50万吨合成氨工艺总说明(壳牌煤粉气化)

2工艺说明 技术附件工艺说明

合同编号03016-PM70-04第1 页共18 页2工艺说明 技术附件

合同附件 0版第2 页共19 页目 录工艺说明概述工艺流程说明期望的消耗定额装置的排出物数据废气废水废渣图纸工艺装置方块流程图和物料平衡表蒸汽平衡图水平衡图初步工艺流程图初步的管道和仪表流程图2

合同附件 0版3 工艺说明 技术附件 第 页3 工艺说明概述煤气扮装置〔含煤粉制备〕(不含酸性气体脱除和气体精制)、氨库区以及硫回收装置。煤气扮装置以煤为原料，承受壳牌煤气化工艺生产粗合成气作为生产合成氨的原料气。合成氨装置将煤气化来的粗合成气经变换、酸性气体脱除、气体精制处理〔酸性气体脱除和气体精制不包括在本工程承包范围内〕，并得到合格的合成气再经压缩、氨合成及冷冻精制，送出合格的产品液氨到氨库。变换承受一段耐硫宽温变换串两段耐硫低温变换，变换冷凝液一局部用于激冷，另一局部送煤气扮装置洗涤粗合成气；酸性气体脱除承受低温甲醇洗工艺技术，低温甲醇洗排放的酸气送硫回收装置；气体精制承受液氮洗工艺，气体精制尾气送燃料气管网。合成气压18.7Mpa低压氨合成工艺，合成余热用于预热锅炉给水。冷冻承受离心式氨压缩机，用蒸汽透平驱动。氨罐区承受合成氨装置来的氨产品进展贮存，协调生产与销售的不平衡。H2SH2S酸性气在本装置局部燃烧氧化，并在催化剂的作用下，进展三级克劳斯反响生成硫磺，并将回收的液硫进一步加工成副产品硫磺。硫回收装置的尾气送热电站循环流化床锅炉燃烧脱硫处理。〔火炬不包括在本工程承包范围内。工艺流程说明煤气扮装置煤气扮装置由以下工序组成：-----磨煤及枯燥工序-----煤加压及进料工序2

合同附件 0版4 工艺说明 技术附件 第 页4 -----煤气化工序-----初步水处理工序-----公用系统〔BDEP审核版为准：磨煤及枯燥工序合格粒度的原料煤30mm)由原料贮运系统分别送入磨前碎煤仓气力输送送入石灰石仓中。碎煤仓中的无烟煤通过称量,碎煤仓〔V-1102A/B〕中的烟煤通过称重给煤机〔X-1106A/B〕按确定的比例给到煤磨中混磨。来自石灰石仓的石灰石粉也同时中混合。配比或开车期间使用柴油〕循环气以及补充的氮气调配到需要的温度，然后这股热惰性混合气体送入中速〔S-1103A/B〕〔X-1102〔X-1104A/旋转给料阀〔X-1105A~H〕排入煤粉贮仓〔V-1201A/B〕中贮存。分别后的尾气经循环风机〔K-1102A/〕大局部循环至热风炉〔F-1101A/，〔一般<8%V〕O2H2O在线，超标时，向系统补充氮气。系统压力通过磨机出口压力把握来维持，磨机在微负压条件下操作。磨煤及枯燥工序和煤加压及进料工序按两系列实施，备用系列的磨煤框架和煤2

合同附件 0版5 工艺说明 技术附件 第 页5 系列〔第三系列〕的可能性，并预留场地、接头和接口。煤加压及给料工序时，翻开煤粉锁斗的上阀，关闭煤粉锁斗的下阀，使煤粉贮仓的煤粉流入煤粉锁斗，料满后关闭上阀，通入高压氮气加压后翻开下阀使煤粉自流进入煤粉给料仓〔V-1205A/B〕中，卸完后关闭下阀，排出氮气降至常压再重复上述流程。煤粉板和调压阀来把握。煤气化工序从高压煤粉仓〔V-1205〕来的煤粉与输送煤粉用的高压氮气经计量后，送入粉煤烧嘴〔A-1301〕的中心管〔高压煤粉仓为两台，每一台供给气化炉的两个对称烧嘴。来自空分装置的4.52Mpa〔G〕,25℃的氧气经氧气预热器〔E-1309〕加热到180内，经烧嘴喷入的煤粉与氧气发生局部氧化反响4.0Mpa〔，反响后的高温煤气〔1400℃-1600℃〕在气化炉出口被来自循环气压缩机〔K-1301〕的冷煤气900℃〔V-130E-130E-130E-130340℃左右，进入除灰工序。〔A-130液化气〔A-130〔P-1306送来的柴油4个烧嘴全部投运后转入正常生产。初期不合格的煤气经火炬燃烧后放空。调和水加热器〔E-1308〕调温，送至煤烧嘴环隙冷却，出煤烧嘴的调和水返回调和水泵进口。调和水缺乏时靠参与调和水缓冲罐的锅炉给水补充。气化炉、合成气冷却器中压蒸汽发生器、输气管、激冷器的中压蒸发器、2

