《甲醇生产工艺与操作》-11

任务１生产工艺及流程一、水煤浆制备的工艺流程水煤浆制备的任务是为气化过程提供符合质量要求的水煤浆，工艺流程如图３.１.１所示。煤料斗中的原料煤，经称重给料机加入磨煤机中。向磨煤机中加入软水，煤在磨煤机中与水混合，被湿磨成高浓度的水煤浆。为了降低水煤浆的黏度，提高稳定性，需要加入添加剂。磨煤机制备好的水煤浆，经过滤除去大颗粒料粒，流入磨煤机出口槽，再经磨煤机出口槽泵，送到气化炉。磨煤机出口槽设有搅拌器。二、水煤浆加压气化的工艺流程水煤浆气化急冷简略流程如图３.１.２、图３.１.３、图３.１.４所示。浓度为６５％左右的水煤浆，经过振动筛除去机械杂质，进入煤浆槽，用煤浆泵加压后送到德士古喷嘴。下一页返回任务１生产工艺及流程由空分来的高压氧气，经氧气缓冲罐，通过喷嘴，对水煤浆进行雾化后进入气化炉。氧煤比是影响气化炉操作的重要因素之一，通过自动控制系统控制。气化炉是一种衬有耐火材料的压力容器，由反应室和直接连在反应室底部的急冷室组成。水煤浆和氧气喷入反应室后，在压力为６.５ＭＰａ左右，温度为１３００℃～１５００℃的条件下，迅速完成气化反应，生成以氢气和一氧化碳为主的水煤气。气化反应温度高于煤灰熔点，以便实现液态排渣。为了保护喷嘴免受高温损坏，设置有喷嘴冷却系统，如图３.１.５所示。上一页下一页返回任务１生产工艺及流程离开反应室的高温水煤气进入急冷室，用由碳洗涤塔直接进行急速冷却，温度降到２１０℃～２６０℃，同时急冷水大量蒸发，水煤气被水蒸气饱和，以满足一氧化碳变换的需要。气化反应过程产生的大部分煤灰及少量未反应的炭，以灰渣的形式从生成物中除去。根据粒度大小的不同，灰渣以两种方式排出，粗渣在急冷室中沉淀，通过水封锁渣罐，定期与水一同排出。细渣以黑水的形式从急冷室中连续排出。设备带有锁渣罐循环泵的渣罐循环系统，有利于将煤渣排入锁渣罐。离开气化炉的水煤气，依次通过文丘里洗涤器及洗涤塔，用灰处理工段送来的灰水及变换工段的工艺冷凝液进行洗涤，彻底除去煤气中的细末及未反应的炭粒。净化后的水煤气离开洗涤塔，送到一氧化碳变换工序。为了保证气化炉的安全操作，设置压力为７.６ＭＰａ的高压氮气系统。上一页下一页返回任务１生产工艺及流程三、灰处理的工艺流程灰处理的任务是将气化过程送来的灰渣与黑水进行分离，回收的工艺水循环使用，灰渣及细灰作为废料，送出工段。灰处理工艺流程如图３.１.６所示，从气化炉锁渣罐与水一起排除的粗渣，进入渣池。经链式输送机及皮带输送机，送入渣斗，排出厂区，渣池中分离出来的含有细灰的水，用渣池泵送到沉淀池，进一步进行分离。由气化工段急冷室排出的含细灰的黑水，经减压阀进入高压闪蒸罐，高温液体在罐内突然降压膨胀，闪蒸出水蒸气及二氧化碳、硫化氢等气体。闪蒸气经灰水加热器降温后，水蒸气冷凝成水，在高压闪蒸分离器中分离出来，送到洗涤塔给料槽。上一页下一页返回任务１生产工艺及流程分离出来的二氧化碳、硫化氢等气体，送到变换工段的ＡＢＣ汽提塔中，黑水一次分离如图３.１.７所示。黑水经高压闪蒸后固体含量有所增高，然后送到低压灰浆闪蒸罐，进行第二级减压膨胀，闪蒸气进入洗涤塔给料槽，其中的水蒸气冷凝，不凝气体分离后排入大气。