煤浆制备工艺流程说明

1、煤浆制备工艺流程说明质检中心培训教材煤浆制备工艺流程说明1 .工艺任务由输煤系统、棒磨机、煤浆泵等设备完成煤浆制备、输送任务。其生产方法是：将原料煤与水在湿式棒磨机中研磨成含固体量6268%勺料浆，用泵加压后送入气化炉。由煤运系统送来的原料煤(干)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，并 加入碱液调整煤浆的 ph值。出棒磨机的煤浆浓度约60%,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。为了降低煤浆粘度，使煤浆具有良好的流动性，需加入木质磺酸类添加剂。煤浆气化需调整煤浆的ph值在68,

2、本项目拟采用碱液调整煤浆的ph值，碱液初步采用约42%的浓度。为了节约水源，低温甲醇洗单元排出的含少量甲醇的废水及甲醇精储废水均作为磨煤浆用水。2 .生产流程由输送带输送来的原料煤(mco+(n/2-r ) h2+rh2sco+ho- h2+cq反应在6.5mpa (g)、13501400 c下进行。气化反应在气化炉反应段瞬间完成，生成co h2、co、h2o和少量ch、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

3、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)送往灰水处理单元。2 .工艺流程在本工序，料浆与氧进行部分氧化反应制得粗合成气。料浆由料浆贮槽(v1301a/b )经高压煤浆泵 (p1301a/b)加压至9.6mpag后，连同空分送来的高压氧通过烧咀进入气化炉(f1301a/b/c ),在气化炉中水煤浆与氧发生反应，反应在 6.5mpa (g)、13501400 c下进行。气化反应在气化炉(f1301a/b/c )反应段瞬间完成，生成co h2、cq、吨5口少量ch、h2s=?气体。本反应为剧烈的放热反应，为了提高能效，回收热量，采用半水冷壁式气化炉。在耐火砖夹层沿炉壁铺

4、设水管，通过汽包(v1312a/b/c )通入锅炉给水，副产 2.5mpa ( g)饱和蒸汽(1.2t/h ?台)。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到252 c、6.48mpa(g)出气化炉；气体经气液分离器(v1304a/b/c)将气体中的水分分离下来，后至文丘里管 (j1302a/b/c )、洗涤塔(t1301a/b/c )洗涤除尘冷却到244.5 c, 6.27mpag后送至变换工段。气液分离器(v1304a/b/c )分离出来的黑水与激冷室出来的黑水汇合送入灰水处理系统。气化炉(f1301a/b/c )反应中生成的熔渣进入激冷室水浴后被冷却，经破渣机(y

5、1303a/b/c )破碎后，排入锁斗(v1308a/b/c ),排出的大部分灰渣沉降在锁斗(v1308a/b/c )的底部。从锁斗顶部抽出较清的水经锁斗循环泵(p1303a/b/c )循环进入气化炉激冷室水浴，用于冲气化炉激冷室的渣。锁斗中的灰渣定时(排渣周期一般约为30分钟)排入渣池(v1310a/b/c ),由捞渣机 (l1301a/b/c )捞出后装车外运。来自灰水处理工序的灰水和变换工序的冷凝液先进入洗涤塔(t1301a/b/c )洗涤粗合成气，洗涤塔中部排出的较清洁的灰水用灰水循环泵(p1305a/b/c )加压后少部分送至文丘里管，大部分经黑水过滤器(s1301a/b/c )过滤

6、后送至气化炉激冷环。气化炉(f1301a/b/c ),渣池(v1310a/b/c )及洗涤塔(t1301a/b/c )排出的洗涤水(称为黑水)均送往灰水处理工序。开停车期间，气化炉激冷室的水经过溢流水封(v1303a/b/c )直接排入渣池。气化炉内的工艺烧嘴带有循环冷却系统，以保护烧嘴，防止温度过高造成损坏。该系统由烧嘴冷却水气体分离器(v1306a/b/c )、烧嘴冷却水槽(v1305 )、烧嘴冷却水泵(p1302a/b )、烧嘴冷却水换热器(e1301)和烧嘴头部的冷却水盘管组成。正常时，冷却水在该系统循环使用，系统中的热量由循环水通过烧嘴冷却水换热器移出。烧嘴冷却水泵(p1302a/b

