气化

气化工艺流程讲义

主讲人：蔡建峰 授课时间：2012-11-15 2012-11-22 一．水煤浆气化简介

1） 煤炭资源在我国一次能源中占70%以上，煤化工具有广阔的前景，煤气化产生的CO+H2可用于生产合成氨、合成油、甲醇等。目前国外著名的煤气化有GE水煤浆气化（原德士古）、壳牌粉煤气化、鲁奇煤气化等。 2）

GE水煤浆气化技术特点

A、 水煤浆气化工艺要求原料水煤浆具有良好的稳定性、流动性、较低的灰熔点及泵易输送等；

B、 气化炉内结构简单，操作性能高、操作弹性大可靠性高。 C、 高温加压气化，气化效率高。气化炉能力与压力成正比，气化压力高反映速度快，反应物在气化炉内停留时间长，碳的转化率高。

D、 碳的转化率高，一般可达90%—93%，单位体积产气量大，有效气成分较高，产品其中CO+H2可以达80%左右。 3）

GE水煤浆气化工艺存在的不足

A、 受气化炉耐火砖操作条件和使用寿命的限制，气化温度不宜过高。一般控制在1400度左右；

B、 气化炉内耐火砖冲刷侵蚀严重，更换耐火砖费用较大； C、 烧嘴使用周期短 4）

本装置采用西北化工研究院完全自主知识产权的多元料浆加

压煤气化技术，以煤和含氧有机化合物和纯氧为原料，年产16万吨煤基合成油。煤浆制备系统配有两套、正常两套同时运行，并配有供煤、供水、水煤浆添加剂的溶解系统。气化采用激冷流程，气化压力为4.0MPa、气化炉温度约1350℃。系统配置3台气化炉、3台碳洗塔，正常生产时为两开一备，渣水处理系统闪蒸配有两套，黑水沉降过滤系统为一套。 二．水煤浆气化反应的原理

多元料浆加压气化炉是一个两相并流气化的炉型，氧气和煤浆通过三流式工艺烧嘴混合后喷入气化炉内，中心管走氧约占总氧量15—20%、内环隙走水煤浆、外环隙走氧气约占80—85%，在气化炉内水煤浆和氧气发生部分氧化反应产生粗水煤气，为了达到较高的转化率，采用部分氧化释放能量，维持气化炉在煤的灰熔点温度以上反应以满足液态排渣的需要，这个反应温度根据煤种不同一般在1320-1350℃。气化炉的操作压力在4.0MPa左右。气化炉内的反应的速度进行得非常迅速,水煤浆细颗粒在炉内停留时间仅5—6秒钟,反应生成的合成气中甲烷含量较少,一般仅为0.1％以下,碳的转化率较高。由于反应温度较高,不生成焦油、酚及高级烃等易凝聚的副产物，所以对环境的污染较小。

多元料浆加压煤气化炉属于气流式反应器，也称自热式反应器，在加压没有催化剂的条件下，水煤浆和氧气发生部分氧化反应，生成以CO和H2为有效成份的粗合成气：总体反应如下：

原料+氧化剂+温度缓和剂—→主要产品（CO、H2、CO2、H2O）+次

要成分（H2S、N2、CH4，含量小于2%）+微量组份（NH3、COS、HCN、细灰或渣，含量小于200ppm）。

整个部分氧化反应是一复杂的多种化学反应过程，反应大致可分三步进行：

第一步、裂解及挥发份的燃烧：当料浆和氧气喷入煤气化炉后，迅速的被加热到高温，水煤浆中的水分急速变为水蒸气，煤粉发生干馏及热裂解，释放出焦油，酚，甲醇，树脂，甲烷等挥发份，粉煤变为煤焦，由于这一区域氧气浓度高，在高温下挥发份迅速完全燃烧，同时放出大量热量，因此，粗煤气中不含有焦油，酚，高级烃等有机物。

第二步、燃烧及气化：煤焦在与氧气发生反应生成一氧化碳和二氧化碳放出大量热量的同时，又与水蒸气和二氧化碳发生反应生成氢气和一氧化碳，在气相中，氢气和一氧化碳又与残余的氧气发生燃烧反应，同时放出大量的热能。

第三步、气化反应。在反应物中几乎不含有氧气的情况下，煤、甲烷与水蒸气、二氧化碳发生气化反应，生成氢气和一氧化碳。其总体的反应式可写为：

CnHm +(n/2)O2—→nCO+(m/2)H2+Q

气化过程是一个复杂的过程，它所涉及的化学反应很多，化学反应过程随煤种、反应时间的不同而不同，因此，对于气化过程的动力学作出唯一明确的表述是很困难的，只能做一简要的叙述。 三．总工序工艺流程说明

（1）煤浆制备系统：（YT1100）

由煤贮运系统（YT1000）来的小于10mm的碎煤进入煤贮斗（V1101A/B）后， 经煤称量给料机（J1101A/B）称量送入磨机（H1101A/B)。 干基添加剂送至添加剂地下溶解槽(V1108)中溶解成一定浓度的水溶液， 由添加剂地下溶解槽泵(P1106)送至添加剂槽(V1103)中贮存。 并由添加剂计量泵(P1102A/B/C)送至磨机（H1101)中。添加剂槽贮存使用约1天的添加剂用量。在添加剂槽(V1103)底部设有蒸汽盘管,在冬季维持添加剂温度在20--30℃，以防止冻结。

合成油废水、灰水送入制浆水槽(V1112)，正常用原水来控制制浆水槽液位，用灰水不能维持制浆水槽(V1112)液位时，用原水补充。制浆水由制浆水泵(P1112A/B)加压经磨机给水阀FV1101A/B来控制水量送至磨机。煤、制浆水和添加剂一同送入磨机（H1101A/B）中磨制成有一定粒度分布浓度约59—63%合格的水煤浆。水煤浆经滚动筛（S1101A/B）滤去3mm以上的大颗粒后流至磨机出料槽(T1102A/B)，大颗粒溢流至小斗车中，水煤浆由磨机出料槽泵（P1101A/B）送至煤浆槽（V1106）。磨机出料槽(T1102A/B)和煤浆槽（V1106）均设有搅拌器(A1102A/B、A1106)，使煤浆始终处于均匀悬浮状态。 （2）水煤浆气化系统：（YT1200）

来自煤浆槽（V1106）浓度为59~63%的煤浆，由煤浆给料泵（P1103A/B/C）加压，投料前经煤浆循环阀(XV1203A/B/C)循环至煤浆槽（V1106）。投料后经煤浆切断阀(XV1201A/B/C XV1202A/B/C）送至工艺烧嘴（Z1202A/B/C）的内环隙。

空分装置纯度为99.6%的氧气经氧气管线，由FV1210控制氧气压力为6.4MPa，在准备投料前手动打开氧气阀（HV1201A/B/C），由氧气调节阀(FV1206A/B/C)控制氧气流量，经氧气放空阀(XV1206A/B/C)送至氧气消音器(Z1201)放空。投料后由氧气调节阀(FV1206A/B/C)控制氧气流量，经氧气上、下游切断阀(XV1207A/B/C、XV1208A/B/C)送入工艺烧嘴的外环隙。工艺烧嘴的中心管由FV1211A/B/C控制约15～20%的氧量。

水煤浆和氧气在工艺烧嘴(Z1202A/B/C)头部充分混合雾化后进入气化炉（F1201A/B/C）的燃烧室中，在约4.0MPa、1350℃条件下进行气化反应。生成以CO和H2为有效成份的粗合成气。粗合成气和熔融态灰渣一起向下，经过均匀分布激冷水的激冷环沿下降管进入激冷室的水浴中。大部分的熔渣经冷却固化后，落入激冷室底部，同时粗合成气激冷至露点，被水蒸气充分饱和后由下降管和导气管的环隙上升，出激冷室去碳涤塔(C1301A/B/C)。

激冷水经激冷水过滤器(V1204A～F)滤去可能堵塞激冷环的大颗粒，送入位于下降管上部的激冷环。激冷水呈螺旋状沿下降管壁流入激冷室。

激冷室底部黑水，经黑水排放阀（XV1212A/B/C）送入渣水处理系统，激冷室液位控制在60--65%。在开车期间，黑水经黑水开工管线排放阀（LV1201A/B/）排向真空闪蒸罐(V1305A/B)。

