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煤气化工艺流程

煤气化工艺流程
煤气化工艺流程

煤气化工艺流程

1、主要产品生产工艺

煤气化是以煤炭为主要原料的综合性大型化工企业,主要工艺围绕着煤的洁净气化、综合利用,形成了以城市煤气为主线联产甲醇的工艺主线。

主要产品城市煤气和甲醇。城市燃气是城市公用事业的一项重要基础设施,是城市现代化的重要标志之一,用煤气代替煤炭是提高燃料热能利用率,减少煤烟型大气污染,改善大气质量行之有效的方法之一,同时也方便群众生活,节约时间,提高整个城市的社会效率和经济效益。作为一项环保工程,(其一期工程)每年还可减少向大气排放烟尘1.86万吨、二氧化硫3.05万吨、一氧化碳0.46万吨,对改善河南西部地区城市大气质量将起到重要作用。

甲醇是一种重要的基本有机化工原料,除用作溶剂外,还可用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲胺、硫酸二甲酯、对苯二甲酸二甲酯、丙烯酸甲酯等一系列有机化工产品,此外,还可掺入汽油或代替汽油作为动力燃料,或进一步合成汽油,在燃料方面的应用,甲醇是一种易燃液体,燃烧性能良好,抗爆性能好,被称为新一代燃料。甲醇掺烧汽油,在国外一般向汽油中掺混甲醇5~15%提高汽油的辛烷值,避免了添加四乙基酮对大气的污染。

河南省煤气(集团)有限责任公司义马气化厂围绕义马至洛阳、洛阳至郑州煤气管线及豫西地区工业及居民用气需求输出清洁能源,对循环经济建设,把煤化工打造成河南省支柱产业起到重要作用。

2、工艺总流程简介:

原煤经破碎、筛分后,将其中5~50mm级块煤送入鲁奇加压气化炉,在炉内与氧气和水蒸气反应生成粗煤气,粗煤气经冷却后,进入低温甲醇洗净化装置,除去煤气中的CO2和H2S。净化后的煤气分为两大部分,一部分去甲醇合成系统,合成气再经压缩机加压至5.3MPa,进入甲醇反应器生成粗甲醇,粗甲醇再送入甲醇精馏系统,制得精甲醇产品存入贮罐;另一部分去净煤气变换装置。合成甲醇尾气及变换气混合后,与剩余部分出低温甲醇洗净煤气混合后,进入煤气冷却干燥装置,将露点降至-25℃后,作为合格城市煤气经长输管线送往各用气城市。生产过程中产生的煤气水进入煤气水分离装置,分离出其中的焦油、中油。分离后煤气水去酚回收和氨回收,回收酚氨后的煤气水经污水生化处理装置

处理,达标后排放。低温甲醇洗净化装置排出的H2S到硫回收装置回收硫。空分装置提供气化用氧气和全厂公用氮气。仪表空压站为全厂仪表提供合格的仪表空气。

小于5mm粉煤,作为锅炉燃料,送至锅炉装置生产蒸汽,产出的蒸汽一部分供工艺装置用汽,一部分供发电站发电。

3、主要装置工艺流程

3.1备煤装置工艺流程简述

备煤工艺流程分为三个系统:

(1)原煤破碎筛分贮存系统,汽运原煤至受煤坑经1#、2#、3#皮带转载至筛分楼、经节肢筛、破碎机、驰张筛加工后,6~50mm块煤由7#皮带运至块煤仓,小于6mm末煤经6#、11#皮带近至末煤仓。

(2)最终筛分系统:块煤仓内块煤经8#、9#皮带运至最终筛分楼驰张筛进行检查性筛分。大于6mm块煤经10#皮带送至200#煤斗,筛下小于6mm末煤经14#皮带送至缓冲仓。

(3)电厂上煤系统:末煤仓内末煤经12#、13#皮带转至5#点后经16#皮带送至201#煤斗,缓冲仓内末煤经15#、16#B送至201#煤斗。

3.2加压气化装置工艺流程简述

筛分后的原料煤,由备煤皮带供到气比炉煤仓,在气化车间进行煤的气化。在供煤停止时,可供气化炉连续操作运行四小时。气化装置使用鲁奇加压气化炉,采用富氧连续气化工艺,配有旋转炉篦排灰装置。

煤中的碳与气化剂(H2Og,O2)进行复杂的多相物理化学反应,生成的粗煤气成份主要包括:CO2、CO、H2、CH4和H2O,(以及碳氢化合物轻组份,H2S、N2、

焦油、油、石脑油、酚、腐植酸、NH3等少量物)离开气化炉温度大约为400℃。改变气化剂蒸汽,氧气的比率,可以改变粗煤气组成。

煤锁:煤定期的地靠重力通过联接在煤仓两个出口的煤溜进入溜槽下部的煤锁,煤锁为压力容器,拥有顶部和底部液压锥阀,煤锁容积为12m3。煤锁要从常压增至与气化炉压力相等,以使煤能周期性地加至气化炉中。

当煤锁法兰温度超过350℃时,气化炉将联锁停车,这种情况仅发生在供煤短缺时。在供煤短缺时,气化炉应在煤锁法兰温度到停车温度之前手动停车。

气化炉:鲁奇加压气化炉可归入移动床气化炉,并配有旋转炉篦排灰装置。气化炉为双层压力容器,内表层为水夹套,外表面为承压壁,在正常情况下,外表面设计压力为3600KPa(g),内夹套与气化炉之间压差只有50KPa(g)。

在正常操作下,中压锅炉给水冷却气化炉壁,并产生中压饱和蒸汽经夹套蒸汽气液分离器1分离液滴后的蒸汽作为气化用中压蒸汽。

中压锅炉给水在夹套中维持在一定的液位,液位低于临界时,气化炉将联锁停车。中压蒸汽、夹套蒸汽气混合后,作为气化剂,气化剂通过分布在旋转炉篦表面孔隙进入气化炉。

煤中的碳与气化剂(H2Og,O2)进行复杂多相的物理化学反应,生成的粗煤气成份主要包括:CO2、CO、H2、CH4和H2O,(以及碳氢化合物轻组份,H2S、N2、焦油、油、石脑油、酚、腐植酸、NH3等少量物)离开气化炉温度大约为400℃。

气化炉在3100KPa(g)下,产气量近40000Nm3/h干煤气。

洗涤冷却器和废热锅炉:直接联接在气化炉煤气出口的洗涤器备有一刮刀,用来清理煤气出口,以防止焦油和煤尘沉积;在此利用来自废热锅炉贮槽的循环煤气水喷淋洗涤,使粗煤气急冷到203℃并饱和。

除循环煤气水外,来自800#煤气水分离器的高压煤气水也加入到洗涤冷却器中,当循环煤气水循环中断时,高压煤气水将自动增加。

油、焦油和其它一些物质在过程中冷凝,并离开洗涤冷却器,包括部分从气化炉来的煤灰,与煤气水粗煤气一起进入废热锅炉贮槽中,废锅管程内粗煤气进一步冷却到187℃,液滴将进一步分离。

残留在粗煤气中的冷凝液,在粗煤气气液分离器21一F002中进行汽液分离,分离出的煤气水进入废热锅炉底部贮槽。

离开气化工段的粗煤气在压力3010KPa(a)温度187℃饱和状况下,通过粗煤气总管进入400#煤气冷却工段。

在废热锅炉内,靠低压锅炉水回收废热,副产600Kpa(a)低压蒸汽,每台废热锅炉大约可生产28T/h低压蒸汽。

煤锁气洗涤器、煤锁气分离器和煤锁气气柜:煤锁气回收系统,供所有气化炉系统公用。

在煤锁泄压循环期间,大约排出2400Nm3/h粗煤气(最大值短时可达2500Nm3/h)收集到煤锁气气柜20一B009中。在气柜上游,煤锁气在煤锁气洗涤器20一B008内用来自煤锁气分离器的低压喷射煤气水洗涤,洗涤后的煤锁气经煤锁气分离器20一F004后进入煤锁气柜。煤锁气柜用于平衡、收集不稳定的煤锁气,这些煤锁气收集后,送到硫回收工段。

3.3 酚回收工艺流程简述

酚水从800#煤气水分离装置进入脱酸塔,经塔釜再滞器,用0.5Mpa蒸汽间接加热,将其中的CO2和H2S等酸性气体从中解吸出来,同时一部分氨从水中解吸出来,解吸出来的氨在K90004塔用酚水洗涤下来,经洗涤后的废气从塔顶排至681#,洗涤下的氨冷凝液流入氨水槽中,与此同时脱酸塔顶的一部分氨气经脱酸塔顶冷却器冷却后也流入氨水槽,这些氨水用泵打到800a。

脱酸之后的酚水用脱酸塔釜酚水泵经换热器换热到40℃左右送到萃取塔上部,按照液液萃取原理把煤气水中的酚萃取出来。在萃取塔内通过逆流加入溶剂把酚水中含有的大部分酚萃取出来。转盘萃取塔釜的稀酚水用泵经酚水换热器换热后送至水塔上部,塔釜采用再滞器用低压蒸汽间接加热,将溶解在稀酚水中溶剂和氨汽提出来。

溶解在稀酚水中溶剂的汽提在塔顶进行,塔顶汽提出来的醚蒸汽在塔顶冷却器中冷凝冷却,回收出来的溶剂流到溶剂循环槽中作为萃取剂循环使用。从水塔中部侧提出来的氨蒸汽先经分凝器冷凝冷却后,冷凝液返回到塔中部,没有冷凝的氨蒸汽送到氨冷却器中冷却,冷凝下来的氨水经塔流到氨水槽中,未冷凝的氨送到氨浓缩塔顶部用软水吸收,槽内的氨水经泵送到氨回收装置进行氨回收。