黑水被进一步浓缩后，送到真空闪蒸罐中，在负压下闪蒸出酸性气体及水蒸气，黑水二次分离如图３.１.８所示。在沉淀池内澄清的灰水，溢流进入立式灰水槽，大部分用灰水泵送到洗涤塔给料槽。在去洗涤塔给料槽的灰水管线上，加入适量的分散剂，避免灰水在下游管线及换热器中，沉淀出固体。从洗涤塔给料槽出来的灰水，用洗涤塔给料泵输送到灰水加热器，加热后作为洗涤用水，送入碳洗涤塔。一部分灰水进入渣池，另一部分灰水作为废水，送到废水处理工段，防止有害物质在系统中积累，如图３.１.９所示。上一页下一页返回任务１生产工艺及流程除氧水主要是用于锅炉给水，避免锅炉水中的溶解氧在高温下使锅炉材料发生氧腐蚀，氧腐蚀基本上属于电位差引起的电化学腐蚀。除氧水制备参见图３.１.１０。脱盐水在低压蒸汽的作用下在除氧槽内除氧后，在脱氧水冷却器内冷后通过密封冲洗水泵送走。上一页返回任务２操作步骤一、正常开车１.建立热水循环①打开新鲜水补给阀门ＬＩＣ１３０９，补给界外新鲜水；②为渣池Ｖ１３０３建立液位，在５０％附近投自动；③打开气化炉下部急冷室至渣池Ｖ１３０３开工黑水管线上的手动阀ＶＸ１３０３；④启动渣池泵Ｐ１３０３；⑤打开渣池泵出口管线上的手动阀ＶＸ１３１４，向急冷室供水；⑥调节ＦＩＣ１３１４，使流量大于５０ｍ３／ｈ。下一页返回任务２操作步骤２.启动开工抽引器①将气化炉合成气出口管线至开工抽引器管线上的手动阀ＶＸ１３０４全开；②打开开工抽引器蒸汽调节阀ＰＶ１３０４。３.煤浆制备系统投用①打开界外循环水至滤液②当滤液槽Ｖ１４１６液位达到５０％时，ＬＩＣ１４１０投自动；③启动滤液泵Ｐ１４０９；④启动磨煤机出料槽的搅拌器Ｘ１１０１；⑤启动磨煤机Ｍ１１０１；上一页下一页返回任务２操作步骤４.建立烧嘴冷却水系统①打开脱盐水至烧嘴冷却水槽Ｖ１３０１管线上的阀门ＬＩＣ１３０６；②向烧嘴冷却水槽加水，注满液位；③打开低压氮气阀ＶＸ１３０６；④打开界外循环水阀ＶＸ１３０１；⑤全开烧嘴冷却水入烧嘴进出口切断阀ＸＶ１３０７；⑥全开烧嘴冷却水出烧嘴进出口切断阀ＸＶ１３０８；⑦启动烧嘴冷却水泵Ｐ１３０１Ａ，建立水循环；⑧在冷却水泵出口压力ＰＩ１３１０增加到１.６ＭＰａ以上时，确认Ｐ１３０１Ｂ自动启动投运。上一页下一页返回任务２操作步骤５.建立除氧槽和高温热水罐液位①打开管网脱盐水至除氧槽Ｖ１４０５管线上的阀门ＬＩＣ１４０３；②控制除氧槽Ｖ１４０５液位为８０％；③打开低压蒸汽阀ＰＩＣ１４０４，向除氧槽通入蒸汽，调节压力为０.０４ＭＰａ；④启动脱氧水升压泵Ｐ１４０３；⑤调节ＦＩＣ１４１６，向蒸发热水塔Ｔ１４０２的高温热水储罐Ｖ１４０７建立液位为８１％。上一页下一页返回任务２操作步骤６.建立高温冷凝液槽液位①打开变换高温冷凝液至变换高温冷凝液罐Ｖ１４０４管路上的阀门ＬＩＣ１４０２；②调节中压氮气通入阀ＰＶ１４０２Ａ；③打开中压氮气调节阀ＰＶ１４０２Ｂ；④调节变换高温冷凝液流量，控制变换高温冷凝液罐Ｖ１４０４液位为８０％；⑤控制Ｖ１４０４的压力为１.８ＭＰａ上一页下一页返回任务２操作步骤７.