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1、某某煤制制油有限限公司180万万吨/年甲醇醇项目可行性研研究报告告XX工程程科技有有限责任任公司本报告为为专业设设计院设设计，其其中工艺艺部分内内容字体体设置颜颜色较浅浅，下载载后直接接调成深深色即可可。可研报告告后附设设备一览览表、物物料平衡衡表及附附图1880热动动力平衡衡图，CCO变换换，德士士古气化化，低温温甲醇洗洗，甲醇醇合成及及精馏，硫硫回收等等图纸1.1 生产产规模及及产品方方案1.1.1 生生产规模模及产品品方案本项目作作为XXXX煤制制油有限限公司煤煤制烯烃烃项目660万吨吨/年MMTO装装置的配配套工程程，甲醇醇装置公公称生产产规模为为1800万吨/年,555000吨/日日
2、，年操操作时间间80000小时时。同时，本本项目年年副产硫硫磺2770722吨。1.1.2 产产品、副副产品质质量指标标1）甲醇醇本项目产产品甲醇醇除了满满足MTTO装置置对甲醇醇的质量量要求外外，同时时要满足足商品甲甲醇的需需要。因因此甲醇醇质量指指标执行行中华人人民共和和国国家家标准工工业甲醇醇（GBB3388-922）优等等品的要要求。中华人民民共和国国国家标标准工业业甲醇（GGB3338-992）项 目指标优等品一等品合格品色度（钼钼-钴）， 510密度（220）， gg/cmm30.7991-00.79920.7991-00.7993温度范围围（0，10013225Paa）, 64.
3、00-655.5沸程（包包括644.60.11）, 0.81.01.5高锰酸钾钾试验，mmin 503020水溶液试试验澄清-水份含量量，% 0.1000.155-酸度（以以HCOOOH计计），% 0.000150.000300.00050碱度（以以NH33计），% 0.000020.000080.00015羰基化合合物（以以CH22O计）， 0.00020.00050.0110蒸发残渣渣含量， % 0.00010.00030.00052）副产产品硫磺磺硫磺产品品符合中中华人民民共和国国国家标标准（GGB24449-92）优优等品指指标。项 目指标优等品一等品合格品硫，% 99.9999.55
4、99.00酸度（以以H2SO4计）, % 0.00030.00050.022水份，% 0.1000.5001.000灰份，% 0.0330.1000.200砷，% 0.000010.0110.055粒度片状片状片状1.2 工艺艺技术选选择1.2.1 原原料路线线确定甲醇是由由一氧化化碳与氢氢在催化化剂存在在的情况况下进行行化学反反应而制制得。煤煤、焦炭炭、天然然气、炼炼厂气、石石脑油（轻轻油）、渣渣油（重重油）、焦焦炉气和和乙炔尾尾气等均均可用来来制造一一氧化碳碳和氢（合合成气），作作为合成成甲醇的的原料。在在甲醇生生产装置置中，合合成气的的制备，在在装置总总投资中中占绝大大部分（约约为600
5、%），而而甲醇的的合成、粗粗甲醇的的精馏以以及公用用工程等等部分的的投资所所占比例例较少，所所以，甲甲醇生产产原料路路线的选选择，主主要是对对合成气气制备所所用原料料以及工工艺路线线的选择择。甲醇醇生产装装置各工工序的投投资比例例见下表表：甲醇生产产装置各各工序投投资比例例表序号项目占总投资资的比例例1合成气制制备（包包括气化化、净化化、冷冻冻）60%2甲醇合成成10%3甲醇精馏馏10%4公用工程程等20%选用生产产甲醇合合成气的的原料，可可以从原原料储量量、现有有生产能能力、原原料价格格、成本本、投资资费用与与技术水水平等进进行综合合考虑。XXX集集团万利利煤矿地地处鄂尔尔多斯市市，矿区区有
6、丰富富的煤炭炭资源，从从储量和和目前的的生产能能力上看看，完全全可满足足合成甲甲醇所需需合成气气原料的的需要。以煤或天天然气为为原料制制合成气气的生产产工艺都都比较成成熟，国国内外都都有大型型工业化化装置在在运转。国外大型型甲醇装装置大多多采用以以天然气气为原料料的生产产路线，主主要原因因除了一一次性投投资较低低外，也也与国外外的天然然气价格格低有关关。比如如沙特阿阿拉伯119988年的天天然气价价格为00.155元/Nmm3，目前价价格为00.2779元/Nmm3。俄罗罗斯的天天然气价价格在00.200元/Nmm3左右。因因此中东东地区及及俄罗斯斯以天然然气为原原料的大大型甲醇醇生产装装置甲