水塔釜酚水用泵经换热器冷却至40℃分析合格后送到526#生化处理装置,一部分酚水作为塔顶回流液。

萃取物从塔顶流入萃取物槽,通过泵经预热到75℃左右送入酚塔中部。塔的主要作用是对萃取物进行蒸馏回收溶剂并产出粗酚,酚塔底部设有再沸器,用中压蒸汽间接加热,塔顶冷却器把塔顶出来的醚蒸汽冷凝,再经过冷凝冷却后,流到溶剂循环槽作为萃取剂循环利用,通过泵抽出异丙醚打到塔顶部作为回流液,同时用泵把溶剂送到塔底部。

粗酚从酚塔塔釜出来经粗酚换热器冷却到80℃流到粗酚槽,再用粗酚泵送往691#罐区。

3.4锅炉装置工艺流程简述

锅炉是单汽包、自然循环、钢构架、前吊后支、半露天、兀型布置、正四角切圆县浮燃烧、平衡通风、乏气送粉、固态排渣煤粉炉。制粉系统为中间储仓式、筒式铜球磨煤机、双配套系统。

制粉系统:球磨机内装有钢球,原煤由原煤仓落下后,通过电磁振机给煤机均匀地送入钢球磨煤机经热风干燥,在钢球的冲击和碾压下制成煤粉,气粉混合物在排粉风机的抽吸作用下进入粗粉分离器,在分离器内与调节挡板接触改变气流方向,不合格的粗煤粉被分离下来,经回粉管重新回到球磨机。合格煤粉继续由干燥剂输送至细粉分离器,经旋风分离作用约有90%的煤粉被分离出来进入煤粉仓;由细粉分离器上部出来的磨煤乏气中含有约10%的极细煤粉,经排粉风机提高压头后作为一次风携带由给粉机给入的煤粉进入炉膛燃烧。

汽水系统:从高加来的给水,经流量孔板,进入主给水管道,一部分作为减温水,一部分经省煤器进入汽包,由汽包下部的四根大直径集中下降管进入下联箱,经下联箱分配给水冷壁,又由水冷壁进入汽包,这样在汽包、下降管、下联箱、水冷壁、汽包之间形成自然循环。水冷壁中的水在炉膛内接受燃料燃烧放出的辐射热变成汽水混合物。汽水是混合物进入汽包,经汽水分离设备,分离出的蒸汽进入项棚管入口集箱→顶棚管→后包墙管→后包墙下集箱→侧包箱→(后半段)→上行侧包墙管→侧包墙上集箱(前半段)→底包墙管→低温过热器入口联箱→低浊过热器蛇形管→低温过热器出口集箱→高温过热器→高温过热器出口集箱→集汽集箱连接管→集汽集箱→主蒸汽管

燃烧系统:由送风机送来的空气进入一、二级空气预热器,吸收锅炉尾部烟道中排烟的热量而成为热空气。热空气分为二股:一股供给制粉系统作为输送介

质、干燥剂,最后从细粉分离器出来作为一次风携带煤粉作燃烧剂进放炉膛;另一股作为二次风经燃烧器进入炉膛。煤粉与空气的混合物在炉膛内进行燃烧放热,将热量以辐射方式传给炉膛四周的水冷壁以及其它辐射受热面,燃烧生成的高温烟气主要以对流换热的方式把热量传递给过热器、省煤器和空气预热器。在传热的过程中,烟气温度不断降低,最后经水膜除尘后由两台引风机送至烟囱,排入大气。

燃气系统:从300#来的城市煤气,经锅炉燃气总阀进入过滤器过滤后分为两路,分别经减压阀前总阀、一级、二级减压阀后进入缓冲罐,其压力为

0.045MPa,由缓冲罐出来后经减压阀后总阀,又被分为两股,一股经其总阀被送往1#、2#角各气枪,另一股经其总阀,被送往3#、4#角各气枪,1#、2#炉燃气管路由联络阀连通,可互为备用。

3.5空气分离装置工艺简述

原料空气由空气吸入塔吸入,经袋式过滤器除去灰尘和机械杂质后,进入离心式空气压缩机,将空气压缩到压力0.56MPa(A),温度112.3℃,压缩空气经空气冷却塔用冷却水和冷冻水洗涤冷却至10℃左右,再进入两只相互切换操作使用的分子筛吸附器,吸附除去H2O、CO2、C2H2等杂质。出分子筛的空气经过滤器除去分子筛粉尘后,净化空气分成二股,一股空气作为膨胀气体,先经增压透平膨胀机的增压机增压,经增压机后冷却器进入主换热器,与返流气体焕热。这部分空气被冷却至(工况I)-85℃(工况Ⅱ)-107℃左右,从主换热器中部抽出,去膨胀机膨胀,膨胀后的空气进入热虹以蒸发器。在热虹吸蒸发器内,被主冷引出经循环吸附器吸附的液氧冷却到—175℃左右,进入上塔中部。另一股空气进入主换热器后,与返流产品换热,被冷却到液化温度—172℃,其中有少量气体液化,这股气液混合物一起进入下塔。

空气在下塔被初步分离成氮和富氧液空,在塔顶获得99.99%N2的气氮进入主冷,被另一侧蒸发的液氧冷凝成液氮,部分液氮回下塔作为精馏的回流液,另一部分液氮,经过冷器过冷后,节流进入上塔顶部,作为上塔回流液,下塔釜液38%O2的液空,经过冷却器过冷后,再经节流进入上塔中部参加精馏。

以不同状态的三股流体进入上塔经再分离后,在上塔顶部得到纯度为

99.99%的氮气,经过冷器、主换热器复热后出冷箱,在单套、两套空分开车时,

均为6000Nm3/h进入氮气压缩机加压送用户和氮气贮罐(B671A/B05),在甲醇洗、吸收制冷开车时其中一部分进入氧气透平压缩机加压,送到甲醇洗和吸收制冷,多余氮气作为水冷却塔的冷源。

上塔底部的液氧在主冷被下塔的氮气加热而蒸发,约7500Nm3/h ,纯度99.6%O2的氧气,经主换热器复热后出冷箱,在单套空分开车时7500Nm3/h氧气,进入氧气透平压缩机加压送用户,在两套空分开车时15000Nm3/h氧气进入氧气压缩机加压送用户。

从上塔中抽出约12500Nm3/h的污氮,经主换热器复热后出冷箱,其一部分进入蒸汽加热器(W671A/B02)加热后用于分子筛的再生,另一部分作为水冷却塔的冷源,还有一部分做为膨胀机和吸附器的加热气源和冷箱的密封气,多余部分经放空消音器直接放空。

3.6氨吸收制冷工艺简述

低压部分:双系列运行时,来自300#及500I系列的0.064mPa(A),-40℃的气氨进入W55201A、B壳程。500Ⅱ系列来0.064MPa(A)、-40℃的气氨进入

W55101A、B壳程。分别被壳程1.78Mpa(A)、36℃的液氨加热到25℃,同时液氨被过冷到8℃。551#液氨通过技改液氨管线向500Ⅱ系列送出,552#液氨向500Ⅰ、300#送出。出W55210lA、B的气氨并行进入到两台叠置的吸收器中,被来自氨水冷却器经流量控制的55℃,2.56%(w/w)的贫液吸收成为浓度为11.99%,38℃的溶液,经与自300#、500#蒸发器来的排出氨混合后成为浓度为12.16%的溶液,出贮槽被氨水泵(一开一备)送到II级吸收器作吸收液。

来自500工号的0.39Mpa(A),0℃的气氨首先进入高温级过冷器W552102的壳程,被管程36℃的液氨加热至26℃左右后再进入Ⅱ级吸收器W552104,同时液氨被过冷到24℃后送出本工号去500号用于0℃级制冷。在W552104中,该气氨被上述12.16%的溶液吸收成为浓度为13.16%,38℃的“富液”经贮槽缓冲后用泵送往高压部分的溶液热交换器。

为了除去低压真空部分的不凝性气体,设有液环真空泵V552101A、B、C,不凝性气体通过真空泵的抽吸送到排气洗涤器B552110中,被来自泵P552101A /B出口的小部分溶液洗掉其中的氨后从B552110顶部排入大气。洗涤后的溶液经溶液冷却器被水冷却后由泵升压后返回系统。

由于氨水对金属具有一定的腐蚀作用,所以必须在系统介质中加入防腐剂以抑制或减缓腐蚀的发生,这里使用的防腐剂是浓度为0.1%—0.5%(W/W)的重络酸钾(K2Cr2O7)溶液,配制好的水溶液是通过防腐剂溶液泵P55004打入系统内的。

高压部分:来自低压部分的13.16%,38℃的“富液”首先进入溶液热交换器的壳程,被来自低压解吸器的141℃左右的“贫液”加热到接近饱和状态(112℃)后送入操作压力为0.47Mpa(A)的低压精馏塔K552101的中部进行精馏,该塔的上段为泡罩塔板,下段为浮阀塔板,塔顶精馏出的64℃,97%纯度的气氨以并行方式进入四台叠置的再吸收器的壳程,被来自溶液热交换器管程的溶液所吸收。低压精馏塔所需的精馏热量由低压解吸器提供,热源是0.5Mpa(G)158℃的低压蒸汽。底部出来的141℃,2.56%的“贫液”先进入溶液热交换器的管程被“富液”冷却到63.5℃再进入氨水冷却器的壳程被冷却水冷却到55℃,最后去I级吸收器作为吸收液。

再吸收器中吸收终了的38℃,48.52%的溶液经贮槽的缓冲后由泵加压到1.79Mpa(A)送往高压精馏塔上部的塔顶分凝器的壳程作为精馏回流液的冷却介质。泵出口的一部分溶液入塔顶部作为该塔的回流液,该回流液管道上的控制阀使塔顶气氨的纯度和温度保持稳定。

在塔顶分凝器中,上述来自再吸收器的溶液被管程的氨气加热到50℃左右再进入溶液热交换器的壳程被高压解吸器W552110来的溶液(140℃、24.2%)加热到接近饱和状态(1.79Mpa(A)、92℃)进入到操作压力为1.79MPa(A)的高压精馏塔的中部,该塔上部为泡罩塔板,下部为浮阀塔板,塔顶分凝器W552107