合同附件 0版6 工艺说明 技术附件 第 页6 被加热后的汽水混合物进中压蒸汽汽包〔V-1304〕分别。补充的中压锅炉给水在中〔5.2MPa〕接送蒸汽管网。除渣工序在气化炉燃烧段产生的高温熔渣，向下流入气化炉底部渣池进展激冷，激冷后的大块炉渣承受破渣机X-140〕裂开后流入渣收集器V-140罐〔V-140，再排至渣脱水槽〔T-140。承受刮板捞渣机〔X-140〕将渣捞出至带式输送机(不在工艺装置供货范围内)送至临时渣场。渣收集器内的灰水经渣池循环水泵〔P-1401〕升压，再经水力旋流器〔S-1403〕后返回气化炉底部渣池，用于高渣脱水槽的灰水经细渣浆增压泵〔P-1403〕送至初步水处理工序。除灰工序来自合成气冷却器V-130〕HPHT飞灰过滤器S-150199右的粉尘被除去，过滤后的气体分成二股物流，一股送循环气压缩机〔K-1301〕入口作为激冷气，另一股直接送往湿洗工序。HPHT过滤器设置反吹系统，连续用氮气反吹过滤元件，以保证将过滤器的压降把握在0.03MPa之内。积存在HPHT飞灰收集器〔V-1501〕底部的飞灰连续送至飞灰排放罐〔V-1502〕缓冲，在此罐中闪蒸出飞灰中的吸附气送火炬燃烧，飞灰再连续送飞灰气提/冷却器〔V-150，在此中气提出飞灰中的绝大局部吸附气送火炬燃烧，气提冷却后的飞灰〔温度约100℃〕送至中间飞灰贮罐〔V-1505〕贮存。贮存在中间飞灰贮罐的飞灰，经吹灰器V-150、飞灰收集器X-150〕,加湿系统本合同不实施。气提、吹灰用的低压氮气由氮气系统送来的低压氮气经低压氮气加热器〔E-1501〕加热后供给。2

合同附件 0版7 工艺说明 技术附件 第 页7 湿洗工序HPHT飞灰过滤器〔S-1501〕的煤气与来自洗涤塔〔C-1601〕底部的167℃洗涤水经文丘里洗涤器〔J-1602〕混合洗涤后送入洗涤塔底部，气/水混合物在此股送往变换工序；一股作为激冷气送循环气压缩机〔K-1301〕压缩后循环到气化炉激冷段。〔P-1601〕升压后分成三股物流，第一股经洗涤塔循环水空冷器〔E-1601〕冷却后送至洗涤塔顶部；其次股循环水进入文丘里洗涤器；第三股作为污水送初步水处理工序。湿洗工序的工艺补充水由合成氨变换工序工艺冷凝液补充。PH7.5-8.0之间。初步水处理工序各排污点排放的废水被收集到排污水收集槽V-170，经排水泵P-1708〕送到SSS给料罐〔V-170。来自湿洗工序的酸性排放水；〔P-1701〕送至酸性灰浆汽提塔〔C-1701〕顶部，与从塔底部参与的低压蒸汽逆流接触，汽提后的酸性灰浆经SSS排污水泵加压、SSS排污水空冷器〔E-170〕冷却后送至澄清槽〔S-1701。澄清的溢流液溢流入澄清槽溢流罐〔T-170，经澄清槽溢流泵〔P-1705〕除局部排放外，其它循环使用。澄清增浓的灰浆经澄清槽底流泵P-1704〕送至灰浆槽T-170，经灰浆槽〔参与过滤，用过滤机真空泵〔P-1713〕抽真空，滤液经收集后用滤液泵〔P-1712〕送2