7、醇醇成本较较低，约约在10001200美元之之间。近近年来，美美国的天天然气价价格上涨涨幅度较较大，由由0.55元/Nmm3涨到0.7元/Nmm3，2000120002年已已先后关关闭3440万吨吨甲醇生生产能力力。一般般认为，天天然气价价格高于于0.77元/Nmm3，则甲甲醇成本本大于111000元/吨，已已无竞争争能力。与与国外相相比，我我国以天天然气为为原料的的甲醇厂厂由于规规模小（目目前最大大能力为为20万吨吨/年）、能能耗高（一一般为11100012660Nmm3/t，最最高达117700Nm33/t甲醇醇），其其成本一一般为11300014000元/吨。20002年年我国进进口17
8、79.996万吨吨甲醇，到到岸价全全年平均均为1554.888美元元/吨（折折人民币币12885.55元），我我国以天天然气为为原料的的甲醇厂厂生产的的甲醇在在价格上上无法与与国外同同类产品品竞争。然然而，以以煤为原原料的大大型甲醇醇生产装装置，则则产品成成本较低低，且有有成熟技技术，可可以与国国外厂家家相竞争争。本项目推推荐以煤煤为原料料生产甲甲醇的技技术路线线。1.2.2 工工艺技术术方案比比较与选选择1） 气气化工艺艺技术a) 国外气气化工艺艺技术概概况以煤为原原料的气气化方法法主要有有固定床床和流化化床、气气流床等等。固定床气气化技术术固定床气气化技术术在我国国运用较较广，较较为先进进
9、的有鲁鲁奇（LLurggi）气气化技术术。此技技术经过过英国煤煤气公司司和鲁奇奇公司联联合攻关关，开发发一种新新炉型-BGLL炉, 变干粉粉排渣为为熔融排排渣，气气化效率率和气体体成分有有了很大大改进，污污染问题题也有所所改善。现现有一台台工业示示范炉在在德国运运行，用用于处理理城市垃垃圾，所所用原料料为各种种城市垃垃圾、废废塑料和和烟煤。但但因气化化温度变变化不大大，生成成气中甲甲烷及氮氮气含量量大，不不宜做合合成气；但其热热值较高高，用于于做城市市煤气较较好。流化床气气化技术术流化床气气化技术术主要有有德国温温克勒（WWinkklerr）流化化床粉煤煤气化技技术。该该技术压压力较低低，建有
10、有生产燃燃料气的的装置，目目前没有有生产合合成气的的装置。气流床气气化技术术气流床气气化技术术有美国国德士古古气化（TTexaaco）技技术和荷荷兰壳牌牌谢尔（shell）粉煤加压气化技术。b) 国国内气化化工艺技技术概况况固定床气气化固定层间间歇气化化技术，该该技术投投资低，技技术成熟熟，目前前我国小小氮肥、小小甲醇厂厂90%以上采采用该工工艺生产产。该技术气气化效率率低，单单炉产气气量少，常常压间歇歇气化，吹吹风过程程中放空空气对环环境污染染严重，每每吨合成成氨的吹吹风放空空气量达达28000331000立方米米。该技技术在国国外已被被淘汰。国内固定定床气化化还有富富氧连续续气化技技术，虽
11、虽然该技技术连续续气化无无吹风气气排放，污污染较少少，但只只能采用用焦炭或或无烟煤煤作原料料，原料料价格高高,且生生成气中中氮气含含量高，不不适合作作合成甲甲醇的原原料气。流化床气气化国内流化化床气化化主要有有中科院院山西煤煤化学研研究所开开发的灰灰熔聚流流化床粉粉煤气化化技术，该技术术可用多多种煤质质作原料料，如烟烟煤、焦焦炭、焦焦粉等，使使用粉煤煤在11100下气化化，固体体排渣，无无废气排排放。该该技术工工业示范范装置已已于20001年年在陕西西城固氮氮肥厂建建成，小小时耗煤煤量4.2吨吨。其煤煤种适应应性广，操操作温度度约为110000，反应应压力为为0.003MPPa(GG)。气气化