在气化炉预热期间，激冷室出口气体由开工抽引器(X1205A/B/C)排入大气。开工抽引器底部通入低压蒸汽，通过调节预热烧嘴风门和

抽引蒸汽量来控制气化炉的真空度，气化炉配备了预热烧嘴(Z1204A/B/C)。 （3）合成气洗涤系统

从激冷室出来饱和了水蒸汽的合成气进入文丘里洗涤器(X1301A/B/C)，与激冷水泵(P1301A/B/C)送出的黑水经由FV1306A//B/C调节水量与其混合，使粗合成气夹带的固体颗粒完全湿润，以便在碳洗塔(C1301A/B/C)内能快速除去。

水蒸汽和粗合成气的混合物进入碳洗塔(C1301A/B/C)，沿下降管进入塔底水浴。合成气向上穿过水层，大部分固体颗粒沉降到塔底部与合成气分离。上升的合成气沿下降管和导气管的环隙向上穿过四块固阀塔板，与冷凝液泵(P1314A/B)送来的冷凝液逆向接触，洗涤掉剩余的固体颗粒。合成气在碳洗塔顶部经过旋流板分流经折流板除沫器，除去夹带气体中的雾沫，然后由碳洗塔(C1301A/B/C)顶部排出经由切断阀HV1301A/B/C进入变换工序。

合成气水气比控制在1.35~1.4之间，满足变换工序的需要。含尘量小于1mg/NM3。在碳洗塔（C1301A/B/C）出口管线上设有在线分析仪，分析合成气中CH4、O2、CO、CO2、H2、H2S含量。

在开车期间，合成气经背压前阀XV1302A/B/C、由（PV1303—1A/B/C、PV1303—2A/B/C）排放至开工火炬来控制系统压力（PRCA1303A/B/C）在3.72MPa。火炬管线连续通入LN使火炬管线保持微正压。当碳洗塔（C1301A/B/C）出口合成气压力温度正常后，经压力平衡阀（HV1302A/B/C）使气化工序和变换工序的气体压力平衡，

缓慢打开合成气手动控制阀（HV1301A/B/C）向变换工序导合成气，导气完成后均压阀HV1302A/B/C关闭。

碳洗塔（C1301A/B/C）底部黑水经黑水排放阀（XV1301A/B/C）排入黑水管线经由减压阀（FV1325A/B/C/D）进入高温热水器（V1320A/B）处理。灰水槽（V1309）的灰水由高压灰水泵（P1308A/B/C）加压后进入碳涤塔（C1301A/B/C），由碳洗塔的液位控制阀（LV1301A/B/C）控制碳洗塔的液位（LICA1301）在60%。除氧器（V1302）的除氧水由除氧水泵（P1302A/B）加压后送入高压冷凝液罐（V1301）。高压冷凝液罐（V1301）的水经高压冷凝液泵（P1314）加压送入碳洗塔补水控制阀（FV1302A/B/C）控制塔板上补水流量，另外当高压冷凝液罐（V1301）的液位（LICA1307）高时，由碳洗塔塔板下补水阀（FV1303A/B/C）来降低高压冷凝液罐的液位（LICA1307）。当除氧器（V1302）液位（LICA1308）低时，由高压闪蒸分离罐（V1304）排水阀（LV1310）来补充，原水经（FV1323）调节水量经原水加压泵P1311—E1303A/B加热后送往（V1302）控制液位，用低压蒸气调节阀（TV1304）控制（V1302）的温度，从碳洗塔（C1301A/B/C）中下部抽取的灰水，由激冷水泵（P1301A/B/C）加压作为激冷水和文丘里洗涤器X1301A/B/C的洗涤水。 （4）烧嘴冷却水系统

工艺烧嘴（Z1202A/B/C）在1350℃的高温下工作，为了保护烧嘴，在烧嘴上设置了冷却水盘管和头部水夹套，防止高温损坏烧嘴。脱盐水（DW）经烧嘴冷却水槽（V1201）的液位调节阀（LV1221）控制烧嘴

冷却水槽的液位（LICA1221）为90%，烧嘴冷却水槽的水经烧嘴冷却水泵（P1201A/B）加压后，送至烧嘴冷却水冷却器（E1201）用循环水冷却后，经烧嘴冷却水进口切断阀（XV1213A/B/C）送入烧嘴冷却水盘管，出烧嘴冷却水盘管的冷却水经出口切断阀（XV1214A/B/C）进入烧嘴冷却水分离罐（V1202A/B/C）分离掉气体后靠重力流入烧嘴冷却水槽（V1201）。烧嘴冷却水分离罐（V1202A/B/C）通入低压氮气（LN），作为CO分析的载气，由放空管排入大气。在放空管上安装CO监测器（AIA1220A/B/C），通过监测CO含量来判断烧嘴是否被烧穿，正常CO含量为0ppm。

烧嘴冷却水系统设置了一套单独的联锁系统，在判断烧嘴头部水夹套和冷却水盘管泄漏的情况下，气化炉立即停车，以保护工艺烧嘴（Z1202A/B/C）不受损坏。烧嘴冷却水泵（P1201A/B）设置了自启动功能，当出口压力低（PIA1221）则备用泵自启动。如果备用泵启动后仍不能满足要求，事故冷却水槽（V1203）的事故阀（XV1220）打开向烧嘴提供烧嘴冷却水，并立即作停车处理。 （5）锁斗系统

激冷室底部的渣和水，经由锁斗安全阀（KV1202A/B/C）在收渣阶段经锁斗收渣阀（KV1201A/B/C）、进入锁斗（V1208A/B/C）。锁斗安全阀处于常开状态，仅当由激冷室液位低低5%（LI1201/02/03A/B/C）引起的气化炉停车，锁斗安全阀（KV1202A/B/C）才关闭。锁斗循环泵（P1202A~F）从锁斗顶部抽取相对洁净的水送回激冷室底部，将激冷室底部渣冲入锁斗。

锁斗循环分为泄压、清洗、排渣、充压、收渣五个阶段，由锁斗程序自动控制。循环时间一般为30分钟，可以根据煤质情况设定循环时间。锁斗程序启动后，锁斗泄压阀（KV1205A/B/C）打开，开始泄压，锁斗内压力泄至锁斗冲洗水罐（V1207A/B/C）。泄压后，泄压管线清洗阀（KV1206A/B/C）打开清洗泄压管线，清洗时间到后，清洗阀（KV1206A/B/C）关闭。锁斗排渣阀（KV1203A/B/C）和锁斗冲洗水阀（KV1204A/B/C）打开，将(V1208A/B/C)内的渣水排出到渣池（V1209），排净结束后，关闭（KV1203，KV1204）。

锁斗充压阀（XV1207A/B/C）打开，用高压灰水泵（P1308A/B）来的灰水开始充压，当激冷室与锁斗压差（PDI1225A/B/C）低于0.17MPa锁斗收渣阀（KV1201A/B/C）打开，锁斗充压阀（KV1207A/B/C）关闭。锁斗循环泵进口阀（KV1208A/B/C）打开，循环阀（KV1209A/B/C）关闭，锁斗开始收渣，收渣计时器开始计时。当收渣时间到锁斗循环泵循环阀（KV1209A/B/C）打开，进口阀（XV1208A/B/C）关闭，锁斗循环泵（P1202A~F）自循环。锁斗收渣阀（KV1201A/B/C）关闭，泄压阀（KV1205A/B/C）打开，锁斗重新进入泄压步骤。如此循环。

从灰水槽（V1309）来的灰水，由低压灰水泵（P1307A/B）加压后经锁斗冲洗水冷却器（E1202A/B/C）冷却后，用流量调节阀（FV1217A/B/C）送入锁斗冲洗水罐（V1207A/B/C）作为锁斗排渣时的冲洗水。锁斗排出的渣水排入渣池（V1209A/B/C）。粗渣由捞渣机（M1201A/B/C）捞出装车送出气化界区，黑水由渣池泵（P1203A～F）送入真空闪蒸罐（V1305A/B）。

（6）渣水处理系统 （YT1300）

气化炉和碳洗塔的高压黑水中溶解有大量的酸性气体，当黑水经过高压闪蒸角阀时，由于阀前后压力突然减低，各组分在气相中分压迅速降低，在一定的温度下黑水大量的气化，溶解在水中的酸性气体逸出水面，汽液两相在分离罐中分开，增浓的黑水在进入真空闪蒸罐，黑水中大量的酸性气体在负压状态下逸出水面进入气相，同时黑水的到了进一步的提浓。

