；再进入终冷器与循环水换热，煤气被冷却至40，经气液分离器分离后，粗煤气送入低温甲醇洗装置。变换冷却装置工艺流程示意图气化来粗煤气高压煤气水自产蒸汽去管网煤气去低温甲醇洗含油煤气水去煤气水分离副线副线 （四）煤气水分离（四）煤气水分离 煤气水分离装置分为四个系列，其工作原理是重力沉降和泄压闪蒸，装置的煤气水处理能力为260 T/h4，生产中油1.73 T/h4，

19、生产纯焦油1.55 T/h4。 从加压气化废热锅炉来的高压含尘煤气水（180、3.8MPa）和变换冷却来的含焦油煤气水（176、2.5MPa）进入煤气水换热器与高压喷射煤气水换热，然后进入含尘煤气水冷却器，冷却至70后进入含尘煤气水膨胀器进行泄压闪蒸。 来自加压气化的低压含尘煤气水、开车煤气水直接进入含尘煤气水膨胀器进行泄压闪蒸，闪蒸出来的膨胀气去膨胀气冷却器。闪蒸后的煤气水进入初焦油分离器，利用重力沉降的原理，根据密度不同分成煤气水、纯焦油和含尘焦油泥；含尘焦油泥从分离器底部排出就地装车；纯焦油通过可调溢流堰从分离器间断排出进入纯焦油槽，通过纯焦油泵送往罐区；而煤气水则通过除气器排除气体后进

20、入最终油分离器。 来自变换冷却的部分含油煤气水经含油煤气水冷却器冷却后，与来自低温甲醇洗的煤气冷凝液合并，一起进入含油煤气水膨胀器进行泄压闪蒸，闪蒸出来的膨胀气去膨胀气冷却器，而含油煤气水则进入油分离器，根据密度差利用重力沉降的原理进行分离；组分较轻的中油在最上层被分离出来进入油槽，然后通过油泵送往罐区；组分较重的焦油沉降在分离器的锥形底部，排出后送往焦油污水槽；而分离后的煤气水进入最终油分离器。 来自初焦油分离器和油分离器的两股煤气水汇合后在最终油分离器中进行进一步的分离，上层的中油去油槽，底部的焦油去焦油污水槽，而除油后的煤气水经双介质过滤器过滤后，煤气水进入煤气水贮槽通过产品煤气水泵送往

21、酚回收。 来自含油煤气水膨胀器的膨胀气和来自含尘煤气水膨胀器的膨胀气汇合后进入膨胀气冷却器被冷却到35-40，然后经膨胀气鼓风机升压后送往热电锅炉。煤气水分离装置工艺流程示意图气化、变换来含尘煤气水含油煤气水来自冷却和低温甲醇洗膨胀气去热电锅炉焦油泥纯焦油去罐区中油去罐区中油去罐区酚水去酚回收煤气水煤气水 （五）酚回收（五）酚回收 酚回收装置分为两个系列，处理酚水的能力为210T/h2，粗酚产量为1.26T/h2。 来自煤气水分离的酚水(1.3MPa、70)经换热后进入脱酸塔进行热汽提脱除酸性气体，塔顶出来的酸性气送往热电锅炉；脱酸塔底部酚水(160)经泵升压至1.137MPa后进入脱氨塔进行

22、脱氨。 脱氨塔顶部采出的氨气经冷凝冷却和气液分离后送入氨回收装置；脱氨塔底部的酚水经冷却后进入萃取系统。 酚水进入转盘萃取塔后，根据溶解度不同的萃取原理把酚水中的大部分酚萃取出来，溶解在二异丙基醚中，含酚的二异丙基醚（萃取物）送入酚精馏塔进行精馏；而剩余的稀酚水则送入水塔处理。 水塔中的稀酚水利用再沸器进行加热，将溶解在稀酚水中的溶剂二异丙基醚汽提出来；塔顶汽提出来的醚蒸汽经冷凝冷却后作为萃取剂循环使用；水塔塔釜的废水送往生化污水处理装置进行处理。 萃取物进入酚塔后通过精馏将粗酚和二异丙基醚分离开，二异丙基醚从酚塔顶部出来（70），经冷凝冷却至35以后成为液态作为萃取剂循环使用；而在酚塔的底部