7、)出现故障的时候，烧嘴冷却水由事故烧嘴冷却水槽(v1307)供给。开车时，用开工烧嘴临时替换工艺烧嘴(z1301a/b/c ),用柴油作燃料，对气化炉进行升温，用蒸汽驱动开工抽引器(j1301a/b/c),使气化炉内形成微负压，使环境空气可以进入气化炉内辅助燃烧，蒸汽和燃烧后的尾气经过开工抽引器(j1301a/b/c )和抽引器消音器(y1302a/b/c )后，排入大气。主控样点样品名称取样位置洗涤气t0401a(洗涤塔)出口管线上变换工艺流程说明1 .工艺任务由气化工段来的煤气组成不符合甲醇合成的要求，ha组分少、co组分过多，需要将多余的co变换成有用成分 h2和要在低温甲醇洗脱除的co

8、,在本工段根据 co与水蒸气在催化剂作用进行变换第3页共19页煤浆制备工艺流程说明质检中心培训教材反应，生成氢气和二氧化碳，以此来调节ha与co的比例，达到甲醇合成气hb/co- 2.5比例的要求并回收热量。在本工段将气体中的ccb分变换成h2和cq。本工段的化学反应为变换反应，以下列方程式表示：co+ho- h2+cc22 .生产流程由气化洗涤塔来的粗煤气经1#气液分离器（v1501）分离掉气体夹带的水分后，一部分水煤气（其流量由出变换工段气体中h2/co的比例要求而定）进原料气预热器（e1501）与变换气换热至 295c左右进入变换炉（r1501）,与自身携带的水蒸汽在耐硫变换催化剂作用下

9、进行变换反应，出变换炉的高温气体经蒸 汽过热器（e1502）与甲醇合成副产的中压蒸汽换热，中压蒸汽过热到420c,变换气自身温度降低后在原料气预热器（e1501）与进变换的粗水煤气换热，出原料气预热器（e1501）的变换气温度约325c,与未变换的粗煤气合并后温度进入1#低压蒸汽发生器（e1503a/b）,副产1.3mpa（g）饱和蒸汽86812.9kg/h ,温度降至220c之后，经过2#气液分离器（v1502）后进入2#低压蒸汽发生器（e1504a/b）,副产0.7 mpa（g） 饱和蒸汽104949.2kg/h ,温度降至190 c之后，经过3#气液分离器（v1503）后进入锅炉给水预热

10、器（e1505）,预热至锅炉的锅炉给水到170c,之后进入6#气液分离器（v1506）气液分离后，进入 2#脱盐水预热器（e1506）预热来自1#脱盐水预热器（e1508）的脱盐水，最后在水冷却器（e1509）用循环冷却水冷却至40c左右，经过4#气液分离器（v1504）气液分离后送低温甲醇洗工段。1#气液分离器（v1501）和3#气液分离器（v1503）分离出来的高温工艺冷凝液其中大部分经过工艺 热冷凝液泵（p1501a/b）加压后送至气化工段洗涤塔使用，一小部分送至汽提塔（t1501）汽提。4#气液分离器（v1504）分离出来的低温冷凝液同汽提塔（t1501）出口酸性气体换热后进入汽提塔（

11、t1501）,在汽提塔内（t1501）用高压闪蒸气和蒸汽汽提出溶解在水中的h2、co h2s、nh。汽提塔（t1501）塔顶出口酸性气体进入低温冷凝液预热器（e1507）将4#气液分离器（v1504）分离出来的低温冷凝液预热至c后，进入1#脱盐水预热器（e1508）同脱盐水站来的脱盐水换热后，自身温度降至 60c,之后进入 5#气液分离器（v1505）进行气液分离。汽提塔（t1501）塔底冷凝液其中一部分约30t/h经气化高温热水器给水泵（p1502a/b）加压后送至灰水处理工段气化高温热水器，另一部分汽提塔塔底冷凝液约 85495.2kg/h经脱氧槽给水泵（p1504a/b）加压后送至灰水处

