煤制天然氣工藝簡(jiǎn)介

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1、煤制天然氣工藝技術(shù)簡(jiǎn)介生產(chǎn)準(zhǔn)備部新疆慶華煤制天然氣項(xiàng)目本項(xiàng)目建設(shè)公稱能力為(四期)：煤制天然氣1650萬(wàn)Nm3/d，年產(chǎn)55億Nm3。INETINET本項(xiàng)目建設(shè)公稱能力為:1650萬(wàn)Nm3/d合成天然氣裝置，年產(chǎn)55億Nm3。年消耗煤炭：2256萬(wàn)噸原料煤：1462.4萬(wàn)噸/a燃料煤：793.6萬(wàn)噸/a水：6900萬(wàn)m3/a圖-2新疆慶華能源集團(tuán)煤化工循環(huán)經(jīng)濟(jì)工業(yè)園鳥(niǎo)瞰圖.一期煤制氣一期SNG為13.75億Nm3/a，171875Nm3/h，412.5萬(wàn)Nm3/d。年消耗煤炭：548萬(wàn)噸其中原料煤：365.6萬(wàn)噸/a,457t/h。燃料煤：182.4萬(wàn)噸/a,

2、228t/h。水：1758萬(wàn)m3/a,2197t/h。INET本裝置采用的主要工藝技術(shù)：純氧碎煤加壓氣化（魯奇技術(shù)）粗煤氣耐油耐硫變換低溫甲醇洗混合制冷超優(yōu)克勞斯硫回收甲烷化（引進(jìn)丹麥托普索技術(shù)）內(nèi)壓縮空氣分離循環(huán)流化床鍋爐廢水生化處理生產(chǎn)準(zhǔn)備組織機(jī)構(gòu)圖全廠工藝流程簡(jiǎn)圖原煤備煤鍋爐發(fā)電脫鹽水電能供全廠國(guó)家電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)主變電能電能氣化蒸汽變換冷卻低溫甲醇洗粗煤氣粗煤氣甲烷合成凈煤氣空分氧氣混合制冷冷量煤氣水分離產(chǎn)品焦油中油酚回收酚水產(chǎn)品粗酚氨回收氨水產(chǎn)品液氨硫回收硫化氫產(chǎn)品硫磺產(chǎn)品石腦油壓縮干燥天然氣首站煤氣水天然氣天然氣生化污水處理全廠廢水生產(chǎn)原理氣化：C+O2=

3、CO2+QC+H2O=CO+H2-QCO2+C=2CO-QCO+H2O=CO2+H2+QINET變換反應(yīng)一氧化碳變換反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)變換過(guò)程為含有C、H、O三種元素的CO和H2O共存的系統(tǒng)，在CO變換的催化反應(yīng)過(guò)程中，除了主要反應(yīng)：CO+H2O＝CO2+H2+410.89KJ/mol副反應(yīng)：在某種條件下會(huì)發(fā)生CO分解等其他副反應(yīng)，分別如下：2CO＝C+CO22CO+2H2＝CH4+CO2CO+3H2＝CH4+H2O（煤制甲烷氣的反應(yīng)）CO2+4H2＝CH4+2H2O（煤制甲烷氣的反應(yīng)）煤氣的凈化變換氣中酸性氣的脫除，主要分物理吸收和化學(xué)吸收兩大類，化學(xué)吸收較

4、有代表性的有熱鉀堿等，其主要的缺點(diǎn)是溶液再生需耗大量的熱，吸收能力較低。因本工程氣體處理量大，氣體中硫化氫、二氧化碳含量高，可行的辦法是選擇低溫甲醇洗脫硫脫碳技術(shù)，工藝軟件包采用化二院的低溫甲醇洗專利技術(shù)。變換氣中有CO2、H2S、COS、CO、H2、CH4、N2等氣體。低溫甲醇洗就是利CO2、H2S、COS在甲醇中溶解度是H2、CH4、N2等氣體在甲醇中溶解度的不同而實(shí)現(xiàn)有用組分CO、H2、CH4和無(wú)用組分的分離的。INET各種氣體在－40℃時(shí)的相對(duì)溶解度如下表：氣體氣體的溶解度/H2的溶解度氣體的溶解度/CO2的溶解度H2S25405.9COS15553.

5、6CO24301.0CH412CO5N22.5H21.0INET甲烷化反應(yīng)CO+3H2＝CH4+H2O+QCO2+4H2＝CH4+2H2O+Q副反應(yīng)CO+H2O＝CO2+H2+QINET下面針對(duì)各車間主要生產(chǎn)裝置分別進(jìn)行介紹一、氣化車間：1.氣化裝置2系列即2×8臺(tái)氣化爐2.變換及冷卻裝置2系列3.煤氣水分離裝置4系列4.酚回收裝置2系列和氨回收裝置1系列5.備煤裝置1.氣化裝置本裝置采用魯奇純氧碎煤加壓氣化技術(shù)，氣化爐為MARK-Ⅳ型，我公司煤制天然氣項(xiàng)目一期共安裝16臺(tái)氣化爐，按兩系列設(shè)計(jì)，單系列7開(kāi)1備。單套氣化爐系統(tǒng)主要有以下幾部分組成：1.煤斗2.煤

6、鎖3.氣化爐4.灰鎖5.洗滌冷卻器6.廢熱鍋爐單臺(tái)氣化爐正常氧負(fù)荷為6777Nm3/h,蒸汽耗量為37.9t/h,耗煤量32.6t/h，生產(chǎn)粗煤氣為49000Nm3/h氣化裝置工藝流程示意圖氧氣廢熱鍋爐洗滌冷卻器灰鎖氣化爐煤鎖煤斗蒸汽煤灰粗煤氣去變換酚水去煤氣水分離蒸汽去管網(wǎng)INETINET在氧化區(qū)反應(yīng)后的氣化劑（幾乎不含氧）攜帶大量的熱能進(jìn)入氣化區(qū)（還原區(qū)），在此煤中的碳與水蒸汽發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)生成煤氣，其間發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)多達(dá)一百多個(gè)，但生成煤氣最主要的反應(yīng)是碳與水蒸汽反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣、碳與水蒸汽反應(yīng)生成甲烷和一氧化碳或二氧化碳；因生成煤氣的主反應(yīng)基

7、本都是吸熱反應(yīng)，因此需要氧化區(qū)煤的燃燒提供大量的熱能。在氣化區(qū)生成的煤氣和剩余的水蒸汽向上進(jìn)入干餾區(qū)，在這里幾乎已經(jīng)沒(méi)有氧而溫度又比較高，因此在這里煤會(huì)被干餾，煤中的揮發(fā)份會(huì)裂解析出形成焦油、中油、輕油和粗酚等組分混合到煤氣中。這些復(fù)雜的煤氣成分繼續(xù)向上進(jìn)入干燥區(qū)，利用煤氣的溫度將煤中的外在水和一部分結(jié)合水解析出來(lái)變成蒸汽，從而將煤干燥。之后煤氣在氣化爐頂部通過(guò)煤氣收集器（同時(shí)也是煤分布器）引出進(jìn)入洗滌冷卻器。INET煤氣進(jìn)入洗滌冷卻器后，由來(lái)自煤氣水分離裝置經(jīng)加壓后的酚水進(jìn)行噴淋洗滌，洗去煤氣中的焦油、中油、粗酚和氨以及煤氣中夾帶的煤塵之后進(jìn)入廢熱鍋爐；在廢

8、鍋中煤氣與來(lái)自除氧站的除氧水進(jìn)行換熱，