峄化生产工艺简述模板.doc
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1、造气工段1.岗位任务本岗位任务是对固定层煤气发生炉进行有效控制,经过对控制机有效操作,使各液压阀门按要求动作,以将空气、蒸汽间断地送入发生炉内和炽热碳反应,生产合格半水煤气。2.工艺过程概述2.1 生产原理 2.1.1半水煤气制造过程是在煤气发生炉中进行,其过程实质上包含两个过程,即吹风过程和制气过程。吹风过程是利用空气和炭层起燃烧反应,放出大量反应热使炉温提升,即在炭层中积蓄较多热量,供制气过程使用,而且回收一部分吹风气作为原料气中氮起源。炭和空气中氧反应a.化学反应方程C + O2 = CO2 + 401.3KJ 2C + O2 = 2C0 + 236.6KJ 2CO + O2 = 2CO
2、2 + 566.9KJ CO2 + C = 2CO - 164.7KJ 2.1.2制气过程是利用蒸汽和炽热炭层作用生成水煤气,这一过程是吸热反应,生成水煤气作为原料气中氢起源。将水煤气和吹风过程中回收一部分吹风气混合就能够配成合乎合成氨生产要求半水煤气。碳和蒸汽反应 a.化学反应方程式: C + 2H2O(汽)= CO2 + 2H2 - 80.3KJ C + H2O(汽)= CO + H2 - 122.5KJ CO + H2O(汽)= CO2 + H2 42.2KJ C + 2H2 = CH4 + 83.2KJ CO2 + C = 2CO - 164.7KJ 3.2工艺步骤3.2.1概述 我企
3、业使用固定层煤气发生炉,以无烟煤为原料,由程控机控制各阀门,根据吹风、上吹(上吹加氮)、下吹、二次上吹、吹净等五个阶段,常规120秒一个循环及其特定循环时间,将空气、蒸汽、加氮空气间断地送入发生炉内和炽热碳反应,生产出合格半水煤气。 原料由煤厂送往皮带机运到煤斗,经过自动加焦,定时加到发生炉内。燃烧气化后灰渣,由发生炉机械排灰装置不停排到灰斗,然后定时排放,运走。3.2.2生产过程 a. 吹风 空气 煤气炉 集尘器 空气 煤气炉 集尘器余热锅炉 回收阀 吹风气燃烧炉 放空碳和氧化学反应,放出大量热量贮存于燃料层中,为制气反应提供热量。吹风气中关键成份是二氧化碳,同时生产少许一氧化碳。为充足利用
4、一氧化碳反应热,把吹风气送入燃烧炉,向燃烧炉加入适量空气和驰放气,使之氧化成二氧化碳,放出热量,高温气体进入余热锅炉,产生3.82MPa、450蒸汽送汽机发电。从余热锅炉出来低温气体经引风机送烟囱放空。b.上吹制气蒸汽 煤气炉 集尘器 余热锅炉 洗气塔 气柜该阶段加入空气目标,关键是为了调整合成氨原料气中(CO+H2)/N2=3.1-3.2配氨目标,故称为“加氮空气”。另外还可对应提升气化层温度。c.下吹制气蒸汽 煤气炉 余热锅炉 洗气塔 气柜下吹制气目标关键为保持气化层温度和位置稳定在一定区域和范围内。上吹和下吹为制气关键阶段。d.二次上吹步骤同上吹气。下吹阶段后煤气炉下部空间残留是煤气,为
5、使吹风从炉下进入空气经过燃料层时有一个安全条件,再次进行上吹,既排净炉下煤气又生产部分煤气。e.空气吹净空气 煤气炉 集尘器 废热锅炉 洗气塔 气柜二次上吹以后,煤气炉上部、燃烧室、废热锅炉上吹管道空间均充满煤气,为回收这部分煤气避免吹风气放空造成浪费,增加短暂空气吹净和生产空气煤气,一并送往气柜。脱硫工段一本岗位任务及意义造气岗位生产出半水煤气中,全部含有一定硫化物,这些硫化物以硫化氢和硫有机化合物形态存在,其中硫化氢约占硫化物总量百分之九十左右。原料气中硫化物对合成氨及尿素生产是有害,它腐蚀设备管道;引发变换、合成、甲醇等工段触媒中毒,降低或失去其活性;破坏铜液成份等等。脱硫工段就是用脱硫