12、理工段的脱氧槽循环使用。5#气液分离器（v1505）分离出来的酸性气体送至火炬焚烧。5#气液分离器（v1505）分离出来的低温冷凝液约8142.82kg/h经低温冷凝液泵（p1503a/b）加压后送至煤浆制备工段。样品名称取样位置a2502粗煤气a2503粗煤气ra2504变换气v1501入口（气液分离器）接气化洗涤气1501 （变换炉）入口r1501 （变换炉）出口a2509变换气v1504 （冷凝液分离器）出口（变换工艺流程说明1 .工艺任务由气化工段来的煤气组成不符合甲醇合成的要求，ha组分少、co组分过多，需要将多余的co变换成有用成分h2和要脱除的 co,在本工段根据 co与水蒸气在

13、催化剂作用进行变换反应，生成氢气和二氧化碳，以此来调节h2与co的比例，达到甲醇合成气hb/co-2.5比例的要求并回收热量。在本工段将气体中的ccb分变换成h2和co。本工段的化学反应为变换反应，以下列方程式表示： co+ho- h2+cq2 .工艺流程由气化送来的水煤气（242.7 c； 6.15mpa（a）;水汽比1.50 ）,经水煤气分离器 v2501和水煤气废热锅 炉e2501,温度降至230c,再经1号冷凝液分离器 v2502。在v2502中分离冷凝液后的水煤气分成两股， 一股作为配气不经过变换炉，另一股入中温变换器e2502,预热至260c,进入变换炉 r2501。炉内装耐硫变换

14、触媒。出变换炉反应气cosi勺为14% （干），温度为394c,经e2502降温后，温度为364co此气与配气的水煤气混合，形成co量19%（干），温度为338c的变换气。变换气经锅炉给水加热器e2503,温度降至191 c,再经2号冷凝液分离器 v2503分离。分离后的变换气进入脱盐水加热器e2504,降温至70c此气再进入变换气水冷器e2505,温度降至40c.经3号冷凝液分离器 e2503。分离冷凝液后的变换气送低温甲醇洗工号。由管网来的140 c的锅炉给水经给水加热器e2503加热至235c后送界外。1号冷凝液分离器分离的冷凝液进入2号冷凝液分离器 v2503冷凝液，2号冷凝液分离器

15、v2503冷凝液经高温冷凝液泵 p2501送气化 工号洗涤塔（c1301）。脱盐水站来的脱盐水经脱盐水加热器e2501加热至116.5 c,送至锅炉给水系统的除氧器。3号冷凝液分离器 v2503的冷凝液去老装置变换冷凝液气提塔c1501。触媒升温硫化在0.65mpa （a）进行。将低压氮气引至变换工号，经氮气加热器e2506升温至320c进入变换炉，出变换废氮气引入火炬。取样位置样品名称主控样点1t_#-共19页煤浆制备工艺流程说明质检中心培训教材a2502水煤气v2501入口 （水煤气分离器）接气化洗涤气a2503水煤气v2502 （1#冷凝液分离器）出口a2504变换气r2501 （变换炉

16、）出口a2509变换气3#冷凝液分离器出口（出变换工段）a2510水煤气来自 e2502 进 r1501低温甲醇洗工艺流程说明1 .工艺任务气体净化工序的任务是将变换气中的h2s、cosm性气以及其它微量杂质组分脱除干净，将 co组分脱除至规定含量，为甲醇生产提供合格的合成原料气，并将酸气送往克劳斯装置。粗煤气的净化是通过甲醇 物流的再循环洗涤来完成的，装置净化指标为：硫化物：净化气中的总硫含量低于0.1ppm。co:净化气中co的含量为2.75%左右低温甲醇洗是一种基于物理吸收和解吸的气体净化方法，以工业甲醇为吸收剂。该法用一种溶剂可同时或分段脱除气体中的 h2s、co2等酸性组分和各种有机

