壳牌煤气化培训教材.docx
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壳牌煤气化培训教材
河南龙宇煤化工有限公司培训教材
术技置化气煤装
写编气化工区
李斌马永桓武大勇编写:
李耀刚党运峰李圣君张建设邵春林主编:
李耀刚审核:
闫军审定:
王世太批准:
裴兴社
:
刷厂印本:
版数:
页间:
时
言序
年开工建设,是以煤炭为依托,集煤、电、运1989永城煤电(集团)有限责任公司,为一体,煤化工、矿建安装、机械加工、商贸、宾馆等多业并举的大型现代化企业集团。
是全国六大无烟煤生产基地之一。
年开始建设,2004河南龙宇煤化工有限公司是永煤集团控股的子公司。
龙宇煤化工从万50是利用当地优厚的煤炭资源,按照循环经济理念设计、开发的企业。
一期工程是年产亿元,实现利亿元,建成后,每年可实现销售收入10吨甲醇项目。
该项目概算投资21.54单系列生产能力居世采用的煤气化工艺是世界最先进的壳牌粉煤加压气化工艺,3润亿元。
界前列。
气体净化、甲醇合成精馏、空气分离及公用工程部分,全部采用国内外先进技术。
产品甲醇的单位能耗在国内煤制甲醇装置中具领先地位。
,侧重于生产,针对新企业、新装置、新员工的特点我们安排工区编写了《培训资料》原理和设备的介绍,旨在引导员工认真学习新装置生产技术,起到抛砖引玉的作用。
所以,图、设备图、操作规程及专业教材配套学习加以提高。
在此,向PID在培训过程中,还应与参与编写的工程技术人员表示衷心感谢。
所由于编写时间处于技术设计和设备订货阶段,可供参考的资料匮乏,且非终板资料,以该《培训资料》可能存在缺陷与错误,肯请业内人士批评指正。
我们热切希望参与本套甲醇装置的开车人员,一定要把生产原理弄明白,把工艺流程、设备构造、技术参数、操作程序及要点搞清楚,以期达到一次开车成功的目的。
这就是编写
《培训资料》的初衷!
生产准备部
二零零六年二月六日
言前
万吨甲醇项目建设进度的不断加快,为气化工区化工随着龙宇煤化工50装置试车和生产运行进行人员培训所需资料的准备已显得日益紧迫。
为了搞好这项工作,现根据气化工区的实际情况,特编制气化工区员工培训材料,以供培训学习使用。
本资料的编制主要依据荷兰壳牌公司提供的初步设计资料、并参考了国内
相应设备设计单位及设备生产厂家的技术资料。
工艺原理、设备概况、本资料主要内容有:
气化工区化工装置的总体构成、技术特点、工艺流程、主要工艺参数、各装置之间的流程关系以及安全、环保等。
本资料可作为气化工区操作员工的培训材料,也可作为本工区化工装置正常生产运行的操作参考资料。
希望本资料能为相关人员学习壳牌煤气化技术提供应有的帮助,为将来掌握气化工区各个装置的操作规程、确保一次性试车成
功、搞好生产运行打下必要的基础。
其中遗漏、不足和不当之处,请予以批评指正为谢。
气化工区日月182006年01
目录煤气化装置概况第一章
壳牌煤气化工艺简介第一节.............................................................................工艺流程方框图第二节....................................................................................生产工段设置第三节........................................................................................设备概况第四节..............................................................................................产品生产能力、原材料消耗及公用工程消耗第五节....................................原材料、产品规格及物理化学特性介绍第六节.............................................磨煤与干燥系统第二章
磨煤和干燥装置的目的和作用第一节..............................................................工艺介绍第二节..................................................................................................主要设备介绍第三节............................................................................................第三章粉煤加压及输送系统
煤加压及输送的目的和作用第一节.....................................................................工艺介绍第二节.....................................................................................................主要设备介绍第三节.............................................................................................气化系统和水、汽系统第四章
气化系统和水、汽系统的目的和作用第一节...................................................工艺介绍第二节........................................................................................................主要设备介绍第三节..................................................................................................渣水处理系统第五章
除渣系统的目的和作用第一节............................................................................工艺介绍第二节.................................................................................................主要设备介绍第三节.............................................................................................干法除灰系统第六章
干法除灰系统目的和作用第一节..........................................................................工艺介绍第二节......................................................................................................主要设备介绍第三节...............................................................................................洗系统湿第七章湿洗系统的目的和作用第一节................................................................................工艺介绍第二节..........................................................................................................主要设备介绍第三节..................................................................................................初步水处理系统第八章
初步水处理系统的目的和作用第一节....................................................................工艺介绍第二节..........................................................................................................
