空分氣化工藝及設(shè)備簡(jiǎn)要介紹2003

空分、氣化工藝及設(shè)備簡(jiǎn)要介紹煤、石油、天然氣是目前工業(yè)生產(chǎn)的三種主要能源。我國是一個(gè)富煤、貧油、少氣的國家，所以發(fā)展煤化工，對(duì)我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有舉止輕重的作用。

煤化工目前的發(fā)展方向主要有煤制合成氨、煤制甲醇、煤制烯烴、煤制油、煤制氣等。對(duì)于煤化工來講，前段工序：空分、氣化裝置必不可少。

煤制油全廠工藝流程簡(jiǎn)圖空分：從大氣中抽出空氣進(jìn)行低溫分離制取氧氣和氮?dú)?，氧氣供氣化反?yīng)用，氮?dú)庥糜谙到y(tǒng)及管線吹掃等。氣化：原料煤通過棒磨機(jī)，制成合格的料漿后，通過高壓煤漿泵加壓送入氣化爐，與氧氣在氣化爐反應(yīng)室內(nèi)發(fā)生氣化反應(yīng)，生成以CO、H2和CO2為主要成分的粗煤氣。變換：CO與H2O在變換觸媒、高溫等作用下反應(yīng)生成CO2和H2,也就是將CO變換成CO2，從水出提出H2。低溫甲醇洗：利用低溫甲醇在低溫下對(duì)CO2和H2S等酸性氣良好的吸收能力，對(duì)CO2和H2S等酸性氣進(jìn)行脫除，使變換氣得到凈化，送到F-T合成單元。F-T合成：將低溫甲醇洗來的合成氣在一定壓力及溫度下與觸媒反應(yīng)生成合成油及合成水。油品加工：合成油進(jìn)入油品加工裝置加氫后生成柴油、石腦油和干氣。脫碳：合成尾氣經(jīng)脫除CO2后再經(jīng)油吸收裝置進(jìn)一步吸收后生產(chǎn)液化石油氣。PSA制氫：貧氣進(jìn)入制氫工段將產(chǎn)出的氫氣返回油品加工，尾氣作為燃料輸出各單元的功能空分冷箱LOX空氣WN2GANHPLIN主壓縮機(jī)空氣純化低溫透平液氮泵空氣預(yù)冷液氧泵空氣壓縮機(jī)熱交換器HPGOXMP1MPMPMPLPHP精餾塔~~LOXLIN低溫儲(chǔ)罐空分裝置構(gòu)成動(dòng)力與凈化制冷與熱交換精餾儲(chǔ)存輸送空分流程方框圖空壓機(jī)預(yù)冷系統(tǒng)純化系統(tǒng)熱交換器精餾系統(tǒng)氧氮產(chǎn)品膨脹機(jī)增壓機(jī)空壓機(jī)組：驅(qū)動(dòng)采用汽輪機(jī)，汽輪機(jī)為雙出軸形式，一端驅(qū)動(dòng)空壓機(jī)，另一端驅(qū)動(dòng)增壓機(jī)。空壓機(jī)進(jìn)口有一個(gè)自潔式過濾器，將空氣進(jìn)行初步過濾去雜質(zhì)。

空氣經(jīng)空壓機(jī)提壓后，送入空冷塔（對(duì)空氣進(jìn)行冷卻及洗滌）-分離器（將洗滌后的空氣進(jìn)行汽水分離）-分子篩（脫除碳?xì)浠衔锛八荩龇肿雍Y的空氣一部分進(jìn)入冷箱，一部分進(jìn)入增壓機(jī)繼續(xù)增壓后進(jìn)冷箱。膨脹機(jī)組：從空壓機(jī)來的一定壓力的氣體在膨脹機(jī)中進(jìn)行膨脹做功，為氣體分離提供冷量。低溫液體泵：包括液氧泵、液氮泵等。板翅式換熱器：進(jìn)行流體冷熱交換。材質(zhì)為鋁制，翅片間采用釬焊焊接。精餾塔：分上塔、主冷、下塔三部分組成?？辗种饕O(shè)備航天爐氣化工藝流程航天爐氣化裝置剖面圖德士古氣化工藝流程（氣化爐之后的工藝和航天爐相同）

煤漿制備工藝流程

棒磨機(jī)（制備煤漿）

是制漿的關(guān)鍵設(shè)備。圖中為濕式溢流型棒磨機(jī)，單臺(tái)磨煤機(jī)最大生產(chǎn)能力為氣化裝置總生產(chǎn)能力的75%。磨煤機(jī)出口設(shè)滾筒篩以便及時(shí)篩出煤漿中的大顆粒。中速磨煤機(jī)（制備干煤粉）高壓煤漿泵