23、得到成品粗酚送入粗酚槽，再通过粗酚泵送往成品罐区。酚回收装置工艺流程示意图来自煤气水分离的酚水废气去热电锅炉废水去生化污水处理蒸汽加热氨气去氨回收蒸汽加热含酚二异丙基醚二异丙基醚循环使用二异丙基醚循环使用稀酚水产产品品粗粗酚酚去去罐罐区区 （六）氨回收（六）氨回收 氨回收装置为单系列；来自酚回收的氨气首先进入氨气净化塔，目的是脱除酸性气体（主要是CO2），在氨气净化塔中段喷入氨水降温（降低温度是为了提高氨对CO2的吸收效果），在氨气净化塔底部用蒸汽加热，目的是将塔釜液中的氨解吸出去；从塔顶出来的氨气进入氨气吸收器用脱盐水喷淋吸收，氨气被吸收成为氨水；而含NH3CO2H2O的塔釜液则送往煤气水分

24、离重新处理。 氨水经泵加压后一部分（浓度约10）送往热电装置用于烟气脱硫，另一部分进入精馏塔，通过精馏将氨和水分离，纯氨气从塔顶出来经冷却后变为液氨送入液氨储槽，然后通过液氨泵送往成品罐区；而精馏塔底的废水则送往生化污水装置进行处理。氨回收装置工艺流程示意图氨气来自酚回收氨水去煤气水分离废水去生化污水处理脱盐水液氨去罐区氨氨气气净净化化塔塔 (七七) 低温甲醇洗低温甲醇洗 低温甲醇洗装置为两系列，单系列生产石脑油为1.2T/h，粗煤气处理能力为356000Nm3/h，生产净煤气为230000Nm3/h。低温甲醇洗的工艺原理就是利用低温甲醇的选择性吸收特性，将粗煤气中的硫化物（主要是H2S）、C

25、O2以及石脑油等成分脱除，使净煤气符合甲烷合成的要求。 其工艺流程是：来自变换冷却的3.6MPa、40的粗煤气先经粗净煤气换热器、氨冷器等多级冷却到-32后进入硫化氢吸收塔（1塔）的预洗段利用低温甲醇进行洗涤吸收，在脱除石脑油和水等杂质后煤气进入硫化氢吸收塔的脱硫段利用低温甲醇洗涤脱除硫化物（主要是H2S）；之后煤气进入二氧化碳吸收塔（2塔，共分为3段）利用低温甲醇进行洗涤吸收，在脱除CO2后，净煤气经换热升温后（H2S0.1ppm、30、3.3MPa）送往甲烷化。 从硫化氢吸收塔的预洗段出来的含H2S、CO2、石脑油和水等杂质的甲醇富液进入预洗闪蒸塔（7塔）进行泄压闪蒸，闪蒸出的气体进入硫化

26、氢浓缩塔（4塔）进行处理；而甲醇富液则进入萃取槽利用脱盐水进行萃取，甲醇溶解在水中而石脑油不溶于水，并且石脑油密度小在上层而甲醇溶液在下层二者很容易分离，石脑油通过石脑油泵送往成品罐区； 而下层的甲醇溶液送往共沸塔（8塔），在共沸塔再沸器的加热下，一部分甲醇和水以及绝大部分残留的石脑油、CO2、H2S、COS等沸腾成为蒸汽从塔顶出来，经冷却后甲醇、水和石脑油成为液体回到萃取槽重新处理，而CO2、H2S等不凝气则进入预洗闪蒸塔进行处理；共沸塔底部的甲醇水溶液送往甲醇水塔（9塔）进行精馏；在甲醇水塔内通过精馏使甲醇和水分离，甲醇蒸汽从塔顶出来送至热再生塔（5塔），而塔釜的废水则送往生化污水装置进行

