固定床純氧加壓氣化工藝簡介
固定床純氧加壓氣化爐壓力應控制在0.08~0.098MPa之間，爐內(nèi)氣速與常規(guī)氣化爐相同時，按制氣階段相比，連續(xù)制氣可增加2倍左右發(fā)氣量。相比傳統(tǒng)工藝，有兩個變化，一是取消濕式氣柜，二是脫硫工段由常壓操作，改為有壓操作，出脫硫工段的粗CO氣壓力可達到0.05~0.06MPa之間，使得設備直徑減少，可滿足壓縮機入口壓力要求，因此可省掉羅茲風機。
固定床純氧加壓氣化制合成氣工藝簡介
1、造氣工段
自空分來的純度≥99.6%（或由變壓吸附制氧來的純度93%氧氣）、壓力0.3~0.25MPa左右的O2通過管道送至造氣工段。經(jīng)比值調節(jié)O2及過熱蒸汽流量，按一定比例混合后從煤氣爐下部進入造氣爐。
25~35毫米粒徑的焦炭或優(yōu)質無煙煤，經(jīng)自動加焦機自爐頂按一定時間間隔間歇、批次加入。在入爐管設置一道焦炭隔離插板閥（靠近加焦機側）、一道氣封閥（靠近爐頂，耐壓，耐高溫，密封性能優(yōu)良的閘閥），兩道閥之間設檢查孔并采用CO2吹掃，吹掃氣放空；
氣化爐采用直壁全夾套，副產(chǎn)1.1MPa過熱蒸汽，控制氣化爐頂部出氣溫度430~460℃。
氣化爐大法蘭面之間采用特制的密封結構，防止漏氣；
在氣化爐出灰口至灰斗之間設置兩道密封閥 ，一道灰渣隔離插板閥（靠近出灰口側）、一道氣封閥（耐壓，靠近灰斗，垂直管道上，密封性能優(yōu)良的閘閥），兩道閥之間設檢查孔并采用CO2吹掃，吹掃氣放空；灰斗底部結構不變。
O2與過熱蒸汽的混合氣預熱至70℃入爐，與氣化層中熾熱的焦炭發(fā)生反應，得到CO含量37％，H2含量43%左右的水煤氣自爐上部管道引出，水煤氣從切線方向進入旋風除塵器，將夾帶的大顆粒粉塵脫除。
氣相從旋風分離器上部管道輸出，進入廢熱鍋爐對水煤氣的熱量進行回收。
造氣爐水夾套所產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)上升管進入夾套汽包進行熱量回收，再經(jīng)管道和壓力調節(jié)系統(tǒng)調節(jié)壓力后輸出所產(chǎn)生的蒸汽與廢熱鍋爐付產(chǎn)蒸汽匯合除一部分自用外，剩余的并入低壓蒸汽管網(wǎng)。
通過廢熱鍋爐熱量回收后的水煤氣進入洗氣塔采用37℃的造氣循化水洗滌，降溫除塵，溫度降至45℃以下經(jīng)緩沖罐送入脫硫脫硫工段。洗氣塔循環(huán)水出水設置調節(jié)閥控制液位，回水經(jīng)地溝自流至造氣污水處理工段。
2、脫硫工段
氣體流程：來自造氣的水煤氣進一級電除焦油器，除去部分焦油及粉塵后，進入洗滌冷卻塔與造氣循環(huán)水上水接觸洗滌除油、除塵，再進入脫硫塔底部與脫硫貧液逆流接觸，脫除氣體中的硫化氫，使氣體出口的硫化氫含量控制在120~150mg/Nm3以下，脫硫塔出口的氣體經(jīng)清洗塔，再至氣液分離器除去氣體中夾帶的水滴，進二級電除焦油器，除去剩余焦油及粉塵后，然后送往壓縮工段。
液體流程：脫硫塔底部出來的富液，經(jīng)過調節(jié)閥控制液位用泵送至富液槽，由富液泵增壓后送往脫硫再生槽，經(jīng)脫硫再生噴射器自吸空氣后的富液在再生槽內(nèi)進行氧化還原反應。再生后的貧液經(jīng)液位調節(jié)器至貧液槽，貧液槽出口的貧液由貧液泵打至脫硫塔循環(huán)使用。脫硫再生槽浮選出來的硫泡沫進入硫膏池，上部硫膏定期由泵送入融硫釜，采用低壓蒸汽加熱，副產(chǎn)含量96%以上的硫磺塊。
3、壓縮工段
固定床制氣產(chǎn)生的粗CO氣，雖經(jīng)兩級水洗、兩級電塵處理，脫硫后的氣體仍然較臟，會造成活塞式壓縮機連續(xù)運行時間達不到8000小時，需考慮備機。
目前在焦爐氣、半水煤氣、水煤氣等行業(yè)，采用螺桿式壓縮機，單機配置，年運行時間可保證8000小時以上。
本工藝采用螺桿式壓縮機。壓縮機進口壓力控制在0.05MPa，出口壓力控制在0.65~0.8MPa之間。
4、變換工段
壓縮機出口氣進入變換工段，變換工藝建議選用全低變部分變換工藝，根據(jù)工藝需要調節(jié)變換率，控制氫氣、一氧化碳配比。
本工藝為防止鈷鉬系催化劑反硫化，系統(tǒng)進口硫化氫含量可控制到150mg左右，同時蒸汽消耗比中低變工藝低。
4、PSA脫碳工段
變換工段出口氣進入PSA脫碳工段，采用對CO2、N2、CO、CH4具有較強的吸附能力的專用吸附劑，該吸附劑對變換氣中各組分的吸附能力依次為CO2>CO>CH4>N2＞H2。當變換氣在一定壓力下通過吸附床層時，吸附劑首先吸附CO2，其次是吸附CO、N2和CH4，而難吸附組分H2氣從吸附塔出口端排出，作為凈化氣產(chǎn)品一輸出。在吸附床降壓過程中，殘留在吸附床內(nèi)的少量H2、N2和大量CO、CH4隨之排出，然后在吸附塔入口端用真空泵將CO2等抽出可以作為產(chǎn)品二輸出或送造氣工段，同時使吸附劑獲得再生。
含量99%以上的CO氣和H2經(jīng)壓縮機加壓送往用戶。
CO2及雜質氣經(jīng)壓縮機加壓，送回造氣做氣化劑。
注意:CO2做氣化劑，同時和C反應，生成CO，因此需外界補充一部分CO2。
6、精脫硫
PSA脫碳具有60%的脫硫能力，粗CO氣經(jīng)脫碳后，總硫中硫化氫預計5~6PPm。
采用“氧化鋅、活性炭”工藝，對脫碳氣進行脫硫、脫氯，保證精脫硫出口氣中總硫、總氯均小于0.05PPM，O2小于1PPM。
二、固定床加壓氣化制氫氣工藝簡介
除變換外，其他崗位與制合成氣工藝相同。變換為全部變換工藝，在該工序CO全部轉換成氫氣，通后續(xù)PSA工序脫除CO2，并經(jīng)過精脫硫后制得99.9%的合格氫氣。
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