高炉煤气提纯低燃值高炉煤气综合利用工程可行性研究.doc

PAGE   PAGE \* MERGEFORMAT 32 1、 总论 1.1 项目名称 项目名称：提纯低燃值高炉煤气综合利用工程 1.2 承办单位 承办单位： 1.3 设计依据 1.4研究的范围和内容 按咨询委托书的要求，研究的内容包括：根据 高炉煤气综合利用现状，在确保下游用户安全、可靠用气的基础上，结合 提供的高炉煤气提纯技术，确定本项目的建设规模，产品方案，主要工艺流程及其相关的公用辅助设施，同时考虑节能减排和循环经济的要求，并对上述内容进行投资估算和技术经济分析。 1.5 主要设计原则 ⑴ 先进性和实用性相结合，尽量节省投资； ⑵ 认真分析本项目与现有设施的协调性和衔接性； ⑶总图布置紧凑、合理，尽量节约用地，保证工艺流程通畅； ⑷严格执行国家和行业的有关设计规程、规范和标准。 1.6 公司简介 1.7 项目建设的必要性 ⑴能源安全战略的需要 该项目实施后可减少天然气用量约25%，可缓解对天然气需求的瓶颈问题，使 的能源结构更加合理。 ⑵节能减排的需要 高炉煤气实际产量远超原设计产量17.09×104Nm3； ⑷ 原料气中H2S的浓度：≤100ppm； ⑸ 原料气粉尘：≤10mgNm3 3.2 提纯产品气设计工况 提纯产品气设计工况表（ 提供） 化学成份CH4COCO2H2N2Σ百分率%（干基）~0.22%70.00%~9.41%~0.25%~20.13%100.00%流量Nm3h38.5122501646.843.83522.717500⑴ 外送提纯产品气压力：≥35KPa ⑵ 外送提纯产品气热值：2200X4.18KJNm3 3.3主要工艺流程 从现有12万m3煤气柜后DN1800净高炉煤气总管上接出一根DN1400煤气管道，将高炉煤气送至本项目界区内。 高炉煤气压缩至0.32MPa（G）后，进入预处理工序，在预处理工序中脱出大部分粉尘、全部无机硫和氧气后，气体温度降到70℃。经上述处理后的合格原料气进入提纯装置，在CO提纯装置中，CO气体浓缩到70vol%，然后经产品气增压机压缩到35KPa后出界区。吸附尾气从吸附塔顶出来后高空放散。 进入变压吸附提纯装置前，应满足：粉尘含量≤10mgNm3,同时没有有机硫，保证无机硫含量≤100PPm，氧气含量≤1v%。预处理工序分为脱硫和除氧两部分。在此工序中原料气中的无机硫和氧气被除去。保证进入PSA-CO工序中的原料气中不含无机硫、氧气含量小于0.01%。 3.4 项目技术方案简介变压吸附（PSA）技术 变压吸附（PSA）技术是近30 多年来发展起来的一项新型气体分离与净化技术。1942年德国发表了第一篇无热吸附净化空气的专利文献。60年代初，美国联合碳化物公司首次实现了变压吸附四床工艺技术的工业化。由于变压吸附技术投资少、运行费用低、产品纯度高、操作简单、灵活、环境污染小、原料气源适应范围宽，因此，进入70年代后，这项技术被广泛应用于石油化工、冶金（焦化）、轻工及环保等领域，特别在国内化工行业近十多年里得到了较快的发展，主要用于气体分离，制氧、提取氢、提取CO2、提取CO等等。 变压吸附气体分离工艺过程是吸附剂在物理吸附中所具有的两个基本性质：一是对不同组分的吸附能力不同，二是吸附质在吸附剂上的吸附容量随吸附质的分压上升而增加，随吸附温度的上升而下降。利用吸附剂的第一个性质，可实现对混合气体中某些组分的优先吸附而使其它组分得以提纯；利用吸附剂的第二个性质，可实现吸附剂在低温、高压下吸附而在高温、低压下解吸再生，从而构成吸附剂的吸附与再生循环，达到连续分离气体的目的。 本项目PSA工序简述如下： ⑴ PSA-1工序简述 PSA-1工序的作用是分离原料气中的无机硫和水等杂质。进入界区的原料气，首先由煤气压缩机增压到0.32MPa（G），同时温度控制在70℃左右，再由原料气进口阀从塔底进入PSA-1工序吸附塔，半成品气从吸附塔顶部排出。经过一定循环步骤后，吸附塔内的杂质气体通过冲洗方式排出吸附塔，送出界区。 为了保证半成品气的连续输出和适应今后工况变化而灵活调节产量，PSA-1工序由二套装置组成。每套装置有2台吸附塔，任何时刻均有1台吸附塔处于吸附步骤，其余各塔处于吸附剂再生过程，2台塔交替工作从而达到连续分离杂质的目的。在一个周期中每个吸附塔均经历：吸附、冲洗再生两个工艺过程。具体步骤如下： a．吸附 增压的原料气从吸附塔底部进入PSA-1工序的吸附塔中，在预定的吸附压力下，混合气中的有害杂质被专用吸附剂吸附下来，CO、N2、CH4等未被吸附的组份作为吸附尾气从吸附塔顶流出吸附塔，送到后工序。当吸附塔中的杂质吸附前沿到达吸附塔的预定位置后，关闭吸附塔的原料气进口阀门和吸附尾气出