仪表培训-煤气化ppt课件

1、气化工序引见造气安装造气安装 主要内容:一、气化工序引见二、与其它安装之间运转依托关系一、气化工序引见2.1气化工序组成 702锅炉给水系统锅炉给水系统 703沉渣系统沉渣系统 705煤储运系统煤储运系统 706煤制浆煤制浆 707煤气化煤气化 708渣水处置系统渣水处置系统 709变换变换 274火炬系统火炬系统 795凝结水处置凝结水处置274795702703705706707708709气化工序煤炭气化目的：煤炭气化目的：制取气体燃料制取气体燃料燃料气燃料气制取化工合成用的气体原料制取化工合成用的气体原料合成气合成气复原炼铁的复原剂复原炼铁的复原剂复原气复原气化学品（化肥、甲醇、二甲醚

2、、烯烃等）化学品（化肥、甲醇、二甲醚、烯烃等）直接液化（液体燃料）直接液化（液体燃料）煤间接液化（液体燃料）煤间接液化（液体燃料）发电、热、化学品多联产（多联供）发电、热、化学品多联产（多联供）联合循环发电（IGCC）(电能）联合循环发电（IGCC）(电能）燃料电池（电能）燃料电池（电能）氢（氢能源）氢（氢能源）城市燃气（气体燃料）城市燃气（气体燃料）海绵铁（炼钢）海绵铁（炼钢）煤煤气化煤气化替替代代石石油油的的煤煤基基新新能能源源和和石石化化产产品品二甲醚二甲醚DME/甲醇甲醇MeOH二甲醚主要用于替代液化石油气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和柴油，主

3、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交通运输工具。燃料甲醇主要是与汽油掺混运用。掺混运用。煤制油煤制油CTL煤制天然气煤制天然气SNG作为清洁燃料主要替代柴油低硫高十六作为清洁燃料主要替代柴油低硫高十六烷值，联产部分石脑油、芳烃、烷值，联产部分石脑油、芳烃、 LPG、石腊，可作为石化产品深加工原料。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。道，缓解天然气资源短缺矛盾。煤基低碳烯烃煤基低碳烯烃MTO/MTP煤基乙二醇煤基乙二醇CTG替代石油基低碳烯烃，开展煤基石化产品替代石油基低碳烯烃

4、，开展煤基石化产品乙烯和丙烯等深加工产品，缓解石油乙烯和丙烯等深加工产品，缓解石油和烯烃资源短缺矛盾。和烯烃资源短缺矛盾。替代石油基乙二醇，开展煤基乙二醇产替代石油基乙二醇，开展煤基乙二醇产品，缓解烯烃供应矛盾，满足市场需求。品，缓解烯烃供应矛盾，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。按目前的消费和消费程度，可以开采运用100年以上。而石油可采储量只需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u比单喷嘴顶喷气化炉可降低氧耗8%，煤耗

5、2.2%u多喷嘴对置式加压气化炉，碳转化率可到达99%。u煤气除尘比较简单，只需求一个文氏管洗涤器、旋风除尘器、洗涤塔就可以了，不需求像Shell法采用国内尚不能制造且价钱昂贵、需经常改换内件的高温高压飞灰过滤器。u粗渣可用作建筑资料，细渣可作锅炉用燃料，如前往制浆系统，那么更为经济。排出的一小部分灰水处置简单，处置后排出对环境无污染。u后续工序变换排出的部分冷凝液及工厂排出的废水，可作为制备水煤浆的用水。u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陷和存在的问题 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，否那么需求配煤或

6、加助熔剂，使在复原性气氛下的煤灰熔点T41300。 气化炉现用的耐火砖运用寿命较短，普通为12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，有待改良。 气化炉喷嘴运用寿命较短，普通运用2个月后，需停车进展检查，维修或改换喷嘴头部。煤浆制备原料煤经过保送机、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，调理阀按照比例添加数量，计量泵保送添加剂，在磨煤机内，利用钢棒的自在下落、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%、粘度适中易于保送的水煤浆。磨煤机磨煤机 料浆制备采用湿法磨煤，环境好，无粉尘飞

7、扬。 磨煤机： 粒度为25mm 以下的碎煤，控制流量延续送入煤仓，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。磨煤机中还参与煤浆添加剂，以稳定煤浆，降低煤浆粘度。 三台、每台处置量为设计总才干的63，负荷：47t/h：任务才干：64t/h干基 添加剂槽贮有供安装正常运转3 天所需的添加剂150m3/h 2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置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阅历了以下步骤：煤浆颗粒在气化炉内的气化过程阅历了以下步骤：颗粒的湍流弥

