仪表培训课件-煤气化

气化工序介绍造气装置.造气装置90000平方米.主要内容:一、气化工序介绍二、与其它装置之间运转依托关系.一、气化工序介绍.2.1气化工序组成702锅炉给水系统703沉渣系统705煤储运系统706煤制浆707煤气化708渣水处理系统709变换274火炬系统795凝结水处理274795702703705706707708709气化工序.煤炭气化目的：制取气体燃料——燃料气制取化工合成用的气体原料——合成气复原炼铁的复原剂——复原气.替代石油的煤基新能源和石化产品二甲醚〔DME〕/甲醇〔MeOH〕二甲醚主要用于替代液化石油气〔LPG〕和柴油，主要用作民用燃气和城市公共交通运输工具。燃料甲醇主要是与汽油掺混使用。煤制油〔CTL〕煤制天然气〔SNG〕作为清洁燃料主要替代柴油〔低硫高十六烷值〕，联产局部石脑油、芳烃、LPG、石腊，可作为石化产品深加工原料。替代常规天然气，开辟新的天然气来源渠道，缓解天然气资源短缺矛盾。煤基低碳烯烃〔MTO/MTP〕煤基乙二醇〔CTG〕替代石油基低碳烯烃，开展煤基石化产品〔乙烯和丙烯等深加工产品〕，缓解石油和烯烃资源短缺矛盾。替代石油基乙二醇，开展煤基乙二醇产品，缓解烯烃供给矛盾，满足市场需求。.多煤少油的中国

煤炭1000米以浅保有储量约1万亿吨，其中探明可采储量1145亿吨。按目前的生产和消费水平，可以开采使用100年以上。而石油可采储量只有38亿吨，可采年限仅20年；天然气总资源量为38万亿立方米，探明剩余可采储量可开采37年.华东理工大学多喷嘴对置式水煤浆气化技术.四喷嘴水煤浆气化优点

比单喷嘴顶喷气化炉可降低氧耗8%，煤耗2.2%多喷嘴对置式加压气化炉，碳转化率可到达99%。煤气除尘比较简单，只需要一个文氏管洗涤器、旋风除尘器、洗涤塔就可以了，不需要像Shell法采用国内尚不能制造且价格昂贵、需经常更换内件的高温高压飞灰过滤器。粗渣可用作建筑材料，细渣可作锅炉用燃料，如返回制浆系统，那么更为经济。排出的一小局部灰水处理简单，处理后排出对环境无污染。后续工序变换排出的局部冷凝液及工厂排出的废水，可作为制备水煤浆的用水。气化后合成气中的H2S、COS等酸性气体可在后续脱除酸性气体工序中脱除并回收利用.四喷嘴水煤浆气化缺点和存在的问题气化用原料煤受气化炉耐火砖衬里的限制，适宜于低灰熔点的煤，否那么需要配煤或加助熔剂，使在复原性气氛下的煤灰熔点T4＜1300℃。气化炉现用的耐火砖使用寿命较短，一般为1～2年，国产砖寿命为1年左右，耐火砖较贵，1台投煤量为1000t/d的气化炉耐火砖需400万元左右，有待改进。气化炉喷嘴使用寿命较短，一般使用2个月后，需停车进行检查，维修或更换喷嘴头部。.煤浆制备原料煤经过输送机、破碎机、装运储存在磨前料仓V0502内，利用煤称重给料机定量减料，调节阀按照比例添加数量，计量泵输送添加剂，在磨煤机内，利用钢棒的自由下落、棒与棒之间的蠕动，将<10mm的煤颗粒磨制成粒度分布合理、浓度低于60%、粘度适中易于输送的水煤浆。.磨煤机料浆制备采用湿法磨煤，环境好，无粉尘飞扬。磨煤机：粒度为25mm以下的碎煤，控制流量连续送入煤仓，在煤仓中储存可供10-12小时左右的用量。煤仓中的煤经煤称重给料机计量后送入磨煤机。磨煤机中还参加煤浆添加剂，以稳定煤浆，降低煤浆粘度。三台、每台处理量为设计总能力的63％，负荷：47t/h：工作能力：64t/h〔干基〕添加剂槽贮有供装置正常运行3天所需的添加剂150m3/h2台。添加剂经添加剂给料泵送入磨煤机。制浆用水为含渣水处理工序的冷凝液和滤液，或其它工序废水，由磨煤水泵送入磨煤机。原水作为补充水。.磨煤机流程PDF...煤浆颗粒在气化炉内的气化过程经历了以下步骤：颗粒的湍流弥散颗粒的振荡运动颗粒的对流加热颗粒的辐射加热煤浆蒸发与颗粒中挥发分的析出挥发产物的气相反响煤焦的多相反响灰渣的形成.煤的气化过程大体可分为：