6、液将半水煤气中硫化氢脱除到0.07g/NM以下,以使半水煤气得到净化,以满足后续工段工艺要求。吸收硫化氢后脱硫液经再生后循环使用,再生后析出硫泡沫回收成硫磺。脱硫工段还要依据全厂生产情况,调整罗茨鼓风机气量,以满足生产要求。二生产原理1.工艺过程叙述由气柜来半水煤气,经气柜出口水封进入煤焦油洗涤塔,在此除去所含部分粉尘、煤焦油等杂质并降温后,进入罗茨鼓风机,经罗茨鼓风机加压后进入鼓风机出口冷却塔降温,降温后半水煤气从脱硫塔下部进入,和从脱硫塔上部来脱硫液逆流接触,半水煤气中硫化氢被贫液吸收。脱硫后半水煤气从脱硫塔顶部出来,进入出工段冷却塔深入降温并清洗掉夹带脱硫液,然后进入静电除尘器深入除去粉
7、尘、煤焦油等杂质后,去压缩工段。从脱硫塔吸收硫化氢后富液由再生泵打入喷射器由喷嘴向下喷射,和其自吸入空气进行氧化反应,脱硫液得到再生,溶液再生后又进入再生槽继续氧化再生,再生后贫液经液位调整器流入循环槽,再由脱硫泵打入脱硫塔循环使用。富液在再生槽中氧化析出硫泡沫由槽顶溢流入硫泡沫池。2.原料气中硫化氢脱除本厂采取栲胶法,反应机理以下:2.1在脱硫塔中,以含栲胶催化剂稀碱液为吸收剂,在PH=8.59.0范围内选择吸收半水煤气中硫化氢生成硫氢化钠:Na2CO3 + H2S = NaHS + NaHCO32.2硫氢化钠和偏钒酸钠在液相中反应析出单质硫,偏钒酸钠转变为还原性焦钒酸钠:2NaHS + 4
8、NaVO3 + H20 = Na2V4O9 + 4NaOH + 2S2.3氧化态栲胶和还原性焦钒酸钠反应生成生成偏钒酸钠,同时氧化态栲胶转变还原态栲胶,:Na2V4O9 + 2T(OH)O2+ 2NaOH + H20 = 4NaVO3 + 2T(OH)32.4还原态栲胶被空气中氧氧化,恢复氧化态,栲胶取得再生:2T(OH)3+ O2 = 2T(OH)O2 +H2O式中:T(OH)O2表示氧化态栲胶 T(OH)3 表示还原态栲胶2.5 析硫反应中产生氢氧化钠和碳酸氢钠反应生成碳酸钠,碱液得到再生:NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O2.6 因为半水煤气中存在着二氧化碳、氧气,在吸收或再生
9、过程存在着下列副反应:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO32NaHS+2O2=Na2S2O3+H2O生成硫代硫酸钠还会深入被氧化成亚硫酸钠或硫酸钠,有一部分碳酸钠即损失在这些副反应上。变换工段来自压缩工段半水煤气中一氧化碳,在高温加压条件下,借助于变换触媒催化作用,和水蒸汽进行变换反应,生成对合成氨有用二氧化碳和氢气。二、工艺过程概述1、变换一氧化碳基础反应原理 半水煤气中一氧化碳和水蒸汽作用,按下式进行:CO+H2O(汽)=H2+CO2+Q2、变换工艺步骤在变换工段工艺步骤即为煤气和水两部分 压缩二段来半水煤气压力为0、8MPa,首优异入除油器,除去带来油水后然后进入饱和塔底部,和塔
