常壓固定床純氧(富氧)連續氣化技術(shù)始于60年代末,是在固定床間歇氣化的基礎上發(fā)展的,純氧連續氣化工藝,完全符合國家的產(chǎn)業(yè)政策,在節能、安全、環(huán)保等方面具有很大優(yōu)勢,該氣化工藝打破了傳統的間歇氣化運行模式和繁瑣的操作程序,裝置工藝流程簡(jiǎn)單,產(chǎn)氣量大,氣體成份高,生產(chǎn)成本底。在我公司和廣大用戶(hù)的支持下,使固定床純氧(富氧)連續制氣工藝得以大力推廣,為企業(yè)節能降耗提供了技術(shù)支撐。固定床純氧(富氧)連續制氣工藝分為;(1)純氧加蒸汽連續氣化工藝,用于生產(chǎn)醇類(lèi)產(chǎn)品及燃氣; (2)純氧加二氧化碳連續氣化工藝,生產(chǎn)高濃度的一氧化碳,用于生產(chǎn)醋酸,甲胺,光氣等產(chǎn)品;(3)富氧加蒸汽連續氣化工藝,用于生產(chǎn)合成氨及低氮產(chǎn)品。純氧(富氧)連續氣化由于碳利用率高,氣體有效成份高,從而使消耗降低,單爐產(chǎn)能大幅提高,設備維修工作量小,維修費用低,雖然純氧(富氧)連續氣化取得的氣體中二氧化碳含量比間歇氣化法高5-6%,使脫碳裝置負荷有所增加,并且增加了壓縮機無(wú)用功的消耗,但總消耗仍低于空氣間歇氣化法,對大氣無(wú)污染。一、裝置概況1.常壓固定床純氧(富氧)連續氣化技術(shù):即:以(無(wú)煙塊煤、焦碳、無(wú)煙末煤制成的型煤)為氣化原料,純氧(富氧空氣)和水蒸氣(或二氧化碳)為氣化劑,按一定的比例混合后通過(guò)純氧(富氧)氣化爐與熾熱的炭連續進(jìn)行氣化反應,從而連續不斷的制取合格的有效氣體,經(jīng)除塵和熱回收及洗滌塔冷卻降溫后送往后工段使用。2.單爐系統設置:料倉、氣化爐、阻火器、入爐混合罐、旋風(fēng)除塵器、廢熱鍋爐、洗氣塔、系統配置開(kāi)車(chē)風(fēng)機、蒸汽緩沖罐、電動(dòng)葫蘆各一臺。3.工藝路線(xiàn):純氧(富氧55-60%)+蒸汽(或二氧化碳)連續氣化;原料煤--純氧(富氧)氣化爐--旋風(fēng)除塵器--廢熱鍋爐--洗氣塔--氣柜--后工段二、純氧(富氧)連續氣化概述:1、純氧(富氧)連續制氣的反應原理:純氧(富氧)連續制氣是將純氧(富氧空氣)與蒸汽(或二氧化碳)按一定比列混合后,從爐底進(jìn)入氣化爐與爐內的碳同時(shí)發(fā)生放熱和吸熱反應,生產(chǎn)出合格的原料氣,主要化學(xué)反應如下:C+ O2+nN2= CO2+nN2+394kJ2C+ O2+nN2= 2CO+nN2+221kJ2C+ O2+nN2= 2 CO2+nN2+566.5kJC+ O2 = 2CO-172kJC+ H2O = CO+ H2-131kJC+ H2O = CO2+2 H2-92kJC+ 2H2 = CH4 -75kJ2、流程簡(jiǎn)述:原料煤由料倉進(jìn)入自動(dòng)加煤機,自動(dòng)定時(shí)、定量加入氣化爐內,制氣用的氧氣加壓至0.08Mpa左右,經(jīng)氧氣總管(經(jīng)過(guò)調節閥調節后)送到混合罐與蒸汽(或二氧化碳)進(jìn)行充分混合,混合后的氣化劑溫度控制在200°C從爐底進(jìn)入氣化爐,氣化劑通過(guò)炙熱的炭進(jìn)行放熱和吸熱化學(xué)反應,反應生產(chǎn)的氣體溫度約450-550°C由爐頂送出,經(jīng)旋風(fēng)塵器進(jìn)行除塵后,進(jìn)入廢熱鍋爐回收高溫氣體余熱,副產(chǎn)的蒸汽進(jìn)入上段過(guò)熱,氣體出廢熱鍋爐溫度約150--170°C進(jìn)入洗氣塔底部,在洗氣塔中用來(lái)自制氣污水處理系統的閉路循環(huán)冷卻水噴淋冷卻洗滌,將其冷卻到45°C并洗滌其中夾帶的灰塵和焦油后,進(jìn)入氣體總管去后工段使用。