27、处理。 从硫化氢吸收塔的脱硫段出来的富含H2S、CO2的甲醇富液，进入H2S浓缩塔（4塔）段进行泄压闪蒸，闪蒸出来的燃料气经换热升温后通过循环气压缩机送入低温甲醇洗粗煤气入口，而甲醇富液继续进入段和段进行闪蒸（段加入冷氮气提以提高闪蒸效果），CO2被闪蒸出去，同时喷入甲醇将闪蒸出来的H2S重新吸收到液相，这样甲醇富液所吸收的气相中的H2S浓度大大提高（即所谓的硫浓缩），富含硫的甲醇富液（-49）通过泵加压再经过换热至78后送至热再生塔（5塔）。 热再生塔底部由再沸器进行蒸气加热，温度升高溶解度变小，H2S气体就从甲醇液体中解吸出来，甲醇富液得以再生成为甲醇贫液，经换热冷却至-42后返回系统循环

28、使用，而H2S气体（酸气）从塔顶出来后被冷却至17（0.10MPa）作为原料送至硫回收装置。H2S浓缩塔（4塔）闪蒸出的CO2废气经换热器回收冷量后送至尾气洗涤塔（6塔），通过喷入脱盐水来洗涤吸收废气中夹带的甲醇之后排放（甲醇含量10ppm）。 从二氧化碳吸收塔（2塔）出来的富含CO2的甲醇富液进入二氧化碳闪蒸塔（3塔）进行泄压闪蒸，在二氧化碳闪蒸塔段闪蒸出来的燃料气经换热升温后通过循环气压缩机送入低温甲醇洗粗煤气入口，而甲醇富液继续进入段和段进行闪蒸（段加入冷氮气提以提高闪蒸效果），CO2被闪蒸出去甲醇富液得以再生成为甲醇贫液（-57、0.16MPa），通过泵加压后返回系统循环使用； 二氧化

29、碳闪蒸塔段闪蒸出来的CO2经换热升温至25之后，一部分通过二氧化碳压缩机升压后送往气化装置作为煤锁充压气，而另一部分则与段出来的经换热升温后的CO2合并一同送至尾气洗涤塔（6塔）。低温甲醇洗装置工艺流程示意图粗煤气来自变换冷却CO2甲醇富液CO2H2SH2S吸吸收收塔塔甲醇富液甲醇贫液CO2去CO2压缩机CO2去尾气洗涤器甲醇贫液1 塔净煤气去甲烷化2 塔3 塔4 塔CO2来自 3塔和4塔脱盐水CO2废气排空甲醇蒸汽甲醇水甲醇溶液甲醇水不凝气7 塔闪蒸汽8 塔9 塔6 塔H2S去硫回收甲醇富液煤气5 塔 （八）混合制冷（八）混合制冷 混合制冷装置为两系列，它的作用就是为低温甲醇洗装置提供冷量。

30、 混合制冷的工艺流程是由低温甲醇洗装置返回的气氨（-40，0.056MPa）,通过由蒸气透平驱动的离心式压缩机压缩至0.30MPa，经冷却至40后与另一股来自低温甲醇洗的气氨（0，0.41MPa）汇合后进入氨吸收器，氨吸收器中喷入来自精馏塔的塔釜液（21.2，48的稀氨水）作为吸收液，气氨被全部吸收后变为浓度为34.8氨水； 通过泵加压和换热升温至116（2.0MPa）之后进入精馏塔进行精馏；由塔顶精馏出来的浓度为99.8（56 ,1.83MPa）的气氨，经氨冷凝器冷凝后，成为40的液氨进入液氨贮槽，然后送往低温甲醇洗装置为其提供冷量。 在低温甲醇洗装置，液氨经蒸发制冷提供冷量后成为氨气，再重