合同附件 0版8 工艺说明 技术附件 第 页8 回澄清槽。滤饼由滤饼输送机〔X-1702〕输出，送至煤场以后返回原料煤系统。放气冷却器〔E-170〕SSS回流罐〔V-170SSS〔P-1706〕送自酸浆汽提塔，不凝气送硫回收装置。公用系统-----氮气系统〔7.92MPa，80℃〕在高压氮气缓冲罐〔V-3051〕缓冲。〔E-3051〕加热至225℃进入反吹气缓冲罐V-305HPHT5.2MPa输出，减压后的高压氮气与来自空分的5.2Mpa氮气一起由高压氮气安排〔E-3050〕预热至225HPHT飞灰收集器等处使用，另一股送至煤加压工序作为冲压及煤粉输送用。分为二股，一股供磨煤用，另一股供煤气扮装置的其它低压氮气用户。气系统进展调整。另外多余的高压氮气也可送到低压氮气系统。-----循环水系统送出。中压循环水泵的事故冷却水由事故冷却水泵〔P-3202〕补充。-----工艺水系统〔P-3301〕送出低压送出事故密封水。-----蒸汽冷凝液系统站膨胀槽。-----工厂空气和仪表空气系统2

合同附件 0版9 工艺说明 技术附件 第 页9 煤气扮装置用的工厂空气和仪表空气由空分装置供给。-----酸碱系统〔P-3603〕送出并与工艺水按比例混合后至碱液贮槽〔T-360，再经碱液喷射泵〔P-3601A/〕加压后送至湿洗。〔P-3604〕送出并与工艺水按比例混合后至酸液贮槽〔T-360，再经酸液喷射泵〔P-3601〕加压后送至初步水处理。合成氨装置合成氨装置由以下工序组成：-----一氧化碳变换工序-----合成气压缩及氨合成工序-----冷冻工序合成氨装置为单系列，其工艺流程说明如下：一氧化碳变换工序料气过滤器(S03102)65％煤气进1#淬冷过滤器(S03104)入口。从蒸汽混合器来的煤(R03101)进展变换反响，气扮装置的饱和中压蒸汽到410℃，出蒸汽过热器的变换气经煤气换热器换热3161#260冷后的变换气进其次变换炉(R03102)一段连续进展变换反响，出其次变换炉一〔410℃〕2#淬冷过滤器(S03105)中用锅炉给水〔局部变换冷凝液〕2#淬冷过滤器的变换气〔230℃〕进其次变换炉二段连续进展变换反响，出其次变换炉二段的变换气〔约270℃〕经煤气预热器换热后，变换气〔228℃〕进低压废锅(E03104)副产0.6Mpa(a)饱和低压蒸汽，出低压废(E03105)801#变换气分别器(S03106)2

合同附件 0版第 页共 页第 页共 页10 19(E03106)冷凝液经2#变换气分别器(S03108)分别冷凝液，冷凝液进冷凝液闪蒸槽(S03107)，变换气〔≤40℃，3.45MPa〕送酸性气体脱除工序。气分别器〔S03110〕中分别，分别的闪蒸气送硫回收装置、冷凝液送水处理。4.22MPa为煤气化洗涤塔的洗涤水；另一股作为变换激冷水。变换催化剂升温及硫化承受开工加热炉，升温介质为N2，硫化介质为CS2，粗(B03101)N2气升温及硫化。合成气压缩及氨合成工序〔具体工艺说明以BDEP审核版为准〕自液氮洗来的颖合成气〔30℃、2.9MPa〕进入合成气压缩机〔K0340，颖气先经压缩机低压段加压，压缩后气体经段间水冷器〔E03407、段间氨冷环气〔30℃、17.7MPa〕集合进合成气压缩机循环段，混合气升压至18.7MPa出合成气压缩机。压缩后的合成气经热交换器〔E03402〕预热后〔126℃、18.6MPa〕进氨合成塔〔C03401〕TOPSOES-300型内件，它包括三个催化剂床层、两个层间换热器，和一个下换热器。出氨合成塔反响气〔18.3MPa,温度约414℃，氨含量约22.32%〕先进锅炉给水预热器A〔E03401A〕加热〔130℃、14.0MPa〕的锅炉给水，再进锅炉给水预热器B加热〔130℃、7.7MPa〕的锅炉给水,回收热量后的气体〔150℃〕再进入热交换器预热合成气压缩机出口气体，再经水冷器〔E03403、冷交换器和一、二级氨冷器〔E03405、E03406，一、二级氨冷器氨蒸发温度分别为氨，分氨后的循环气〔0℃、17.8MPa〕经冷交换器回收冷量后进压缩机循环段与颖气集合，重复上述循环。氨分别器分别出的液氨进入闪蒸槽(S03402～8.4MPa)气体，闪蒸后的液氨〔1.3℃，经减压后送往冷冻工序，闪蒸出来的气送往合成气压缩机低压段出口返回合成系统回收利用。2