来自气化炉激冷室（F1201A/B/C）的黑水经减压阀（LV1324A～D）减压后进入气化高温热水器（V1303），碳洗塔（C1301A/B/C）的黑水经减压阀（FV1325A～D）减压后进入高温热水器（V1320），由高压闪蒸压力调节阀（PV1308A/B）控制高压闪蒸系统压力在0.49MPa。黑水经闪蒸后，一部分水被闪蒸为蒸汽，少量溶解在黑水中的合成气解析出来，同时黑水被浓缩，温度降低。从高压闪蒸分离罐（V1304A/B）顶部出来的闪蒸不凝气送至火炬，从高压闪蒸分离罐（V1304A/B）底部排出冷凝液经液位调节阀（LV1310）进入除氧水槽（V1302）循环使用。

气化高温热水器（V1303A/B）底部出来的黑水经液位调节阀（LV1309A/B）减压后，进入真空闪蒸罐（V1305A），高温热水器（V1320A/B）底部出来的黑水经液位调节阀（LV1326A/B）减压后进入真空闪蒸罐（V1305B）在–0.05MPa下进一步闪蒸，浓缩的黑水经沉降槽给料泵（P1304A/B/C/D）送入沉降槽（V1308）。真空闪蒸罐（V1305A/B）顶部出来的闪蒸汽经空冷器（E1305A/B）冷凝后的液体进入真空闪蒸

分离罐（V1306A/B），冷凝液经液位调节阀（LV1313A/B）进入灰水槽（V1309）循环使用，顶部出来的闪蒸汽用水环式真空泵（P1305A/B/C）抽取保持真空度后排入大气。真空泵（P1305A/B/C）的密封水由循环上水提供。

为了加速在沉降槽（V1308）中的沉降速度，在进入沉降槽（V1308）增浓黑水的管道处Y1301静态混合器加入絮凝剂。絮凝剂加脱盐水（DW）在絮凝剂槽（V1314）中溶解混合，由絮凝剂泵（P1315A/B）送入静态混合器（Y1301）和黑水充分混合后进入沉降槽（V1308）。沉降槽（V1308）沉降下来的细渣由耙料机（A1303）推入底部出口。细渣及水经沉降槽底流泵（P1306A/B）送往细渣真空带式过滤机（H1301A/B），滤饼装车送出气化界区。过滤后的洁净水自流至过滤池（V1310），过滤池（V1310）中的水由过滤池泵（P1310）加压送往沉降槽（V1308），沉降槽（V1308）顶部溢流水经重力自流入灰水槽进行循环利用。

液态分散剂贮存在分散剂槽（V1315）中，由分散剂泵（P1316A/B）加压并调节适当流量加入灰水槽V1309出口管道上的高、低压灰水泵进口，防止管道及设备结垢。

四．气化工艺主要的水循环建立及开车流程 （1）烘炉预热

1）建立预热水循环路线：

V1308→V1309→P1307→V1209→P1204→F1201→V1205→V1209

新鲜水（补充用水）

（2）锁斗循环系统的启动

本步骤在气化炉投料前进行。

1）锁斗冲洗水罐V1207充水，液位90%。 充水路线：V1309→P1307→E1202→FV1217→V1207 2）锁斗V1208充水

充水路线：V1207→KV1204→V1208→KV1205→V1207

中控确认收渣阀KV1201关后，按下锁斗充水按钮打开锁斗冲洗阀KV1204和锁斗泄压阀KV1205，向锁斗V1208充水，充满水后两阀关闭。（注：锁斗必须排气）

3）确认锁斗系统阀位：

锁斗安全阀KV1202 开 锁斗收渣阀KV1201 关 锁斗排渣阀KV1203 关 锁斗冲洗阀KV1204 关 锁斗泄压阀KV1205 关 泄压清洗阀KV1206 关 锁斗充压阀KV1207 关 锁斗循环泵进口阀KV1208 关 锁斗循环泵循环阀KV1209 开 4）启动锁斗循环泵P1202

① 打开锁斗循环泵P1202到激冷室底部分布管线的两个手动阀。

② 中控手动打开锁斗收渣阀KV1201及锁斗循环泵进口阀KV1208

进行管线排气。

③ 按单体操作规程启动锁斗循环泵P1202，确认锁斗循环水量FIA1216正常，关闭循环阀KV1209，锁斗保持在手动收渣状态。

5）启动锁斗程序

气化炉投料后压力升到0.5MPa以上进行此步。 ① 打开锁斗充压阀KV1207后手动阀。

② 确认锁斗系统在初始条件下，将运行模式RUN MODE设置在“ON”。

③ 将程序模式SEQUENCE MODE设置在“ON”，启动锁斗程序。 （3）建立气化炉系统水循环

气化炉投料前1小时，开始建立灰水到碳洗塔的路线。 1）建立高压灰水到碳洗塔的路线

路线：V1309→P1308→E1302→LV1301→C1301 2）建立激冷水到气化炉的路线

路线：C1301→P1301→FV1308→V1204→F1201→V1205 X1301← FV1306 3）建立激冷水排放路线

建立的系统水循环路如下：

V1309→P1308→E1302→C1301→P1301→V1204→F1201→V1205→V1209→P1203

V1308

V1305 LV1230

打开开工管线黑水至真空闪蒸罐前球阀。

注：在建立气化炉水循环过程中，将P1301、P1308做开车试验，

确认完好。若V1205和开工管线仍不能满足排放要求，可用锁斗循环泵入口导淋排放。

（4）高压冷凝液泵P1314向碳洗塔C1301做供水准备

1）建立除氧槽V1302液位，启动原水增压泵P1311，调节阀FV1323，使原水进入槽内，控制除氧槽液位LIA1308在60%，稳定后投自动。

2）打开低压蒸汽调节阀TV1304向除氧槽V1302加入低压蒸汽，控制除氧槽压力表PIC1305达0.2MPa后投自动。 3）按单体操作规程启动除氧水泵P1302，建立泵槽循环。 4）确认除氧水泵P1302去高压冷凝液罐V1301调节阀FV1322前后手动阀开，导淋关闭。

5）打开高压冷凝液泵P1314去碳洗塔C1301手动阀，做好供水准备。

（5）建立工艺烧嘴冷却水循环

1）建立烧嘴冷却水循环

路线：DW→LV1221→V1201→P1201→E1201→V1203 V1202 Z1202 X1220 2）事故烧嘴冷却水槽V1203注水

① 打开去事故烧嘴冷却水罐阀，向事故烧嘴冷却水槽V1203注水。

② 打开事故烧嘴冷却水槽V1203安全阀PSV1203的排气阀旁路，直到水从排气阀溢出，关闭注水阀和排气阀旁路，并打开事故烧嘴冷却水槽V1203低压氮气阀PV1222前手动阀，中控室

调节PV1222压力为0.42mpa投自动。

（6）启动闪蒸系统

在黑水进入高压闪蒸罐V1303，V1320之前启动闪蒸系统。 1）黑水接收准备

①打开高压闪蒸罐V1303、V1320进出口手动阀。

2打开气化炉激冷室黑水排放手动阀及XV1212，碳洗塔黑水排放○

管线上的手动阀及XV1301，流量调节阀LV1324和FV1325的前后手动阀，准备黑水进入高压闪蒸罐V1303，V1320。 3打开高压闪蒸罐V1303底部球阀及液位调节阀LV1309的前手动○

阀。V1320底部球阀及液位调节阀LV1326的前手动阀。 2）高压闪蒸系统的置换：

路线：LN→V1303→E1302→E1303→E1307→V1304→PV1308→火炬 路线：：LN→V1320→E1302→E1303→E1307→V1304→PV1308→火炬

① 中控关闭压力调节阀PV1308，现场打开灰水换热器E1302闪蒸汽进出口阀及旁路阀，确认PV1308前后手动阀开。 ② 低压氮气去高压闪蒸罐V1303，V1320盲板倒为“通”，打开高压闪蒸罐V1303，V1320底部低压氮气两道截止阀，充压后，打开压力调节阀PV1308放空泄压，在短时间内反复充压和泄压来置换高压闪蒸系统，取样分析O2＜0.5%为合格。关灰水换热器E1302旁路阀。 3）真空闪蒸系统的置换及启动 ① 启动真空闪蒸罐顶冷凝器E1305；

