搜索
ICS山东华鲁恒升化工股份有限公司企业标准Q/HHSQ/3714HHS-T05-002气化岗位操作规程（报批稿）xxxx年xx月xx日发布xxxx年xx月xx日实施山东华鲁恒升化工股份有限公司发布前言编制气化岗位操作规程，为车间提供管理依据，为班组和岗位生产提供操作、维护依据。气化岗位操作规程1范围山东华鲁恒升化工股份有限公司所辖大氮肥车间气化岗位。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。2.1标准体系表编制原则和要求（Q/HHS-M01-001）；2.2企业标准体系表编制指南（Q/HHS-M01-002）；2.3企业标准体系要求（Q/HHS-M01-003）；2.4企业标准体系（Q/HHS-M01-003）；2.5管理标准和工作标准体系（Q/HHS-M01-004）；2.6企业标准体系、评价与改进（Q/HHS-M01-005）；2.7企业标准编号规定（Q/HHS-M01-006）；2.8管理标准、工作标准的编写导则（Q/HHS-M01-007）；2.9企业标准化制度（Q/HHS-M01-008）。3总则3.1该规程包含设计基础资料、工作原理、工艺流程、开停车操作步骤、异常情况和事故处理、工艺指标等内容。3.2设计基础资料3.2.1二期装置能力气化二期主要包括气化炉F0701D，日处理煤为750吨，气化炉F0701E，日处理煤为1080吨。本项目水煤浆气化生产水煤气量144848Nm3/h（有效气CO+H2为116910Nm3/h），其中52.6％生产20万吨甲醇，47.4％用来生产合成氨（30万吨），20万吨/年甲醇所需变换气为93210Nm3/h，30万吨/年合成氨所需的变换气为150828Nm3/h。3.2.2产品及副产品规格见下页附表3.2.3消耗原料、燃料、化学品规格附表：产品及副产品技术规格项目20万吨/年甲醇变换气30万吨/年合成氨变换气备注组成(VOL%)H246.9954.96CO19.0451.205CO233.1843.13CH4768PPm653PPmAr0.103874PPmN20.30.256H2S0.1143960PPmCOS32.78PPm56.15PPmH2O0.1850.1885体积流量Nm3/h93210.81150827.85温度℃4040压力MPG5.55.53.2.4原料及辅助材料3.2.4.1原料煤原料煤的煤质分析数据按用户提供的神府瓦窑坡煤种作为设计依据，具体数据如下：煤元素分析（wt%(ad)）:组分灰分CHNOS内水份wt%7.4970.014.160.9111.390.425.62粒度0～25mm(进料浆制备规格)3.2.4.2半水煤气（气化炉升温、变换升温用）序号名称规格分析方法国家标准1原料煤碳含量：70.01％灰分：7.49％总硫：0.42％粒度：＜25mm含水：5.62％含碳量：差减法粒度：筛分法含水：空气干燥法GB212-91GB212-91GB212-91GB/T477-87GB212-912氧气纯度：99.6％铜氨溶液吸收法GB/T3863-1995组分CO2COH2N2O2+ArCH4V%7.1834.24017.20.380.72温度～100℃压力0.8MPa(G)3.2.4.3公用工程物料（1）脱盐水给水温度20～30℃给水压力1.2MPa(G)电导率（25℃时）～0.2µS/cmSiO2＜20µg/l总硬度0总Fe＜30µg/l总CU＜5µg/lPH8.8～9.3污垢热阻0.00025m2.k/w（2）高压锅炉给水给水温度132℃给水压力8.3MPa(G)电导率（25℃时）～0.2µS/cmSiO2＜20µg/l总硬度0总Fe＜30µg/l总CU＜5µg/lPH8.8～9.3（3）低压锅炉给水给水温度132℃给水压力1.5MPa(G)电导率（25℃时）～0.2µS/cmSiO