17、硫化物，nh3、c2h2、c3及c3以上的气态烧，胶质及水汽等，能达到很高的净化度，能把总硫脱至v 0.1mg/m3 ,同时能把二氧化碳脱至 10x 10-820x10-6（体 积）。而甲醇对氢气和一氧化碳（合成原料气）的溶解度相当小，且在溶液减压闪蒸过程中优先解吸，可通 过分级闪蒸来回收，因而有效组分损失很少。低温甲酉i洗（rwu）处理来自多元料浆气化工艺的粗变换气，从中得到净化气，得到的产品：*甲醇合成气*富h2s气 产品规格1、净化气co22.75 0.1 mol%h2s + cos 25 mol%压力 0.20 mpa（a）3、放空尾气h2s_ 2.3 kg/hh2s + cos_ 2

18、5 mol-ppmch30h_ 190 mg/nm3压力0.120 mpa（a）2.工艺流程2.1 装置单元组成（1）粗煤气的冷却（2）hzs、co的吸收（3）甲醇溶液再生系统，包括：闪蒸再生、氮气气提、热再生、甲醇/水分离2.2 工艺流程概述如下本工序采用的五塔流程，可分为两大区，即冷区和热区。冷区由甲醇洗涤塔 t1601、两个中压闪蒸罐d1601、1602,硫化氢浓缩塔t1603组成；热区由甲醇热再生塔 t1604、甲醇/水分离塔t1605和尾气洗涤 塔t1607组成。另有 t1602洗氨塔、t1606氮气气提塔， 共7塔。（1）首先，nh在t1602洗氨塔利用锅炉给水从变换气中除去。含n

19、h水被送到低温甲醇洗装置界区外。然后经p1605甲醇泵喷射了甲醇的原料气被冷产品气冷却下来，冷凝的甲醇 /水混合物在一台槽中压 闪蒸罐d1601中分离下来。原料气被送到 甲醇洗涤塔t1601。（2）在甲醇洗涤塔t1601的下段hs和co泓冷甲醇脱除，在上段 co被完全脱除。溶解热一部分使 甲醇液温度升高，一部分被冷却段消化。由于co在甲醇中的溶解度比 h2s在甲醇中的溶解度小，在 co脱除段所需甲醇量比 h2s脱除段大白多。在 co脱除段中部取出部分甲醇液，经e1606换热、e1605制冷机制冷，循环回到下一级塔板继续吸收co,目的是消除随 co在甲醇中不断溶解，溶解热使溶液温度上升，吸收能力

20、会降低。在 t1601上塔下部引出部分甲醇液，此部分甲醇仅饱和了co,其余由塔底出来的甲醇液饱和了 h2s和co。由塔顶出来经洗涤后的 精制气经复热后送出界区。（3）经过e1607、e1604过冷（5）后两股甲醇富液都到中压闪蒸罐（接 e1608、d1602）闪蒸以回收溶解 的氢气。闪蒸气经 c1601压缩机再压缩后被循环到低温甲醇洗单元的原料气中。（4）从（3）来的两股溶液流在 中压闪蒸罐（接e1608、d1602）经闪蒸后混合都膨胀到接近常压进入 硫化氢浓缩塔t1603上部。h2s在该塔的上段中利用送到顶部的无硫甲醇（在 t1601上塔下部引出部分甲 醇液，此部分甲醇仅饱和了co,经e16

21、07、e1604、d1602后进入）从闪蒸的 co物流中除去。在 硫化氢浓缩塔t1603的下段，co利用气提气（氮气）从甲醇中气提出去（第一次氮气气提）以提高富h2s气中的h2s浓度。通过气提作用，溶解热得到回收，外部冷量消耗相应减少。塔顶部的尾气（主要为高浓度co和n2）在复热后送水洗塔 尾气洗涤塔t1607洗涤去除甲醇后被送出界区。（5）为了改进（4）部分的气提，从硫化氢浓缩塔 t1603上段来的甲醇经 p1601、e1608、e1606、d1604 被较热的甲醇加热后送回下段。（6）来自（4）出硫化氢浓缩塔t1603经p1603、s1601、e1619的冷甲醇富液被再生成的甲醇加热到常