与此塔做成一个整体。塔顶精馏出的氨气(浓度大于99.8%温度55℃)进入氨冷凝器后被冷却水冷凝成为36℃的液氨。液氨出贮槽后分别进入低压部分的过冷器的管程。精馏所需热量由高压解吸器提供,热源为0.5Mpa(G)158℃的低压蒸汽。该解吸器底部出口的24.2%,140℃的氨水溶液入溶液热交换器的管程被冷却至84℃,再与—部分泵出口的38℃的“富液”混合成73℃进入再吸收器作为低压精馏塔顶气氨的吸收液。

为了除去聚集于系统内的不凝性气,高压部分也有排气洗涤器,洗涤液是泵出口的溶液,不凝性气体被洗去其中的氨后排入大气,洗涤液返回系统。

3.7甲醇工艺流程简述

工艺气体的压缩升压:来自净化车间的净化气进入新鲜气进气缓冲罐,再进入两台压缩机的新鲜气缸,在此被压缩至5.3MPa(g),温度升至80℃,进入新鲜气排气缓冲罐,汇集进入新鲜气总管去脱硫塔。

来自合成工段的循环气(4.8MPa,40℃),进入循环气进气缓冲罐,再进入两台压缩机的循环气缸,在此被压缩至5.3MPa(g),进入循环气排气缓冲罐,然后再汇集进入循环气总管去合成工段。

循环冷却水系统:来自管网的循环冷却水,温度为32℃分别进入净化气的气缸缸套、循环气的气缸缸套、填料函和油冷却器中,吸热升温到42℃左右,再返回循环水系统。

甲醇合成:来自压缩工段的净化气(5.3MPa,80 ℃)总硫含量为0.5PPm,进入合成工段脱硫塔,经脱硫后硫含量降至0.1PPm,然后进入缓冲罐和来自压缩工段的循环气混合。混合气进入中间换热器壳程与管程的合成气换热,升温至195~245℃,再进入合成塔,在催化剂的作用下,CO、CO2分别与H2反应,生成甲醇,反应后含甲醇的合成气(压力5.0MPa(g),温度220~270℃)进入中间换热器(管程,被管间的循环水冷却至40℃,进入甲醇分离器分离出粗甲醇,尔后粗甲醇进入闪蒸槽,闪蒸出溶解的CO、CO2和CH4等混合气体(闪蒸气)后,去精馏工段精制。闪蒸气在681硫回收工段开车的情况下去硫回收,否则去火炬系统。

出甲醇分离器的气体进入洗醇塔,用塔顶淋下的软水进一步回收其中残存的甲醇。出洗醇塔的气体压力为4.8MPa(g),温度40℃,大部分去压缩工段。小部分做为驰放气减压经过300号干燥后再送往长输管线。

来自外管的软水首先进入稀醇槽,然后由槽下部出来经洗醇塔循环泵加压送至洗醇塔上部。软水自上向下喷淋吸收气体中的甲醇后,由塔下部出来送入粗甲醇管线。由管网来的除氧锅炉给水温度150℃,压力5.0MPa(g)先进入汽包,通过下降管进入甲醇合成塔管间被甲醇合成反应热加热后汽化,由上升管进入汽包,在汽包内汽液分离,产生中压蒸汽,压力为2.4~4.5MPa(g),经减压后并入2.4MPa(g)管网。为防止合成塔结垢,通过加药器向汽包内加磷酸盐溶液。

开车时,合成塔催化剂升温所需中压蒸汽来自管网,经蒸汽喷射器进入合成

塔管间。

来自外管的冷却水(压力0.45MPa(g),温度≤32℃)分别进入甲醇冷凝器管间,与管内合成气换热升至38℃,出设备返回循环水系统。

精馏和中间罐区:由合成工段送来的粗甲醇,进入精馏工段的粗甲醇预热器,预热升温至65℃后,进入预精馏塔。当本工段短时间停车,或是负荷低于合成负荷时,粗甲醇则进入中间罐区的粗甲醇中间槽。待生产正常时,再经粗甲醇泵送入粗甲醇预热器,而后进行精馏。

为了防止粗甲醇中的微量酸在精馏过程中腐蚀设备管道,在其中加入适量的碱液,使加碱后的甲醇PH值保持在8左右。碱液由配碱槽,碱液槽和碱液泵制备并送入粗甲醇之中。

进入预精馏的粗甲醇,在塔中除去其中残余的溶解气及二甲醚等低沸点物质。塔釜操作压力保持在0.08MPa(g),温度82℃。塔釜所需热量,由低压蒸汽通过预塔再沸器供给。塔顶馏出气体出塔后,依次经过预塔回流液冷凝器和预塔排气冷凝器两级冷凝冷却,其中绝大部分甲醇冷凝后收集于预塔回流槽,再由预塔回流泵送回塔顶,不凝性低沸点组分气体由预塔排气冷凝器排放去硫回收装置。

由预精馏塔底出来的预精馏后甲醇,经加压塔进料泵加压后,进入加压精馏塔。塔釜操作压力0.6MPa(g),温度125℃。塔釜所需热量,由低压蒸汽通过加压塔再沸器供给。从塔顶馏出的甲醇蒸汽,出塔后作为常压精馏塔塔釜的热源,通过常压塔再沸器,与常压精馏塔釜液换热而被冷凝,进入加压塔回流槽。一部分甲醇由加压塔回流泵升压后返回塔顶作为回流液,其余部分经精甲醇冷却器冷却至40℃后,成为A—A级精甲醇产品送往中间罐区的精甲醇中间槽。

由加压精馏塔底放出的甲醇水溶液,依靠塔内压力进入常压精馏塔。塔釜操作压力为0.08MPa(g),温度为105℃。从塔顶馏出的甲醇蒸汽,出塔后经常压塔冷凝器冷凝后,甲醇进入常压塔回流槽。槽中的甲醇经常压塔回流泵加压,一部分送回塔顶作为回流液,一部分经精甲醇冷却器冷却至40℃后,成为GB级精甲醇产品送往中间罐区的精甲醇中间槽。

常压精馏塔排出的废水,含有微量的甲醇,送生化处理装置。地下槽专用于精馏工段、合成工段和中间罐区有关槽、泵设备的甲醇排液的收集,并定时用地

下槽泵将收集的甲醇送往中间罐区的粗甲醇中间槽。

成品罐区:由中间罐区(750#)来的A—A级精甲醇产品进入A—A级精甲醇储罐中储存,需要外供时,启动A—A级精甲酸泵送往平台经鹤管装车外运。由中间罐区(750#)来的GB级精甲醇产品进入GB级精甲醇储罐中储存,需要外供时,启动GB级粗甲醇泵送往平台经鹤管装车外运。

50万吨年煤气化生产工艺

咸阳职业技术学院生化工程系毕业论文(设计) 50wt/年煤气化工艺设计 1.引言 煤是由古代植物转变而来的大分子有机化合物。我国煤炭储量丰富,分布面广,品种齐全。据中国第二次煤田预测资料,埋深在1000m以浅的煤炭总资源量为2.6万亿t。其中大别山—秦岭—昆仑山一线以北地区资源量约2.45万亿t,占全国总资源量的94%;其余的广大地区仅占6%左右。其中新疆、内蒙古、山西和陕西等四省区占全国资源总量的81.3%,东北三省占 1.6%,华东七省占2.8%,江南九省占1.6%。 煤气化是煤炭的一个热化学加工过程,它是以煤或煤焦原料,以氧气(空气或富氧)、水蒸气或氢气等作气化剂,在高温条件下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为可燃性的气体的过程。气化时所得的可燃性气体称为煤气,所用的设备称为煤气发生炉。 煤气化技术开发较早,在20世纪20年代,世界上就有了常压固定层煤气发生炉。20世纪30年代至50年代,用于煤气化的加压固定床鲁奇炉、常压温克勒沸腾炉和常压气流床K-T炉先后实现了工业化,这批煤气化炉型一般称为第一代煤气化技术。第二代煤气化技术开发始于20世纪60年代,由于当时国际上石油和天然气资源开采及利用于制取合成气技术进步很快,大大降低了制造合成

气的投资和生产成本,导致世界上制取合成气的原料转向了天然气和石油为主,使煤气化新技术开发的进程受阻,20世纪70年代全球出现石油危机后,又促进了煤气化新技术开发工作的进程,到20世纪80年代,开发的煤气化新技术,有的实现了工业化,有的完成了示范厂的试验,具有代表性的炉型有德士古加压水煤浆气化炉、熔渣鲁奇炉、高温温克勒炉(ETIW)及干粉煤加压气化炉等。 近年来国外煤气化技术的开发和发展,有倾向于以煤粉和水煤浆为原料、以高温高压操作的气流床和流化床炉型为主的趋势。 2.煤气化过程 2.1煤气化的定义 煤与氧气或(富氧空气)发生不完全燃烧反应,生成一氧化碳和氢气的过程称为煤气化。煤气化按气化剂可分为水蒸气气化、空气(富氧空气)气化、空气—水蒸气气化和氢气气化;按操作压力分为:常压气化和加压气化。由于加压气化具有生产强度高,对燃气输配和后续化学加工具有明显的经济性等优点。所以近代气化技术十分注重加压气化技术的开发。目前,将气化压力在P>2MPa 情况下的气化,统称为加压气化技术;按残渣排出形式可分为固态排渣和液态排渣。气化残渣以固体形态排出气化炉外的称固态排渣。气化残渣以液态方式排出经急冷后变成熔渣排出气化炉外的称液态排渣;按加热方式、原料粒度、汽化程度等还有多种分类方法。常用的是按气化炉内煤料与气化剂的接触方式区分,主要有固定床气化、流化床气化、气流床气化和熔浴床床气化。 2.2 主要反应 煤的气化包括煤的热解和煤的气化反应两部分。煤在加热时会发生一系列的物理变化和化学变化。气化炉中的气化反应,是一个十分复杂的体系,这里所讨论的气化反应主要是指煤中的碳与气化剂中的氧气、水蒸汽和氢气的反应,也包括碳与反应产物之间进行的反应。 习惯上将气化反应分为三种类型:碳—氧之间的反应、水蒸汽分解反应和甲烷生产反应。 2.2.1碳—氧间的反应 碳与氧之间的反应有: C+O2=CO2(1)

