中煤龙化哈尔滨煤化工有限公司

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中煤龙化哈尔滨煤化工有限公司工艺技术手册化工公司技术部工艺科二零一二年四月目录1、各分厂技术介绍1.3净化分厂1.3.1一氧化碳变换生产装置概况1.3.1.1一氧化碳变换装置概况净化分厂一氧化碳变换装置分Ⅰ期、Ⅱ期两系列建设,其作用是降低21工号来的温度为180℃、压力为2.75Mpa的粗煤气中的一氧化碳,使净煤气中的一氧化碳含量小于35%,同时得到合成甲醇所需要的氢气。

该装置经过几次技术改造,现在处理粗煤气的能力达到两系列160000Nm3/h。

1.3.1.2一氧化碳变换工艺简介来自21工号的粗煤气温度为180℃,压力为2.75Mpa,分两股进入变换工段,总量为160000Nm3/h分别进入A、B两个系列。

粗煤气首先进入径流洗涤器(T2301)用酚水将粗煤气中夹带的粉尘和焦油除去,以保护其后的催化剂,洗涤水来源于32工号液态产品分离,洗涤后的含尘和焦油的煤气水送到21工号,洗涤后的粗煤气先在气液分离器的内部将所夹带的液滴分离掉,然后粗煤气进入旋风分离器依靠重力沉降的作用将煤气中剩余的杂质分离掉,旋风分离器由内置式三级E-II型高效旋风分离器及其下方的三个中间集液罐组成,为防止发生堵塞,在旋风分离器及三个集液罐内喷入酚水,分离后的杂质与酚水经液位调节共同排到32#。

随后粗煤气依次地进入第一换热器(E2301)和第二换热器(E2302)与来自主变换炉(R2302)的变换气进行换热,将粗煤气的温度提高到变换所需的温度260-270℃。

在第一换热器中,因粗煤气受热后会有聚合烃类产生,造成第一换热器管程的堵塞,同时还有焦油和煤气水生成,为此在第一换热器底部设有叶片式分离器,用来自32工号的酚水进行冲洗,冲洗后的酚水经LV-402送往21工号。

离开第二换热器的粗煤气进入预变炉(R2301)。

为使生产得以连续进行,每个系列设有两台并联的预变炉,在一台变换炉再生时另一台可以继续操作。

在生产甲醇时可以将经过预变炉后的粗煤气直接送往后续工段,而在生产城市煤气时则送入主变换炉(R2302)进行进一步的变换。

离开主变换炉的变换气依次进入第二(E2302)第一(E2301)换热器壳程与粗煤气换热。

降低温度后送往24工号冷却工段,第一换热器(E2301)设有一条副线(HIC-904)来调节进入预变炉的粗煤气温度。

1.3.1.3工艺流程简图1.3.1.4主要工艺参数1.3.1.5主要原材料消耗及规格1.3.1.6产品标准本工号产品主要是CO含量被降低的变换煤气,合成甲醇所用原材料煤气中的CO含量应小于35%。

1.3.1.7主要设备参数(1)径流洗涤器:数量:2台,高H:7144mm,内径d1000mm/1600mm,重量5880kg。

(2)液滴分离器:数量2台,容积0.87m3,d内800mm;H:2350m,重量1115kg。

(3)预变换炉:数量:4台,d内2600mm,H:10095mm,重量41297kg。

(4)主变换炉:数量:2台,d内2600mm,H:9623mm,重量49582kg。

(5)开工加热炉:数量:1台,D外3.216m,H:21.920m,传热面积75m2。

(6)三级旋风分离器:数量3台,规格:1600mm*5045mm.(7)中间灰斗:数量8台,规格:400mm*1377mm.1.3.1.8三废排放指标本工号废品主要有再生废气和硫化废气、冷凝液和废催化剂。