8、散颗粒的湍流弥散颗粒的振荡运动颗粒的振荡运动颗粒的对流加热颗粒的对流加热颗粒的辐射加热颗粒的辐射加热煤浆蒸发与颗粒中挥发分的析煤浆蒸发与颗粒中挥发分的析出出挥发产物的气相反响挥发产物的气相反响煤焦的多相反响煤焦的多相反响灰渣的构成灰渣的构成煤的气化过程大体可分为：煤的气化过程大体可分为： 煤的热解反响：煤的热解反响：焦炭液体）、气体（煤加热 242HCHCOCO CHCH224CH OCOH22CCOCO22COCO22焦炭的反响：焦炭的反响：放热吸热吸热放热CHH OCOH4223CHH OCOH422224CHCOCOH42222气相反响：气相反响：气化工艺流程概述气化炉给料系统由磨煤机出

9、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。林德公司空分安装来的纯氧，分流成四路，分别经氧气流量调理阀、氧气切断阀后，进入工艺烧嘴Z0701的中心通道和外通道。氧气的流量进展温度和压力补偿。根据平安系统要求，投料前用氧气放空方式建立氧气流量。水煤浆和氧气经过四个对称布置在同一程度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

10、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，易于保送 稳定性：高，防止煤浆发生沉降，呵斥管道设备堵塞，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分别器Y0701，气相中的大部分细灰进入液相，连续排出旋风分别器，进入含渣水处置工序。出旋风分别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，与塔中部参与的蒸发热水塔加热的循环灰水和塔上部参与的来自外界

11、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理的电动阀送往下游工序。开车和停车期间，合成气可经压力调理排至火炬。火炬管线延续通入N2 使火炬管线坚持微正压。水洗塔底部排出的黑水，经过流量控制经减压进入含渣水处置工序。含渣水处置工序再生的灰水，经过热水塔预热前往水洗塔。黑水循环泵从水洗塔底部抽取上层黑水，送至气化

12、炉洗涤冷却室、混合器。开车和停车时，新颖水或灰水可直接送入黑水循环泵入口。烧嘴冷却水系统烧嘴冷却水系统 工艺烧嘴在高温下任务，为了维护烧嘴，在端部有冷却盘管和水夹套，通入的冷却水延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分别 器，出烧嘴冷却盘管的水分别进入对应的烧嘴冷却水气体分别器V0705。分别器通N2，作为CO 分析的载气。分别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，合成气走漏进入

13、冷却水后会发出报警。分别器的冷却水依托重力合流前往烧嘴冷却水槽V0704灰水工艺流程概述含渣水处置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分别出来，并将黑水所含的热量加以回收。进入含渣水处置工序的黑水共有四条道路：气化炉洗涤冷却室排放、旋风分别器排放、水洗塔排放及锁斗排放。来自气化炉洗涤冷却室、旋风分别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，一部分水蒸发为蒸汽，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，本身大部分冷凝。热水室的热水流入高温热水罐(V08

14、02)，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，经酸气分别器(V0801)进展气、液分别，酸性气体排放至熄灭系统烧掉，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理由底侧部排出，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 经过流量调理也送入真空闪蒸器。真空闪蒸器内进展真空闪蒸，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

15、闪蒸分别器V0806，从分别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。真空闪蒸分别器底部冷凝液依托重力送往灰水槽V0809，当冷凝液含固量偏高水量变差时，将冷凝液送往廓清槽V0808。真空闪蒸器底部的黑水经液位控制依托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廓清槽V0808。来自真空闪蒸器的黑水送入廓清槽V0808。为了加速固体在廓清槽V0808中的沉降速率，在系统中参与了絮凝剂。絮凝剂储存在絮凝剂槽V0810 中，由絮凝剂泵P0807调理至适当流量后，经静态混合器M0801和黑水充分混合后送入廓清槽V0808

16、。廓清槽V0808上部设置一台缓慢转动的刮渣机，将沉降的固体推到廓清槽底部出口。廓清槽上部廓清水溢流，依托重力进入灰水槽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和废水处置。为防止溶解固体在黑水系统中的累积，需向界外延续送出一部分灰水进行处置。为防止管道及设备结垢，系统中还参与分散剂，分散剂储存在分散剂槽V0811内，经分散剂泵P0806调理适当流量，送至低压灰水泵P0805入口。密封的廓清槽V0808 和灰水槽V0809 通低压氮气，由共同的氮封槽V0812 排放。廓清槽V0808 底部的细渣和水经廓清槽底物泵P0804 送入真空过滤

17、系统M0801。滤饼经过皮带运输机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。变换变换-709 1. 1. 变换原理变换原理 一氧化碳与水蒸汽的变换反响可用下式表示：一氧化碳与水蒸汽的变换反响可用下式表示：CO+H2OCO+H2OCO2+H2+QCO2+H2+Q 反响的特点是可逆、放热、反响前后气体体反响的特点是可逆、放热、反响前后气体体积不变，而且反响速度比较慢，只需在催化剂积不变，而且反响速度比较慢，只需在催化剂的作用下才具有较快的反响速度。的作用下才具有较快的反响速度。 经过