煤气化工艺流程

煤气化工艺流程 1、主要产品生产工艺煤气化是以煤炭为主要原料的综合性大型化工企业,主要工艺围绕着煤的洁净气化、综合利用,形成了以城市煤气为主线联产甲醇的工艺主线。 主要产品城市煤气和甲醇。城市燃气是城市公用事业的一项重要基础设施,是城市现代化的重要标志之一,用煤气代替煤炭是提高燃料热能利用率,减少煤烟型大气污染,改善大气质量行之有效的方法之一,同时也方便群众生活,节约时间,提高整个城市的社会效率和经济效益。作为一项环保工程,(其一期工程)每年还可减少向大气排放烟尘万吨、二氧化硫万吨、一氧化碳万吨,对改善河南西部地区城市大气质量将起到重要作用。 甲醇是一种重要的基本有机化工原料,除用作溶剂外,还可用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲胺、硫酸二甲酯、对苯二甲酸二甲酯、丙烯酸甲酯等一系列有机化工产品,此外,还可掺入汽油或代替汽油作为动力燃料,或进一步合成汽油,在燃料方面的应用,甲醇是一种易燃液体,燃烧性能良好,抗爆性能好,被称为新一代燃料。甲醇掺烧汽油,在国外一般向汽油中掺混甲醇5?15勉高汽油的辛烷值,避免了添加四乙基酮对大气的污染。 河南省煤气(集团)有限责任公司义马气化厂围绕义马至洛阳、洛阳至郑州煤气管线及豫西地区工业及居民用气需求输出清洁能源,对循环经济建设,把煤化工打造成河南省支柱产业起到重要作用。 2、工艺总流程简介: 原煤经破碎、筛分后,将其中5?50mm级块煤送入鲁奇加压气化炉,在炉内与氧气和水蒸气反应生成粗煤气,粗煤气经冷却后,进入低温甲醇洗净化装置,除去煤气中的CO2和H2S净化后的煤气分为两大部分,一部分去甲醇合成系统,合成气再经压缩机加压至,进入甲醇反应器生成粗甲醇,粗甲醇再送入甲醇精馏系统,制得精甲醇产品存入贮罐;另一部分去净煤气变换装置。合成甲醇尾气及变换气混合后,与剩余部分出低温甲醇洗净煤气混合后,进入煤气冷却干燥装置,将露点降至-25 C后,作为合格城市煤气经长输管线送往各用气城市。生产过程中产生的煤气水进入煤气水分离装置,分离出其中的焦油、中油。分离后煤气水去酚回收和氨回收,回收酚氨后的煤气水经污水生化处理装置处理,达标后排放。低温甲醇洗净化装置排出的H2S到硫回收装置回收硫。空分

煤气化工艺流程

精心整理 煤气化工艺流程 1、主要产品生产工艺 煤气化是以煤炭为主要原料的综合性大型化工企业,主要工艺围绕着煤的洁净气化、综合利用,形成了以城市煤气为主线联产甲醇的工艺主线。 主要产品城市煤气和甲醇。城市燃气是城市公用事业的一项重要基础设施,是城市现代化的重要标志之一,用煤气代替煤炭是提高燃料热能利用率,减少煤烟型大气污染,改善大气质量行之 化碳 15%提 作用。 2 。净化 装置。合成甲醇尾气及变换气混合后,与剩余部分出低温甲醇洗净煤气混合后,进入煤气冷却干燥装置,将露点降至-25℃后,作为合格城市煤气经长输管线送往各用气城市。生产过程中产生的煤气水进入煤气水分离装置,分离出其中的焦油、中油。分离后煤气水去酚回收和氨回收,回收酚氨后的煤气水经污水生化处理装置处理,达标后排放。低温甲醇洗净化装置排出的H2S到硫回收装置回收硫。空分装置提供气化用氧气和全厂公用氮气。仪表空压站为全厂仪表提供合格的仪表空气。 小于5mm粉煤,作为锅炉燃料,送至锅炉装置生产蒸汽,产出的蒸汽一部分供工艺装置用汽

,一部分供发电站发电。 3、主要装置工艺流程 3.1备煤装置工艺流程简述 备煤工艺流程分为三个系统: (1)原煤破碎筛分贮存系统,汽运原煤至受煤坑经1#、2#、3#皮带转载至筛分楼、经节肢筛、破碎机、驰张筛加工后,6~50mm块煤由7#皮带运至块煤仓,小于6mm末煤经6#、11#皮带近至末煤仓。 缓 可 能周期性地加至气化炉中。 当煤锁法兰温度超过350℃时,气化炉将联锁停车,这种情况仅发生在供煤短缺时。在供煤短缺时,气化炉应在煤锁法兰温度到停车温度之前手动停车。 气化炉:鲁奇加压气化炉可归入移动床气化炉,并配有旋转炉篦排灰装置。气化炉为双层压力容器,内表层为水夹套,外表面为承压壁,在正常情况下,外表面设计压力为3600KPa(g),内夹套与气化炉之间压差只有50KPa(g)。 在正常操作下,中压锅炉给水冷却气化炉壁,并产生中压饱和蒸汽经夹套蒸汽气液分离器1

煤气化工艺资料

煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体,液体,固体燃料以及化学品的过程,生产出各种化工产品的工业。 煤化工包括煤的一次化学加工、二次化学加工和深度化学加工。煤的气化、液化、焦化,煤的合成气化工、焦油化工和电石乙炔化工等,都属于煤化工的范围。而煤的气化、液化、焦化(干馏)又是煤化工中非常重要的三种加工方式。 煤的气化、液化和焦化概要流程图 一.煤炭气化

煤炭气化是指煤在特定的设备内,在一定温度及压力下使煤中有机质与气化剂(如蒸汽/空气或氧气等)发生一系列化学反应,将固体煤转化为含有CO、H2、CH4等可燃气体和CO2、N2等非可燃气体的过程。 煤的气化的一般流程图 煤炭气化包含一系列物理、化学变化。而化学变化是煤炭气化的主要方式,主要的化学反应有: 1、水蒸气转化反应C+H2O=CO+H2 2、水煤气变换反应CO+ H2O =CO2+H2 3、部分氧化反应C+0.5 O2=CO 4、完全氧化(燃烧)反应C+O2=CO2 5、甲烷化反应CO+2H2=CH4 6、Boudouard反应C+CO2=2CO 其中1、6为放热反应,2、3、4、5为吸热反应。 煤炭气化时,必须具备三个条件,即气化炉、气化剂、供给热量,三者缺一不可。 煤炭气化按气化炉内煤料与气化剂的接触方式区分,主要有: 1) 固定床气化:在气化过程中,煤由气化炉顶部加入,气化剂由气化炉底部加入,煤料与气化剂逆流接触,相对于气体的上升速度而言,煤料下降速度很慢,甚至可视为固定不动,因此称之为固定床气化;而实际上,煤料在气化过程中是以很慢的速度向下移动的,比

较准确的称其为移动床气化。 2) 流化床气化:它是以粒度为0-10mm的小颗粒煤为气化原料,在气化炉内使其悬浮分散在垂直上升的气流中,煤粒在沸腾状态进行气化反应,从而使得煤料层内温度均一,易于控制,提高气化效率。 3) 气流床气化。它是一种并流气化,用气化剂将粒度为100um以下的煤粉带入气化炉内,也可将煤粉先制成水煤浆,然后用泵打入气化炉内。煤料在高于其灰熔点的温度下与气化剂发生燃烧反应和气化反应,灰渣以液态形式排出气化炉。 4) 熔浴床气化。它是将粉煤和气化剂以切线方向高速喷入一温度较高且高度稳定的熔池内,把一部分动能传给熔渣,使池内熔融物做螺旋状的旋转运动并气化。目前此气化工艺已不再发展。 以上均为地面气化,还有地下气化工艺。 根据采用的气化剂和煤气成分的不同,可以把煤气分为四类:1.以空气作为气化剂的空气煤气;2.以空气及蒸汽作为气化剂的混合煤气,也被称为发生炉煤气;3.以水蒸气和氧气作为气化剂的水煤气;4.以蒸汽及空气作为气化剂的半水煤气,也可是空气煤气和水煤气的混合气。 几种重要的煤气化技术及其技术性能比较 1.Lurgi炉固定床加压气化法对煤质要求较高,只能用弱粘结块煤,冷煤气效率最高,气化强度高,粗煤气中甲烷含量较高,但净化系统复杂,焦油、污水等处理困难。 鲁奇煤气化工艺流程图

煤化工工艺流程

煤化工工艺流程 典型的焦化厂一般有备煤车间、炼焦车间、回收车间、焦油加工车间、苯加工车间、脱硫车间和废水处理车间等。 焦化厂生产工艺流程 1.备煤与洗煤 原煤一般含有较高的灰分和硫分,洗选加工的目的是降低煤的灰分,使混杂在煤中的矸石、煤矸共生的夹矸煤与煤炭按照其相对密度、外形及物理性状方面的差异加以分离,同时,降低原煤中的无机硫含量,以满足不同用户对煤炭质量的指标要求。 由于洗煤厂动力设备繁多,控制过程复杂,用分散型控制系统DCS改造传统洗煤工艺,这对于提高洗煤过程的自动化,减轻工人的劳动强度,提高产品产量和质量以及安全生产都具有重要意义。

洗煤厂工艺流程图 控制方案 洗煤厂电机顺序启动/停止控制流程框图 联锁/解锁方案:在运行解锁状态下,允许对每台设备进行单独启动或停止;当设置为联锁状态时,按下启动按纽,设备顺序启动,后一设备的启动以前一设备的启动为条件(设备间的延时启动时间可设置),如果前一设备未启动成功,后一设备不能启动,按停止键,则设备顺序停止,在运行过程中,如果其中一台设备故障停止,例如设备2停止,则系统会把设备3和设备4停止,但设备1保持运行。

