煤气化合成气净化工序工艺流程.ppt

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1、空分培训教材一、工艺原理空气中的主要成分是氧20.93（v）%和氮78.13（v）%，它们分别以分子状态存在。氧是地球上一切有机生命体赖以生存的物质。它很容易与其他物质发生化学反应而生成氧化物，在氧化反应过程中会产生大量热量。因此，氧作为氧化剂和助燃剂在冶金、化工、能源、机械、国防工业等部门得到广泛应用。在我厂合成氨生产过程中，氧气用于煤粉的气化工序，以强化工艺过程，提高化肥产量。空气中的氧、氮等分子是均匀地相互掺混在一起的，要将它们分开是较困难的，目前主要有3种分离方法。1.1低温法要将空气液化，需将空气冷却到100K以下的温度，这种制

2、冷叫深度冷冻;而利用沸点差将液空分离的过程叫精馏过程.低温法实现空气分离是深冷与精馏的组合，是目前应用最为广泛的空气分离方法。低温法分离空气设备均由以下四大部分组成：空气压缩、膨胀制冷；空气中水份、CO2等杂质的去除；空气通过换热冷却、液化；空气精馏、分离；先将空气通过压缩、膨胀降温.直至空气液化，再利用氧、氮的气化温度(沸点)不同.沸点低的氮相对于氧要容易气化这个特性，在精馏塔内让温度较高的蒸气与温度较低的液体不断相互接触，液体中的氮较多地蒸发，气体中的氧较多地冷凝.使上升蒸气中的含氮量不断提高，下流液体中的含氧量不断增大，以此实现将空

3、气分离。低温精馏方法可以通过若干物理过程来达到，这些过程包括：空压机，其最基本的作用是使流体有能力沿工艺线路流动；采用物理吸附法，脱除掉所有可能在低温下固化的杂质；换热器：用以使空气降温和复热产品气体；产冷：为了开车启动期间的逐渐降温；补偿系统的冷损：空气与产品气之间的温差，产液体，装置的跑冷损失；脱除所有易与氧发生危险反应的有害杂质（如碳氢化合物）；低温分离工艺（精馏）；1.2吸附法它是让空气通过充填有某种多孔性物质---分子筛的吸附塔，利用分子筛对不同的分子具有选择性吸附的特点，有的分子筛对氮具有较强的吸附性能，让氧分子通过，因而可得

4、到纯度较高的氧气;有的分子筛(碳分子筛等)对氧具有较强的吸附性能，让氮分子通过，因而可得到纯度较高的氮气。1.3膜分离法它是利用一些有机聚合膜的渗透选择性，当空气通过薄膜(0.lμm)或中空纤维膜时，氧气穿过薄膜的速度约为氮的4-5倍，从而实现氧、氮的分离，这种方法装置简单，操作方便，启动快，投资少，规模也只宜中、小型。变换培训教材一、变换岗位的生产任务1.1、本工序的主要任务是使一氧化碳与水蒸气在高温下借助催化剂的作用转化成二氧化碳和氢气，既除去了对合成氨有害的一氧化碳气体，又为合成氨制取了原料气所需要的氢气，使总变换率大于95％。1.

5、2、回收反应热副产过热蒸汽S1，其中过热蒸汽产量为22.1t/h；副产饱和蒸汽S3和S4；预热脱盐水和热回收岗位的高压锅炉给水。1.3、输送变换冷凝液去06、07、08工序；1.4、气提冷凝液中的氨，防止铵盐在系统中累积，尾气送往火炬烧掉二、生产工艺简述2.1来自气化工序被蒸汽充分饱和的工艺气（6.26MPaG，243℃），经气液分离器分离掉夹带的液体后，经过预热，温度至290℃左右，然后进入第一变换炉（R0901），在炉内气体发生如下化学反应：CO+H2O≈CO2+H2+Q此反应为放热反应，采用高压耐硫钴钼催化剂。出第一变换炉（R090

6、1）的气体温度为463℃，一氧化碳降至6.18％左右，经换热降温至270℃左右，进入二段变换炉（R0902），继续与水蒸汽发生变换反应：CO+H2O≒CO2+H2+Q出第二变换炉的气体，CO含量降至1.5%，经过降温分离后送至低温甲醇洗脱硫脱碳。2.2产品及副产品规格１、产品：工艺气1）、生产30万吨合成氨/年时，变换气成份组成和数量如下：流量：155010Nm3/h温度：≤40℃压力：5.50MPaG主要组成：H2：54.0%CO2：43.40%CO：≤1.5%２）、生产20万吨甲醇/年时，变换气成份组成和数量如下：流量：98765.7

7、8Nm3/h温度：≤40℃压力：5.50MPaG主要组成：H2：46.17％CO2：33.80％CO：18.00％３）、生产精制煤气时，气体规格为水煤气流量：18000Nm3/h温度：≤40℃压力：5.53MPaG主要组成：H2：35.02％CO2：18.55％CO：45.6856％2、副产品1）、中压蒸汽S1：压力：4.0MPaG温度：425℃2）、低压蒸汽S3和S4：压力：0.35MPaG和1.0MPaG温度：饱和3、锅炉给水、冷热密封水：1）、高压锅炉给水（BW）：经过变换岗位的锅炉给水加热器E0904后：压力：5.2MPaG温度：

8、225℃2)、低压锅炉给水（BW）：压力：1.3MPaG温度：132℃3）、热密封水（SW）：压力：8.3MPaG温度：132℃4)、冷密封水（EW）：压力：8.3MPaG温度：40℃三、热回