31、新返回到氨气压缩机入口进行压缩，如此往复循环使用。混合制冷装置工艺流程示意图NH3来自低温甲醇洗液液NH3去低温甲醇洗去低温甲醇洗液氨气氨浓氨水稀氨水 （九）硫回收（九）硫回收 硫回收装置为单系列，原料气处理能力为4000Nm3/h，日产硫磺41吨。 本硫回收装置采用超优克劳斯工艺，其主要工艺流程是来自低温甲醇洗的原料气硫化氢（酸气）首先进入酸气分离器和酸气预热器，通过酸气燃烧炉主烧嘴进入酸气燃烧炉主燃烧室，来自空分的纯氧气也通过主烧嘴进入主燃烧室，酸气与氧气按照合适的比例混合发生燃烧反应，H2S与O2反应生成SO2和H2O， 之后剩余的H2S与SO2反应生成S和H2O，炉内反应温度为1100

32、；之后反应气直接进入废热锅炉与锅炉给水换热，在产生0.7Mpa自产蒸汽的同时温度也被降至170，并将液硫分离出去。 反应气经1#再热器升温至230，进入Claus反应器进行反应（H2S+SO2S+H2O），反应后的气体进入第一硫冷凝器降温至170并分离出液硫； 之后反应气进入2#再热器升温至240后进入催化还原反应器进行反应（SO2+H2S+H2O），反应后的气体进入第二硫冷凝器降温至170并分离出液硫；然后气体进入3#再热器升温至220后进入催化氧化反应器进行反应（H2S+ SO2 S+H2O， H2S+ O2S+H2O，同时利用床层间的反应热副产2.5Mpa 的中压蒸汽），反应后的气体进入

33、第三硫冷凝器降温至130后，再进入硫分离器分离出液硫。 反应产生的尾气通过升压风机增压后送至热电锅炉燃烧。 所有冷凝分离下来的液硫先流入液硫封（液硫锁斗），然后再流入液硫池，通过液硫泵将液硫送至硫磺造粒机造粒，之后再通过硫磺包装机进行产品包装。硫回收装置工艺流程示意图酸气来自低温甲醇洗O2来自空分尾气去热电锅炉液硫来自各级硫冷凝器产品硫磺副产蒸气去管网 （十）火炬（十）火炬 全厂总火炬设置1座，各装置排放的可燃气体经火炬气管道系统进入火炬装置，排放气依次经过分液罐、液封罐（隔离保护）、火炬筒体、分子封（防止回火）、火炬头燃烧后放空，为防止火炬熄灭配备有常燃的节能长明灯。火炬装置工艺流程示意图各

34、装置来排放气燃烧后排空 （十一）甲烷化（十一）甲烷化 甲烷化装置为单系列，采用丹麦托普索的镍基催化剂SNG合成技术，CO转化率可达100%，CO2转化率可达99%以上。其工艺原理就是在镍基催化剂的作用下H2和CO（包括少量CO2）反应生成CH4，本装置原料气处理能力为460000 Nm3/h，天然气（CH4）生产能力为171875 Nm3/h，CH4含量可达到97.93,低位发热值可达到8428kcal/ Nm3。 来自低温甲醇洗的净煤气先进入第一硫吸收器脱除H2S，经换热升温至130后进入第二硫吸收器进一步脱除H2S，出来的气体温度为160，再经换热升温后一部分原料气（新鲜气）与来自循环压缩

35、机的循环气混合后约255进入第一甲烷化循环反应器进行反应，出来的气体温度为675进入第一废热锅炉换热，同时副产5.0MPa蒸汽。从第一废锅出来的气体，一部分经气气换热器换热降温后进入低压废锅换热，并副产0.6MPa的低压蒸汽，然后进入循环 压缩机经升压后再与进入第一甲烷化循环反应器的原料气（新鲜气）汇合。而从第一废锅出来的另一部分气体则与来料中剩余的原料气（新鲜气）混合后约260进入第一甲烷化原料反应器反应，出来的气体温度为675再进入第二废锅换热，副产5.0MPa蒸汽的同时气体温度也被降至330进入第二甲烷化反应器，反应出口气体温度为540进入中压蒸汽过热器，之后再进入气气换热器换热降温，同