建立水洗塔和旋风分离器液位①启动高温热水泵Ｐ１４０２；②启动变换冷凝液泵Ｐ１４０５；③启动黑水循环泵Ｐ１４０４；④打开旋风分离器Ｖ１４０８的黑水入口阀ＦＩＣ１３０８；⑤打开ＦＩＣ１３１４，使黑水从渣池Ｖ１３０３流入真空闪蒸罐Ｖ１４０２；⑥关闭渣池至气化炉管线上的预热水阀门ＶＸ１３１４；⑦关闭气化炉下部手动阀ＶＸ１３０３上一页下一页返回任务２操作步骤８.建立真空闪蒸罐液位①向真空分离罐Ｖ１４０６注水，启动真空泵Ｐ１４０２；②打开真空闪蒸分离罐Ｖ１４０３的泄液阀ＶＸ１４０５；③打开真空闪蒸冷凝器Ｅ１４０２的循环水阀ＶＸ１４０４；④调节真空闪蒸罐Ｖ１４０２的液位ＬＩＣ１４０７的阀门开度，使液位稳定在５０％，液位投自动；９.建立灰水槽液位①启动澄清搅拌器Ｖ１４１１；②启动低压灰水泵Ｐ１４０６，向蒸发热水塔Ｔ１４０２供水；上一页下一页返回任务２操作步骤③打开灰水至蒸发热水塔管线的上的阀门ＦＩＣ１４２２，使灰水槽Ｖ１４１２液位ＬＩＣ１４０９稳定在８０％；④灰水由澄清槽Ｖ１４１１溢流至灰水槽Ｖ１４１２，Ｖ１４１２液位ＬＩＣ１４０９控制为８０％。１０.锁斗开车①打开锁斗冲洗水罐Ｖ１３０８入口阀ＬＩＣ１３０８，设定液位为７０％，投自动；②按下“锁斗开车”按钮，锁斗开始周期循环；③启动锁斗循环泵Ｐ１３０２；④打开锁斗循环泵至气化炉Ｒ１３０１管线上的阀门ＦＩＣ１３０２，调节循环量。上一页下一页返回任务２操作步骤１１.安装工艺烧嘴①点击“安装气化炉工艺烧嘴”按钮，安装工艺烧嘴；②关闭开工抽引器Ｘ１３０３的气体入口阀ＶＸ１３０４；③关闭蒸汽阀ＰＶ１３０４。１２.建立开工流量①启动高压煤浆泵Ｐ１２０１Ａ和Ｐ１２０１Ｂ；②打开煤浆循环泵ＸＶ１２０３Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ；③打开氧气入工段阀ＨＶ１３０１Ａ／Ｂ；④打开氧气放空阀ＸＶ１３０３Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ；⑤打开氧气流量调节阀ＦＩＣ１３０３Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ；上一页下一页返回任务２操作步骤１３.气化炉投料并调整①按下“气化炉开车”按钮，确认投料阀门动作正常；②打开手动阀ＶＸ１４１１，往澄清槽Ｖ１４１１中加入絮凝剂；③打开手动阀ＶＸ１４１２，往灰水槽Ｖ１４１２中加入分散剂；④逐渐关闭ＰＩＣ１４０１，提高系统压力至１.０ＭＰａ；⑤打开酸气分离罐的泄液阀ＬＩＣ１４０６，调节液位稳定在５０％，液位投自动；⑥酸气分离罐液的压力ＰＩＣ１４１０设定为０.４３ＭＰａ；⑦确认水洗塔Ｔ１４０２的液位ＬＩＣ１４０４稳定在５０％；上一页下一页返回任务２操作步骤⑧使旋风分离器Ｖ１４０８的液位ＬＩＣ１３０５控制在５０％；⑨使气化炉Ｒ１３０１的液位ＬＩＣ１３０２控制在５０％；⑩气化炉Ｒ１３０１的温度ＴＩ１３０２／３／４／５控制在１３２０℃；１４.启动压滤机系统①气化炉投料运行后，启动皮带输送机Ｍ１４０２；②启动压滤机Ｍ１４０１；③启动澄清槽底物泵Ｐ１４０７；④启动滤液槽Ｖ１４１６搅拌器；上一页下一页返回任务２操作步骤⑤打开澄清槽Ｖ１４１１出料阀ＦＩＣ１４２４，调节黑水流量为４.５ｍ３／ｈ，将黑水引入压滤机Ｍ１４０１；⑥打开废水流量调节阀ＦＩＣ１４２１，调节废水流量为２７.