2.焦炉与冷鼓 以100万吨/年-144孔-双炉-4集气管-1个大回流炼焦装置为例,其工艺流程简介如下:

100万吨/年焦炉_冷鼓工艺流程图 控制方案 典型的炼焦过程可分为焦炉和冷鼓两个工段。这两个工段既有分工又相互联系,两者在地理位置上也距离较远,为了避免仪表的长距离走线,设置一个冷鼓远程站及给水远程站,以使仪表线能现场就近进入DCS控制柜,更重要的是,在集气管压力调节中,两个站之间有着重要的联锁及其排队关系,这样的网络结构形式便于可以实现复杂的控制算法。

煤气化工艺流程

煤气化工艺流程 1、主要产品生产工艺 煤气化是以煤炭为主要原料的综合性大型化工企业,主要工艺围绕着煤的洁净气化、综合利用,形成了以城市煤气为主线联产甲醇的工艺主线。 主要产品城市煤气和甲醇。城市燃气是城市公用事业的一项重要基础设施,是城市现代化的重要标志之一,用煤气代替煤炭是提高燃料热能利用率,减少煤烟型大气污染,改善大气质量行之有效的方法之一,同时也方便群众生活,节约时间,提高整个城市的社会效率和经济效益。作为一项环保工程,(其一期工程)每年还可减少向大气排放烟尘1.86万吨、二氧化硫3.05万吨、一氧化碳0.46万吨,对改善河南西部地区城市大气质量将起到重要作用。 甲醇是一种重要的基本有机化工原料,除用作溶剂外,还可用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲胺、硫酸二甲酯、对苯二甲酸二甲酯、丙烯酸甲酯等一系列有机化工产品,此外,还可掺入汽油或代替汽油作为动力燃料,或进一步合成汽油,在燃料方面的应用,甲醇是一种易燃液体,燃烧性能良好,抗爆性能好,被称为新一代燃料。甲醇掺烧汽油,在国外一般向汽油中掺混甲醇5~15%提高汽油的辛烷值,避免了添加四乙基酮对大气的污染。 河南省煤气(集团)有限责任公司义马气化厂围绕义马至洛阳、洛阳至郑州煤气管线及豫西地区工业及居民用气需求输出清洁能源,对循环经济建设,把煤化工打造成河南省支柱产业起到重要作用。 2、工艺总流程简介: 原煤经破碎、筛分后,将其中5~50mm级块煤送入鲁奇加压气化炉,在炉内与氧气和水蒸气反应生成粗煤气,粗煤气经冷却后,进入低温甲醇洗净化装置

,除去煤气中的CO2和H2S。净化后的煤气分为两大部分,一部分去甲醇合成系统,合成气再经压缩机加压至5.3MPa,进入甲醇反应器生成粗甲醇,粗甲醇再送入甲醇精馏系统,制得精甲醇产品存入贮罐;另一部分去净煤气变换装置。合成甲醇尾气及变换气混合后,与剩余部分出低温甲醇洗净煤气混合后,进入煤气冷却干燥装置,将露点降至-25℃后,作为合格城市煤气经长输管线送往各用气城市。生产过程中产生的煤气水进入煤气水分离装置,分离出其中的焦油、中油。分离后煤气水去酚回收和氨回收,回收酚氨后的煤气水经污水生化处理装置处理,达标后排放。低温甲醇洗净化装置排出的H2S到硫回收装置回收硫。空分装置提供气化用氧气和全厂公用氮气。仪表空压站为全厂仪表提供合格的仪表空气。 小于5mm粉煤,作为锅炉燃料,送至锅炉装置生产蒸汽,产出的蒸汽一部分供工艺装置用汽,一部分供发电站发电。 3、主要装置工艺流程 3.1备煤装置工艺流程简述 备煤工艺流程分为三个系统: (1)原煤破碎筛分贮存系统,汽运原煤至受煤坑经1#、2#、3#皮带转载至筛分楼、经节肢筛、破碎机、驰张筛加工后,6~50mm块煤由7#皮带运至块煤仓,小于6mm末煤经6#、11#皮带近至末煤仓。 (2)最终筛分系统:块煤仓内块煤经8#、9#皮带运至最终筛分楼驰张筛进行检查性筛分。大于6mm块煤经10#皮带送至200#煤斗,筛下小于6mm末煤经14#皮带送至缓冲仓。 (3)电厂上煤系统:末煤仓内末煤经12#、13#皮带转至5#点后经16#皮

13种煤气化工艺的优缺点及比较

13种煤气化工艺的优缺点及比较 我国是一个缺油、少气、煤炭资源相对而言比较丰富的国家,如何利用我国煤炭资源相对比较丰富的优势发展煤化工已成为大家关心的问题。近年来,我国掀起了煤制甲醇热、煤制油热、煤制烯烃热、煤制二甲醚热、煤制天然气热。有煤炭资源的地方都在规划以煤炭为原料的建设项目,这些项目都碰到亟待解决原料选择问题和煤气化制合成气工艺技术方案的选择问题。现就适合于大型煤化工的比较成熟的几种煤加压气化技术作评述,供大家参考。 1、常压固定层间歇式无烟煤(或焦炭)气化技术 这是目前我国生产氮肥的主力军之一,其特点是采用常压固定层空气、蒸汽间歇制气,要求原料为25-75mm的块状无烟煤或焦炭,进厂原料利用率低,单耗高、操作繁杂、单炉发气量低、吹风气放空对大气污染严重。从发展看,属于将逐步淘汰的工艺。 2、常压固定层间歇式无烟煤(或焦炭)富氧连续气化技术 这是从间歇式气化技术发展过来的,其特点是采用富氧为气化剂,原料可采用8-10mm粒度的无烟煤或焦炭,提高了进厂原料利用率,对大气无污染、设备维修工作量小、维修费用低,适合于有无烟煤的地方,对已有常压固定层间歇式气化技术的改进。 3、鲁奇固定层煤加压气化技术 主要用于气化褐煤、不粘结性或弱粘结性的煤,要求原料煤热稳定性高、化学活性好、灰熔点高、机械强度高、不粘结性或弱粘结性,适用于生产城市煤气和燃料气,不推荐用以生产合成气。 4、灰熔聚流化床粉煤气化技术 中科院山西煤炭化学研究所的技术,2001年单炉配套20kt/a合成氨工业性示范装置成功运行,实现了工业化,其特点是煤种适应性宽,可以用6-8mm以下

的碎煤,属流化床气化炉,床层温度达1100℃左右,中心局部高温区达到1200-1300℃,煤灰不发生熔融,而只是使灰渣熔聚成球状或块状排出。床层温度比恩德气化炉高100-200℃,所以可以气化褐煤、低化学活性的烟煤和无烟煤,以及石油焦,投资比较少,生产成本低。缺点是气化压力为常压,单炉气化能力较低,产品中CH4含量较高(1%-2%),环境污染及飞灰综合利用问题有待进一步解决。此技术适用于中小氮肥厂利用就地或就近的煤炭资源改变原料路线。 5、恩德粉煤气化技术 恩德炉实际上属于改进后的温克勒沸腾层煤气化炉,适用于气化褐煤和长焰煤,要求原料为不粘结或弱粘结性、灰分小于25%-30%,灰熔点高(ST大于1250℃)、低温化学活性好的煤。至今在国内已建和在建的装置共有9套,14台气化炉。属流化床气化炉,床层温度在1000℃左右。目前最大的气化炉,用富氧气化,最大产气量为40000m3/h半水煤气。缺点是气化压力为常压,单炉气化能力还比较低,产品气中CH4含量高达1.5%-2.5%,飞灰量大、对环境的污染及飞灰综合利用问题有待解决。 6、GE德士古(Texaco)水煤浆加压气化技术 GE德士古(Texaco)水煤浆加压气化技术,属气流床加压气化技术,原料煤经磨制成水煤浆后用泵送进气化炉顶部单烧嘴下行制气,原料煤运输、制浆、泵送入系统比Shell和GSP等干粉煤加压气化要简单得多,安全可靠、投资省。单炉生产能力大,目前国际上最大的气化炉日投煤量为2000t,国内已投产的最大气化炉日投煤量为1000t。国内设计中的气化炉能力最大为1600t/d。该技术对原料煤适应性较广,气煤、烟煤、次烟煤、无烟煤、高硫煤及低灰熔点的劣质煤、石油焦等均能作气化原料。但要求原料煤含灰量较低,煤中含灰量由20%降至6%,可节省煤耗5%左右,氧耗10%左右。另外,要求煤的灰熔点低。由于耐火砖衬里受高温抗渣的限制,一般要求煤的灰熔点在还原性气氛下的T4<1300 ℃,对于灰熔点稍高的煤,可以添加石灰石作助熔剂,降低灰熔点。还要求灰渣粘温特性好,粘温变化平稳,煤的成浆性能要好。气化压力从2.7、4.0、6.5到8.5 MPa 皆有工业性生产装置在稳定长周期运行,装置建成投产后即可正常稳定生产。气化系统的热利用有两种形式,一种是废热锅炉型,可回收煤气中的显热,副产高