合同附件 0版第 页共 页第 页共 页11 19冷冻工序从酸性气体脱除工序、空分装置和氨合成工序一、二级氨冷器以及氨罐区来的气氨分别进入闪蒸槽(T03502A/B/C)蒸槽出口气氨再分别进入氨压缩机(K03501)对应的进口，氨压缩机(K03501)出1.88MPa后进氨冷凝器(E03501A/B(T03501)，少量不凝气体经过不凝气氨冷器〔E03502〕冷却分别，不凝气作为燃料气外送。B(T03502B)送往氨合成、空分装置和酸性气体脱除等工序各制冷用户，蒸发制冷后的气氨返回本系统完成制冷循环。1.3℃液氨进入中继槽(T03503)2.5MPa压力下闪蒸，闪蒸出的不凝气经冷凝分氨、复热后送火炬。中继槽出来的液氨分成两股，一股直接(T03502B)冷却后送氨罐区常压液氨贮罐〔D40101，。〔T03501〕出来的液氨压力约1.7Mpa，温度40℃直接送氨罐区液氨球罐〔D40201。氨罐区氨罐区由以下工序组成：----常压氨库工序----加压氨罐及装车工序常压氨库工序本工序接收冷冻工序送来的低温液氨〔-38℃，低温液氨直接送入常压液氨储却。贮存温度为-38℃,绝热保冷。在储存过程中，由于外界热量的传入，液氨储罐内的液氨不断蒸发，为保持罐内压力稳定在2

合同附件 0版第 页共 页第 页共 页12 19进入中间氨贮罐(D40102)，然后送入常温液氨球罐内(D40201)储存。加压氨罐及装车工序低温液氨装车及使用前,需将常压氨储罐中-38℃的低温液氨用低温液氨泵(P40101A,B)以连续小流量经氨加热器(E40101)0-2℃后送至加压氨球罐(D40201)中储存。加压氨球罐(D40201)也可承受冷冻来的热氨。然后通过球罐直接加压外卖。球罐排出的气氨送冷冻工序处理。氨球罐(D40201)〔约15℃，0.7MPa〕承受半低压保冷罐的构造设计。氨球罐内的液氨经液氨装车泵外送至汽车装车台，装车管线预留火车装车管线接口。装车时置换出的气氨返回氨球罐。硫回收装置硫回收装置由以下工序组成：----硫磺回收工序----硫磺成型及贮运工序硫磺回收工序来自酸性气体脱除工序和煤气扮装置的贫酸气,首先进入酸气预热器(E04108)加热至~145℃，再承受克劳斯局局部流法工艺,把约1/3的酸气送入主燃烧炉(F04101),剩余2/3的酸气自主燃烧室(M041001)(B04101A/B)来的空气经空气预热器(E04109)加热至~145℃，送入主燃烧炉，在主燃烧炉中1/3,反响生成的SO2与未反响的H2S一起进入主燃烧室,与从主燃烧室后部送入的酸性气混合后,进入废热锅炉(E04101)回收热量副产蒸汽。自废热锅炉出来的过程气进第一过程气加热器(E04105)升温至约220℃后，进一级克劳斯反响器(R04101)发生克劳斯反响，反响后的过程气进入一级硫冷凝升温至~210℃后，进二级克劳斯反响器(R04102)发生克劳斯反响，反响后的过2