3、主要參考工藝參數(φ2800、3000、3200、3600㎜氣化爐、原料:無(wú)煙塊煤、焦炭、無(wú)煙末煤制成的型煤)(1)、純氧(富氧)濃度:99.6%(55-60% )(2)、單爐負荷:Nm3/h(3)、C層高度:平夾套操作(4)、汽氣比:2.0±0.2(5)、上氣道溫度:500±20℃(6)、左右灰倉溫度:120℃-180℃(7)、循環(huán)周期:連續(8)、爐渣殘炭:8%-10%(9)、單爐產(chǎn)氣量:φ3000㎜氣化爐10000-12000 Nm3/h(10)、單爐氣體成分:純氧氣化氣體有效成份≥80%三、純氧(富氧)連續氣化優(yōu)點(diǎn):1、減少了吹風(fēng)階段的N2為載體的顯熱損失以及吹風(fēng)氣中產(chǎn)生的CO2、CO、H2等帶走的顯熱和潛熱損失。2、無(wú)吹風(fēng)氣排放,保護了人們賴(lài)以生存的環(huán)境。3、該工藝取消了間歇氣化十幾個(gè)頻繁切換的工藝閥門(mén)動(dòng)作,工藝流程簡(jiǎn)單。工藝閥門(mén)動(dòng)作少,杜絕或減少了因工藝閥門(mén)動(dòng)作不正常而造成的氧高、漏油等不安全因素,同時(shí)減少了設備、閥門(mén),維修工作量大,操作困難,事故率高等問(wèn)題。4、相對間歇氣化,純氧(富氧)連續氣化入爐物料流速及流量減少近五分之一,氣體中帶出物大量減少,對設備磨損減少,不存在碳層吹翻及風(fēng)洞現象,即不存在制氣過(guò)程中工藝氧高的現象,爐子操作穩定性提高。5、純氧(富氧)連續氣化由于碳和氧反應的放熱和吸熱過(guò)程是同時(shí)進(jìn)行的,沒(méi)有上下吹過(guò)程,因此氣化層相對平穩,氣化層溫度相對較集中,熱損失很少,熱量利用率高,因此蒸汽分解率高氣化爐蒸汽消耗較間歇制氣要減少一半。6、純氧(富氧)連續氣化爐況穩定、炭層穩定、氣化層穩定、入爐氣化劑穩定,因此煤氣中氣體成分也很穩定,純氧(富氧)連續氣化相對間歇制氣,單爐產(chǎn)氣量大,爐渣殘炭降低(一般為8%-10%)爐子的有效利用率高、操作人員大幅減少(至少可減少一半),單位成本低。五、主要參考設備選型1.φ3000mm氣化爐:Φ3000mm純氧(富氧)爐整體配置合理,防流措施完善,氣化強度1100—1200m3/㎡.h,單爐發(fā)氣量≥10000m3/h,灰渣殘炭量≤8%,有效氣體成份含量高,操作彈性大、工況穩定,節能降耗效益高。煤氣爐采用自動(dòng)加煤,不停爐排灰;高徑比設計合理,氣體出口設置在爐頂,可以有效地減少爐上帶出物,提高爐內碳層高度,避免“吹翻”和“空洞”,增加制氣量,確保氣體順暢快出,降低煤耗和汽耗;夾套采用耐壓夾套,工作壓力1.6Mpa,提高自產(chǎn)蒸汽壓力,有利于降低煤耗,降低返焦率,同時(shí)夾套鍋爐高度提高,有效的控制了掛臂問(wèn)題,操作彈性也大幅度提高;純氧(富氧)爐主要技術(shù)特點(diǎn):a.純氧(富氧)爐設計合理的灰渣安息角,杜絕氣化爐溜碳、垮碳現象,氣化爐的氣化工藝更加穩定,灰渣殘碳可以保持在理想水平。b.滾動(dòng)滑道迷宮式密封,阻止滑道進(jìn)灰,確�;纼惹鍧�,滑道內連續注油,減少鋼球磨損,降低轉動(dòng)阻力。c.爐條機采用閉式傳動(dòng),變頻電機,立軸軸承設注油點(diǎn),使用周期長(cháng)。d.