煤的热解反响：

焦炭的反响：

放热

吸热吸热放热气相反响：

.气化工艺流程概述气化炉给料系统由磨煤机出口槽泵〔P0603〕来的煤浆送入煤浆槽〔V0701〕。煤浆槽有一定的标高，提供煤浆给料泵所需的入口压头。来自煤浆槽的煤浆，由两台煤浆给料泵〔P0701A1、A2〕加压后，分别经煤浆切断阀进入工艺烧嘴〔Z0701〕。投料前，煤浆经煤浆循环阀循环回煤浆槽〔V0701〕。林德公司空分装置来的纯氧，分流成四路，分别经氧气流量调节阀、氧气切断阀后，进入工艺烧嘴〔Z0701〕的中心通道和外通道。氧气的流量进行温度和压力补偿。根据平安系统要求，投料前用氧气放空方式建立氧气流量。水煤浆和氧气通过四个对称布置在同一水平面的工艺烧嘴同轴射流进入气化炉内，气化反响的条件为~6.5MPa、~1300℃.气化流程PDF.煤气化对煤浆要求煤浆中粒度分布：8目：100%〔Wt%〕14目：98-100%40目：90-95%200目：60-70%325目：25-35%煤浆浓度：60-65%(wt)。黏度：800-1200Pa.S流动性：好，易于输送稳定性：高，防止煤浆发生沉降，造成管道设备堵塞，煤浆浓度不均煤的灰熔点：小于1240摄氏度.气化炉实物高25米直径3.2米...初步净化水/合成气的混合物进入旋风别离器Y0701，气相中的大局部细灰进入液相，连续排出旋风别离器，进入含渣水处理工序。出旋风别离器的合成气进入水洗塔〔T0701〕的下部，合成气向上穿过泡罩塔板，与塔中部参加的蒸发热水塔加热的循环灰水和塔上部参加的来自外界的变换高温冷凝液逆流直接接触，洗涤剩余的固体颗粒，同时伴随着合成气减湿、相变及灰水升温等过程。合成气在洗涤塔顶部经过旋流板除沫器，除去夹带在气体中的雾沫，根本上不含细灰的工艺气送出水洗塔。合成气水气比为~1.2，含尘量小于1mg/Nm3。在水洗塔出口管线设置在线分析仪，分析CH4、CO、CO2及H2。干净的合成气经过可从控制室手动调节的电动阀送往下游工序。开车和停车期间，合成气可经压力调节排至火炬。火炬管线连续通入N2使火炬管线保持微正压。水洗塔底部排出的黑水，通过流量控制经减压进入含渣水处理工序。含渣水处理工序再生的灰水，经过热水塔预热返回水洗塔。黑水循环泵从水洗塔底部抽取上层黑水，送至气化炉洗涤冷却室、混合器。开车和停车时，新鲜水或灰水可直接送入黑水循环泵入口。..烧嘴冷却水系统工艺烧嘴在高温下工作，为了保护烧嘴，在端部有冷却盘管和水夹套，通入的冷却水连续循环流动以冷却烧嘴，防止高温损坏。脱盐水首先送入烧嘴冷却水槽(V0704)，由烧嘴冷却水泵〔P0702〕加压后送入烧嘴冷却水换热器E0701，然后分多路分别进入对应的工艺烧嘴的冷却盘管。对置的两烧嘴设置一个烧嘴冷却水气体别离器，出烧嘴冷却盘管的水分别进入对应的烧嘴冷却水气体别离器〔V0705〕。别离器通N2，作为CO分析的载气。别离器的气相经放空管排入大气。在放空管上分别安装CO监测器，当冷却盘管损坏，合成气泄漏进入冷却水后会发出报警。别离器的冷却水依靠重力合流返回烧嘴冷却水槽〔V0704〕..灰水工艺流程概述含渣水处理工序的作用是将多喷嘴对置式气化及煤气初步净化工序产生的黑水所含的固体和溶解的气体别离出来，并将黑水所含的热量加以回收。进入含渣水处理工序的黑水共有四条路线：气化炉洗涤冷却室排放、旋风别离器排放、水洗塔排放及锁斗排放。来自气化炉洗涤冷却室、旋风别离器及水洗塔底部的黑水分别经过减压送入蒸发热水塔〔T0801〕下部蒸发室。蒸发热水塔蒸发室中，一局部水蒸发为蒸汽，连同少量溶解气体，进入蒸发热水塔上部热水室，与低压灰水泵(P0805)来的灰水直接接触，加热灰水，自身大局部冷凝。