22、温，然后进入t1606氮气气提塔 用氮气气提（第二次氮气气提）以进一步提高富h2s气中的h2s浓度。（7）从（6）出来的低温富甲醇经e1610被加热后进入 甲醇热再生塔 t1604 （8）,再生甲醇被冷却后再第7页共19页此进入甲醇洗涤塔t1601使用。(8)在甲醇热再生塔 t1604中，所有溶解的酸性气被 甲醇热再生塔t1604再沸器中由蒸气加热产生的 甲醇蒸汽气提出去，得到再生的 贫甲醇用泵送到甲醇洗涤塔，蒸发的甲醇在h2s浓缩塔顶部被冷却下来。(9)来自出d1601 (1)的甲醇/水混合物进入 甲醇/水分离塔t1605分离成甲醇(顶部)和废水(底部)。 塔底液被蒸汽加热后作为贫甲醇液去回

23、流。由塔顶出来的甲醇送往 甲醇热再生塔 t1604,塔底出来的废水经冷却后送出界区，这部分废水中包含 了原料中所包含的杂质。(10)为保证合适的尾气排放，来自 硫化氢浓缩塔t1603 (4)的尾气经原料气冷却器 e1601 (1)回收冷 量后送尾气洗涤塔t1607除去甲醇。用锅炉给水作为洗涤水进行洗涤。吸收了甲醇的洗涤水由尾气洗涤塔t1607出来送去甲醇/水分离塔t1605回收其中的甲醇。(11)尾气水洗经原料气换热器 e1601 (2)加热后的尾气进入 尾气洗涤塔t1607 (11)以脱除尾气中的甲醇。一部分 洗水用凉的锅炉给水。该塔塔顶经处理的尾气达标排放。一部分尾气走旁路以减少锅炉给水。

24、从塔底出来的含甲醇水被废水加热后被送到甲醇/水分离塔t1605 (10)以回收甲醇。为了维持该系统的 ph值，防止腐蚀，喷入少量nao的液。碱液在氢氧化钠贮槽中配制，用氢氧化钠喷射泵打入系统中。(12)其它为了降低甲醇消耗，本工段还设有废甲醇槽。将收集在集管内的所有排放甲醇或泄漏甲醇汇入废甲醇槽。内设潜液泵使废甲醇循环回工艺系统进行处理。定期补充的新鲜甲醇来自甲醇贮罐及相应的甲醇补充泵。如果低温甲醇洗工段停车，甲醇贮罐也可以用来收集来自工艺界区的排放甲醇。主控样点样品名称取样位置a2601变换气a2602 循环气c1601a2610 净化气t1601a2619 贫甲醇e1610a2623酸性气

25、体e16142625 废水t1605自变换来 t1602入口后冷却器 e1602出口顶部出口出口出口底部e1620后净化(低温甲醇洗)工艺流程说明h2s、cos和大部分 cq,使1 .工艺作用：在甲醇吸收塔中在 -68 c低温条件下吸收变换气中的气体中的 co降至2.75%, h2s+cos99%的甲醇被回收。少量的甲醇气体随排放气(431nm3/h)排放出去。粗甲酉i泵 p2301a/b将粗甲醇原料(98968kg/h , 0.3 mpa(g) , 42.3 c)送至预精储塔f2101的第6块 塔板。预塔f2101的作用是除出粗甲醇中残余溶解气体以及二甲醛、甲酸甲酯等为代表的轻于甲醇的低沸

26、点物厦上塔顶蒸汽(0.07mpa(g) , 77.6 c)先进入 预塔塔顶冷凝器 e2102(空冷器)冷却至60c,将塔内上 升气中的甲醇大部分冷凝下来，产生的气体/液体混合物在 预塔塔顶回流罐 b2101被分离。气体部分即部分未冷凝的甲醇蒸汽、不凝气及轻组分进入塔顶 不凝气冷凝器 e2109被冷却至60 c,其中绝大部分的甲醇冷凝回收，不凝气则通过 压力调节阀pv2102控制，排至火炬总管焚烧处理或作为燃料使用。在预塔回流槽 中，还加入少量的精储废水(5000kg/h , 40c)对甲醇的共沸物进行萃取。来自预塔塔顶回流罐 b2101的液体(107645kg/h 60.2 c)的绝大部分经