12、炉是是一个单单段流化化床，结结构简单单，可在在流化床床内一次次实现煤煤的破粘粘、脱挥挥发份、气气化、灰灰团聚及及分离、焦焦油及酚酚类的裂裂解。带带出细粉粉经除尘尘系统捕捕集后返返回气化化炉，再再次参加加反应，有有利于碳碳利用率率的进一一步提高高。产品品气中不不含焦油油，含酚酚量低。碳碳转化率率为900%。主主要的缺缺点是合合成气中中（COO+H22）为668772%，有有效气体体成分较较低，其其次是气气化压力力低、单单炉产气气量小。恩德粉煤煤气化恩德粉煤煤气化技技术，在在朝鲜有有30多多年的运运行经验验，适用用于灰分分不大于于40%的褐煤煤、长焰焰煤、不不粘或弱弱粘结的的煤粉（00100mm）
13、。气气化剂采采用蒸汽汽和富氧氧，富氧氧分为两两段加入入气化炉炉，在常常压下进进行气化化反应，反反应温度度为1000011000，固态态排渣，无无废气排排放。气气化炉无无炉筚，空空筒气化化，操作作可靠，气气化炉运运转率可可达922%。单单炉产气气量有1100000Nmm3/h，2200000Nmm3/h，4400000Nmm3/h等等。合成成气（CCO+HH2）为为6265%，COO2为277288%，其其它为惰惰性组分分。由于于气化剂剂为富氧氧，故合合成气中中氮气含含量高，故故此合成成气适用用于作为为合成氨氨原料气气。主要要的缺点点也是有有效气体体成分较较低、且且含氮高高，气化化压力低低、单炉
14、炉产气量量小。气流床气气化我国煤气气化技术术科研人人员经过过多年努努力研究究，开发发出了具具有中国国知识产产权的煤煤气化技技术，即即华东理理工大学学会同鲁鲁南化肥肥厂等单单位合作作开发的的水煤浆浆四喷嘴嘴撞击流流气化技技术，该该技术氧氧耗、煤煤耗比德德士古气气化技术术低，碳碳转化率率可达998，有有效气体体成分（CCOHH2）833855，这这些指标标均比德德士古气气化技术术高。采采用该技技术建立立的日处处理煤量量20吨吨的工业业性试验验装置已已运转4400小小时以上上，并经经过722小时考考核，取取得了国国家专利利，经过过科技部部组织的的评审与与验收。德德州恒升升公司大大氮肥国国产化工工程及
15、兖兖矿集团团年产224万吨吨甲醇项项目均采采用了该该技术，现现正在设设计、建建设中。由由于该技技术中试试试验时时间较短短，大型型装置未未投产验验证，有有一定的的风险。气气化炉烧烧嘴较多多，停车车检修或或更换烧烧嘴时影影响面较较大，由由于采用用四喷嘴嘴，需要要配多台台高压煤煤浆泵及及相应管管线和仪仪表控制制系统，加加之炉体体加长，气气化流程程中增加加了分离离器等，投投资与采采用德士士古水煤煤浆气化化技术相相比（计计入德士士古专利利费后）略略低。以以日处理理7500吨煤的的气化炉炉进行比比较，初初步估算算投资费费用差别别如下：德士古与与四喷嘴嘴炉投资资比较气化技术术德士古水水煤浆气气化水煤浆四四喷
16、嘴撞撞击流气气化德士古炉炉-四喷喷嘴炉气化炉设设备费（万万元）1台1台-2000煤浆泵设设备费1台2台-2000自控仪表表材料费费（万元元）1套4套-5000其他工程程费（万万元）-4100软件费（万万元）1660020014600合计（万万元）150从上表可可看出，水水煤浆四四喷嘴撞撞击流气气化炉和和典型的的德士古古水煤浆浆气化炉炉相比，硬硬件投资资增加，但但软件投投资可节节省，两两者相抵抵，总投投资相差差不多，采采用国内内有自主主知识产产权的四四喷嘴撞撞击流气气化炉稍稍微低一一点。但但鉴于该该炉型尚尚无工业业运行的的经验，加加之事故故和停车车的几率率增加，运运行的可可靠性较较差，故故本项目
17、目暂不推推荐。原化工部部临潼化化肥研究究所（现现西北化化工研究究院）早早在600年代末末就已开开展水煤煤浆纯氧氧气化的的研究，770年代代初建立立日处理理50吨吨的气化化装置。从从水煤浆浆制备、纯纯氧气化化、灰水水处理等等试验中中取得工工艺流程程的优化化，最终终工艺条条件的选选择、设设备材料料的选择择、自动动控制，软软件开发发等一系系列工程程数据。本本世纪初初该院又又开发了了焦煤水水加添加加剂的混混合煤浆浆气化技技术，已已成功地地应用于于油气化化装置的的改造，建建有工业业化装置置，该技技术已申申请国家家专利并并获得批批准，专专利号00011139111.88。为配配合水煤煤浆气化化的研究究试验