采用軟管隔膜往復(fù)泵。泵由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過曲柄、連桿、活塞將液壓油壓力傳遞至（軟管）隔膜，通過（軟管）隔膜的變形達(dá)到吸排液的目的。泵進(jìn)出口帶緩沖器，可以保證進(jìn)出口煤漿流量的穩(wěn)定。泵的調(diào)速采用變頻調(diào)速。煤漿給料泵詳見右圖。氣化爐：目前常用的水煤漿氣化爐（德士古氣化爐、華理四噴嘴等）和干粉氣化爐（航天氣化爐、殼牌氣化爐等），16萬噸煤制油示范廠采用的是德士古氣化爐，伊泰新疆能源有限公司采用的12臺(tái)航天爐+3臺(tái)德士古氣化爐。德士古氣化爐燃燒室內(nèi)壁內(nèi)襯耐火磚，頂置單燒嘴。航天爐燃燒室內(nèi)襯水冷壁盤管，盤管外表面有耐火澆注料，保護(hù)盤管，水冷壁吸收熱量后副產(chǎn)蒸汽。氣化爐上部是燃燒室，下部是激冷室。德士古與航天爐都采用激冷流程，反應(yīng)產(chǎn)生的粗煤氣經(jīng)過激冷環(huán)、下降管在水中洗滌，進(jìn)行渣氣分離，氣體洗滌后進(jìn)行合成氣洗滌塔。渣進(jìn)入破渣機(jī)進(jìn)行破碎后排出氣化爐。氣化設(shè)備介紹德士古氣化爐燒嘴

工藝燒嘴：是水煤漿氣化爐的核心設(shè)備，其功能有二：一是霧化煤漿，二是與爐體匹配形成適宜的流場(chǎng)。

煤漿及氧氣通過工藝燒嘴進(jìn)入氣化爐反應(yīng)室。通過專用的燒嘴冷卻水系統(tǒng)保護(hù)氣化爐燃燒室中高溫環(huán)境下的工藝燒嘴。一般的工藝燒嘴為三流道預(yù)混式燒嘴，氧氣走中心和外環(huán)隙，煤漿走中間環(huán)隙。燒嘴易于磨損。

破渣機(jī)破渣機(jī)位于氣化爐底部與鎖斗之間，用來破碎爐中產(chǎn)生的大塊爐渣，以保證正常固體粒度的爐渣能順利進(jìn)入鎖斗。是由殼體、動(dòng)力裝置、油馬達(dá)，以及連接在馬達(dá)旋轉(zhuǎn)軸上的破碎刀片組成。工作原理：由動(dòng)力泵提供的最高可達(dá)35Mpa的高壓油經(jīng)軟管輸送到馬達(dá)，通過馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)安裝于軸上的破碎刀按一定的方向旋轉(zhuǎn)，與固定在破渣機(jī)殼體內(nèi)壁的破碎刀交叉運(yùn)行，以達(dá)到破碎渣的目的。破渣機(jī)的液壓系統(tǒng)包括：（1）動(dòng)力部分：液壓泵（2）控制部分：各類壓力，流量，方向等控制閥（3）執(zhí)行部分：液壓馬達(dá)（4）輔助裝置管道，蓄能器，過濾器，油箱，加熱器，冷卻器，壓力表，流量計(jì)等。粉碎刀架體主要分為刀架和轉(zhuǎn)動(dòng)刀體兩部分，另外還包含起導(dǎo)流作用的滑板、擋板等。刀架安裝在殼體內(nèi)部的刀架連扳上，它與轉(zhuǎn)動(dòng)刀體組成了破渣機(jī)的破碎單元，屬于破碎單元中的靜止部分。刀架共有九個(gè)，兩兩之間形成一過流通道，共形成八個(gè)過流通道。轉(zhuǎn)動(dòng)刀體安裝在軸上，相鄰的兩刀體之間有45°的周向錯(cuò)移，屬于破碎單元中的運(yùn)動(dòng)部分，共有八個(gè)。當(dāng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)這八個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)刀體剛好穿過由刀架形成的八個(gè)過流通道，不斷的將滯留在動(dòng)靜刀間的大塊爐渣破碎，從而避免大塊未破碎物料滯留在軸的上方。為提高動(dòng)靜刀