36、时气体温度被降至300进入第三甲烷化反应器。 第三甲烷化反应器出口的气体温度为390，再经过多级换热之后温度降至70，经气液分离器后再经换热升温至240进入第四甲烷化反应器，出口的气体（300）经冷却降温和气液分离之后（2.3MPa，40）送往天然气压缩机入口。甲烷化装置工艺流程示意图净煤气来自低温甲醇洗天然气去天然气压缩 （十二）天然气压缩干燥（十二）天然气压缩干燥 天然气压缩为一台蒸气透平驱动离心式压缩机，机组驱动蒸气为8.8MPa，由热电锅炉提供，压缩机出口天然气压力为10 MPa，温度为40。 天然气干燥装置为单系列，采用三甘醇（TEG）作为脱水剂，天然气干燥处理能力为171875 N

37、m3/h。 天然气干燥的具体工艺流程是来自天然气压缩机的天然气（40，7.610MPa），先进入原料气过滤器除去天然气中的游离水、固体颗粒、 重烃组份等杂质，然后进入吸收塔与三甘醇（TEG）逆流接触，天然气中的水分被三甘醇吸收，脱水后的天然气由塔顶出来，经产品气分离器分离出少量夹带的三甘醇后送入首站。 从吸收塔底部出来的含水三甘醇富液进入精馏柱进行精馏分离，水汽从塔顶排出，塔釜的三甘醇再进入气提柱，通过向气提柱内通入氮气来降低气相中的水蒸气分压，从而使三甘醇中的水分进一步蒸发出来，以提高三甘醇脱水剂的再生效果；再生后的三甘醇返回系统循环使用。天然气干燥装置工艺流程示意图天然气来自压缩N2水汽排

38、空产品天然气去首站富液贫液（十三）首站 我公司生产的产品天然气需送至伊霍线伊宁首站，然后通过伊霍线再送入西气东输管线。我公司在厂区设置输气首站，距伊宁首站管线长度43公里，沿途设有截断阀室和阴极保护站。 庆华首站主要的作用是实现监测、切断、调压、通球清管等功能。投产初期输气压力为7.6MPa，随着产气量的增加，后期输气压力提高至10MPa。首站及长输管线流程示意图庆华庆华首站首站天然气来自干燥装置阴极阴极保护保护截断截断阀室阀室伊宁伊宁首站首站西气东输管线西气东输管线霍尔霍尔果斯果斯站站长输管线伊霍线 （十四）罐区（十四）罐区 罐区由13台储罐和泵房组成，具体包括液氨球罐（1000m3）2台、

39、焦油罐（2224 m3）3台、中油罐（3300 m3）3台、粗酚罐（2224 m3）2台、甲醇原料罐（1000m3）2台以及石脑油储罐（2266 m3）1台；另设有一套泡沫灭火系统和专用的汽车装卸站。 （十五）空分（十五）空分 空分装置规模为250000Nm3/h，采用分子筛纯化、内压缩流程生产技术（川空）。 空气经空气过滤器进入空压机（蒸汽透平驱动）压缩至0.62MPa后进入空冷塔进行洗涤冷却至15（所用的冷却水在水冷塔内先经过污氮冷却），然后进入分子筛纯化器脱除CO2、水和碳氢化合物，之后一股进入主换热器的低压板式换热器冷却至-173后进入精馏塔下塔； 另一股进入增压机增压，其中一部分中抽