18、工工作，洛洛阳材料料研究所所研究制制成了水水煤浆气气化炉的的耐火砖砖，原化化工部化化工机械械研究所所开发了了二流道道、三流流道的烧烧嘴，重重庆热工工仪表研研究所开开发了适适于水煤煤浆气化化的测温温度计等等。这一一系列科科研成果果得到了了化工部部科技司司、国家家科委的的大力支支持和技技术鉴定定，为今今后我国国水煤浆浆气化工工程应用用奠定了了基础，也也为工程程设计提提供了基基础数裾裾。c) 气气化技术术的选择择目前大型型煤气化化技术较较为先进进的有TTexaaco水水煤浆气气化，SShelll粉煤煤加压气气化，LLurggi固定定床加压压气化。国外大型型气化技技术比较较表项 目TexaacoShe
19、lllLurggi(传传统)气化压力力3.06.552.04.003.0气化温度度 13000144001400016600850单炉最大大能力吨煤/天天5002000020000600气化炉型型式热壁式、单单喷嘴冷壁炉、四四喷嘴热壁炉进煤方式式水煤浆浓浓度60%泵送煤粉用氮氮气输送送粒度900%9990有效成份份（COO+H22）较高 800%高 90%68%净化气中中惰性气气含量0.55%5%10%(N2+CHH4+Arr)吨甲醇耗耗煤量（干干, 弛弛放气氢氢回收时时）1.3111.2771.5氧气用量量高(比SShelll炉高高10%)较低低工业化装装置数71多在中国已已投产/在建的的工
20、业装装置4/70/74/0环境影响响友好友好有污染治治理问题题投资(含含空分)较低高(比TTexaaco约约高155%)较低国产化率率高低高建设周期期较短长(比TTexaaco炉炉长半年年以上)较短Shelll气化化技术Shelll气化化技术是是荷兰壳壳牌公司司开发的的一种先先进的气气化技术术，该技技术采用用纯氧、蒸蒸汽气化化，干粉粉进料，气气化温度度达1440017000，碳转转化率999%，有有效气体体（COO+H22）900%以上上，液态态排渣，采采用特殊殊的水冷冷壁气化化炉，使使用寿命命长。采采用废锅锅流程，可可副产高高压蒸汽汽。采用用干粉气气化，氧氧耗量较较低，但但需要氮氮气密封封，
21、气化化压力不不能太高高；气化化炉（带带废锅）结结构复杂杂庞大；设备费费及专利利费均较较高。Shelll气化化由于采采用氮气气密封及及吹送，因因而气化化产生的的合成气气中惰性性组分含含量约为为5%，因因此对于于甲醇合合成来说说弛放气气量要增增加。与与德士古古综合比比较，两两种气化化工艺的的吨甲醇醇煤耗相相差不大大。Shelll气化化压力最最高到44.0MMPa，若若甲醇合合成采用用5.22MPaa合成压压力，则则合成新新鲜气需需要压缩缩。用SShelll气化化制甲醇醇合成气气要增加加一套净净化合成成气增压压机；由由于变换换气进低低温甲醇醇洗净化化装置的的压力低低，也造造成净化化系统的的投资增增加
22、。此此外，因因合成循循环气中中的惰气气高，使使合成回回路循环环压缩机机的功耗耗增加；不但抬抬高了压压缩机的的造价，也也增加了了运行费费和生产产成本。该技术目目前只有有国外两两套以煤煤为原料料大型装装置在运运行，用用于联合合循环发发电，工工业化的的经验不不多，技技术须依依赖进口口，国内内技术支支撑率低低。国内内有六套套Sheell气气化装置置正在建建设，另另有几个个项目也也签了引引进合同同。但从从实际建建设情况况看，气气化炉供供货周期期不少于于18个个月，关关键设备备国产化化率低，使使得Shhelll气化装装置投资资高，建建设周期期长，国国内并无无运行经经验，因因此也加加大了投投资的风风险。德士
23、古气气化德士古气气化技术术属于气气流床气气化技术术，是美美国德士士古（TTexaaco）公公司根据据油气化化技术的的思路开开发出来来的。它它是在煤煤中加入入添加剂剂、助熔熔剂和水水，磨成成水煤浆浆，加压压后喷入入气化炉炉，与纯纯氧进行行燃烧和和部份氧氧化反应应。气化化温度11300014400，气化化炉无转转动部件件，对于于生产合合成气的的气化炉炉，大多多采用冷冷激流程程。该技技术由于于是水煤煤浆进料料，大量量水份要要进行气气化，因因而以单单位体积积的(CCO+HH2)计的的煤耗和和氧耗均均比Shhelll气化高高。但其其粗水煤煤气中惰惰性气体体含量很很少，因因而在甲甲醇合成成时不仅仅循环气气