② 打开真空闪蒸罐V1305脱盐水冲洗液位计进水阀，建立V1305

液位，当液位LICA1312达20%，关脱盐水阀。 ③ 真空闪蒸系统置换：

路线：V1303、V1320→LV1309，LV1326→V1305→E1305→V1306→真空泵P1305

前导淋放空

打开高压闪蒸罐V1303，V1320至真空闪蒸罐V1305管线上的所有球阀，中控打开LV1309，LV1326对真空闪蒸系统反复充压、卸压置换，取样分析O2＜0.5%为合格。关高压闪蒸罐V1303液位调节阀LV1324的旁路阀，V1320高压闪蒸罐液位调节阀FV1325的旁路阀。关进高压闪蒸罐V1303，V1320低压氮气双道截止阀，打开阀间导淋，倒盲板为“盲”。

④ 按单体操作规程启动真空泵P1305，用PV1315控制PIA1315压力为﹣0.05MPa。 （7）建立煤浆循环

1）中控按下初始化按钮，确认阀门动作正确无误。

2）通知现场做好煤浆给料泵P1103开车准备，并确认煤浆给料泵P1103已做好水压试验。

3）确认煤浆循环阀XV1203开、煤浆切断阀XV1201 XV1202关闭后，按单体操作规程启动煤浆给料泵P1103，建立煤浆循环。 4）中控通过调节煤浆给料泵转速SICA1103使煤浆流量FIA1202/04为 27.4 m3/h。（气化投料负荷） （8）气化系统氮气置换

1） 打开去开工火炬管线及常明火炬管线的低压氮气阀，氮气送

入火炬，并分别在开工火炬及长明火炬下分析合格：O2＜0.5%。打开开工火炬水封罐的进水阀，关闭水封罐排污阀，使水封罐水保持溢流。确认火炬排气管已通氮气，确认气化系统置换合格，在准备投料前，按火炬单体操作规程点燃开工火炬常明灯，确认火炬常明灯燃烧正常。

2）打开背压阀PV1303-1/2后手动阀，中控手动打开背压前阀

XV1302和背压阀PV1303-1/2。

3）将中压氮气置换氧气管线的盲板倒“通”，并打开入氧气管线

氮气手动阀，对氧气管线及燃烧室进行置换。

4）将中压氮气置换激冷室的两道球阀间泄压阀关闭，将盲板倒

“通”，并打开这两道球阀，用前截止阀调节中压氮气流量对激冷室进行置换。

5）将中压氮气置换碳洗塔盲板倒“通”，现场打开盲板后手动阀，

用流量前手动阀调节中压氮气流量对洗涤塔进行置换。 6）10分钟后碳洗塔出口取样分析，氧含量＜0.5%为合格，关氧

气管线、激冷室、碳洗塔氮气置换阀，盲板倒“盲”。 7）打开气化炉取压管高压氮气手动阀，控制氮气流量FG1211为

2Nm3/h。确保小股氮气经取压口连续吹入气化炉内。 注意：气化系统氮气置换合格后，关闭PV1303-1/2以免火炬

管线氮气置换时氧气返回碳洗塔。火炬管线置换合格后再打开PV1303。

（9）激冷室建立液位

1）关闭气化炉溢流水罐V1205前手动阀，盲板倒为“盲”。 2）中控手动关闭去文丘里洗涤器X1301流量调节阀FV1306，调整激冷水流量FICA1308＞160m3/h。

3）中控调节激冷室开工液位控制阀LV1201控制激冷室液位LRCA1201/02/03约60%，并投自动。

4）若激冷室液位还不能维持在正常液位，可以用锁斗间歇排放到渣池V1209。

（10）投料前现场检查项目

合成气控制阀HV1301、HV1302 关合成气控制阀HV1301、HV1302后手动闸阀 开 背压阀PV1303.1-2 开 背压前阀XV1302 开 背压阀PV1303.1-2后手动阀 开 烟道气管线手动闸阀 关 氧气管线充氮阀手动阀 关 氧气管线炉头阀 开 煤浆管线炉头阀 开 煤浆循环阀XV1203 开 煤浆切断阀XV1201 关

煤浆切断阀XV1202 关 氧气上游切断阀XV1207 关 氧气下游切断阀XV1208 关 氧气放空阀XV1206 开 氧气放空阀XV1206 后手动阀

开

高压氮密封阀XV1209及前手动阀 开

氧气管线高压氮气吹扫阀XV1210前手动阀 开 XV1211前手动阀 开

开 煤浆管线高压氮气吹扫阀XV1204前手动阀

氧气管线中压氮气MN置换阀 关 激冷室中压氮气MN置换阀 关 碳洗塔中压氮气MN置换阀 关

稍开 去开工火炬低压氮气LN阀 稍开 取压管线高压氮气手动阀门 确认 盲板

（11）接收氧气

1）在气化炉启动之前，进行氧气管道预充压

中控打开氮气主切断阀XV1205，现场手动打开高压氮气去HV-1201后的手阀第一道阀然后再开第二道手动阀，用第二道手动阀控制压力使氧气管道充压约＞6.0 MPa关闭两道高压氮气手阀，充压完成。注意：要将两道手动高压氮气阀严密关闭，防止高压氮气泄漏进入氧气管线。 2）氧气总管接收

○1 确认空分操作正常，氧气纯度＞99.6%，联系调度通知空分缓

慢送出氧气。控制室缓慢打开氧气放空阀FV1210阀门开度为30%。用空分氧气置换氧气总管里的空气，在此项的操作过程中，现场人员应远离该阀以确保安全。

2 控制氧气升压速率为0.1MPa/min，当氧气压力PICA1208 升○

至6.0~6.4MPa时，联系调度通知空分，氧气由空分放空后，关闭氧气总管放空阀FV1210，视情况FV1210投自动控制。

3）氧气支管单系列接收 1 通知调度准备接收氧气。 ○

2 中控手动缓慢打开氧气开关阀HV1201。（此时氧气支管氮气○

压力为＞ 6.0 MPa）

3 确认氧气放空阀XV1206打开，全开XV1206后手动阀，通知○

现场人员撤离，中控缓慢打开氧气调节阀FV1206接收氧气，视氧气压力接收氧气流量FIA1206/07/08为 12500 Nm3/h，XV1206放空。

此时氧气路线为：

空分→FT1210→HV1201→FV1206→XV1206→Z1201→大气

4 中控手动打开中心氧气调节阀FV1211，开度设定为20%，待○

投料后再调整中心氧气调节阀FV1211开度，控制中心氧流量。 （12）投料前中控检查项目

煤浆流量SICA-P1103、FIA1202、 FIA1204 27.4m3/h 氧气流量FIA1206、FIA1207、FIA1208 12500Nm3/h 氧气压力PIC1208 6.0~6.4MPa 激冷室液位LI1201、LI1202、LI1203 60% 碳洗塔液位LI1303、LI1302 60% 激冷水流量FICA1308 200m3/h 背压阀PV1303.1-2及前阀XV1302 全开（手动） 煤浆循环阀XV1203阀位 100% 煤浆上游切断阀XV1201阀位 0% 煤浆下游切断阀XV1202阀位

0%

氧气上游切断阀XV1207阀位 0% 氧气下游切断阀XV1208阀位 0% 氧气放空阀XV1206阀位 100%

冷凝液流量控制阀FV1302、FV1214 全关 中心氧流量调节阀FV1211阀位 20% 氧气手动阀遥控HV1201阀位 100%

（13）气化炉投料

1）确认气化炉炉温在1000℃以上，确认火炬正常。（常明灯已点燃）

2）确认气化炉安全联锁投用。 3）确认煤浆氧气入炉后，中控人员应通过下列现象判断投料是否成功。

1 气化炉温度上升。（炉温先降后升） ○

2 气化炉压力突增。 ○

3 激泠室液位降低。 ○

4 开工火炬燃烧正常。 ○

（14）气化炉升压

升压路线F1201→X1301→C1301→PV1303-1/2→开工火炬

1）手动逐渐关小背压阀PV1303-1/2，控制升压速率0.1MPa/min，当系统压力PRCA1303达3.7MPa后，投自动。

2）当系统压力PRCA1303达1MPa时，打开碳洗塔黑水XV1301切断阀排放，流量控制阀FV1325，设定黑水排放流量FICA1305为21m3/h投自动。

3）确认锁斗在初始状态下，启动锁斗程序。 4）气化炉压力升至1.0MPa时：

调节去文丘里洗涤器的流量控制阀FV1306；随着负荷的提高

调节流量，（单台半负荷，满负荷121m3/h）

打开并调节去碳洗塔塔板上流量控制阀FV1302；36m3/h 打开并调节去气化炉合成气喷淋流量控制阀FV1214；38m3/h （视情况启用）调至正常后投自动。 5）黑水的切换