爐底沖灰采用;四點(diǎn)加水,四點(diǎn)排水,確保內灰道清潔、確保大齒圈不積灰,減輕齒圈磨損。e.配套∮3000mm九層六邊專(zhuān)用爐箅,總通風(fēng)面積0.96㎡(根據原料煤質(zhì)量確定),布風(fēng)合理。爐蓖采用加大加厚破渣筋,破渣能力強,各環(huán)區灰渣下降速度均衡,使爐內熱量分布均勻,灰渣殘炭量低,而且破渣筋加強加厚,延長(cháng)了使用周期,提高破渣排渣能力。f. 破渣條采用梯形破渣條,規格合理、科學(xué)布置,合理定位,兼顧了提高破渣能力、保護水夾套三種作用。g.先進(jìn)的底盤(pán)設計降低空氣入爐流速,優(yōu)化空氣入爐狀態(tài)。h.底盤(pán)總成整體采用耐高溫設計,操作彈性提高。有利于強化生產(chǎn),更有利于發(fā)揮原料優(yōu)勢實(shí)現高產(chǎn)低耗。2、洗氣塔:空塔噴淋,采用不銹鋼噴頭,可有效地清除煤氣中的各種雜質(zhì)、降低煤氣溫度。3、高效旋風(fēng)除塵器的采用:內襯用耐熱耐磨鑄鋼,保證除塵效率達到90%以上。4、聯(lián)合廢鍋:采用新型高效熱管式廢鍋,換熱效率高,廢鍋下段換熱翅片按縱片設計,達到防附著(zhù)防堵效果。5、油壓系統裝置:采用先進(jìn)的油壓系統裝置,該系統設置一套油壓泵站,泵站型號:CB80/15KW。泵站集成程度高,可實(shí)現在其中一套運行時(shí),對另一套檢修,不影響正常生產(chǎn)。采用了改進(jìn)的冷卻裝置,增大了換熱效率。整個(gè)油壓系統裝置的技術(shù)特點(diǎn):質(zhì)量可靠、系統配套、功能完善、規范通用、具有可擴展性�?蓪�(shí)現:a.系統長(cháng)周期運行穩定(全部采用高質(zhì)量、高標準的油壓部件)。b.工作壓力波動(dòng)�。ū谜�、閥站、蓄能器等設備,配置合理)。c.閥門(mén)動(dòng)作即快又穩,既增加了有效制氣時(shí)間又延長(cháng)了工藝閥門(mén)使用壽命。啟閉到位時(shí)間≤3秒d.采用簡(jiǎn)單可靠的聯(lián)鎖技術(shù),保證工藝閥門(mén)動(dòng)作安全。下灰控制箱電控安全聯(lián)鎖:保證下灰缸在生產(chǎn)中不能打開(kāi)(誤操作原因)。e.采用全自動(dòng)化泵站控制柜,保證造氣油壓系統安全可靠地運行。6、DCS控制可選擇比較成熟配套單位。7、制氧系統可采用空分裝置或變壓吸附制氧。六、環(huán)境保護方面:7.1、廢氣:無(wú)廢氣排放。7.2、廢渣:廢渣有機物少,而且二次利用,有機物達到100%轉化利用。7.3、污水:煤氣洗滌污水經(jīng)物理沉降和微渦流生化處理,全閉路循環(huán),零排放。7.3、噪音:噪音污染很小,生產(chǎn)操作面噪音值低于國家準標90dB(A)。7.4、揚塵:封閉式自動(dòng)加煤、自動(dòng)排灰,改善了現場(chǎng)操作環(huán)境,生產(chǎn)現場(chǎng)干凈、整潔、安靜,無(wú)灰塵,無(wú)異味。公司奉行“質(zhì)量第一、用戶(hù)滿(mǎn)意、追求優(yōu)質(zhì)服務(wù)”的質(zhì)量方針,恪守“重合同、守信用”的經(jīng)營(yíng)原則。為客戶(hù)提供先進(jìn)的工藝技術(shù)和優(yōu)質(zhì)的技術(shù)設備,同時(shí)提供系統設計、設備制作、安裝調試、原始開(kāi)車(chē)、人員培訓等全方位服務(wù)。山東祥友化工機械有限公司
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