煤气化合成气净化工序工艺流程

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（6.26 MPaG，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。
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1.2、回收反应热
• 副产过热蒸汽S1，其中过热蒸汽产量为 22.1 t/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。
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• 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
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由脱盐水站来的脱盐水经变换岗位预 热后，大部分水送热电厂，其余部分 送热回收岗位进行高压除氧。热回收 除氧岗位采用0.35 MPaG 的S3蒸汽加热 脱盐水 ，进行热力除氧。
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3.2 热力除氧的原理是依据亨利定律，即 任何气体在水中的溶解度与此气体在气水 分界面上的分压成正比，对应压力下饱和 温度的水，水蒸汽分压达到最大，而气体 的分压达到最小。
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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。
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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.
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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。
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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、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：155010 Nm3/h
• 温度：≤40℃
• 压力：5.50 MPaG
• 主要组成： H2：54.0% CO： ≤1.5%
CO2：43.40%
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２）、生产20 万吨甲醇/年时 ，变换气成份 组成和数量如下：
• 压力：5.2 MPaG 温度：225℃
2)、低压锅炉给水（BW）：
• 压力：1.3MPaG
温度：132 ℃
3）、热密封水（SW）：
• 压力：8.3 MPaG
温度：132℃
4) 、冷密封水（EW）：
• 压力：8.3 MPaG
温度：40℃
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三、热回收工艺原理
3.1热回收岗位主要向本工序和其他 工序供应锅炉给水、冷、热密封水。
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。
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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；
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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，以此实现将空气分离。
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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；
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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。
热回收同时采用化学除氧除掉锅炉给水中 的残余氧，进一步降低锅炉给水中的氧含 量，以保证向本岗位和其他来自百度文库位输送合格 的锅炉给水及冷热密封水。
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出第一变换炉（R0901）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。
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2.2 产品及副产品规格
– 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）；
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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。
CO： 45.6856％
CO2：18.55％
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2、副产品
1）、中压蒸汽S1： • 压力：4.0 MPaG • 温度：425 ℃
2）、低压蒸汽S3和S4： • 压力： 0.35 MPaG 和1.0MPaG • 温度：饱和
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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：
• 流量：98765.78 Nm3/h • 温度：≤40℃ • 压力：5.50 MPaG • 主要组成：H2：46.17％
CO：18.00％
CO2：33.80％
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３）、生产精制煤气时，气体规格为
• 水煤气流量：18000 Nm3/h • 温度：≤40℃ • 压力：5.53 MPaG • 主要组成：H2：35.02％