再生废气成分包括:空气、蒸汽、粉尘颗粒等,可就地放空。

硫化废气成分主要包括:H2S及少量CS2、SO2等。

必须送到火炬烧掉。

径流洗涤器及第一热交换器中的冷凝液排往21工号。

旋风分离器及其灰斗的冷凝液排往32工号。

废催化剂送回收单位。

1.3.2粗煤气冷却生产装置概况1.3.2.1粗煤气冷却装置概况净化分厂粗煤气冷却装置分Ⅰ期、Ⅱ期两系列建设,其作用是使23工号来的温度为250-290℃、压力为2.4-2.8Mpa的变换气温度降低到25-50℃,以满足25工号的要求。

该装置经过几次技术改造,现在处理变换气的能力达到两系列160000Nm3/h。

1.3.2.2粗煤气冷却工艺简介粗煤气冷却主要按以下四段进行:(1)酚水蒸发段用来自32工号液态产品分离工段的酚水喷煤气,使两者得到良好的混合,酚水迅速气化,使粗煤气温度由250-290℃。

(正常260℃)降到接近饱和的温度180-200℃。

(2)氨蒸发段这段冷却在工号26吸收制冷工段进行。

粗煤气温度由180-200℃降到85-160℃(3)软水冷却段:来自工号26的粗煤气在W01中由85-160℃降到75℃后,在W02被软水冷却到45℃,而软水在W02中由40℃升到49℃,在WO1中由49℃升到80℃然后送到界区。

(4)循环水冷却段粗煤气在W03、W04中由45℃降到25℃,循环水温度由28℃升到38℃送往循环水系统。

在冷却过程中,为了防止粗煤气中夹带的碳酸氢铵由于温度降低而析出造成的管路堵塞,在必要时向冷凝器内喷入酚水,防止结晶析出。

此外,随着冷却的进行,煤气中夹带的水蒸气、焦油、中油等也在软水预热器(1010,1020)的冷却器(1030)中冷凝下来,并分别收集在相应的冷凝罐(1040/B01、B02、B03)中。

然后送往32工号进行处理。

离开冷凝器(1030)的粗煤气经液滴分离器(1050)分离出夹带的冷凝液滴后送往25工号低温甲醇洗工段。

W03、W04使用一段时间后循环水中的水锈影响换热效果,所以要定期对W03进行反冲。

1.3.2.3工艺流程简图1.3.2.4主要工艺参数1.3.2.5主要原材料消耗及规格1.3.2.6产品标准本工号产品主要是23工号来的变换气,经本工号冷却后温度由250-290℃降低到25-50℃。

1.3.2.7主要设备参数1.3.2.8三废排放指标本工号废品主要有不合格的粗煤气和设备的排放液及冷凝液。

不合格的粗煤气必须经火炬气管道排到36工号处理。

设备的排放液及冷凝液都含有少量的酚及其它污染物,这些废液从围堰的地漏进入酚水管线,再流入21工号的酚雨水收集池。

1.3.3低温甲醇洗生产装置概况1.3.3.1低温甲醇洗装置概况净化分厂低温甲醇洗装置分Ⅰ期、Ⅱ期两系列建设,其作用是把21工号生产出来的粗煤气,经23工号一氧化碳变换、26工号氨吸收制冷、24工号冷却后的变换气净化为合格的甲醇合成气。

为WSA湿法制取硫酸装置提供合格的硫化氢原料气,向罐区输送两种副产品:贫煤气和轻油。

该装置经过几次技术改造,现在处理变换气的能力达到两系列160000Nm3/h,生产净煤气的能力达到两系列112000 Nm3/h。

1.3.3.2低温甲醇洗工艺简介(1)原料气冷却进装置的粗煤气,首先进入水洗塔K11洗涤粉尘、油等杂质,并将其中的氨洗至1ppm以下;32工号来的酚水经W01冷却后进入B05,然后经泵P01加压后一部分去24工号,另一部分去K11塔中部。