○1切换：当气化炉压力＞1.0MPa时，中控手动打开碳洗塔XV1301切断阀，用液位调节阀LV1324、及碳洗塔液位调节阀FV1325，并逐渐关小气化炉黑水开工排放管线液位调节阀LV1201，直至全关，现场关闭手动阀，黑水进入高压闪蒸罐V1303、高压闪蒸罐V1320。切水完成后，按单体操作规程启动冲洗水泵P1105，冲洗气化炉开工排水管线，经LV1201进入真空闪蒸罐V1305。

○2控制液位：当高压闪蒸罐液位LICA1309达50%时，LICA1309投自动

当高压闪蒸罐液位LICA1326达50%时，LICA1326投自动。 当高压闪蒸分离罐液位LICA1310达50%时，LICA1310投自动。

当真空闪蒸罐液位LICA1312达50%时，LICA1312投自动。 当真空闪蒸分离罐液位LICA1313达50%时，LICA1313投自动。

6）在气化炉压力升至1.5MPa、2.5MPa、3.5MPa时，通知现场分别检查系统的气密性。

7）充分调节系统水平衡，维持气化炉、碳洗塔液位在正常液

位。

8）通知仪表，启动在线分析仪。

9）高压冷凝液泵P1314、高压灰水泵P1308的备用泵投自启

动。

（15）气化导气

1）当气化炉压力PI1213达4.0MPa，碳洗塔出口温度TI1301＞200℃时，且取样分析合成气合格后，中控按下合成气手动调节阀控制按钮，打开合成气导气小阀HV1302，向变换工序均压导气，待合成气控制阀HV1301前后压力平衡后，中控缓慢打开合成气控制阀HV1301，同时缓慢关小背压阀PV1303-1.2及前阀XV1302直至全关，向变换工序送气，视情况调节HV1301开度，关闭合成气导气均压阀HV1302。

2）确认系统稳定后，中控视情况将氧煤比自动控制系统投入运行。

3）通过负荷调节系统，按照1%/min速率，逐渐将负荷提高到设定值。

增加负荷时，中控应密切注意炉温、系统压力、激冷室和碳洗塔液位变化情况。同时调整水系统与负荷相匹配，以维持工况稳定。

4）通过调整氧煤比FRCA1206控制炉温在1350±50℃。 5）当变换工序有高温冷凝液时，现场打开高温冷凝液入V1301

高压冷凝罐手动阀，接收高温变换冷凝液，将碳洗塔塔板下补水阀FIC1303与V1301高压冷凝罐液位LIC1307投串级。

培训测试题：

1） 气化炉投料后怎么判断投料成功？写出3-4条。

2） 在烧嘴冷却水系统中有哪些联锁控制，为什么要设置这些联

锁？

3） 描述水煤浆气化工艺闪蒸原理？为什么在气化炉压力小于1MP

时气化炉黑水通过LV1201至真空闪蒸罐而不通过角阀至高温热水器去？

4） 为什么在制浆时加入添加剂？煤浆的浓度对气化效率有何影

响？

5） 简述闪蒸原理？

净化工艺流程简述

主讲人：左尚红 授课时间：2012-10-18 2012-10-25 我公司的净化包括四个主要流程 1变换 2净化 3硫回收4氨制冷，变换自气化送来的水煤气中的一氧化碳与水蒸气在变换催化剂的作用下，发生变换反应，转化成氢气和二氧化碳，变换单元的主要任务就是将一氧化碳部分转化为氢气，以满足合成油单元要求氢碳比在1.3～1.8之间，由于粗合成气中的H2/CO比较低，为有效控制出变换合成气H2/CO比在1.3～1.8之间，因此变换单元采用成熟的部分变换工艺，并副产0.5MPa饱和蒸汽。这部分主要就是1400单元。净化就是1500单元，主要是脱出从变换来的煤气中的CO H2S 等等后工序不需要的杂质气体，主要是去除CO H2S。1600单元的作用是把净化单元脱出的H2S进行回收，减少环境的污染。1700单元的作用是提供1500单元制冷用的液氨，并对1500单元的气氨进行回收。下面对各个单元进行叙述。 工艺流程说明 一1400单元流程说明

来自气化单元的粗合成气341419.4kg/h（214℃，3.7MpaG）首先进入变换气液分离器（V-1401）分离冷凝液，然后经过变换气入口加热器（E-1401）被变换炉出口气加热至270℃，再进入预变换炉（R-1401A/B），除去粗合成气带入系统的碳灰，约1/3粗合成气进入变换炉，（CO变换反应如下：CO+H2O→CO2+H2 ΔH=-41.4KJ）CO由18.3V%降至3.4V%，H2含量由14.9V%升至29.8V%，出炉变换气（417℃）与未进变换炉的粗合成气混合，用调节阀控制，使混合后的变换工艺

气CO/H2比控制在1.3~1.8范围内，进入变换气入口加热器（E-1401），温度由417℃降至315℃，然后进入净化气加热器（E-1404）加热由酸性气体脱除单元过来的净化工艺气，变换气温度降至259℃。降温后的变换气进入低压废热锅炉产0.5MpaG低压饱和蒸汽约83t/h,变换气温度降至190℃，再进入变换气第二分离器（V-1402），脱除工艺冷凝液后，给氨吸收制冷单元和酸性气体脱除单元的再沸器提供热源,冷凝液去气化单元高压冷凝液罐V1301。返回后的变换气（170℃，3.6MpaG）首先进入净化气预热器加热来自酸性气体脱除单元过来的净化气，温度降至约165℃，然后进入变换气第三分离器（V-1403）脱除工艺冷凝液后，再进入锅炉给水加热器（E-1407），锅炉给水温度由39℃加热至112℃，变换气温度降至约73.8℃。降温后的变换气进入第四分离器（V-1404），脱除工艺冷凝液后，进入变换气水冷器（E1408），变换气温度降至约40℃，再进入变换气第五分离器（V-1405），脱除工艺冷凝液的变换工艺气进入酸性气体脱除单元。

来自酸性气体脱除单元的净化工艺气（32℃，3.5MpaG）先后进入净化气预热器（E-1406）和净化气加热器（E-1404），温度加热至230℃，达到ZnO脱硫剂的活性温度，进入ZnO脱硫槽，保证净化工艺气总硫达到＜0.1ppm，最后净化后的工艺气去油品合成单元作为合成原料气。

从变换气第三、四、五分离器（V1403、V1404、V1405）来的工艺冷凝液（82.7℃，3.47MPa）和从酸性气体脱除单元甲醇/水分馏塔（C-1506）来的工艺废水约46t/h减压到 0.15MPA进入氨汽提塔（C1401），通过加入低压蒸汽使氨和不凝气从氨汽提塔顶部分馏出进入蒸氨汽提塔冷凝器（E1409），经循环水冷却，其中分离出的不凝气减压后送火炬，冷凝下来的废水（40℃，0.15MPa）由工艺冷凝液废水泵（P1402A/B）排去污水处理；氨汽提塔除去氨和不凝气的工艺冷凝液（126.2℃，0.15MPa）由工艺冷凝液泵（P1401A/B）送去去气化单元脱氧水槽V-1302。

由各单元收集来的蒸汽冷凝液（4.5T/H，104℃，常压）进入蒸汽冷凝液罐（V1406），其蒸汽在上部的冷凝器经循环水冷却冷凝液变成液体后由冷凝液罐收集，当冷凝液液位超过一定高度后，根据流量

调节阀调节由蒸汽冷凝液泵（P1403A/B/C）送去脱盐水系统。

二1500净化单元流程说明

来自变换单元的变换气（流量：178060Nm3/h；温度：40℃；压力3.5MpaA；组成：（mol%）H2：41.38；CO：29.50；CO2：28.36；H2S：0.034），经过原料气/净化气换热E1501和净化气换热，经原料气深冷气E1502，用4℃等级的液氨蒸发冷却，将原料气冷却至约10℃左右。