主要设备介绍第三节.................................................................................................气化公用工程系统第九章气化公用工程系统的目的和作用第一节..............................................................第二节各系统工艺及设备介绍................................................................................附录:
各工段工艺流程图各工段物料平衡数据表
煤气化装置概况第一章
壳牌煤气化工艺简介第一节一、工艺原理:
壳牌气化技术采用干煤粉进料、气流床加压气化、液态排渣的形式,其主要反应式如下:
千摩尔碳百万焦耳/△H=-393CO2C+O2=
/千摩尔碳△H=173百万焦耳C+CO2=2CO
/千摩尔碳△H=131百万焦耳C+H2O=CO+H2
千摩尔碳百万焦耳/-△H=752H2+=CH4C/千摩尔碳-41百万焦耳△H=+COH2O=CO2+H2
千摩尔碳百万焦耳/△H=211H2O=COCH4++3H2
二、工艺特点:
.采用加压氮气或二氧化碳气体输送干煤粉,煤种适应性广,对煤1Texaco水煤浆气化技术更宽。
的灰熔点适应范围比以上,产品气体99%1600℃,碳转化率高达~2.气化温度约140090%CO+H2)达到洁净,不含重烃,甲烷含量极低,煤气中有效气体(左右。
,因而配套之空分25%~.氧耗低,与水煤浆气化相比,氧耗低315装置投资可减少。
吨以上。
.单炉生产能力大,日处理煤量可达42000。
78~83%5.冷煤气效率可达到.气化炉采用水冷壁结构,无耐火砖衬里,维护量较少,气化炉内6无传动部件,运转周期长,无需备用炉。
公司气化烧嘴设计寿命为Shell7.气化炉烧嘴及控制系统安全可靠。
小时。
8000.炉渣可用作水泥渗合剂或道路建造材料。
气化炉高温排出的熔渣8经激冷后成玻璃状颗粒,性质稳定,对环境几乎没有影响。
气化污水中含氰化物少,容易处理。
工艺流程方框图第二节
过热蒸汽和饱和蒸汽5.5MPa
放空气℃高炉给水排放气高压CO/N燃料气22补充工艺冷却水压高煤超高压低压N2排放气/NCO22反吹气空气石灰石去锅炉CO高压2碱超高压放空气低压N2反吹气压燃料气加气化及合合除湿干与磨煤法除法干成气冷却输送成灰系统55%
×燥2灰系统60%低压氮气O2渣激冷气压缩机水冷却水初步水处酸性气渣处理系统渣水
170冷却水
煤及×2循环水
排放水
絮凝剂
酸.
理系统
低压蒸汽
灰饼循环
深处理水
第三节生产工段设置
8个工段:
本装置可分为以下磨煤与干燥系统1.
粉煤加压及输送系统2.
气化系统和水、汽系统3.
渣水处理系统4.
干法除灰系统5.
湿洗系统6.
7.初步水处理系统8.气化公用工程部分
第四节设备概况本装置主要设备如下表所示:
设备位号
设备名称
数量
设备位号
设备名称
数量
A-1101A/B
磨煤
2
S-1501/V-1501
/飞灰过滤器HPHT飞灰收集器
1
F-1101A/B
热风炉
2
V-1502
飞灰排放槽
1
K-1102A/B
循环风机
2
V-1504A/B
/飞灰气提冷却槽
2
S-1103A/B
煤粉袋式收集器
2
V-1505
中间飞灰贮槽
1
S-1201A/B
粉煤储仓过滤器
2
V-1507
飞灰贮仓
1
V-1201A/B
煤粉贮仓
2
C-1601
洗涤塔(填料床)
1
V-1204A/B
煤粉锁斗
2
J-1601
开工喷射器
1
V-1205A/B
煤粉给料罐
2
J-1602
文丘里洗涤器
1
A-1301A/B/C
煤烧嘴
8
P-1601A/B
洗涤塔循环水泵
2
K-1301
激冷气压缩机
1
C-1701
酸性灰浆汽提塔
1
P-1301A/B/C
中压循环水泵
3
P-1701A/B
给料泵SSS
2
E-1301
激冷管中压蒸发器
1
P-1702A/B
SSS排污水泵
2
E-1302
输气管中压蒸发器
1
S-1701
澄清槽
1
E-1306
合成气过热蒸发器
1
T-1702
沉降槽
1
E-1303A/B/C/D
合成气中压蒸发器
4
V-1704
SSS给料罐
1
E-1320
气化炉膜式壁
1
V-1701
酸液排放给料罐
1
V-1301
气化炉壳体
1
V-3051
二氧化碳高压氮气/缓冲罐
1
V-1302
合成气冷却器壳体
1
V-3052
反吹气缓冲罐
1
V-1303
输气管壳体
1
V-3054
氮气缓冲罐
1
V-1304
中压蒸汽汽包
1
V-3100
火炬减压罐
1
E-1401A/B
渣池水冷却器
2
T-3301
工艺水缓冲罐
1
P-1401A/B
渣池循环泵
2
T-3302
循环水缓冲罐
1
S-1403A/B
水力旋流器
2
V-3401
冷凝液闪蒸罐
1
T-1401
渣脱水槽
1
V-3402
排放水闪蒸罐
1
V-1402
渣收集器
1
V-3501A/B/C/D/E/F
仪表空气缓冲罐
6
V-1403
排渣罐
1
T-3601
碱液储罐
1
X-1401
破渣机
1
T-3602
酸液储罐
1
X-1402
捞渣机
1
C-3601
洗涤器
1
第五节产品生产能力、原材料消耗及公用工程消耗
一、主要产品的工艺参数:
物流
流率压力温度
工艺设计
设备设计
最大
(℃)
(MPag)
kg/s
kg/s
kg/s
B.L.的粗合成气到
53.39
56.15
61.76
168
3.70
渣(干燥)
5.48
5.52
17.63
50
atm.