从外界来的锅炉给水经换热器W32用冷却水降温后进入K11塔上部,塔底液体部分去B05循环利用,部分排至32工号。

粗煤气经水洗塔初步洗涤后,被送到粗煤气冷却装置(W02--W05)。

温度由40°C间接冷却至-28°C。

在换热器W02中,粗煤气和冷的净煤气逆流接触,由40°C间接冷却到8°C,冷却过程中生成的冷凝液由水和轻油组成,由W02釜底排入分离器B03。

在换热器W02前后,向粗煤气流中喷入甲醇,防止在换热器W02和W03中结冰。

甲醇来自泵P14的甲醇物流,并通过一个节流阀送到喷射点。

在W03中,粗煤气和冷的闪蒸气逆流换热,由8°C冷却到5°C。

如果粗煤气进口温度低于30°C,此粗煤气温度有可能低于0°C以下。

为此,在W03之前又喷入一股甲醇。

在W02和W03中生成的和在B19中收集的冷凝液除了含有水和轻油之外,还有甲醇,这些冷凝液通过萃取精馏进行处理。

为此,这些冷凝液和来自后面冷却级W04和W05的冷凝液一起排到萃取装置的收集槽B08中。

在换热器W04中,粗煤气与通过泵P12由塔K08送出的冷甲醇逆流换热,由4°C冷却到-18°C。

在换热器W05中,粗煤气和冷的净煤气逆流换热,进一步从-18°C冷却到-28°C以下。

(2)H2S/CO2吸收在离开换热器W05之后,粗煤气进入多功能塔下部K02预洗段进行预洗;多功能塔预洗段装有十块浮阀塔盘,在塔盘上,粗煤气通过少量的冷洗涤甲醇逆流接触,除去残余的油以及高沸点硫化物,防止油等杂质进入K03/04。

煤气从预洗塔K02通过一个上升管塔盘进入多功能塔的脱硫塔K03。

该塔装有70块浮阀塔盘,在此粗煤气与来自K12塔的温度约为--57°C的不含硫甲醇接触,除去煤气中的硫化物成份。

经K03塔脱硫后的粗煤气通过上升管塔盘进入到CO2洗涤塔K04的下部,流经9块拉伸、接触式塔盘后,再通过一个上升管塔盘,流经20块拉伸接触式塔盘,在此塔内,大部分CO2从煤气中洗出。

约含有5%剩余CO2的粗煤气进入洗涤塔的最上一段,即装有12块浮阀塔盘的最终洗涤段。

在此,CO2达到了净煤气中要求的3%含量,并达到了对H2S和有机硫化物规定的小于1PPm纯度要求。

在洗涤塔K04内洗涤甲醇的组成和温度都变化很大。

为了达到对煤气的高净化度,最终洗涤段必须用来自热再生温度很低的无CO2和硫的甲醇。

为此甲醇先在NH3冷器W15和W16中被深冷到-50°C。

NH3液蒸发的温度为--38°C和--55°C。

洗涤用的甲醇主要是在最终洗涤段送入的。

各洗涤循环的所有甲醇都需流经CO2洗涤塔,以达到很高的CO2吸收能力。

甲醇吸收了CO2后,温度会升高,因此必须设置中间冷却器。

甲醇从K04塔中间塔釜抽走,用泵P10压送通过NH3冷却器W13和W14,甲醇温度大约降低8K。

(3)闪蒸再生和H2S富集含硫的甲醇利用压差从K03塔进入塔K05,并在K05塔的下部泄压至0.7Mpa。

然后甲醇利用压差进入K05中部。

K05中部的压力根据再吸收塔K08的压力进行调节。

在K05塔中气体解吸过程由于甲醇在填料层上的均匀分布而得到增强。

来自CO2洗涤段的甲醇分流在K05塔的上部闪蒸。

这部分气体与下部的气体混合在一起送到气体冷却器W28,在W28之后装有控制压力的调节装置。

由K05塔中部排出的甲醇由泵P16经换热器W23送到塔K08塔的提浓段。

在换热器W23中,甲醇的温度大约升高14K,以利于浓缩塔中的H2S的浓缩过程。

在CO2洗涤塔塔釜生成的-31.66°C的甲醇分成若干股物流。

经过流量调节,这些物流分别被送到预洗塔K02。

通过K05塔送到再吸收塔K08以及CO2解析塔K10。