24、量小、省省压缩功功，而且且弛放气气量小，可可以不设设弛放气气氢回收收装置。德士古气气化还有有以下优优点：单台炉处处理煤量量大，最最大日处处理煤量量20000吨；气化压力力高，新新鲜气可可不需增增压、且且合成气气压缩功功耗省，尤尤其是生生产甲醇醇时，可可实现等等压合成成；有效气（CCO+HH2）含量量高，生生成的新新鲜合成成气惰性性组分含含量低，特特别适合合做生产产甲醇的的合成气气，甲醇醇合成弛弛放气排排放量低低。煤的适应应性宽。可可利用粉粉煤，原原料利用用率高；三废量小小，污染染环境轻轻，废渣渣可做水水泥原料料；该技术在在世界上上已有77套装置置运行，其其中我国国有4套套；同时时20004年，
25、中中国在建建的德士士古装置置有7套套。德士古气气化技术术在我国国使用最最多，鲁鲁南化肥肥厂、渭渭河化肥肥厂、上上海焦化化厂三联联供装置置、淮南南化肥厂厂均以水水煤浆气气化技术术进行改改造或扩扩建。本装置的的原料煤煤属低变变质长焰焰煤，化化学活性性良好，灰灰熔点111300，符合合Texxacoo气化用用煤。另另外水煤煤浆气化化技术经经过我国国有关科科研、设设计、生生产、制制造部门门的多年年研究，已已基本掌掌握该技技术，并并能设计计大型工工业化装装置，国国产化率率达900%以上上，气化化炉在国国内制造造，可以以控制并并节省大大量投资资、同时时可有效效缩短建建设周期期。此外外，该技技术国内内支撑率
26、率高，生生产运行行管理经经验多，风风险少，故故推荐做做为本项项目的气气化工艺艺技术。鲁奇固定定床加压压气化鲁奇固定定床加压压气化工工业化的的时间最最长，目目前国外外仍有1100多多台炉子子在运行行，在我我国也建建有兰州州、哈尔尔滨、天天脊、义义马、解解化等55套装置置。该技技术虽然然能连续续加压气气化，但但由于气气化温度度较低(10000)，生生成气中中甲烷含含量大，同同时生成成气中含含苯、酚酚、焦油油等一系系列难处处理的物物质，净净化流程程长；尤尤其是该该技术只只能用碎碎煤不能能用粉煤煤，因而而原料利利用率低低，尽管管筛分下下来的粉粉煤可以以配燃煤煤锅炉加加以利用用。应当当指出的的是，上上个
27、世纪纪九十年年代此技技术经过过英国煤煤气公司司和鲁奇奇公司联联合攻关关，开发发出了一一种新的的炉型BBGL炉炉，变干干粉排渣渣为熔融融排渣，气气化效率率和气体体成分有有了很大大改进，污污染问题题也有所所改善，目目前有一一台能力力日处理理5000吨煤的的示范炉炉在德国国运行，原原料为城城市垃圾圾与煤混混烧。由由于尚无无大的以以煤为原原料的BBGL气气化炉的的数据和和运行经经验，故故上表中中仍暂列列传统鲁鲁奇炉的的数据。由由于BGGL炉与与传统鲁鲁奇气化化炉在气气化温度度上变化化不大，生生成气中中甲烷及及氮气含含量仍然然很大，对对于生产产甲醇来来说，意意味着大大量合成成气要放放空，煤煤耗和功功耗都
28、要要增加；其次，煤煤气净化化流程变变长，且且三废治治理难度度加大，故故不推荐荐做为大大甲醇项项目可研研的气化化技术。d) 气气化流程程煤浆气化化工艺流流程有两两种：激激冷流程程和废锅锅流程。废废锅流程程可产生生高压蒸蒸汽，但但由于气气化气温温度高、带带有大量量煤渣，对对废锅有有磨蚀冲冲刷，设设备材质质要求高高，一次次投资及及维修费费用较大大；激冷冷流程是是在气化化炉内将将气体用用水激冷冷降温的的同时，洗洗涤除尘尘，出气气化炉的的气体带带有大量量的水蒸蒸汽，在在变换工工段不再再补加蒸蒸汽；这这种流程程气化设设备投资资较低，维维修工作作量较少少。本项项目气化化采用激激冷流程程。e) 气气化压力力煤
29、浆加压压气化压压力可以以采用22.8MMPa、4.0MPa和6.5MPa三种。三种气化压力均已有大型装置的运行经验。采用6.5MPa(G)压力煤浆气化，由于气化压力高，净化后合成气压力仍保持在5.2-5.7MPa(G)，正好符合低压合成甲醇的压力，因此合成气不需增压，比采用4.0MPa生产甲醇压缩机可降低30能耗，故本项目选择6.5MPa压力气化。f) 气气化炉规规格气化炉的的规格有有3.2212.2m和和2.8812.2m两两种，可可根据合合成气规规模确定定。由于于本项目目日处理理煤量为为82556吨，拟拟选用3.22m气化炉炉六台，五五开一备备。每台台气化炉炉日处理理煤量为为16551吨，