2＜20µg/l总硬度0总Fe＜30µg/l总CU＜5µg/lPH8.8～9.3（4）循环水给水温度32℃回水温度42℃给水压力0.42MPa(G)回水压力0.25MPa(G)污垢热阻0.00035m2.k/w（5）新鲜水给水温度25℃给水压力0.4MPa(G)（6）消防水给水温度40℃给水压力0.9MPa(G)（7）热密封水给水温度132℃给水压力8.3MPa(G)（8）冷密封水给水温度40℃给水压力8.3MPa(G)（9）生活水给水温度30℃给水压力0.4MPa(G)（10）杂用水给水温度40℃给水压力0.9MPa(G)（11）蒸汽中压蒸汽（S1）压力4.0MPa(G)温度425℃低压蒸汽（S2）压力1.3MPa(G)温度200℃低压蒸汽（S3）压力0.35MPa(G)温度饱和低压蒸汽（S4）压力1.0MPa(G)温度饱和低压蒸汽（S5）压力2.5MPa(G)温度饱和低压蒸汽（S6）压力0.5MPa(G)温度饱和（12）电高压6000V(±5%)低压380/220V(±5%)频率50HZ事故电源380V(±5%)频率50HZ（13）仪表空气压力0.5～0.6MPa(G)温度常温质量无油、无尘、含尘径＜3µm含油量＜10mg/m3露点温度～－40℃（14）工厂空气压力0.6MPa(G)温度常温（15）氮气N1压力13.2MPa(G)温度40℃N2压力5.9MPa(G)温度40℃N3压力0.45MPa(G)温度40℃LN压力0.55MPa(G)温度-190℃3.2.5排放物3.2.5.1废气排放废气名称排放量Nm3/h主要污染物排放特性备注气化炉升温废气8600CO2、N2、H2O间断排放气化炉升压气体108962H2、CO、CO2、H2S间断排放事故放空气354116H2、CO、CO2、H2S间断排放灰水处理废蒸汽3800Kg/hH20及微量氧气连续排放3.2.5.2废水排放废水名称排放量m3/h主要污染物排放特性备注气化废水36PH7～9SS200mg/lCODCr500mg/lBOD5250mg/lNH3-N340mg/l连续排放3.2.5.3废渣排放废渣名称排放量Kg/h主要组成排放特性备注气化炉粗渣5700（干基）含碳5％，含水50％连续气化炉细渣1055（干基）含碳25％，含水40～45％连续3.2.5.4噪音废蒸汽放空时产生的噪音约85Db(A).磨煤机、泵运行时产生噪音3.3生产工艺介绍3.3.1生产工艺原理气化就是固体或液体燃料在氧气、水蒸气中氧化为可燃性气体的过程。煤气化过程是一种不完全氧化的过程，其产物是以一氧化碳和氢气为主的合成气。实现煤气化反应必须满足三个条件：首先是要有氧气和水蒸气作为气化剂；其次是要提供足够的热量,维持1000℃以上的气化温度；另外还要能够及时引出煤气、排除灰渣。气化炉内的主要发生三种反应，即碳的氧化、水蒸气的分解和二氧化碳还原，其中碳氧化放出大量的热，以维持后两个吸热反应和炉内高温。气流床是一个两相并流气化的反应器。煤粉与气化剂均匀混合，通过特殊的喷嘴进入反应室，瞬时着火，直接发生火焰反应，温度高达1300—1500℃。水煤浆加压气化就是气流床气化的一个类型。氧气和水煤浆通过喷嘴混合后进入气化炉内，在1秒中内发生气化。为了达到较高的转化率，采用部分氧化释放能量，维持气化炉在煤灰熔点以上的温度发生反应。反应温度根据所选煤种要求确定，气化压力根据流程的要求确定，气化反应速度进行非常迅速，固体在炉内停留时间一般仅数秒钟，反应生成的粗合成气甲烷含量较少，一般仅为0.1%以下，碳的转化率较高，达98%。由于反应温度较高，不生成焦油、酚及高级烃等可凝聚的付产物，所以对环境的污染较小，污水的排放量也较少。A、炉内流动过程气流床水煤浆气化过程从流动特征上讲属于受限射流反应过程，按流动过程可分为：射流区、回流区、管流区，见图示。