煤气净化技术TSA的成本高.doc

一、典型煤焦油制氢采用的工艺 在平顶山地区，焦炉煤气制氢装置已经投入运行的有2套，1套是平顶山市三源制氢有限公司的10000m3/h焦炉煤气制氢装置(简称三源制氢装置)，另外1套是河南首创化工科技有限公司的30000m3/h焦炉煤气制氢装置(简称首创制氢装置)。三源制氢装置和首创制氢装置分别于2006年10月26日和2010年10月18日投产运行，2家企业投产焦炉煤气制氢的目的都是为了使粗放型焦化企业向以尼龙化工和石油化工等精细化工发展，打通以煤、焦为原料生产尼龙化工产品的产业链，实现从资源型焦化企业向生产石油化工、尼龙化工等高附加值产品企业发展的转变。 焦炉煤气首先进入静电除焦油器，在高压电晕电场中除去焦油、苯等液态雾滴及水颗粒后进入原料除油器，进一步除去其中的萘、苯、焦油等固液态物质，（工艺已经在炭化单元完成处理）初步净化的气体进入往复式压缩机一段加压至0.12 MPa后进入预处理净化工序（由6台预处理塔组成，分为变温吸附和变压吸附两部分），自底部进入变温吸附预处理器（共有3塔，其中2塔处于吸附脱油、萘、苯状态，1塔处于再生状态），变温吸附处理后的气体送PSA预处理塔（该系统也采用2塔吸附1塔再生的工作方式）进一步脱除原料气中的杂质组分，获得初步精制的净化气，再经往复式压缩机2～4级提压至1.6 MPa送PSA氢提纯工序将氢气纯度提至99.9%。 平顶山市三源制氢有限公司原料煤气组成： 组成 H2 O2 CO CO2 N2 CH4 C2 C3~5 体积分数/% 55.50 0.43 8.10 5.86 2.86 23.68 3.20 0.31 平顶山市三源制氢有限公司原料煤气组成： 组成 萘 总S 焦油 HCN NH3 NO 苯 质量浓度 /mg·m-3 193 3000~4000 100~400 0.21 (5~10)× 10-5 1.6×106 4000~5000 疑问：平顶山煤业集团天宏焦化公司的焦炉煤气(TSA)装置效果较差,吸附剂使用寿命在3个月左右,生产成本及更换工作量较大,并且对PSA工序的吸附剂保护不可靠,长期稳定生产仍有风险。变温吸附TSA装置再生频繁,操作工作量大。变温吸附TSA装置产生污水较多,导致周围环境受到污染,环保压力大。????TSA采用蒸汽直接再生, 效果较差（我公司已采用解吸气再生）,且再生初期蒸汽直接冷凝,冷凝水导致吸附剂粉化、失效,降低吸附剂使用效果及寿命,每3个月更换一次,生产成本及更换工作量较大,且出口H2O、苯、焦油和其它高烃组分经常超标,尤其是焦油和水的超标造成PSA工序的吸附剂堵塞和中毒,造成连续污染,降低TSA 的处理能力和周期。 ????除油塔再生频繁,由于采用手动操作,每天切换4~6次,操作工作量大,而且经常导致阀门切换不严造成串气.?????? 目前的平顶山市三源制氢有限公司工艺是改造了的新工艺， 1.新增2台除油塔,一开一备。 2.采用价格便宜,购买便利的焦炭做吸附剂。 利用焦炭对焦油吸附的特性脱除煤气中油质组分,每4个月更换一次焦炭,充分保证除油塔出口的焦油含量达到合理指标,为吸附剂的正常使用打下坚实基础。 3.新增1台冰机机组。确保负荷在10000m3/h时,冷冻温度能降到5#以下,利用低温技术对原料气中的萘、苯等进行脱除,保证系统吸附剂的正常使用。 4.新增加一套变温吸附TSA装置。实现吸附剂的二级保护,并增加一套换热设备,使再生气进行两级加热,保证TSA预处理有足够的再生热源。 5.更换TSA的装填方案,提高吸附效率,装填少量保护剂,保证吸附剂的正常使用,使TSA的使用寿命延长至1年以上。 ?? 6.增加除油塔和低温分离技术相结合的工艺,能够除掉80%以上的焦油和萘等大颗粒重烃组分, ???? 7.采用两套TSA预处理设计工艺,能够彻底脱除机械水和焦油、萘等重烃组分,防止这些杂质组分进入PSA变压吸附工序,污染吸附剂,影响吸附剂的寿命,保证装置长周期稳定运行。 8.采用PSA工序的解吸气作为TSA预处理塔的再生气源,能够使杂质组分在高温下充分脱除,从而使吸附剂获得再生,同时也延长了吸附剂的使用寿命。 ?? 在原工艺的基础上200#工序除油塔为改造增添的、200#工序TSA1净化为改造增添的 结论：我厂公司是否考虑在TSA前增添2台焦炭除油塔。一开一备（考虑阻力问题）一台是否够用？这样保证吸附的双保险问题，又能延长吸附剂寿命，从长远经济看是否可行？（还是等技改的时候再考虑？） 由于炭化单元的稳定性通常原料气的杂质萘和油含量远远高于设计值 以下网址是国内马钢气体分公司TSA出现故障全厂停车的案例和处理 /