10、上部喷淋下来热水逆流接触,加热后气体从饱和塔顶部出来温度为123127,汽气比约为0、350、4,进入主热交换器底部走管内,和中变炉出口气体换热后温度提至310330,从主热交换器顶部进入中变炉上段,蒸汽加在主热交换器底部。中变炉热点温度控制在440460之间,用冷煤气调整。出口气进入主热交换器上部走管间和半水煤气换热后,进入一段冷却器底部走管间,被热水冷却到180210后进入低变炉上段。低变炉上段出口气温度约为250280,变换气经二段冷却器冷却至180后进入低变炉下段,下段出口气温度约为210,经第一水加热器后入热水塔变换气温度约为7585,以后进入第二水加热器和变换气冷却器经循环水降温后
11、出口变换气温度约为35后进入变脱工段。水步骤:热水塔出口水温度为100,经热水循环泵加压,依次经过第一水加热器。二段冷却器、一段冷却器后进入饱和塔顶部,此时热水温度为140150,出饱和塔热水和补水泵来系统补水混合后流入热水塔。严格控制热水后总固体指标为500mg/L,水中氯根离子含量50mg/L。脱碳工段1. 本岗位工作任务及意义脱碳岗位关键任务:一是将变换气中CO2脱除到能满足后工序技术要求;二是将脱除下来CO2回收并送CO2压缩。2工艺过程概述21 关键生产原理:脱除合成氨原料气中大量CO2方法较多,按其作用机理可划分为三大类:(1)化学吸收法;(2)物理化学吸收法;(3)物理吸收法。一
12、、化学吸收法,即利用CO2是酸性气体特点,用碱性吸收剂进行化学吸收。常见有氨水法、乙醇胺法和热(钾)碱法全部属于这一类。化学吸收法特点是脱碳净化度比较高,经这类吸收法脱碳后,可使原料气中CO2含量从2530%降到01%左右。二、物理化学吸收法,用物理吸收剂和化学吸收剂混合吸收溶液脱除CO2一个方法,如环丁砜法、聚乙二醇二甲醚法(NHD)等。三、物理吸收法,即利用CO2能溶于一些液体特征吸收气体中CO2。如水洗法、碳酸丙烯脂法等,它们普遍含有溶解CO2数量较大特点,尤其是在加压时,吸收剂再生大多无须加热,可经过简单降压或常温气提,所以这类方法总能耗比较低,这类方法缺点是脱碳净化度比上述两类方法高
13、。 我们企业采取碳丙工艺脱碳方法。碳丙吸收CO2气体是一个物理吸收过程,依据碳丙吸收CO2传质机理,其控制步骤在液相扩散,在生产运行时,可经过加大溶剂喷淋密度或降低温度来提升吸收CO2速率。提升系统压力,降低碳丙溶液温度,将增大CO2气体在碳丙中溶解度,对吸收有利。碳丙对其它部分酸性气体也含有良好吸收作用,如H2S,它在碳丙中溶解速率比CO2高约四倍。2.4、工艺步骤:由氮氢压缩机三出来压力为1.702.00Mpa变换气,经变换气冷却器冷却气体并分离油水后,进入脱碳塔底部,塔内设有四层填料,每一层设有液体再分布器,碳丙溶剂进入脱碳塔上部经液体分布器均匀喷淋到塔内,在脱碳塔内气相中CO2被碳丙溶
14、液充足吸收,完成变换气净化,出塔净化气中CO2含量0.6%,经碳丙分离器除去气体中夹带碳丙雾沫后,送回氮氢压缩机四段入口。 吸收CO2碳丙富液从脱碳塔底部引出,经自调阀减压进入涡轮机回收能量后进入闪蒸槽,调整闪蒸压力在0.300.45Mpa,碳丙富液中H2、N2几乎全被闪蒸出来,部分CO2也随同一起被闪蒸,闪蒸气经雾沫分离器除去气体中夹带碳丙雾沫后送往提氢工段。经闪蒸后碳丙富液进入常解再生塔常解段进行CO2解吸,常解段解吸压力为0.05 Mpa,出塔常解气含CO298%,进入洗涤塔。解吸后碳丙液进入真解段进行深入解吸,经真解风机抽负压解吸出剩下CO2气后加压和常解段出来CO2气一同进入洗涤塔。
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