27、预塔回流泵p2104a/b加压后回 流至f2101的顶部，为防止轻组分在系统中累积，其中一小股液流(124kg/h )被采出送至 甲醇油罐t2302。预塔f2101所需的热量由 预塔再沸器e2101的低压蒸汽(0.7 mpa(g),饱和蒸汽)来提供， 预塔f2101 塔底的富甲醇液(109442kg/h , 0.10mpa(g) , 84.5 c)中主要包含甲醇、水和少量的乙醇以及其他的高级 醇，经预塔甲醇泵p2101a/b送往低压甲醇塔f2102。预塔f2101塔顶/塔底操彳压力0.07/0.10mpag ,塔顶/塔底操作温度为 77.6/84.5 c。第15页共19页为了防止粗甲醇中酸性物

28、质对设备的腐蚀及促进胺类和谈基物的分解，在预塔进料泵进口管线，通过加碱装置（x2003）加入适量的浓度为 2-5% naoh溶液，碱液在配碱槽（ss, 一台，1m3）中配制，由碱液 泵（柱塞泵，1开1备）加入。保持 预塔底甲醇的ph值在7-9。在低压甲醇塔f2102,塔顶的甲醇蒸汽经 低压塔塔顶冷凝器 e2104（空冷器）冷却至63.6 c后进入低压 塔回流槽b2102。顶部的产品原则上是甲醇，然而比甲醇更易挥发的微量的副产物也在塔顶被浓缩，为了控制酮等微量副产物 在低压甲醇塔f2102的浓缩累积，将回流液（182889kg/h , 64 c）中的少量（123kg/h, 64 c）再送回到 预

29、塔塔顶回流罐 b2101。而史醇产品j558?_7kg/h,67.8-c）一在比塔顶塔板低匹奥塔板的 岖互以邀至迷世例匕包算连卷物叁四期&且图如低压甲醇塔f2102塔底的产品（53492kg/h, 80.1 c）是甲醇和水的混合物，但也包含少量的比甲醇更难挥发的副产重组分，塔底产品用中压甲醇塔原料泵（p2105a/b）送往中压（常压）甲醇塔 f2103。常压塔f2103侧线采出的产品甲醇，经 常压塔产品冷却器 e2107 冷去口至 40co低压塔f2102塔顶/塔底操作压力0.01/0.06mpag ,塔顶/塔底操作温度为 66.1/80.1 c。中压甲醇塔f2103塔顶甲醇蒸汽进入 冷凝器/

30、再沸器（e2105）,作为低压塔（f2102）的热源，甲醇 蒸汽（190592kg/h , 0.20mpa（g） , 95c）被冷凝后进入 中压塔回流槽（b2103）, 一部分由 中压塔回流泵（p2106a/b）升压后送至 中压甲醇塔f2103顶部作为回流液，其余部分（44105kg/h , 94.3 c）经中压塔 产品冷却器（e2107）冷却到40c以下作为精甲醇产品送至精甲醇中间槽（t2303a/b）。比甲醇难挥发和比水易挥发的高级醇在中压甲醇塔f2103的下部被浓缩，为了避免高级醇在产品甲醇中含量太高，在中压塔下部高级醇浓度最高的8#、12#、14#塔板上设侧线采出口，采出一部分液体（2209kg/h , 108c）,采出的这些高级醇连同 从预塔塔顶提取的酮 混合在一起后，混合物（2334kg/h , 106c）经甲醇油冷却器 e2106冷却至40c再送往 甲醇油罐t2302。这些甲醇油可以作为燃料使用。原料中的水在 塔底被浓缩,作为塔底产品（7178kg/h , 141 c）经精储废水泵 （p2106a/b）排出。中压塔的顶/底操作压力为0.20/0.27mpa（g），塔顶/塔底温度为95/141 c。当中压甲醇塔f2103塔底水中甲醇浓度低于50ppm （重量）后被送出界区。在精微塔顶，低沸点组分聚集，为防止在 低压甲醇塔f