煤气化制甲醇工艺流程

煤气化制甲醇工艺流程 1 煤制甲醇工艺 气化 a)煤浆制备 由煤运系统送来的原料煤干基(<25mm)或焦送至煤贮斗,经称重给料机控制输送量送入棒磨机,加入一定量的水,物料在棒磨机中进行湿法磨煤。为了控制煤浆粘度及保持煤浆的稳定性加入添加剂,为了调整煤浆的PH值,加入碱液。出棒磨机的煤浆浓度约65%,排入磨煤机出口槽,经出口槽泵加压后送至气化工段煤浆槽。煤浆制备首先要将煤焦磨细,再制备成约65%的煤浆。磨煤采用湿法,可防止粉尘飞扬,环境好。用于煤浆气化的磨机现在有两种,棒磨机与球磨机;棒磨机与球磨机相比,棒磨机磨出的煤浆粒度均匀,筛下物少。煤浆制备能力需和气化炉相匹配,本项目拟选用三台棒磨机,单台磨机处理干煤量43~ 53t/h,可满足60万t/a甲醇的需要。 为了降低煤浆粘度,使煤浆具有良好的流动性,需加入添加剂,初步选择木质磺酸类添加剂。 煤浆气化需调整浆的PH值在6~8,可用稀氨水或碱液,稀氨水易挥发出氨,氨气对人体有害,污染空气,故本项目拟采用碱液调整煤浆的PH值,碱液初步采用42%的浓度。 为了节约水源,净化排出的含少量甲醇的废水及甲醇精馏废水均可作为磨浆水。 b)气化 在本工段,煤浆与氧进行部分氧化反应制得粗合成气。 煤浆由煤浆槽经煤浆加压泵加压后连同空分送来的高压氧通过烧咀进入气化炉,在气化炉中煤浆与氧发生如下主要反应: CmHnSr+m/2O2—→mCO+(n/2-r)H2+rH2S CO+H2O—→H2+CO2 反应在6.5MPa(G)、1350~1400℃下进行。 气化反应在气化炉反应段瞬间完成,生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等气体。 离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴,被水淬冷后温度降低并被水蒸汽饱和后出气化炉;气体经文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘冷却后送至变换工段。 气化炉反应中生成的熔渣进入激冷室水浴后被分离出来,排入锁斗,定时排入渣池,由扒渣机捞出后装车外运。 气化炉及碳洗塔等排出的洗涤水(称为黑水)送往灰水处理。 c)灰水处理 本工段将气化来的黑水进行渣水分离,处理后的水循环使用。 从气化炉和碳洗塔排出的高温黑水分别进入各自的高压闪蒸器,经高压闪蒸浓缩后的黑水混合,经低压、两级真空闪蒸被浓缩后进入澄清槽,水中加入絮凝剂使其加速沉淀。澄清槽底部的细渣浆经泵抽出送往过滤机给料槽,经由过滤机给料泵加压后送至真空过滤机脱水,渣饼由汽车拉出厂外。 闪蒸出的高压气体经过灰水加热器回收热量之后,通过气液分离器分离掉冷凝液,然后进入变换工段汽提塔。 闪蒸出的低压气体直接送至洗涤塔给料槽,澄清槽上部清水溢流至灰水槽,由灰水泵分别送至洗涤塔给料槽、气化锁斗、磨煤水槽,少量灰水作为废水排往废水处理。 洗涤塔给料槽的水经给料泵加压后与高压闪蒸器排出的高温气体换热后送碳洗塔循环

几种煤气化炉炉型的比较

气化工艺各有千秋 1.常压固定床间歇式无烟煤(或焦炭)气化技术 目前我国氮肥产业主要采用的煤气化技术之一,其特点是采用常压固定床空气、蒸汽间歇制气,要求原料为准25~75mm的块状无烟煤或焦炭,进厂原料利用率低,单耗高、操作繁杂、单炉发气量低、吹风放空气对大气污染严重,属于将逐步淘汰的工艺。 2.常压固定床无烟煤(或焦炭)富氧连续气化技术 其特点是采用富氧为气化剂、连续气化、原料可采用?准8~10mm粒度的无烟煤或焦炭,提高了进厂原料利用率,对大气无污染、设备维修工作量小、维修费用低,适合用于有无烟煤的地方,对已有常压固定层间歇式气化技术进行改进。 3.鲁奇固定床煤加压气化技术 主要用于气化褐煤、不粘结性或弱粘结性的煤,要求原料煤热稳定性高、化学活性好、灰熔点高、机械强度高、不粘结性或弱粘结性,适用于生产城市煤气和燃料气。其产生的煤气中焦油、碳氢化合物含量约1%左右,甲烷含量约10%左右。焦油分离、含酚污水处理复杂,不推荐用以生产合成气。 4.灰熔聚煤气化技术 中国科学院山西煤炭化学研究所技术。其特点是煤种适应性宽,属流化床气化炉,煤灰不发生熔融,而只是使灰渣熔聚成球状或块状灰渣排出。可以气化褐煤、低化学活性的烟煤

和无烟煤、石油焦,投资比较少,生产成本低。缺点是操作压力偏低,对环境污染及飞灰堆存和综合利用问题有待进一步解决。此技术适合于中小型氮肥厂利用就地或就近的煤炭资源改变原料路线。 5.恩德粉煤气化技术 属于改进后的温克勒沸腾床煤气化炉,适用于气化褐煤和长焰煤,要求原料煤不粘结或弱粘结性,灰分<25%~30%,灰熔点高、低温化学活性好。在国内已建和在建的装置共有13套22台气化炉,已投产的有16台。属流化床气化炉,床层中部温度1000~1050℃。目前最大的气化炉产气量为4万m3/h半水煤气。缺点是气化压力为常压,单炉气化能力低,产品气中CH4含量高达1.5%~2.0%,飞灰量大、对环境污染及飞灰堆存和综合利用问题有待解决。此技术适合于就近有褐煤的中小型氮肥厂改变原料路线。 6.GE水煤浆加压气化技术 属气流床加压气化技术,原料煤运输、制浆、泵送入炉系统比干粉煤加压气化简单,安全可靠、投资省。单炉生产能力大,目前国际上最大的气化炉投煤量为2000t/d,国内已投产的气化炉能力最大为1000t/d。设计中的气化炉能力最大为1600t/d。对原料煤适应性较广,气煤、烟煤、次烟煤、无烟煤、高硫煤及低灰熔点的劣质煤、石油焦等均能用作气化原料。但要求原料煤含灰量较低、还原性气氛下的灰熔点低于1300℃,灰渣粘温特性好。气化系统不需要外供过热蒸汽及输送气化用原料煤的N2或CO2。气化系统总热效率高达94%~96%,高于Shell干粉煤气化热效率(91%~93%)和GSP干粉煤气化热效率(88%~92%)。气化炉结构简单,为耐火砖衬里,制造方便、造价低。煤气除尘简单,无需价格昂贵的高温高压飞灰过滤器,投资省。国外已建成投产6套装置15台气化炉;国内已建成投

天然气转化合成甲醇的工艺

天然气转化合成甲醇的工艺综述 2015-6-24 专业:化工12-3班 学号: 学生姓名:劳慧 指导教师:刘峥

一.前言 (1) 二.主体部分 (2) 1. 天然气合成甲醇的原理 (2) 2. 高压法合成甲醇的原理及工艺流程 (2) 3. 低压法合成甲醇的原理及工艺流程 (3) 4. 中压法合成甲醇的原理及流程 (4) 5. 三者的比较 (4) 6. 以天然气合成甲醇的优势和现状 (6) 7. 其他原料合成甲醇与天然气合成甲醇的比较 (6) 三.结论部分 (8) 1. 对天然气合成甲醇的认识和了解 (8) 2. 对天然气转化合成甲醇提出我的观点和见解 (8) 四.参考文献 (8)

天然气转化合成甲醇的工艺 一.前言 20世纪60年代,石油和天然气作为一次能源与煤炭一起成为主要能源。与此同时,以石油和天然气为原料的化学工业也迅猛发展起来。与石油不同的是,天然气的成分主要是低分子量的烷烃。因此,天然气化工在发展中逐步成为一个体系。天然气是储量十分丰富的资源和能源,同时也是主要的温室气体之一,合理地利用天然气不仅关系到未来的资源配置和能源利用,而且也是可持续发展的重要战略发展方向之一。 天然气可以合成多种化工原料产品,比如生产合成氨还有甲醇,其中甲醇是最重要的。甲醇是一种重要的基础化工产品和化工原料,主要用于生产甲醛。醋酸、甲苯胺、氯甲烷、乙二醇及各种酸的酯类和维尼纶等,并在很多工业部门中广泛用作溶剂。甲醇在气田开发中用作防冻剂,添在汽油中可提高汽油的辛烷值,甲醇还可直接用作燃料用于发动机。 目前工业上几乎都是采用一氧化碳、二氧化碳加压催化氢化法合成甲醇。典型的流程包括原料气制造、原料气净化、甲醇合成、粗甲醇精馏等工序。 天然气、石脑油、重油、煤及其加工产品(焦炭、焦炉煤气)、乙炔尾气等均可作为生产甲醇合成气的原料。天然气与石脑油的蒸气转化需在结构复杂造价很高的转化炉中进行。由天然气制合成气进而合成甲醇是制甲醇产品一条重要的工艺路线。

煤气化工艺流程简述

煤气化工艺流程简述 1)气化 a)煤浆制备 由煤运系统送来的原料煤**t/h(干基)(<25mm)或焦送至煤贮斗,经称重给料机控制输送量送入棒磨机,加入一定量的水,物料在棒磨机中进行湿法磨煤。为了控制煤浆粘度及保持煤浆的稳定性加入添加剂,为了调整煤浆的PH值,加入碱液。 出棒磨机的煤浆浓度约65%,排入磨煤机出口槽,经出口槽泵加压后送至气化工段煤浆槽。 煤浆制备首先要将煤焦磨细,再制备成约65%的煤浆。磨煤采用湿法,可防止粉尘飞扬,环境好。 用于煤浆气化的磨机现在有两种,棒磨机与球磨机;棒磨机与球磨机相比,棒磨机磨出的煤浆粒度均匀,筛下物少。 煤浆制备能力需和气化炉相匹配,本项目拟选用三台棒磨机,单台磨机处理干煤量43~53t/h,可满足60万t/a甲醇的需要。 为了降低煤浆粘度,使煤浆具有良好的流动性,需加入添加剂,初步选择木质磺酸类添加剂。 煤浆气化需调整浆的PH值在6~8,可用稀氨水或碱液,稀氨水易挥发出氨,氨气对人体有害,污染空气,故本项目拟采用碱液调整煤浆的PH值,碱液初步采用42%的浓度。 为了节约水源,净化排出的含少量甲醇的废水及甲醇精馏废水均可作为磨浆水。 b)气化 在本工段,煤浆与氧进行部分氧化反应制得粗合成气。 煤浆由煤浆槽经煤浆加压泵加压后连同空分送来的高压氧通过烧咀进入气化炉,在气化炉中煤浆与氧发生如下主要反应: CmHnSr+m/2O2—→mCO+(n/2-r)H2+rH2S CO+H2O—→H2+CO2 反应在6.5MPa(G)、1350~1400℃下进行。 气化反应在气化炉反应段瞬间完成,生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等气体。 离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴,被水淬冷后温度降低并被水蒸汽饱和后出气化炉;气体经文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘冷却后送至变换工段。