热水室的热水流入高温热水罐(V0802)，经高温热水泵(P0801)进入水洗塔中部。经换热后未冷凝的闪蒸气体进入酸气冷凝器(E0801)被冷凝后，经酸气别离器(V0801)进行气、液别离，酸性气体排放至燃烧系统烧掉，酸性冷凝液送入灰水槽(V0809)。蒸发热水塔蒸发室底部被浓缩的黑水经液位调节由底侧部排出，进入低压闪蒸器〔V0803〕进一步闪蒸，蒸汽去脱氧槽〔V0804〕除氧。低压闪蒸浓缩后的黑水进入真空闪蒸器〔V0805〕，来自渣池的含渣水用渣池泵P0704经过流量调节也送入真空闪蒸器。真空闪蒸器内进行真空闪蒸，大量溶解的气体释放出来，黑水进一步浓缩，含固量增大，温度进一步降低。真.空闪蒸汽经真空闪蒸冷却器E0802冷却后，再送入真空闪蒸别离器〔V0806〕，从别离器顶部出来的闪蒸汽送往水环式真空泵〔P0803〕。真空泵出口物料排入大气。真空闪蒸别离器底部冷凝液依靠重力送往灰水槽〔V0809〕，当冷凝液含固量偏高水质变差时，将冷凝液送往澄清槽〔V0808〕。真空闪蒸器底部的黑水经液位控制依靠重力送至静态混合器〔M0801〕，与来自絮凝剂槽〔V0810〕经絮凝剂泵〔P0807〕加压的絮凝剂混合后流入澄清槽〔V0808〕。来自真空闪蒸器的黑水送入澄清槽〔V0808〕。为了加速固体在澄清槽〔V0808〕中的沉降速率，在系统中参加了絮凝剂。絮凝剂贮存在絮凝剂槽V0810中，由絮凝剂泵〔P0807〕调节至适当流量后，经静态混合器〔M0801〕和黑水充分混合后送入澄清槽〔V0808〕。澄清槽〔V0808〕上部设置一台缓慢转动的刮渣机，将沉降的固体推到澄清槽底部出口。澄清槽上部澄清水溢流，依靠重力进入灰水槽〔V0809〕。灰水经低压灰水泵〔P0805〕去蒸发热水塔〔T0801〕、锁斗冲洗水罐〔V0808〕、渣池〔V0809〕和废水处理。为防止溶解固体在黑水系统中的累积，需向界外连续送出一局部灰水进行处理。为防止管道及设备结垢，系统中还参加分散剂，分散剂贮存在分散剂槽〔V0811〕内，经分散剂泵〔P0806〕调节适当流量，送至低压灰水泵〔P0805〕入口。密封的澄清槽V0808和灰水槽V0809通低压氮气，由共同的氮封槽V0812排放。澄清槽V0808底部的细渣和水经澄清槽底物泵P0804送入真空过滤系统M0801。滤饼通过皮带运输机M0801送至贮放区域。滤液进入磨煤水槽V1315，经磨煤水泵P0810送至水煤浆制备工序的磨煤机H0601。过滤区域的各种排放及冲洗，送回V0808中。.....变换-7091.变换原理一氧化碳与水蒸汽的变换反响可用下式表示：CO+H2O≒CO2+H2+Q反响的特点是可逆、放热、反响前后气体体积不变，而且反响速度比较慢，只有在催化剂的作用下才具有较快的反响速度。经过变换，脱除大局部CO的变换气，供给后工序氨合成及甲醇合成的原料气。.我公司采用的Co-Mo系耐硫变换催化剂型号QDB-03，QDB-03为青岛联信化学生产，在齐鲁院技术的根底上有所开展，以镁铝尖晶石为载体，含有多元复合助剂，在高温低硫的条件下使用时，与同类催化剂相比，更能显示其优越的催化性能。两种催化剂性能相近均为新型耐硫变换催化剂，均含有特殊载体，都有良好的低温、宽温、宽硫特性，都有较强抗毒性能，较高的选择性。催化剂的主要活性组份CoO和MoO3只有经过升温硫化变成CoS和MoS2才具有良好的催化活性。我公司用CS2做硫化剂，配氢气，硫化过程主要反响为：CS2+4H2→2H2S+CH4+240KJ/mol