30、最最大可达达20000吨，有有20%的增产产能力。气气化炉烧烧嘴正常常的更换换时间约约为每440-660天一一次，每每次约88-166小时，每每年至少少更换或或检修耐耐火砖一一次，时时间约11.5个个月，因因此保证证安全稳稳定连续续生产需需备用一一台气化化炉。g) 灰灰水处理理现有的生生产装置置中灰水水处理流流程有三三种：四四级闪蒸蒸、三级级闪蒸加加汽提及及二级闪闪蒸。相相比较而而言，四四级闪蒸蒸或汽提提工艺后后被浓缩缩的灰水水温度较较低，有有利于灰灰水的澄澄清，故故本项目目灰水处处理工艺艺采用四四级闪蒸蒸、其中中高压闪闪蒸将气气化炉黑黑水和碳碳洗塔黑黑水分开开进行，澄澄清槽沉沉淀、真真空过滤
31、滤机分离离细渣。2) 净化工工艺技术术a) 净化工工艺技术术概况采用煤浆浆气化工工艺生产产的粗煤煤气除含含CO、HH2、COO2外，还还有少量量H2S、CCOS、CCH4、N2，微量量的氯，氨氨等成分分。硫化化物、氯氯、重金金属镍等等对甲醇醇合成催催化剂是是毒物，必必须除去去。另外外H2与COO的比例例也不能能满足甲甲醇合成成的需要要，因而而粗煤气气需经部部分变换换调整HH2/COO、除去去多余CCO2、H2S、CCOS等等净化过过程方可可进行甲甲醇合成成。变换煤浆气化化气中CCO含量量为499511%，HH2含量为为3435%，不符符合甲醇醇合成新新鲜气的的要求，需需将部分分粗合成成气进行行
32、CO变变换，增增加H22含量。这这部分气气量约占占总气量量的555%左右右，以调调整甲醇醇合成气气的组成成。采用耐硫硫变换时时，煤浆浆气化粗粗合成气气经洗涤涤后含尘尘量12mgg/m33（标），温温度为22302455，并被被水蒸汽汽饱和，水水汽比约约为1.411.6，直直接经过过加热升升温后即即可进入入变换，不不需再补补加蒸汽汽。由于于流程短短，能耗耗低，故故水煤浆浆气化配配耐硫变变换是最最佳选择择。CO变换换反应会会产生大大量的热热，反应应热可用用来产生生蒸汽、预预热脱盐盐水。脱硫脱碳碳从国内外外煤气化化装置中中所采用用的脱除除酸性气气体的工工艺来看看，低温温甲醇洗洗(Reectiisol
33、l)和NNHD(或Seelexxol)较常见见。低温甲醇醇洗(RRecttisool)工工艺是采采用冷甲甲醇作为为溶剂脱脱除酸性性气体的的物理吸吸收方法法，是由由德国林林德公司司和鲁奇奇公司联联合开发发的一种种有效的的气体净净化工艺艺。该技技术成熟熟可靠，能能耗较低低，气体体净化度度高，可可将COO2脱至110pppm以下下，H22S小于于0.11ppmm。NHD(或Seelexxol)同低温温甲醇洗洗一样，同同属物理理吸收，其其对COO2、H2S等均均有较强强的吸收收能力，但但对COOS的吸吸收能力力较弱。NNHD净净化可将将CO22脱至00.1%以下，HH2S小于于1pppm。制制取甲醇醇
34、合成气气的净化化流程，一一般在NNHD净净化后，增增加精脱脱硫装置置，这样样才能保保证合成成气的总总S小于于0.11ppmm。目前世界界上大型型煤气化化装置产产生的合合成气净净化采用用低温甲甲醇洗技技术较为为普遍；采用NNHD技技术的装装置很少少，NHHD净化化大都用用于中小小型装置置。压缩制冷冷低温甲醇醇洗净化化工艺需需外供冷冷量，提提供冷量量的技术术较多，较较常用的的有溴化化锂吸收收制冷技技术，适适用于提提供420级的冷冷量；氟氟制冷技技术，适适用于提提供-55-335级的冷冷量；氨氨制冷技技术，适适用于提提供-225-45级的冷冷量；乙乙烯制冷冷技术，适适用于提提供-443-1155级的