煤制甲醇工艺原理

第一章:甲醇生产工艺原理 第一节:甲醇的物理化学性质、用途 甲醇是一种有机化学产品。1661年英国化学家波义耳最早从干馏木材中发现了甲醇。所以也叫木醇。1922年,德国BASF公司用化学方法合成了甲醇。1923年建成年产300吨的甲醇生产装置。采用锌铬催化剂,在高压条件下生产甲醇,所以也叫高压法甲醇。到1966年,英国帝国化学工业(I.C.I)研究出了铜基催化剂,开发出了低压合成工艺,1971年,德国鲁奇公司(Lurgi)也开发出了低压合成甲醇工艺,以后,世界上甲醇生产工艺基本上采用低压合成工艺。 从1975年以后,世界上甲醇生产规模越来越大,甲醇装置单套生产能力达到20万吨/年,到90年代,单套生产能力达到60-80万吨/年,目前已达到100万吨/年的水平。 1.甲醇的物理化学性质 在常态下,甲醇是无色透明的液体,有轻微的酒香;有良好的溶解性,与水、乙醇互溶,在汽油中有较大的溶解度;易燃易爆;有毒性,人摄入20-30ml,会导致失明;摄入50-60ml,会致死。 甲醇分子式:CH3OH,分子量:32 结构式: H H-C-OH H 沸点:64.4-64.8℃; 冰点:-97.68℃;比重0.791;

爆炸极限:6.0%-36.5%;闪点:16℃; 2.甲醇的主要用途。 甲醇的化学性质很活泼。可进行氧化、脂化、羰基化、胺化、脱水反应。甲醇是一种重要的基本有机化工原料。是碳一化学的基础。用甲醇可以生产上百种化工产品。典型的有:甲醛、聚甲醛、醋酸、甲胺、甲基叔丁基醚(MTBE)、甲基丙烯酸甲脂(MMA)、聚乙烯醇、碳酸二甲脂、硫酸二甲脂、对苯二甲酸二甲脂(DMT)、二甲脂甲酰胺(DMF)、二甲醚、乙烯、丙烯及苯,等等。还是一种重要的能源,可直接做燃料、做甲醇燃料电池、甲醇汽油、还可以分解制氢和一氧化碳。2008年,全球甲醇产量达到4500万吨。我国甲醇产量1000多万吨。 第二节:甲醇生产工艺原理 1.合成气的制造与生产甲醇的主要原料 合成气(含有CO、CO2、H2的气体)在一定压力(5—10MPa)、温度230-280℃)和催化剂的条件下反应生成甲醇,合成反应如下:CO+2H2=CH3OH+Q CO2+3H2=CH3OH+H2O+Q 1.1生产甲醇的主要原料 含有CO、CO2、H2的气体叫合成气。能生产合成气的原料就是生产甲醇的原料。主要有:

煤气化制甲醇工艺流程

煤气化制甲醇工艺流程 煤气化制甲醇工艺流程简述 1)气化 a)煤浆制备 由煤运系统送来的原料煤**t/h(干基)(<25mm)或焦送至煤贮斗,经称重给料机控制输送量送入棒磨机,加入一定量的水,物料在棒磨机中进行湿法磨煤。为了控制煤浆粘度及保持煤浆的稳定性加入添加剂,为了调整煤浆的PH值,加入碱液。 出棒磨机的煤浆浓度约65%,排入磨煤机出口槽,经出口槽泵加压后送至气化工段煤浆槽。 煤浆制备首先要将煤焦磨细,再制备成约65%的煤浆。磨煤采用湿法,可防止粉尘飞扬,环境好。 用于煤浆气化的磨机现在有两种,棒磨机与球磨机;棒磨机与球磨机相比,棒磨机磨出的煤浆粒度均匀,筛下物少。 煤浆制备能力需和气化炉相匹配,本项目拟选用三台棒磨机,单台磨机处理干煤量43~53t/h,可满足60万t/a甲醇的需要。 为了降低煤浆粘度,使煤浆具有良好的流动性,需加入添加剂,初步选择木质磺酸类添加剂。 煤浆气化需调整浆的PH值在6~8,可用稀氨水或碱液,稀氨水易挥发出氨,氨气对人体有害,污染空气,故本项目拟采用碱液调整煤浆的PH值,碱液初步采用42%的浓度。 为了节约水源,净化排出的含少量甲醇的废水及甲醇精馏废水均可作为磨浆水。 b)气化 在本工段,煤浆与氧进行部分氧化反应制得粗合成气。 煤浆由煤浆槽经煤浆加压泵加压后连同空分送来的高压氧通过烧咀进入气化炉,在气化炉中煤浆与氧发生如下主要反应: CmHnSr+m/2O2—→mCO+(n/2-r)H2+rH2S CO+H2O—→H2+CO2 反应在6.5MPa(G)、1350~1400℃下进行。 气化反应在气化炉反应段瞬间完成,生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等气体。 离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴,被水淬冷后温度降低并被水蒸汽饱和后出气化炉;气体经文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘冷却后送至变换工段。 气化炉反应中生成的熔渣进入激冷室水浴后被分离出来,排入锁斗,定时排入渣池,由扒渣机捞出后装车外运。 气化炉及碳洗塔等排出的洗涤水(称为黑水)送往灰水处理。 c)灰水处理 本工段将气化来的黑水进行渣水分离,处理后的水循环使用。 从气化炉和碳洗塔排出的高温黑水分别进入各自的高压闪蒸器,经高压闪蒸浓缩后的黑水混合,经低压、两级真空闪蒸被浓缩后进入澄清槽,水中加入絮凝剂使其加速沉淀。澄清槽底部的细渣浆经泵抽出送往过滤机给料槽,经由过滤机给料泵加压后送至真空过滤机脱水,渣饼由汽车拉出厂外。 闪蒸出的高压气体经过灰水加热器回收热量之后,通过气液分离器分离掉冷凝液,然后进入变换工段汽提塔。

天然气制甲醇与煤制甲醇的区别

浅谈天然气制甲醇与煤制甲醇的区别 摘要:天然气制甲醇和煤制甲醇是我国目前主要产甲醇工艺,但是随着经济的发展,各种资源的短缺,煤和天然气的产量存在了差异,这就直接导致甲醇的产量和主要生产工艺的选择。本文将从天然气和煤产甲醇各自的利弊进行分析,探究甲醇未来生产道路。关键词:天然气煤甲醇利弊分析 一、天然气制甲醇与煤制甲醇各自的利弊 经济飞速发展的当下,甲醇以及其下游、上游产品的需求量在不断的增加,制甲醇的方法工艺也日渐增多,然而煤制甲醇和天然气制甲醇这两种工艺依旧是最主要的制造生产甲醇的重要工艺手段。这两种生产工艺可以说是各有千秋。本文就从生产工艺、建设成本、生产成本、产品质量以及发展前景对这两个主要制甲醇工艺予以比较。 在生产工艺方面,煤制甲醇总体是一个气化、变换、低温甲醇洗、甲醇合成及精馏、空分装置地过程。煤制甲醇,是以煤和水蒸气为原料生产甲醇,在这个过程中得先把煤制成煤浆,通过加入碱液调整煤浆的酸碱度,使用棒磨机或者球磨机对原煤进行煤浆气化,相比之下球磨机磨出的煤浆粒度均匀,筛下物少,在这个过程中排出的废水中含有一定量的甲醇和甲醇精馏废水,这些废水可以充分利用在磨浆水;气化就是煤浆与氧气部分氧化制的粗合成气,在这个过程中会产生co、co2等有害气体;接下来是灰水处理;变换的

过程就是把co转化成h2;在这个过程会产生大量的杂质;低温甲醇洗,这一过程是把制的甲醇的硫化物和杂质等脱除;甲醇合成及精馏的过程其实就是把制的甲醇进行再次净化和优化。煤制甲醇工艺整个过程相对于复杂,在生产过程中产生的杂质比较多,操作难度比较大,杂质多就导致甲醇纯度相对比较低,合成的粗甲醇中杂质种类和量都比天然气甲醇多,因此精馏难度也较大。天然气制甲醇的主要原料是天然气,甲烷是天然气的主要部分,此外还存在少量的烷烃、氮气与烯烃。以非催化部分氧化、蒸汽氧化等方法进行生产甲醇,蒸汽转化法作为应用最广的生产方法,它的生产环境是管式炉中在常压或者加压下进行的,在催化剂的催化下,甲烷与水蒸气进行反应,生成甲醇以及二氧化碳等混合气体。目前我国主要采取的是一段炉采用蒸汽转化、两段炉串联工艺,可以更高效直接的生产出甲醇。这些工艺手段简单高效,生产过程中不会产生大量的有害物质,清洁燃料莫过于这种生产工艺。 煤制甲醇工艺的建设成本,从以上的制造工艺中不难看出,该种制造工艺复杂,每一道工序需要的设备比较多,成本自然而然会比较高;天然气制甲醇工艺流程相对比较简单,所需设备一般都是高效的质量保证的设备,经过工序少,建设成本不高。 在生产成本上,煤碳的消耗是固定的,它的消耗量也受设备装置和生产工艺的影响,此外煤制甲醇还需要电力的支持。煤炭、电力费用在经济日益发展的当前费用也在日益增加,根据相关部门的数