然后原料气进入氨洗涤塔C1508，采用锅炉给水洗涤原料气。给水来自界区外，首先通过锅炉给水冷却器E1504把锅炉给水冷却至常温，再进入氨洗涤塔C1508塔顶。原料气经过洗涤后降低NH3和NCH含量。洗涤水排出界区外。

原料气出氨洗涤塔C1508塔顶与循环气混和后，喷入一股由P-1501来小流量甲醇液体防止低温下水结冰。

最后，原料气在挠管式换热器，即原料气终冷换热器（E-1503）中和冷净化气、冷CO2产品气和循环气换热进一步冷却，在水分离器V1509中将冷凝下来的水、甲醇混合物分离，分离后的气体（T ：-21.0℃，P： 3.43MPa）进入H2S吸收塔（C-1501）底部预洗段，液体去甲醇/水分馏塔C1506 。 H2S/CO2吸收

H2S吸收塔（C-1501）分两段，预洗段和上部主洗段。原料气进入H2S吸收塔（C-1501）下部预洗段，在此微量的组分如NH3和HCN等被一股来自H2S吸收塔进料冷却器（E-1505）的小流量-50℃过冷富甲醇液洗涤。

预洗甲醇通过液位阀LV-1508控制离开H2S吸收塔（C-1501）塔底，进入预洗甲醇闪蒸加热器（E-1517）换热后温度升至10℃，在预洗闪蒸罐（V-1502）闪蒸再生。

经过预洗的气体通过升气管进入H2S吸收塔（C-1501）上部主洗段。来自CO2吸收塔（C-1502）塔底的CO2饱和甲醇在H2S吸收塔

（C-1501）主洗段洗涤H2S和COS。来自CO2吸收塔（C-1502）塔底的部分富CO2甲醇溶液经过H2S吸收塔进料冷却器（E-1505）换热至-50℃，通过正比于原料气流量的流量比例控制加入至H2S吸收塔C-1501的顶部。富H2S甲醇溶液通过液位阀LV-1508控制离开H2S吸收塔（C-1501）主洗段集液槽，送至中压闪蒸塔（C-1503）闪蒸再生。总硫含量低于10PPm脱硫气体离开H2S吸收塔（C-1501）塔顶进入CO2吸收塔（C-1502）下部的CO2洗涤冷却段。

在CO2吸收塔（C-1502）中，气体吸收采用再吸收塔（C-1504）来的闪蒸再生的-53℃冷甲醇作为主洗甲醇，热再生塔（C-1505）来的热再生的-48.6℃冷甲醇作为精洗甲醇。精洗甲醇通过正比于气体流量的流量比例控制加入至CO2吸收塔（C-1502）塔顶。

因为甲醇溶液吸收CO2放热，甲醇溶液被显著加热，甲醇在CO2

吸收塔（C-1502）中向下流动时应该得到冷却。因此在CO2吸收塔（C-1502）下部，通过甲醇循环冷却器（E-1507）的-40℃冷冻液氨蒸发换热的-36℃富CO2甲醇，返回吸收塔对气体继续进行吸收洗涤。富CO2甲醇溶液通过液位阀LV-1510控制离开CO2吸收塔底部，送至中压闪蒸塔（C-1503）闪蒸再生。

CO2吸收塔（C-1502）塔顶净化气(组份Kmol%:CO2 0.064，CO 41.250，H2 58.014，CH4 0.122 ，N2 0.401，Ar 0.145，H2S 0.000，COS 0.000，MEOH 0.000，H2O 0.000) 在原料气终冷换热器（E-1503）和原料气/净化气换热器（E-1501）中和原料气换热，回收冷量后净化产品气（T：30℃，P：3.295MPa）送出界区。 闪蒸再生和H2S浓缩

来自CO2吸收塔（C-1502）底部的部分甲醇富液经过H2S吸收塔进料泵（P-1501A/B）加压，一小股作为防冻甲醇，其余通过H2S吸收塔进料冷却器（E-1505）冷却后进入到H2S吸收塔（C-1501）。其余甲醇经LV-1510送至压力0.85MPa中压闪蒸塔（C-1503）的上部。

在中压闪蒸塔（C-1503），甲醇溶液在中压下闪蒸，回收溶解的H2和CO，部分CO2也闪蒸出来。闪蒸气体送至塔的下部洗涤吸收，以降低闪蒸气中CO2含量。

来自H2S吸收塔（C-1501）主洗段的甲醇富液也送至C-1503的下部，在此溶解的H2、CO和部分CO2一起闪蒸出来。为了降低压缩气体量，大部分闪蒸的CO2被来自热再生塔进料泵（P-1504A/B）的一股小流量冷甲醇在C-1503下部吸收，吸收后的气体在原料气终冷换热器（E-1503）中被复热至2℃，然后经过闪蒸气压缩机缓冲罐（V-1501）后，气体在两级压缩机（K-1501）中被压缩至4.25MPa。压缩气体分别在闪蒸气压缩机中间冷却器（E-1508）和闪蒸气压缩机中间后冷器（E-1509）被冷却水冷却至40℃，然后送至原料气终冷换热器（E-1503）入口回收H2和CO。

从中压闪蒸塔（C-1503）上段出来的富CO2甲醇，在闪蒸深冷器（E-1511）中过冷至-36℃，然后，部分甲醇由LV-1518送至再吸收塔（C-1504）上段的中部，在此甲醇溶液闪蒸，放出不含硫的CO2。CO2产品气在酸性气/尾气换热器（E-1522）和热闪蒸深冷器（E-1518）中复热后，与再吸收塔塔顶闪蒸出来的CO2产品混合，回收冷量后送至C-1507塔。闪蒸后的甲醇送至再吸收塔（C-1504）下段的上部，这股甲醇同时也通过主洗甲醇循环泵（P-1502A/B）作为CO2吸收塔（C-1502）CO2吸收的主洗甲醇（组份mol%：CO2 10.424，MEOH 89.576）。

从闪蒸甲醇深冷器（E-1511）来的另外部分甲醇在甲醇冷却器（E-1510）中和C1504塔底甲醇换热冷却至-48.5℃，由FV-1513送至再吸收塔（C-1504）上段的上部，作为含硫闪蒸气体的再吸收介质，以净化从含硫甲醇中闪蒸出来的CO2产品气。离开再吸收塔C-1504顶部的CO2产品气在原料气终冷换热器（E-1503）中复热后送出界区。

C-1503塔底含硫甲醇分成两股。一股由LV-1519送至再吸收塔（C-1504）上段的下部，在此闪蒸出大量含H2S和COS的CO2气体。 另外一股含硫甲醇由FV-1514直接送至再吸收塔（C-1504）下段的下部，来自再吸收塔（C-1504）上段的闪蒸后含硫甲醇送入再吸收塔（C-1504）下段的上部。

在此，采用经过氮气冷却器（E-1512）预冷的-35℃氮气和部分尾气（E1516/E1518组份mol%：CO2 1.781，H2S 1.188，COS 0.119，MEOH 96.912）气提，含硫甲醇放出更多的CO2。因此中间加热有助于CO2的放出，甲醇液从升气管塔板抽出，由再吸收塔循环泵

（P-1503A/B）加压，其中一小股作为酸性气分离气（V-1504）气相的洗涤液，其余经过再吸收塔甲醇/贫甲醇换热器（E-1514）和热再生甲醇换热后被加热至-42.0℃，再进入再吸收塔（C-1504）下段的下部。气提段出来的N2/CO2混合物和热闪蒸气体及酸性气体作为气提介质。含硫混合物通过再吸收塔（C-1504）下段的最上部进入的甲醇来洗涤。放空气从再吸收塔（C-1504）下段的上部离开，部分气体在氮气冷却器（E-1512）和其余气体在再冷却器（E-1513）中复热后送尾气洗涤塔（C-1507）。

放空气在尾气洗涤塔（C-1507）中用水洗涤，以降低尾气中的甲醇含量。尾气最终经过一个足够高的烟囱排入大气。

从再吸收塔（C-1504）塔底出来的富H2S甲醇通过热再生塔进料泵（P-1504A/B）加压，依次经过甲醇冷却器（E-1510）、H2S吸收塔进料冷却器（E-1505）换热和在贫/富甲醇换热器（E-1515）中和热再生甲醇换热后至71.8℃，送至热再生塔（C-1505）的热闪蒸段。 从热再生塔进料泵（P-1504A/B）来的部分甲醇也作为中压闪蒸塔（C-1503）下部循环气的再洗甲醇。