(来自过滤器)到B.L.的飞灰
3.70
4.47
6.00
80-150
0.01
气提气尾气
0.009
0.011
0.040
100
0.15
排放废水
3.58
5.42
5.42
49
0.35
MP到B.L.的过热蒸汽
29.12
30.32
30.3
2
400
5.10
饱和蒸汽的到B.L.MP
2.47
2.69
8.09
271
5.5
锅炉排污
0.32
0.33
6.00
269
5.35
磨煤机烟道气
4.71
7.53
8.28
104
0.003
煤进料过滤器放空气
4.08
4.35
31.29
80
0.02
冷却的LLP蒸汽冷凝
0.33
0.38
0.41
40
0.30
排污B.L.的LP到
0.24
0.25
5.28
40
0.35
二、主要原料的工艺参数:
物流
流率
温度
压力
工艺设计
设备设计
最大
)
℃(
(MPag)
kg/s
kg/s
kg/s
收到基)1.煤(
24.78
26.76
29.44
20
环境
2.石灰石
2.60
2.79
HOLD
20
环境
3.真空皮带污泥机(用于循环)
0.42
1.11
1.11
环境
环境
氧气4.
18.43
18.95
20.27
25
4.52
5.LLPCO2
15.95
17.55
20.14
40
0.02
6.VHPN2
1.71
1.79
2.05
80
8.10
6.LPN2
2.57
2.57
5.14
40
0.43
8.MPBFW
32.23
33.70
39.15
170
7.50
9.HP工艺冷凝液
8.99
9.03
9.03
78
4.10
新鲜水供水10.
0.34
0.52
17.96
40
0.60
LP的蒸汽B.L.11.来自
0.96
1.10
1.10
159
0.50
碱12.(20%)
0.029
0.067
0.101
29
4.30
酸13.HCl(15%)
0.010
0.016
0.136
29
0.35
燃料气14.
2.16
3.16
6.32
10
0.39
MPSH用于开车的16.蒸汽
NNF
NNF
11.56
400
5.00
三、公用工程消耗
物流
流率
温度
压力
工艺设计
设备设计
最大
℃()
(MPag)
冷却水%wtAR
(1)8<10湿度含量,<2表面水份粉煤的湿度含量()
<26.025.5灰份,%wtMF
>50哈德格罗夫指数待定
煤颗粒规格,mm<13
给出的HHV值,MJ/kg,MF基2624.5-30.0
计算的HHV值,MJ/kg,MF基25.524.5-30.0%wt(SiO2+Fe2O3)/Al2O3%wtFe2O37.19
%wtCaO+MgO10.73
%wtNa2O<2.00.52
0.68%wtK2O<2.5
0%wtTiO2
513
5271.77
672>1.67
32
0.40
LPG流动点,℃
0.003
NNF1440
0.58<1500
10
0.90
仪表风%wtSiO2
0.25
0.2547.6
0.25
10
0.60
工厂风%wtAl2O3
0.03
0.0430.89
0.35
10
0.60
原材料、产品规格及物理化学特性介绍第六节一、煤的物化特性:
极限分析%wtMAF
89.39C
3.82H
5.05用于不同情况O()
<4.3S0.50
1.20N
<0.10.04Cl
主要气体的物化特性:
二、
名称
二氧化碳
一氧化碳
氧气
二氧化硫
硫化氢
氮气
氢气
化学式
CO2
CO
O2
SO2
H2S
N2
H2
摩尔重量
44
28
32
64
34.1
28.0
2.0
状态
气相
气相
气态
气态
气态
气态
气态
味觉探测ppm
-
-
-
>3-5
0.01-20
-
-
熔点℃
-79
(2)
-205
-218
-76
-86
-210
-259
沸点℃
-
-191
-183
-10
-60
-196
-253
燃点℃
-
<-191
-
-
<-60
-
-
自燃温度℃
-
605
-
-
260
-
585
℃下的气25
57.6
-
-
3.3
17.7
-
-
bar
相压力
COS
200
400
200
爆炸极限(%v在空气)
中
-CH4HCLNH3
12-7570<1180
-60<1180
-
4-4670<1170
-
4-76
MJ/t
LHV以为单位
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- 煤气化 培训教材