煤气化工艺烧嘴

德士古煤气化工艺烧嘴的浅议 王润斌高级技工助理工程师 (鄂尔多斯金诚泰煤化工气化车间2011-9-5) (关键词:煤气化工艺烧嘴) 概述 “我国石油和化学工业在快速发展的同时,正面临着资源、能源和环境等多重压力”。由于我国石油和天然气短缺,煤炭相对丰富的资源特征,加之国际油价的持续高位运行状态,煤炭在我国的能源和化工的未来发展中所处的地位会变得越来越重要。 目前,煤炭在我国的能源消费比重不断加大,用于发电和工业锅炉及窑炉的比例大约为70%左右,其余主要是作为化工原料及民用生活。随着煤化工技术的不断发展,煤炭作为化工原料的比重将会得到不断的提高。 传统的煤化工特点是高能耗、高排放、高污染、低效益,即通常所说的“三高一低”。随着科技的不断进步,新型的煤气化技术得到了快速的发展,煤炭作为化工原料的重要性得到了普遍的认可。煤化工目前采用的方法主要有三个途径:煤的焦化、煤的气化、煤的液化。由于最终产品的不同,三种途径均有存在的市场。煤焦化的直接产品主要有焦炭、煤焦油及焦炉气,煤气化的直接产品主要有合成气、一氧化碳和氢气,煤液化后可直接得到液体燃料。 煤焦化产业相对比较成熟,煤液化存在直接液化和间接液化两种方法,由于该技术的成熟程度和投资等原因,制约了其产业化和规

模化的进一步发展。随着煤气化技术的不断成熟,特别是加压气化方法的逐步完善和下游产品的多样化,煤气化已成为我国目前煤化工的重中之重。 煤气化所产生的合成气,成为氮肥(主要是尿素)、甲醇、二甲醚、醋酸等过去主要依赖石油化工产品的主要原料,也成为国内目前煤化工所上的主要项目。煤气化除了投资比较小的常压固定床以外,粉煤加压气化(以壳牌和GSP为主要代表)、水煤浆加压气化(以德士古为主要代表)成为众多厂家引进国外节能环保的主要首选技术。国内具有自主知识产权的煤气化技术还有:①粉煤加压气化:西安热工院的干煤粉加压气化技术、陕西联合能源的灰粘聚流化床粉煤气化技术、山西煤化所的灰熔聚流化床粉煤气化技术、北京航天万源的航天炉粉煤气化技术等。②水煤浆加压气化技术:华东理工大学的四对冲烧嘴技术、北京达立科的分级气化技术、西北化工研究院的多元料浆(主要成份是水煤浆)气化技术等。 本作者近年来一直从事于水煤浆气化的工艺及设备作,水煤浆 加压气化装置(包括引进装置和国产化装置)是目前国内广泛使用的煤加压气化技术(占到国内煤加压气化装置的75%以上),气化后得到的合成气主要用于合成氨、尿素、甲醇、醋酸等的原料,也可用于城市煤气及钢铁等其他行业,气化炉烧嘴是该装置中的关键设备之一。 本作者就关于水煤浆气化炉工艺烧嘴的使用及维护方面所进行 的一些工作和思考进行简单的介绍,同时对于该烧嘴的改进方向提供一些个人看法,仅供同行参考。

煤气化技术特点

煤气化技术特点 第一部分:固定层制气工艺。 1- 1 常压固定层间歇制气工艺: 工艺特点是:常压气化,固体加料10- 50mm,固体排渣,间歇气化,空气和蒸汽作气化剂,吹风和制气阶段交替进行,适用原料白煤和焦碳,气化温度800~1100℃。代表炉型有美国的U.G.I 型和前苏联的U.G.Ⅱ型。工艺过程从略。 技术优点:历史悠久,技术成熟,设备简单,投资省,生产经验丰富。 技术缺点:技术落后,原料动力消耗高,炭转化率低70~75%,产品成本高,生产强度低,程控阀门多,维修工作量大,废气废水排放多,污染严重,面临淘汰。 1- 2 常压固定层连续制气。 常压固定层连续制气工艺的技术特点:常压气化,固体加料,固体排渣,连续制气,富氧空气(氧占50%)或氧气加蒸汽做气化剂,无废气排放,适用煤种白煤和焦碳。 技术优点是:连续制气,炉床温度稳定,约为900~1150℃,操作简单,程控阀门少,维修费用低,生产强度大,碳转化率高,约80- 84%。 技术缺点:需要空分装置,投资比较大。 固定层连续制气工艺的技术突破在于以氧气或富氧空气加蒸汽做气化剂,由于气化剂中氧含量的增加,气化反应过程中,燃烧产生的热量与煤的气化和蒸汽分解所需要的热量能够实现平衡,可以得到稳定的反应温度和固定的反应床层,可以实现连续制气,不用专门吹风,无废气排放,生产强度和能源利用率都有了很大的提高。 1- 3 固定层加压气化工艺:前西德鲁奇公司(Lurgi)开发。 工艺特点:加压气化,固体加料,固体排渣,连续气化,氧气和蒸汽作气化剂,设有加压的煤锁斗和灰储斗,适用煤种:褐煤、次烟煤、活性好的弱粘结煤。 技术优点:加压气化3.1Ma,生产强度大,碳转化率高约90%。 技术缺点:反应温度略低700~1100℃,甲烷含量较高,煤气当中含有焦油和酚类物质,气体净化和废水处理复杂,流程较长,投资比较大。 第二部分:流化床气化工艺。 流化床气化工艺的总体特点是:以粉煤或小颗粒的碎煤为原料气化,气化剂以一定的速度通过物料层,物料颗粒在气化剂的带动下悬浮起来,形成流化床,由于物料层处于流化状态,煤粉和气化剂之间混合更充分,接触面积更大,煤粉和气化剂迅速地进行气化反应,反应产生的煤气出气化炉后去废热回收和除尘洗涤系统,反应产生的灰渣由炉底排出。气流床反应物料之间的传热和传质速率更快,过程更容易控制,生产能力也有了较大的提高。下面就流化床气化工艺发展过程中的几种工艺的技术特点分别作一下介绍。 2- 1 温克勒(Winkler)常压流化床气化工艺:是前西德莱茵褐煤公司和伍德公司二十世纪二十年代开发的,是世界上最早的流化床气化工艺。 工艺特点:常压气化,粉煤进料粒度小于9.5mm,干法排渣,氧气或空气加蒸汽作气化剂,炉体上部有分离空间,使煤气当中夹带的半焦和灰颗粒分离,并且用二次空气加蒸汽进一步气化,气化温度815~1100℃,碳转化率70~73%,适用煤种:褐煤、次烟煤、弱粘结性煤。 主要技术问题:炉底的炉箅经常出现局部高温,结渣,偏炉现象。炉出口气体带出物较多,排灰的含碳量较高。 2- 2 恩德常压流化床气化工艺:是朝鲜恩德郡七.七化工厂二十世纪六十年代在常压温克勒气化工艺的基础上开发的。 工艺特点:常压气化,粉煤进料粒度小于10mm,干法排渣,氧气或空气加蒸汽作气化

煤气化制甲醇工艺流程

煤气化制甲醇工艺流程
煤气化制甲醇工艺流程 2008-11-08 10:11 1)气化 a)煤浆制备 由煤运系统送来的原料煤**t/h(干基)(<25mm)或焦送至煤贮斗,经称重给料机控 制输送量送入棒磨机,加入一定量的水,物料在棒磨机中进行湿法磨煤。为了控制煤 浆粘度及保持煤浆的稳定性加入添加剂,为了调整煤浆的 PH 值,加入碱液。
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出棒磨机的煤浆浓度约 65%,排入磨煤机出口槽,经出口槽泵加压后送至气化工 段煤浆槽。 煤浆制备首先要将煤焦磨细,再制备成约 65%的煤浆。磨煤采用湿法,可防止粉 尘飞扬,环境好。 用于煤浆气化的磨机现在有两种,棒磨机与球磨机;棒磨机与球磨机相比,棒磨机 磨出的煤浆粒度均匀,筛下物少。
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煤浆制备能力需和气化炉相匹配,本项目拟选用三台棒磨机,单台磨机处理干煤 量 43,53t/h,可满足 60 万 t/a 甲醇的需要。
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为了降低煤浆粘度,使煤浆具有良好的流动性,需加入添加剂,初步选择木质磺 酸类添加剂。
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煤浆气化需调整浆的 PH 值在 6,8,可用稀氨水或碱液,稀氨水易挥发出氨,氨气 对人体有害,污染空气,故本项目拟采用碱液调整煤浆的 PH 值,碱液初步采用 42,的 浓度。
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为了节约水源,净化排出的含少量甲醇的废水及甲醇精馏废水均可作为磨浆水。 b)气化 在本工段,煤浆与氧进行部分氧化反应制得粗合成气。 煤浆由煤浆槽经煤浆加压泵加压后连同空分送来的高压氧通过烧咀进入气化炉, 在气化炉中煤浆与氧发生如下主要反应:
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CmHnSr+m/2O2—?mCO+(n/2-r)H2+rH2S CO+H2O—?H2+CO2 反应在 6.5MPa(G)、1350,1400?下进行。 气化反应在气化炉反应段瞬间完成,生成 CO、H2、CO2、H2O 和少量 CH4、H2S 等气 体。 离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴,被水淬冷后温度降低并被水 蒸汽饱和后出气化炉;气体经文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘冷却后送至变换工段。
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气化炉反应中生成的熔渣进入激冷室水浴后被分离出来,排入锁斗,定时排入渣 池,由扒渣机捞出后装车外运。 气化炉及碳洗塔等排出的洗涤水(称为黑水)送往灰水处理。 c)灰水处理 本工段将气化来的黑水进行渣水分离,处理后的水循环使用。 从气化炉和碳洗塔排出的高温黑水分别进入各自的高压闪蒸器,经高压闪蒸浓缩 后的黑水混合,经低压、两级真空闪蒸被浓缩后进入澄清槽,水中加入絮凝剂使其加
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