CoO+H2S→CoS+H2O+13.6KJ/mol

MoO3+2H2S+H2→MoS2+3H2O+48.6KJ/molvb...2.工艺流程概述：由气化水洗塔来的粗水煤气〔6.26MPaG、239℃、水气比1.3〕经1#气液别离器别离掉气体夹带的水分后，然后分成两股，一局部气体〔约50%〕经耐硫变换，制备合成氨及苯胺氢气所用的原料气体；另一局部气体〔约为50%〕不经过变换，直接通过热回收，冷却至40℃进入低温甲醇洗净化，作为制备CO气体和局部甲醇合成气体的原料气。.需变换的水煤气〔50%〕进入原料气预热器与变换气换热至305℃左右进入第一变换炉，与自身携带的水蒸气在耐硫变换催化剂的作用下进行变换反响，变换气出口CO含量约为5.63%，出变换炉的高温气体〔457℃〕首先经过中压蒸汽过热器过热中压饱和蒸汽后，进入原料气预热器与进变换的粗水煤气换热后，然后进入中压蒸汽发生器副产中压蒸汽〔4.0MPa〕，使得变换气体温度降低至270℃然后进入第二变换炉，继续进行CO气体变换反响。出第二变换炉气体进入1#低压蒸气发生器，副产1.0MPa蒸汽，降温后的气体〔210℃、6.07MPa〕进入2#气液别离器进行气液别离，别离后气体进入2#低压蒸汽发生器温度降至180℃进入3#气液别离器，副产0.35MPa蒸汽，气液别离后气体进入脱盐水预热器与脱盐水换热后变换气温度降至70℃后进入1#水冷器冷却至40℃，进入4#气液别离器，别离后气体送至低温甲醇洗变换气吸收系统，制备合成氨和苯胺氢气的原料气体。〔1〕变换流程.〔2〕热回收流程另一股粗水煤气〔约50%〕进入3#低压蒸汽发生器，温度降至210℃，副产低压蒸汽，然后进入5#气液别离器进行气液别离，别离后气体〔210.0℃、6.31MPa〕进入4#低压蒸汽发生器，温度降至180℃，副产低压蒸汽，然后进入6#气液别离器进行气液别离，别离后气体〔约186℃、6.26MPa〕进入2#水冷却器冷却后气体进入低温甲醇洗未变换气体吸收系统，作为制备CO气体和局部甲醇合成的原料气体。.〔3〕变换冷凝液流程1＃气液别离器工艺冷凝液、2#气液别离器工艺冷凝液一起进入3＃气液别离器，从3＃气液别离器别离出来的工艺冷凝液大局部由热冷凝液泵增压送气化工序水洗塔，做为洗涤用水，水量约为35.6t/h，多余局部工艺冷凝液送至汽提塔。5＃气液别离器别离下来的工艺冷凝液一起进入6＃气液别离器，从6＃气液别离器别离出来的工艺冷凝液大局部由热冷凝液泵增压送气化工序水洗塔做为洗涤用水，水量约为64.13t/h，多余局部工艺冷凝液送至汽提塔。4＃气液别离器工艺冷凝液、7＃气液别离器工艺冷凝液和来自低温甲醇洗洗氨液混合送至低温冷凝液预热器管程，与出汽提塔的气体换热，温度升高至96℃与3#气液别离器、6#气液别离器别离的多余冷凝液混合，混合后的冷凝液进入汽提塔顶部，由喷头进行喷淋。.〔4〕汽提塔的气体及冷凝液流程汽提塔为填料塔，塔内温度上段120℃，下段130℃，塔顶压力为0.12MPaG。工艺冷凝液自塔顶喷淋而下与塔中部进来的蒸汽逆流接触，汽提出来的酸性气体〔含微量的H2O、CO2〕自塔顶出来进低温冷凝液预热器壳程，温度降低至40℃后进入8＃气液别离器，别离掉水份的酸性气体送火炬烧掉。汽提后的塔底工艺冷凝液经气提塔釜冷凝泵加压送灰水处理工序的高温热水塔循环利用。8＃气液别离器出来的工艺冷凝液，由气体尾气冷凝液泵加压至0.5MPaG送灰水处理工序滤液水槽做磨煤用水。.A、脱盐水站送来的脱盐水经变换岗位的脱盐水预热器加热后分两路：一路去热电厂；一路去除氧槽进行除氧。来自变换脱盐水预热器的脱盐水进高压除氧器，高压除氧器内参加0.35MPa饱和蒸汽，进行脱盐水高压热力除氧，除氧后的水〔称为锅炉给水〕温度132℃又分成三股。一股水〔约82.3t/h〕经中压锅炉给水泵加压压至5.6MPa，送至变换工段的中压蒸汽发生器，副产中压蒸汽。另一股水〔约60.9t/h〕经低压锅炉给水泵加压至1.5MPa，大局部送变换及硫回收副产低压蒸汽S40、S10、S4，少局部作洗涤用水。