每个区域的流动特征各异，在射流区中物流流动速度大，不断的与回流区进行物质交换，喷口附近回流区中的高温气体大量的被卷吸到射流区中，而远离喷口区域却有大量流体离开射流区而进入回流区，未离开部分流体进入到管流区，相应射流区、回流区、管流区内的化学反应具有不同的特征。B、气化过程涉及的化学反应气化炉内发生着一系列的化学反应过程，一般认为，其中可能的化学反应有：裂解CXHYOZ――→C+H2+CO+CH4C+O2-――→CO+QC+H2O――→CO+H2—QC+H2O—――→CO2+H2—QC+CO2—――→CO—QCO+H2O—――→CO2+H2＋QCO+H2—――→CH4+H2O＋QCO+H2—――→CH4+CO2＋QCO2+H2—――→CH4+H2O＋QC+H2—――→CH4+QCO+O2—――→CO2+QH2+O2—――→H2O+QCH4+O2—――→CO2+H2O+Q气化反应的产物主要为CO+H2和少量的H2O(ｇ)及CO2、H2S、CH4、N2等气体。C、德士古气化炉气化反应的区域模型水煤浆与工艺氧气并流进入气化炉,在气化室内迅速完成升温、水分蒸发、脱挥发份、裂解、燃烧及转化等一系列的物理和化学过程.气化炉内进行的反应过程,是高温加压湍流条件下的多相反应,影响因素繁多,过程极为复杂.基于对德士古喷嘴的流场测试结果,炉膛流动区域模型示意如下:燃烧反应水煤浆与工艺氧气并流进入气化炉,在气化室内迅速完成升温、水分蒸发、脱挥发份、裂解、燃烧及转化等一系列的物理和化学过程.气化炉内进行的反应过程,是高温加压湍流条件下的多相反应,影响因素繁多,过程极为复杂.根据对气化炉的冷态试验和化学反应特征，有研究者提出水煤浆气化过程的三区模型．如图所示，即分为射流区、回流区和管流区，相应的分别称为燃烧区、回流化学反应区和二次反应区．燃烧区结束的标志是氧气消耗殆尽，该区可能是射流区的一部区，也可能延伸到管流区，视介质还会程度而定．回流反应区与回流区空间位置重合，炉膛其余空间进行二次反应．与射流区、回流区、管流区相对应，气化炉内也存在化学反应特征各异的三个区域：即燃烧区、回流化学反应区、二次化学反应区．射流区反应及特征进入射流区的介质有水煤浆和来自回流区的高温烟气，可能发生的过程是：(1)水煤浆经烧嘴雾化为的雾滴，与工艺氧及回流流股混合．(2)水煤浆进入炉膛后，则接受了来自火焰、炉壁的辐射热，在回流流股混合时．也会接受其它显热，迅速升温、水分蒸发、挥发份逐渐释放出来，其中脱挥发份的速度与煤种、加热温度和速度等因素有关，在气化温度下，一般在约0.1秒左右。由于介质混合不均匀，介质温度不均匀，雾滴的雾化程度也必然不尽相同。(3)回流流股成份与炉膛出口气成份大体相同，富含一氧化碳和氢气，其扩散性好，温度约为1400℃，故一旦与氧混合，首先进行燃烧反应的是：H2+0.5O2=H2OCO+0.5O2＝CO2该点与传统的二段反应模型截然不同。如果不存在回流及其与氧的混合，上述反应失去发生的前提，燃烧区的反应自然是水煤浆的燃烧。反之，水煤浆的燃烧则处于次要低位。回流区燃烧区火焰射流区管流区(4)煤中含有上千种化合物，在收到热量之后，以沸点高低依次相变，气相组分或自身裂解、断键以致析碳，脱挥发份结束之后，形成残碳，呈多孔的疏松状结构，如此时氧未消耗完毕，则进行燃烧反应。上述过程极为复杂，但极为短暂，从工程目的出发，可将水煤浆视为等价的热稳定产物，而不影响气化过程。概括起来说，燃烧区主要进行燃烧反应的组分是一氧化碳＋氢气、低挥发份、其它组分的燃烧反应是次要的：该区结束的标志是氧气消耗殆尽，混合不好，火焰则可能很长；该区的产物主要是炭黑、碳、二氧化碳、水、甲烷以及少量氢气、一氧化碳；该区进行诸如碳气化、变换、甲烷转化等反应，但是是次要的；燃烧区局限于火焰之中，它仅为射流区的一部分，火焰外的射流区进行二次反应。二次反应区，也称为管流区。二次反应区是针对燃烧反应的产物而言的，非均相反应有：C+H2O=CO+H2C+CO2=2COCO2