热再生：富硫甲醇（组份Kmol%：CO2 3.044，N2 0.044，H2S 0.767，COS 0.035，MEOH 96.109）经富甲醇过滤器JF-1501过滤前系统带过来的碳黑、触煤粉及本系统腐蚀等杂质，然后进入热再生塔C-1505上部的热闪蒸段。热闪蒸放出来的气体用冷却水在热闪蒸冷凝器（E-1516）中冷却，再在预洗甲醇闪蒸加热器（E-1517）中和预洗甲醇换热，然后在热闪蒸深冷器（E-1518）中和CO2产品气换热。然后，热闪蒸气和冷凝液送入再吸收塔C-1504的下段以加强甲醇中硫的富集。

进入热再生塔（C-1505）热再生段的甲醇通过甲醇蒸汽的气提完全再生。甲醇蒸汽部分来自再生段下部的水富集区的再沸器，其余来自甲醇/水分馏塔（C-1506）塔顶。

从热再生塔（C-1505）热再生段顶部出来的甲醇蒸汽/气体混合物（组份Kmol%：CO2 29.970，HO2 0.043，H2S 8.514，COS 0.851，MEOH 60.622），通过几个换热器冷凝甲醇。首先，塔顶气相通过预洗甲醇后加热器（E-1519），来自预洗闪蒸罐（V-1502）的冷富甲醇液

进入热再生塔（C-1505）以前先被加热；然后，混合气体中大量甲醇在热再生塔冷凝器（E-1520）中冷凝，进入回流罐（V-1503）气液分离。V-1503顶部富硫的酸性气体在酸性气体再加热器（E-1521）、酸性气/尾气换热器（E-1522）中进一步冷却，在酸性气体分离器（V-1504）中残留的冷凝液收集后返回回流罐（V-1503）。酸性气在酸性气再加热器（E-1521）中复热后送硫磺回收单元。

从酸性气分离器（V-1504）出来的部分酸性气作为循环气返回再吸收塔（C-1504）加强硫的富集。循环的酸性气通过一个和分离器V-1504直接相连再吸收段，在此，采用一股来自再吸收塔循环泵（P-1503A/B）的冷甲醇富液对气体进行再次吸收，以避免酸性气体微量组分在主甲醇循环回路中积累。

从各级酸性气体中冷凝下来的冷凝液收集在回流罐（V-1503），通过热再生塔回流泵（P-1507A/B）返回到热再生塔（C-1505）热再生段的顶部，一小股经HV1501去界外。

完全再生的甲醇（MEOH 100%）收集在热再生塔（C-1505）塔底集液槽，通过CO2吸收塔进料泵（P-1505A/B）加压并在贫/富甲醇换热器（E-1515）中冷却，返回到CO2吸收塔（C-1502）的塔顶。

开车时热再生塔C-1505塔底由热再生塔再沸器（E-1523）采用蒸汽加热。正常进行由热变换气再沸器（E-1527）采用部分热变换气加热。 甲醇水精馏

从P1505A/B抽出一小股热再生甲醇加入到热再生塔（C-1505）最下部的水富集段，水富集段精馏由热再生塔再沸器（E-1523或E-1527）提供热量。一方面在此进行水的提浓富集，另一方面产生汽提必须的甲醇蒸汽。

从热再生塔（C-1505）水富集段底部用甲醇/水分馏塔进料泵P-1506A/B抽出水富集段的甲醇溶液，加入到甲醇/水分馏塔C-1506。在此，精馏分离甲醇和水，以保持主甲醇循环回路中的水含量在较低的水平。另外，由P-1509来的污甲醇，经废水过滤器JF-1502过滤后进入甲醇/水分馏塔（C-1506）。

甲醇/水分馏塔（C-1506）底部集液槽由甲醇水分馏塔再沸器（E-1524A/B）提供热量。塔顶部的甲醇蒸汽进入热再再生塔（C-1505）作为汽提介质。塔底部是废水，经废水冷却器（E-1525）冷却后，送至尾气洗涤塔（C-1507）。 排放系统

因为酸性气体脱除单元连续少量的甲醇损失，可以从新鲜甲醇罐（V-1506）通过新鲜甲醇泵（P-1510）补充少量新鲜甲醇至热再生塔（C-1505）再生段的顶部。新鲜甲醇罐（V-1506）甲醇由界区外新鲜甲醇罐T-1552经界区外新鲜甲醇泵P-1513A/B补充。

酸性气体脱除系统各个低点导淋排出的残留甲醇收集至地下污甲醇罐（V-1505），通过一台液下泵即污甲醇泵（P-1509）把甲醇返回至工艺系统。

低温甲醇洗系统各个氨冷器排出的稀氨水收集至稀氨水罐V-1507。通过一台稀氨水泵P-1511A/B把稀氨水送出界区。 尾气洗涤塔

甲醇/水分馏塔（C-1506）底部是废水，经过废水冷却器（E-1525）冷却送至尾气洗涤塔（C-1507）。废水送至（C-1507）顶部前，其中一小股废水送出界区，界外来的补充脱盐水和废水混合作为尾气洗涤塔（C-1507）的洗涤水。

来自再吸收塔（C-1504）的尾气经过换热器E-1512和E-1513后，在尾气洗涤塔（C-1507）用洗涤水洗涤降低甲醇含量，来自酸性气/尾气换热器（E-1522）和热闪蒸深冷器（E-1518）中复热后的CO2产品气同时进入C-1507塔洗涤，然后尾气（（组份Kmol%：CO2 72.502，N2 26.007，H2O 1.374）离开尾气洗涤塔（C-1507）塔顶，通过一个足够高的烟囱放空。

离开塔底的甲醇水由洗涤水泵（P-1508A/B）送至废水冷却器（E-1525）加热后送至甲醇水分馏塔（C-1506）进行甲醇水分离。

主要控制回路

低温甲醇洗脱除酸性气体工艺流程长，控制回路多，主要有：流量控制回路，压力控制回路，温度控制回路，液位控制回路及手操器。现将其列表如下

控制回路 控制对象 备注 比例调FFICA-1506 H2S吸收塔C1501主洗甲醇流量 FFICA-1509 CO2吸收塔C1502精洗甲醇流量 FIC-1502 氨洗塔C1508洗涤水流量 FIC-1528 尾气洗涤塔C1507洗涤水流量 FIC-1529 尾气洗涤塔C1507洗涤脱盐水流量 FICA-1504 防冻甲醇流量 FICA-1507 H2S吸收塔C1501下塔预洗甲醇流量 FICA-1508 CO2吸收塔C1502主洗甲醇流量 FICA-1511 中压闪蒸塔C1503洗涤甲醇流量 C1503富H2S甲醇入C1504下段下部流FICA-1514 量 串级调FICA-1525 甲醇/水分馏再沸器蒸汽流量 节 节 比例调节 序号 位号 流量1 控制回2 路3 4 5 6 7 8 9 10 FICA-1513 再吸收塔C1504上段再吸收甲醇流量 11 12 FICA-1516 再吸收塔C1504底部气提氮气流量 13 FICA-1518 热再生塔C1505进料流量 14 FICA-1523 酸性气分离器V1504循环气流量 15 FICA-1524 酸性气分离器V1504洗涤甲醇流量 16 17 FICA-1526 进入甲醇/水分馏塔C1506含水甲醇流量 18 FICA-1527 进入甲醇/水分馏塔C1506污甲醇流量 19 FICA-1536 热再生塔再沸器E1523蒸汽流量 温控制回路 22 LICA-1502 原料气深冷器E-1502液位 23 LICA-1505 氨洗塔C1508洗涤水液位 24 LICA-1507 H2S吸收塔C1501上塔液位 25 LICA-1508 H2S吸收塔C-1501下塔液位 26 LICA-1510 CO2吸收塔C-1502下塔液位 27 LICA-1512 甲醇循环冷却器E-1507液位 28 LICA-1518 中压闪蒸塔C1502上塔液位 29 LICA-1519 中压闪蒸塔C1503下塔液位 21 TIC-1543 热交换气旁路调节阀 串级调20 TICA-1560 甲醇/水分馏塔C-1506第20块塔板上温度 度节 液位控制回路30 LICA-1520 闪蒸甲醇深冷器E-1511液位 31 LICA-1524 再吸收塔C-1504下段中部液位 32 LICA-1525 再吸收塔C-1504底部液位 33 LICA-1529 热再生塔C-1505下塔上部液位 34 LICA-1531 热再生塔C-1505上塔液位 35 LICA-1534 回流罐V-1503液位 36 LICA-1535 预洗闪蒸罐V-1502液位 37 LICA-1539 甲醇/水分馏塔C-1506液位 38 LICA-1540 尾气洗涤塔C-1507液位 39 LICA-1551 热变换气分离器V-1508液位 40 LICA-1552 稀氨水罐V-1507液位 41 LICA-1554 贫甲醇过冷器E-1506液位