40、出来（压力为2.7MPa）进入增压透平膨胀机的增压机（由膨胀机驱动）加压（压力为4.15MPa）后经增压机后冷却器再进入主换热器的高压板式换热器冷却至-108，然后进入膨胀机进行膨胀制冷之后（-173）进入下塔参与精馏；而另一部分由增压机末级引出进入高压板式换热器冷却至-173后进入下塔参与精馏。 精馏系统主要由下塔、主冷凝蒸发器、上塔、过冷器及液氧泵组成，在下塔中，上升气体与下流液体充分接触，传热传质后，在顶部得到纯氮气；纯氮进入主冷凝蒸发器被冷凝，在气氮冷凝的同时，主冷凝蒸发器中上塔的部分液氧得到气化，参与上塔精馏。一部分液氮作为下塔的回流液，其余液氮经过冷后，小部分作为产品送往液氮贮槽，

41、其余部分节流进入上塔作为上塔回流液参与精馏，同时从下塔抽取压力氮（0.4MPa）经主换热器复热后作为低压氮气供全厂。 在下塔中产生的液空及污液氮也经过过冷器过冷，节流后进入上塔参与精馏。在上塔内，经过再次精馏，得到产品液氧、污氮，液氧从主冷抽出，小部份作为产品送往液氧贮槽，大部分经液氧泵加压后进入高压板式换热器复热后（压力为4.8MPa）送往气化装置、硫回收装置和污水处理装置。上塔顶部的污氮气经低压和高压板式换热器复热后送往水冷塔用于冷却循环水和供分子筛再生使用。 为了提高上塔的氧提取率，设置粗氩塔及粗氩冷凝器进行粗氩提取（不提取精氩），从上塔下部引出一股氩馏份气送入粗氩塔进行精馏，绝大部分的

42、粗氩气经粗氩冷凝器冷凝后作为粗氩塔的回流液，其余部分由粗氩塔顶部引出进入低压板式换热器经复热后到水冷塔冷却循环水。从分子筛纯化器之后引出一股空气（压力为0.5MPa）供气化炉开车点火使用，从增压机的一段中抽出来一股空气（压力为0.7MPa）送入仪表空气系统供全厂使用。 液氮贮槽中的液氮经液氮泵加压至3.7MPa，然后经水浴式气化器复热至常温后送出，供中压氮用户使用。 空压站共有4台螺杆式压缩机（打送量为3000Nm3/h/台），空气经螺杆式压缩机加压至0.75MPa后经高效除油过滤器除去杂质油分，然后进入切换式工作的微热再生干燥器除去水分，再经过精密过滤器除去微细颗粒后（压力为0.7MPa）送

43、入仪表空气储罐，再送入全厂仪表空气管网。空分装置工艺流程示意图空气污氮复热后去水冷塔和再生N2复热后供全厂O2供气化、硫回收、污水处理液空空气液氮中抽空气空气 （十六）热电（十六）热电 热电装置规模为5台280T/h的循环流化床锅炉和1台60MW、1台15MW的汽轮发电机组为全厂提供蒸汽和电能。 循环流化床锅炉额定蒸发量为280T/h，额定蒸汽温度540，额定蒸汽压力为9.81MPa，给水温度158。锅炉（无锡锅炉厂）为高温高压单锅筒横置式，采用膜式水冷壁。 其工艺流程是煤经给煤机送入炉膛，锅炉燃烧所需空气分别由一、二次风机提供；一次风机送出的空气经一次风空气预热器预热后由下部进入燃烧室，二次

44、风机送出的风经二次风空气预热器预热后由侧面喷入炉膛来补充空气和加强扰动与混合；燃料和空气在炉膛内流化状态下掺混燃烧并与受热面进行热交换。离开炉膛并夹带大量颗粒物料的烟气经旋风分离器分离后，绝大部分物料被分离出来，经返料器返回炉膛循环燃烧。 分离后的烟气经高温过热器、低温过热器、省煤器、一、二次风空气预热器换热后排至布袋除尘器，经除尘后排至烟气脱硫装置采用氨法脱硫后送入烟囱。 从除氧器来的锅炉给水经省煤器加热后进入汽包，再经水冷壁加热后的汽水混和物进入汽包，经汽水分离装置分离后，饱和蒸汽依次经过汽冷旋风分离器、低温过热器、一级减温器、炉内屏式过热器、二级减温器、高温过热器之后成为过热蒸汽送出。