合同附件 0版第 页共 页第 页共 页13 19程气进入二级硫冷凝器(E04103)，冷凝并分别出液硫。冷却后的过程气进第三过程气加热器(E04107)升温至~205(R04103)发生克劳斯反响，反响后的过程气进入三级硫冷凝器(E04104)，冷凝并分别出液硫。出三级硫冷凝器的冷却尾气经尾气捕集器(T04103)捕集少量硫磺后，尾气送热电站循环流化床锅炉燃烧、处理。自各硫冷凝器分别出的液硫经液硫封(T04101A/B/C/D)后自流至液硫池(T04102),经液硫泵(P04101A/B)送至硫磺成型工序。硫磺成型及贮运工序来自硫回收工序的液硫经硫磺造粒机(S04201)固化、成型，粒状硫璜通过胶带机落入半自动包装机进展包装，包装成袋后，人工转运至袋库，码垛贮存。在硫磺成型工序设置简易袋装硫磺库一座，用于硫磺的贮存和外售。2

合同附件 0版第 页共 页第 页共 页14 19期望的消耗定额工艺装置原材料、催化剂和化学品消耗序号名称单位小时消耗量年消耗量1〔Ar〕t11288.7×1042石灰石t0.471.343盐酸(15Wt%)t0.0252004NaOH(20Wt%)t0.0181435磷酸钠〔Na3PO4.12H2O〕t/126高分子絮凝剂〔阳离子型〕t/8.327K8-11t/6.008QDB-04t/24.869硫回收催化剂钛基催化剂t/1.61氧化铝基催化剂t/0.77漏氧保护催化剂t/3.2410LPGt/85公用工程物料规格及消耗煤气扮装置序号名称及消耗规格名称及产出规格单位数量1颖水t/h252工艺冷凝液t/h31.83Δt=10℃t/h164547.4MPa,207℃锅炉给水t/h170.155.1MPa,400℃t/h6.164.2MPa,400℃t/h60〔开车〕70.6MPa,158℃t/h6.08电,6000VkW86002工艺说明 技术附件

合同附件 0版第15 页共19 页电,380VkW1571电,380V(连续)kW5919蒸汽5.1MPa,266℃t/h168.8104.62Mpa,O2,99.6%Nm3/h51217SHELLBDEP为准。合成氨装置一氧化碳变换工序序号 名称及消耗规格 名称及产出规格 单位 数量15.2MPa,266℃t/h58.520.6MPa,158℃t/h3蒸汽,0.6MPa饱和t/h26.441.0MPa,130℃锅炉给水t/h27.754.0MPa,130℃锅炉给水t/h39.26工艺余热GJ/h128.87颖水t/h5+20〔开车〕8循环冷却水Δt=10℃t/h7809循环冷却水Δt=10℃t/h350(开车)10电,6000VkW200(开车)电,380VkW16011工艺冷凝液t/h40合成气压缩及氨合成工序序号 1 9.9MPa,540℃

名称及产出规格 t/h

消耗69.783010〔不包括2 循环冷却水Δt=10℃ t/h 压缩机和外表冷凝器用水〕2工艺说明 技术附件

合同附件 0版第16 页共19 页3蒸汽冷凝液t/h69.784工艺余热GJ/h1845电,380VkWhkWh22.9〔连续〕110注：以托普索的BDEP为准。序号(3)冷冻工序名称及消耗规格名称及产出规格单位消耗1循环冷却水Δt=10℃t/h17702循环冷却水Δt=4℃t/h106003380VkW8544.1Mpa,415℃t/h705 蒸汽冷凝液 t/h702.2.3氨库区序号名称及消耗规格名称及产出规格单位消耗1380VkW6902一次水t/h530.6MPa低压饱和蒸汽t/h8.12.2.4硫回收装置序号名称及消耗规格名称及产出规格单位消耗10.6MPa,158℃t/h1.5〔开车〕25.2MPa,266℃t/h1.820.6MPa,158℃t/h2.73蒸汽冷凝液t/h2.241.0MPa,130℃锅炉给水t/h3.55电，380VkW2032

合同附件 0版第 页共 页第 页共 页17 19装置的排出物数据排出物名称废水

排放量

治理措施

“三废”排放达标保证

环境治理达标保证

执行标准煤气化污水 26.8m3/h

送污水处理站进展生化处理后达标排放

《合成氨工业水污染物排放标准 》(GB13458粉尘120mg/m粉尘120mg/m3粉尘<100mg/m3粉尘120mg/m3粉尘<100mg/m3粉尘120mg/m3粉尘<100mg/m3粉尘120mg/m3粉尘<100mg/m3粉尘120mg/m3粉尘<95.2mg/m3粉尘120mg/m3粉尘<9