18、变换，脱除大部分经过变换，脱除大部分COCO的变换气，供应后的变换气，供应后工序氨合成及甲醇合成的原料气。工序氨合成及甲醇合成的原料气。 我公司采用的我公司采用的Co-Mo系耐硫变换催化剂型号系耐硫变换催化剂型号QDB-03，QDB-03为青岛联信化学消费，在齐鲁院技术的根底上有所开展，以镁铝尖晶为青岛联信化学消费，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运用时，与同类石为载体，含有多元复合助剂，在高温低硫的条件下运用时，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

19、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。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催化剂的主要活性组份CoO和和MoO3只需经过升温硫化变成只需经过升温硫化变成CoS和和MoS2才具有良好的催化活性。我公司用才具有良好的催化活性。我公司用CS2做硫化剂，配氢气，做硫化剂，配氢气，硫化过程主要反响为：硫化过程主要反响为：CS2+4H22H2S+CH4+240KJ/molCoO+H2SCoS+H2O+13.6KJ/molMoO3+2H2S+H2MoS2+3H2O

20、+48.6KJ/molvb2. 2. 工艺流程工艺流程概述：概述： 由气化水洗塔来的粗水煤气由气化水洗塔来的粗水煤气 6.26MPaG、239、水气比、水气比1.3 经经1#气液分气液分别器分别掉气体夹带的水分后，然后分成两股，别器分别掉气体夹带的水分后，然后分成两股，一部分气体约一部分气体约50% 经耐硫变换，制备合成氨经耐硫变换，制备合成氨及苯胺氢气所用的原料气体；另一部分气体约及苯胺氢气所用的原料气体；另一部分气体约为为50%不经过变换，直接经过热回收，冷却至不经过变换，直接经过热回收，冷却至40进入低温甲醇洗净化，作为制备进入低温甲醇洗净化，作为制备CO气体和气体和部分甲醇合成气体的原

21、料气。部分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，与本身携带的水蒸气在耐硫变换催化剂的作用下进展变换反响，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，继续进展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#气液分别器进展气液分别，分别后气体进入2#低压蒸汽发生器温度降

22、至180进入3#气液分别器，副产0.35MPa蒸汽，气液分别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#气液分别器，分别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 1变换流程变换流程2 2热回收流程热回收流程 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#气液分别器进展气液分别，分别后气体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#气液分别器进展气液分别，分别后气体约186、6.26MPa进入2#水冷却器冷却后气体进入低温甲醇洗未变

23、换气体吸收系统，作为制备CO气体和部分甲醇合成的原料气体。3 3变换冷凝液流程变换冷凝液流程 1气液分别器工艺冷凝液、2#气液分别器工艺冷凝液一同进入3气液分别器，从3气液分别器分别出来的工艺冷凝液大部分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 ，多余部分工艺冷凝液送至汽提塔。 5气液分别器分别下来的工艺冷凝液一同进入6气液分别器，从6气液分别器分别出来的工艺冷凝液大部分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，多余部分工艺冷凝液送至汽提塔。 4气液分别器工艺冷凝液、7气液分别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

24、管程，与出汽提塔的气体换热，温度升高至96与3#气液分别器、6#气液分别器分别的多余冷凝液混合，混合后的冷凝液进入汽提塔顶部，由喷头进展喷淋。4 4汽提塔的气体及冷凝液流程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0.12 MPaG。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气液分别器，分别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置工序的高温热水塔循环利用。 8气液分别器出来的工艺冷凝液，由气体尾气冷凝液泵加

25、压至0.5MPaG 送灰水处置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：、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；一路去除氧槽进展除氧。一路去热电厂；一路去除氧槽进展除氧。 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，高压除氧器内参与内参与0.35MPa饱和蒸汽，进展脱盐水高压热力除氧，除氧后的饱和蒸汽，进展脱盐水高压热力除氧，除氧后的水称为锅炉给水温度水称为锅炉给水温度132又分成三股。又分成三股。 一股水约一股水约82.3t/h经中压锅炉给水泵加压压至经中压锅炉给水泵加压压至5.6MPa，送，送至变换工段的中压蒸汽发生器，副产中压蒸汽。至变换工段的中压蒸汽发生器，副产中压蒸汽。 另一股水约另一股水约60.9t/h经低压锅炉给水泵加压至经低压锅炉给水泵加压至1.5MPa，大，大部分送变换及硫回收副产低压蒸汽部分送变换及硫回收副产低压蒸汽S40、S10、S4，少部分作洗涤，少部分作洗涤用水。用水。 第三股水约第三股水约18.7t/h经密封水泵增压至经密封水泵增压至8.3MPa后，一部分后，一部分作为热密封水作为热密封水SW送用户，另一部分送用户，另一部分11t/h经密封水冷却器经密