45、锅炉产生的高温高压过热蒸汽一部分外送供空分、天然气压缩等装置的压缩机驱动使用，大部分蒸汽送入汽轮机，蒸汽推动叶轮转动从而带动发电机转动，这样就将蒸汽的热能转化成动能进而再转化成电能。 汽轮发电机组1台为60MW抽凝式，1台为15MW背压式，发出的电能经发变组升压变压器升至35KV后并入35KV系统，35KV系统为双母线，通过2台40MVA联络主变与国网110KV侧相联，除为35KV厂用变供电外，直配空分35KV变电所、气化35KV变电所和净化35KV变电所。同时60MW汽轮机一段抽汽144T/h （压力2.8MPa温度387）、二段抽汽170T/h（压力0.9MPa温度303）外供；15MW背

46、压汽轮机排汽量为368T/h，排汽压力为5.0MPa，排汽温度为465，蒸汽外供气化、混合制冷氨压机等装置。热电装置工艺流程示意图电能外供细灰去灰库排放排渣锅锅炉炉布布袋袋除除尘尘汽包汽包烟烟气气脱脱硫硫过热器过热器除氧水煤省煤器省煤器空气预空气预热器热器烟烟囱囱 汽汽 轮轮 机机发电机发电机烟气凝凝气气器器过热蒸汽饱和蒸汽抽汽外供一次风二次风氨水蒸汽外供硫铵凝结水去除氧器 （十七）水处理（十七）水处理 1、取水净水、新鲜水及消防水、取水净水、新鲜水及消防水 来自吉尔格朗河的河水通过一级和二级泵站升压后送入取水高位水池，河水利用高位差自流进入原水处理高位水池，之后进入原水处理（净水）系统进行处

47、理，先加入絮凝剂充分混合后进入沉淀池，经沉淀去除污泥后再进入滤清池（滤料为卵石、无烟煤、细沙等），过滤后成为新鲜水送至厂区。 新鲜水进入厂区通过地下管网利用高位差送往各生产装置；一部分新鲜水进入消防水池作为补充水，消防水池中的水通过稳压水泵送入全厂消防管网，如用户端大量使用消防水，则启动消防水泵保证供水压力。取水、净水、新鲜水及消防水系统工艺流程示意图吉尔格朗河水取水取水一级一级泵站泵站取水取水二级二级泵站泵站取水取水高位高位水池水池净水净水高位高位水池水池消防消防水池水池净水净水装置装置新鲜水新鲜水供全厂消防水供全厂管网 2、循环水、循环水 循环水系统包括热电、气化、空分、净化合成循环水四套

48、装置，均采用逆流式钢筋混凝土结构、玻璃钢风筒、机械通风式冷却塔。 通过循环水泵从吸水池中将循环水送入循环水管网，经各装置用户换热使用后，循环回水回到装满填料的冷却塔自上流下，在此过程中循环水与空气换热，一小部分水蒸发掉同时循环水被冷却，如水温偏高还可以启动风机使空气流速加快，与循环水逆流换热使水温降低。 循环水从冷却塔降温流下后进入吸水池，其中有一部分先进入旁滤器过滤去除杂质后进入吸水池，然后再通过循环水泵送入循环水管网循环使用。 为防止在管道内发生腐蚀和结垢，需根据水质情况向循环水中添加缓蚀阻垢剂和杀菌剂。 各循环水装置的具体工艺参数如下： 气化、空分、净化合成循环水给水温度30，回水温度为42，给水压力0.45MPa，回水压力0.25MPa；热电循环水给水温度30，回水温度为38，给