３ｍ３／ｈ二、正常停车１.降低运行负荷①通过氧气流量调节阀ＦＩＣ１３０３Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ逐步均匀减少入炉氧气量；②相应降低煤浆泵Ｐ１２０１Ａ／Ｂ的转速设定值，降低入炉煤浆量；③使炉温相对稳定；上一页下一页返回任务２操作步骤④当甲醇合成气变换系统切气后，将合成气送放空火炬燃烧，关闭电动阀ＨＶ１４０１；⑤逐渐降低出水洗塔合成气压力调节阀ＰＩＣ１４０１的设定值。２.停车过程操作缓慢降低系统负荷至６０％，切放空阀ＰＩＣ１４０１有一定开度后，按下停车按钮。３.煤浆制备系统停运①将给水流量调节阀ＦＩＣ１１０１投手动；②停煤称重给料机Ｗ１１０１，停止向磨煤机供煤；上一页下一页返回任务２操作步骤③关闭ＦＶ１２０１，停止向磨煤机供添加剂；④约５分钟后，停磨煤机Ｍ１１０１；⑤停滤液泵Ｐ１４０９；⑥关闭水流量调节阀ＦＩＣ１１０１；⑦当磨煤机出料槽Ｖ１１０２液位ＬＩ１１０２低于１０％时，停低压煤浆泵Ｐ１１０１；⑧停煤浆振动筛Ｓ１２０１；⑨停磨煤机出料槽的搅拌器Ｘ１１０１；⑩调节界外循环水调节阀ＬＩＣ１４１０，使Ｖ１４１６的液位保持在５０％。４.保压循环过程上一页下一页返回任务２操作步骤①气化炉Ｒ１３０１洗涤冷却室液位ＬＩＣ１３０２升高，将洗涤冷却水ＦＩＣ１４０５的流量减为１００ｍ３／ｈ；②全开旋风分离器Ｖ１４０８泄液阀ＦＩＣ１３０９；③全开水洗塔Ｔ１４０１泄液阀ＦＩＣ１４０６；④逐渐关闭系统放空阀ＰＩＣ１４０１，系统保压；⑤逐渐关小水洗塔Ｔ１４０１灰水入口阀ＦＩＣ１４０２，ＬＩＣ１４０１；⑥逐渐关小水洗塔Ｔ１４０１高温冷凝液入口阀ＦＩＣ１４０２；⑦关闭变换高温冷凝液入口阀ＬＩＣ１４０２；上一页下一页返回任务２操作步骤⑧变换高温冷凝液罐Ｖ１４０４液位低于５０％后，停变换冷凝液泵Ｐ１４０５；⑨关闭低温冷凝液阀ＨＶ１４０４；⑩关闭低压蒸汽进口阀ＰＩＣ１４０４，除氧器停止供蒸汽。５.系统泄压①逐渐打开出水洗塔合成气压力调节阀ＰＩＣ１４０１；②气化炉系统泄压：压力大于２.０ＭＰａ时，减压速率不大于０.１ＭＰａ／ｍｉｎ；压力小于２.０ＭＰａ时，减压速率不大于０.０５ＭＰａ／ｍｉｎ；③关闭旋风分离器Ｖ１４０８黑水入口阀ＦＩＣ１３０８；④旋风分离器Ｖ１４０８液位低于１０％后关闭出口阀ＦＩＣ１３０９上一页下一页返回任务２操作步骤⑤关闭黑水循环泵Ｐ１４０１前阀ＨＶ１４０３；⑥当系统压力小于１ＭＰａ时，关闭黑水至蒸发热水塔Ｔ１４０２管线上的阀门ＰＶ１４０７，使气化炉黑水直接进入真空闪蒸罐Ｖ１４０２；⑦关闭黑水至蒸发热水塔Ｔ１４０２管线上的阀门ＰＶ１４０８，使水洗塔和旋风分离器中的黑水泄入渣池Ｖ１３０３中；⑧关闭中压氮气阀ＰＶ１４０２Ａ；⑨当水洗塔Ｔ１４０１压力低于０.１ＭＰａ后，打开渣池Ｖ１３０３加水阀ＬＩＣ１３０９，液位投自动；上一页下一页返回任务２操作步骤⑩打开渣池至气化炉管线上的阀门ＶＸ１３１４；11.关闭渣池至蒸发热水塔管线上的阀门ＦＩＣ１３１４，此时水送到气化炉；12.打开气化炉Ｒ１３０１底部循环阀ＶＸ１３０３。６.拆卸工艺烧嘴①将气化炉合成气出口管线至开工抽引器