控制回路 控制对象 备注 串级调节 分程调节 分程调节 分程调节 序号 位号 41 PIC-1506 原料气深冷器E-1502压力 压力控制回路42 PIC-1545 热再生塔C-1505下塔压力 43 PIC-1547 甲醇/水分馏塔C-1506压力 44 PIC-1548 预洗闪蒸罐V-1502压力 45 PIC-1550 热再生塔C-1505上塔压力 46 PIC-1570 稀氨水罐V-1507压力 47 PICA-1509 再吸收塔C-1504上段闪蒸压力 48 PICA-1513 闪蒸气循环压缩机K-1502入口压力 热再生塔C-1505回流甲醇部分去界外49 手操器 HV-1501 流量 三1600单元硫回收流程 我公司合成油原料气是以煤为原料通过德士古气化工艺来制得。而以煤为原料制得的合成气中都含有不同程度含量的硫化氢及其他有机硫。根据原料气的生产工艺和原料煤的品种不同，原料气中的硫化氢含量各不相同。高硫原料气中的硫化氢可达到4～6g/Nm3，有机硫0.5～0.8g/Nm3；含硫较低的，硫化氢含量为1～2 g/Nm3，有机硫为0.05～0.2 g/Nm3。

原料气中的硫化氢不仅对金属管道、生产设备造成严重的腐蚀，而且给后工序的生产带来许多危害。硫化氢对合成催化剂有非常强的毒害作用，能使铁催化剂中毒而失去活性。国家对含硫化合物排放有着严格的规定标准，为符合环保的要求也必须要对硫化氢进行回收处理。另外硫是一种重要的化工原料，硫化氢回收后可副产硫磺，增加了附产值。

从变换气脱硫系统来的再生气压力为0.11Map(G)，总量约669.8（Nm3/h）被0.6Mpa络合铁脱硫液自吸进入喷射吸收塔上部，在喷射塔喷射器内气液两相混合，并不断的更新接触面积，气液两相进入喷射塔下部分离段，气相分离液滴后，进入填料吸收塔，脱除了硫化氢的尾气送火炬。

络合铁脱硫液富液自喷射塔，填料塔底部汇集进入富液槽，经富液泵打入喷射槽顶部的喷射器，与自吸进入喷射器的空气充分混合，经反应后进入再生槽，在再生槽内进一步氧化再生，再生后的贫液从再生槽上部溢流进入贫液槽，由贫液泵升压送入喷射塔、填料塔循环吸收。

再生槽内析出的元素硫悬浮于再生槽顶部的环形塔内，并溢流进入泡沫槽，再由硫泡沫泵送入硫泡沫槽，经离心过滤机过滤，进熔硫釜制成硫磺后回收。 1700单元氨制冷流程

冷冻（又叫制冷）是人为地将物料的温度降低到比周围常温可空气和水的温度还要低的操作过程。把热水放在空气中冷却成常温水，这不是制冷，他只是一个冷却过程，只有把水变成低于常温的水或冰，方称为制冷。冷却技术已在化学工业中的低温反应、气体的液化和分离；食品工业；空调技术等方面得到广泛的应用。冷冻（或制冷）已成为化工生产中的一个重要单元操作。

冷冻（或制冷）的方法主要有以下几种： 1、 冰融化法 2、 冷盐水法 3、 干冰法 4、 液体气化法 5、 气体绝热膨胀法

应用于大型工业装置的主要采用后两种方法。气体绝热膨胀法主要用于气体的深冷分离技术中。

冷冻的分类

按冷冻操作达到的低温程度，冷冻分为两类：（1）普通冷冻（又叫冷冻），冷冻范围在173K（－100 0C）以内者；（2）深度冷冻，冷冻范围在173K（－100 0C）以下者。

按制冷过程又可液体气化制冷、蒸汽喷射制冷和吸收式制冷等类型。目前工业生产中广泛应用的是液体气化制冷。

制冷剂（冷冻剂）是冷冻循环中不可缺少的重要介质。借助它的状态变化，而起着传递、转移容量热量的中间介质。制冷剂（冷冻剂）

的性质将直接影响各种冷冻循环的温度、压力、压缩机的规格和材质，以及整个冷冻循环的附属设备。因此制冷剂（冷冻剂）的选择是非常关键的。

一般常用的制冷剂主要有以下几种：（1）氨 （2）氟里昂 包括氟里昂－11、氟里昂－12、氟里昂－13、氟里昂－113等。（3）碳氢化合物 包括乙烯、乙烷、丙烯、丙烷等。关于制冷剂的制冷原理将在下一节中做详细介绍。

以氨为制冷介质的制冷方法有氨吸收制冷和氨压缩制冷两种方法。 压缩制冷主要是消耗电能或中压过热蒸汽。大型装置均采用蒸汽透平驱动离心式氨压缩机。

氨吸收制冷主要利用工厂生产中所富裕的低位余热作为热源，将作为冷冻剂的气氨吸收、精馏得到液氨送到冷量用户。

本装置采用的是氨吸收制冷的方法将油洗和低温甲醇洗工序来的气氨经过处理后使氨恢复了制冷（冷冻）能力。 工艺流程简述

由酸性气体脱除、油洗来的气氨（44.5℃，0.12MPa（G）），混合后进入吸收器（R1701A～D、R1702A～D），被由溶液热交换器（E1702A/B）来的稀氨水（47℃）吸收为浓氨水（37℃），自流进入浓氨水贮槽（V1702A/B）。其吸收反应热由冷却水带出。

浓氨水由氨水泵（P1701A、B、C）加压，经溶液热换热器（E1702A/B），与来自精馏塔（C1701A/B）塔釜稀氨水（149.7℃）换热，升到125.7℃，进入精馏塔（C1701A/B）中部进行精馏。

蒸出的气氨经塔顶回流冷凝器，进入氨空冷器（E1703A、B、C、D），冷凝为液氨，进入液氨贮槽（V1701A/B），然后液氨由此送到用户。

来自变换单元的变换气进入本工段再沸器（E1701A/B），为精馏氨水提供热源，降温后的变换气经冷凝液分离器（V1704A/B）返回变换单元。分离得到的酸性水送到气化单元。

由精馏塔（C1701A/B）出来的氨水，经再沸器（E1701A/B），蒸

出气氨及稀氨水混合液，返回到精馏塔。

稀氨水由塔底出来进入溶液热交换器（E1702A/B）。

整个装置形成气氨吸收，浓氨水精馏，冷凝液氨的循环系统，为用户提供冷量。

来自循环水系统的循环冷却水，分别进入吸收器，塔顶回流冷却器，分别移出氨的反应热和冷凝热。循环水返回管网。

在原始开车阶段，系统内的空气经连通管路用低压氮气置换，低压氮气与氨混合气经不凝气洗涤器（C1702）洗涤后排出系统。在正常开车期间，系统内积累的惰性气体汇集到集气管，由此进入不凝气洗涤器（C1702），被由汽提塔（C1703）来的淡氨水吸氨后排空。由精馏塔（C1701A）来的少量稀氨水进入汽提塔（C1703）上段，提浓气体返回氨吸收器，淡氨水经板式换热器（E1704）冷却后进入不凝气洗涤器（C1702），洗涤惰性气体中的氨，氨水自流进入氨水地下槽（V1703）。氨水用氮气压入氨吸收系统。氨水地下槽（V1703）收集的废液送往污水处理站。

在停车检修期间，送往各工段的氨全部返回本系统，贮存在液氨倒空贮槽 （V1705）。另外，正常开车期间补充氨也由此补入系统。系统内的氨水全部倒入氨水倒空贮槽（V1706A/B）。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/5um7.html