35、冷冷量等等等。本项项目采用用的低温温甲醇洗洗技术需需要-335级的冷冷量移出出反应热热，采用用氨压缩缩制冷工工艺流程程。b) 净净化工艺艺技术的的比较及及选择变换将粗水煤煤气调整整为甲醇醇合成气气，COO变换有有两种流流程，即即部分变变换和全全部变换换。两种种工艺各各有优点点：部分变换换的优点点是由于于部分气气体进变变换炉，气气量少，气气体中水水/汽比比高（约约1.44），变变换反应应推动力力大，催催化剂用用量少，其其中经变变换气体体中的有有机硫约约95以上可可转化为为H2S；HH2/COO的调整整靠配气气，容易易调整，变变换炉及及粗煤气气预热器器设备小小；缺点点是有部部分粗煤煤气不经经变换，
36、其其中的有有机硫未未能部分分转化为为无机硫硫，但是是如果采采用低温温甲醇洗洗净化，有有机硫也也能完全全脱除。全部变换换时全部部粗煤气气经过变变换，其其中的灰灰尘会被被催化剂剂截留，但但变换率率靠调整整气体的的水/气气来实现现，生产产控制难难度较大大，且由由于气体体水气比比小，变变换反应应推动力力小，催催化剂用用量大，其其中有机机硫的转转化会降降低到660左左右，总总的有机机硫的转转化与部部分转化化差不多多。全部部变换流流程中粗粗煤气需需先经废废热锅炉炉换热产产生低压压蒸汽，将将粗煤气气中的水水/汽比比降下来来，粗煤煤气冷凝凝出来的的工艺冷冷凝液含含有一定定的灰尘尘，用这这部分高高温冷凝凝液去气
37、气化碳洗洗塔洗涤涤粗煤气气，洗涤涤效果差差；变换换前的低低压废热热锅炉也也容易被被灰尘堵堵塞。根据粗水水煤气量量，本项项目采用用部分变变换流程程，变换换气和未未变换气气分开，这这样使得得设备尺尺寸减小小，变换换炉尺寸寸约为4.00m，便便于制造造和运输输。部分变换换的催化化剂装填填量约551m3，在进进变换之之前水煤煤气首先先经过气气液分离离器、煤煤气过滤滤器除去去气体中中杂质和和液体，然然后经过过预热器器加热到到一定温温度进入入变换炉炉。脱硫脱碳碳低温甲醇醇洗(RRecttisool)工工艺技术术成熟可可靠，能能耗较低低，气体体净化度度高，可可将合成成气中的的CO22脱至110pppm以下下
38、，H22S小于于0.11ppmm。而且且溶剂吸吸收能力力大，循循环量小小，能耗耗省，溶溶剂价格格便宜，操操作费用用低亦是是此法的的优越性性所在。该该法缺点点是在低低温下操操作，设设备低温温材料要要求较高高，整个个工艺投投资较高高。NHD(或Seelexxol)溶液对对CO22、H2S等均均有较强强的吸收收能力，采采用这种种技术可可将合成成气中的的CO22脱至00.1%以下，HH2S小于于1pppm，但但对COOS吸收收能力差差，需增增加水解解装置，而而且该工工艺须将将脱硫和和脱碳分分开脱除除，使得得流程复复杂，另另外其溶溶剂昂贵贵，吸收收能力比比甲醇低低，因而而，溶剂剂循环量量大，操操作费用用
39、较高，该该法的优优点在于于设备无无腐蚀，可可采用碳碳钢设备备，整个个工艺投投资较少少。关于低温温甲醇洗洗和NHHD的比比较见如如下表：低温甲醇醇洗和NNHD技技术比较较项 目目单 位低 温 甲 醇醇 洗NHD蒸汽相对值11循环水相对值14.5冷冻量相对值1.61电相对值14.5有效气损损失相对值13气提气,N2相对值14投资相对值1.41从上表对对比中可可以看出出，虽然然NHDD的投资资低于低低温甲醇醇洗，但但其运行行费用较较高。而而且低温温甲醇洗洗在国内内具有丰丰富的生生产操作作经验，除除部分低低温材料料需引进进外，设设备设计计和制造造等均可可在国内内解决。最最主要的的问题是是由于本本项目规
40、规模大，如如采用NNHD工工艺溶液液循环量量大，液液相管道道较大，因因此，推推荐酸性性气体脱脱除选用用低温甲甲醇洗工工艺。目前，国国外低温温甲醇洗洗工艺国国外有林林德工艺艺和鲁奇奇工艺二二种流程程，二者者在基本本原理上上没有根根本区别别，而且且技术都都很成熟熟。两家家专利在在工艺流流程设计计、设备备设计和和工程实实施上各各有特点点。国内内大连理理工大学学经过近近20年年的研究究，也开开发成功功了低温温甲醇洗洗工艺软软件包，并并获得了了国内两两项专利利。林德低温温甲醇洗洗工艺采用林德德的专利利设备高效绕绕管式换换热器，提提高换热热效率，特特别是多多股物流流的组合合换热，节节省占地地、布置置紧凑，
41、能能耗较省省；但高高效绕管管式换需需要国外外设计（可可国内制制造）。在甲醇溶溶剂循环环回路中中设置甲甲醇过滤滤器，除除去FeeS、NNiS等等固体杂杂质，防防止其在在系统中中积累而而堵塞设设备和管管道。一般采用用氮气气气提浓缩缩硫化氢氢，二氧氧化碳回回收率为为70%。鲁奇低温温甲醇洗洗工艺未采用绕绕管式换换热器，换换热器均均为管壳壳式，所所有设备备在国内内可以设设计和制制造，投投资可节节省约222000万元。由于没有有中间循循环甲醇醇提供冷冷量，吸吸收所需需的冷量量全部由由外部供供给；甲甲醇溶液液循环量量相对较较大，相相对于林林德流程程能耗稍稍高，吸吸收塔的的尺寸也也较大。系系统冷量量全部由由
42、外部提提供，操操作调节节相对灵灵活。大连理工工大学低低温甲醇醇洗工艺艺流程：大连理工工大学从从19883年开开始进行行低温甲甲醇洗的的工艺过过程研究究,在中中石化和和浙江大大学的协协助下119999年该项项研究通通过了中中石化的的鉴定，220000年获得得了中石石化科技技进步三三等奖，并并且获得得了国内内两项专专利申请请。经改改进后该该技术采采用六塔塔流程，与与林德工工艺相似似，据介介绍冷负负荷和设设备投资资比林德德工艺低低100%。利用该项项开发成成果大连连理工大大学为国国内采用用低温甲甲醇的88个厂进进行了过过程分析析，为改改进操作作提出了了有益的的建议。同同时该技技术由大大连理工工大学提
43、提供工艺艺包，也也被德州州化肥厂厂国产化化大化肥肥项目、渭渭河化肥肥厂200万吨甲甲醇项目目、以及及湘火炬炬甲醇项项目先后后予以采采用。考虑林德德与鲁奇奇二种低低温甲醇醇洗工艺艺都非常常成熟，尽尽管各有有特点，但但其消耗耗相差不不大。而而大连理理工大学学低温甲甲醇洗工工艺虽然然技术指指标不比比国外技技术差，但但鉴于至至今尚无无一套利利用该技技术的装装置正式式投入使使用，和和林德与与鲁奇技技术相比比缺少实实际运行行经验和和数据，存存在着一一定的风风险。因因此，考考虑到项项目合作作以及可可靠性，本本项目的的酸性气气体脱除除推荐采采用林德德或鲁奇奇低温甲甲醇洗工工艺。c）氨压压缩制冷冷氨制冷装装置是
44、以以氨为制制冷剂通通过制冷冷压缩机机及辅机机由压缩缩、冷凝凝、节流流、蒸发发四个过过程组成成制冷循循环，为为低温甲甲醇洗装装置提供供冷量。常用的制制冷机种种类有活活塞式制制冷机、螺螺杆式制制冷机、离离心式制制冷机等等。离心式制制冷机与与其它几几种类型型的制冷冷机相比比，具有有转速高高，制冷冷量大，蒸蒸发温度度低，机机械磨损损小，易易损件少少，维护护简单，连连续工作作时间长长，振动动小，运运行平稳稳，机组组重量轻轻、占地地面积小小，能经经济方便便地调节节制冷量量等优点点，同时时采用蒸蒸汽透平平驱动离离心式制制冷压缩缩机，节节能效果果明显。因因此，本本方案拟拟选用离离心式制制冷压缩缩机。为提高制制
45、冷循环环的经济济性，节节约能源源和制取取低蒸发发温度下下的冷量量，本方方案采用用节能型型双级离离心式压压缩制冷冷循环，工工艺流程程中带有有“中间省省功器”。该流流程的优优点是可可降低能能耗，尤尤其是部部分负荷荷时机组组的效率率较高。满满负荷时时比单级级压缩节节省轴功功率133%左右右，部分分负荷时时节省轴轴功率约约20%；其次次是可以以扩大稳稳定工作作范围，改改善调节节特性，部部分负荷荷时不易易喘振。采用了省省功器后后，部分分中间压压力的低低温气体体补入压压缩机的的二级入入口，起起到了一一次补气气冷却的的作用，从从而达到到节能的的效果。另另外，实实行中间间节流后后，单位位质量工工质的制制冷量增增大，节节省了氨氨蒸汽进进入一级级压缩的的压缩功功，达到到了省功功的目的的。3) 硫回收收工艺技技术a) 硫硫回收工工艺技术术概况硫回收工工艺种类类繁多，主主要可分分为两大大类：一一类是固固定床催催化氧化化法，另另一类是是湿式氧氧化法。b) 硫硫回收工工艺技术术比较及及选择第一类主主要代表表是克劳劳斯（CClauus）法法，它是是目前炼炼厂气、天天然气加加工副产产酸性气气体及其其它含HH2S气体体回收硫硫的主要要方法。其其最大的的特点是是：流程程简单、设设备少、占占地少、投投资省、回回收硫磺磺纯度高高。