单台机组可以单独启动,运行平稳后并入系统。 2.2.2.8PSA制氢
PSA制氢采用12-1-7 PSA工艺流程,即:装置的12个吸附塔中有1个吸附塔始终处于进料吸附的状态。其吸附和再生工艺过程由吸附、连续七次均压降压、顺放、冲洗、连续七次均压升压和产品最终升压等步骤组成。具体过程如下:
吸附过程:压力为5.25MPa(G)左右,温度40℃的低温甲醇洗后净化合成气自装置外来,经原料气分液罐分液后再通过流量调节阀调节流量,自塔底进入正处于吸附状态的吸附塔内。在多种吸附剂的依次选择吸附下,其中的H2O、N2、CH4、CO等杂质被吸附下来,未被吸附的氢气作为产品从塔顶流出,经压力调节系统稳压后送出界区去后工段。其中H2纯度大于99.9%,压力大于5.15 MPa(G)。
当被吸附杂质的传质区前沿(称为吸附前沿)接近床层出口时,关掉该吸附塔的原料气进料阀和产品气出口阀,停止吸附。吸附床开始转入再生过程。
均压降压过程:这是在吸附过程结束后,顺着吸附方向将塔内的较高压力的氢气放入其它已完成再生的较低压力吸附塔的过程,该过程不仅是降压过程,更是回收床层死空间氢气的过程,本流程共包括了七次连续的均压降压过程,因而可保证氢气的充分回收。
顺放过程:这是在均压结束后,顺着吸附方向将吸附塔顶部的氢气迅速回收进顺放气缓冲罐的过程,这部分氢气将用作吸附剂的再生气源。
逆放过程:在顺放过程结束后,吸附前沿已达到床层出口。这时,逆着吸附方向将吸附塔压力降至接近常压,此时被吸附的杂质开始从吸附剂中大量解吸出来,逆放解吸气经过自适应调节系统调节后平缓地放进逆放解吸气缓冲罐,然后再经二级调节阀调节后送解吸气混合罐。
冲洗过程:逆放结束后,为使吸附剂得到彻底的再生,用顺放气缓冲罐中的氢气逆着吸附方向对吸附床层进行冲洗,进一步降低杂质组分的分压,使吸附剂得以彻底再生。冲洗解吸气进入解吸气混合罐,在解吸气混合罐中与逆放解吸气混合经压力、流量调控后再送燃气锅炉。
均压升压过程:在冲洗再生过程完成后,用来自其它吸附塔的较高压力氢气依次对该吸附塔进行升压,这一过程与均压降压过程相对应,不仅是升压过程,而且更是回收其它塔的床层死空间氢气的过程,本流程共包括了连续七次均压升压过程。
产品气升压过程:在七次均压升压过程完成后,为了使吸附塔可以平稳地切换至下一次吸附并保证产品纯度在这一过程中不发生波动,需要通过升压调节阀缓慢而平稳地用产品氢气将吸附塔压力升至吸附压力。
经这一过程后吸附塔便完成了一个完整的“吸附-再生”循环,又为下一次吸附做好了准备。
十二个吸附塔交替进行以上的吸附、再生操作即可实现气体的连续分离与提纯。
2.2.2.9污水预处理
灰水处理排放的废水在送至废水处理之前,来本工段进行预处理。进入废水预处理的废水TSS(总固体悬浮物量)约为100wppm,同时溶解有少量的氨、氯离子、微量的氰化物、硫化物和重金属离子等。在废水预处理单元,废水通过反应、澄清、过滤和汽提后,除去了其中所含的绝大部分固体悬浮物和氨,处理后的废水(TSS<15wppm,NH3<100wppm)送至下游废水处理单元。废水中的悬浮物经过沉降和过滤后,滤饼送至界外处理。汽提塔尾气送至下游硫回收工段。
灰水处理工段外排的废水送至废水预处理,与加碱装置27709Y105提供的碱液在静态混合器MI-101充分混合后,控制pH约为8,进入废水槽27709D101。废水槽设置三台搅拌器27709M101A/B/C,两开一备运行,使槽内废水所含的悬浮物保持悬浮状态。废水经反应器进料泵27709P101送至废水反应器27709Y102,加碱装置27709Y105和加药装置A 27709Y107将碱液和絮凝剂送至废水反应器27709Y102,反应器中pH值控制在11。废水反应器设置有搅拌器27709M102。
反应后的废水进入废水澄清器27709Y103进一步反应,澄清器设有搅拌器27709M104。充分反应后的废水在澄清器中重力沉降。澄清器底部灰浆经耙料机27709M103的刮板作用后,从澄清器底部排出,经澄清器底料泵27709P102送至灰浆压滤机27709Y104过滤,滤液返回澄清器,滤饼送至界外处理。
澄清后的废水TSS约75wppm,溢流至过滤器进料槽27709D102,经过滤器进料泵27709P103送至废水过滤器27709Y101。经多层介质过滤后,废水悬浮物含量降低至15wppm以下,送至汽提塔进料槽27709D103。槽内的废水一部分由过滤器反冲洗水泵27709P104送至废水过滤器27709Y101作为其反冲洗水,另一部分由汽提塔进料泵27709P105送至废水预热器27709E101,与汽提后的废水换热后进入汽提塔27709C101上部。
汽提塔再沸器27709E102使用0.5MpaG低低压蒸汽将塔釜液体部分气化,与汽提塔上部的废水经多级塔盘汽提。汽提后的尾气从汽提塔顶部排出,经汽提废气空冷器27709A101冷却至88℃后进入塔顶回流罐27709D104。回流罐的液相经塔顶回流泵27709P106送回汽提塔顶部作为汽提塔顶回流液,回流罐含氨尾气送至硫回收工段。汽提后的废水在塔底排出,NH3含量降至100wppm以下,由汽提塔底泵27709P105送至废水预热器27709E101回收热量后,最终经水冷器27709E103冷却至35℃,送至下游装置处理。汽提系统设置蒸汽稳定罐27709D105,以稳定低压蒸汽和控制汽提塔温度。 2.2.2.10热回收
脱盐水制备系统来的脱盐水先变换工段预热后分两路送至热回收,为了尽可能多的利用变换余热,去大气式常压除氧器的脱盐水预热到90℃,去中压除氧器的脱盐水预热到108℃。除氧器加热蒸汽采用变换副产的0.5MPa(g)饱和蒸汽。
除氧器出水经泵加压后送至各用水点,热回收内共设有除氧水加压泵14台。其中高压密封水泵2台,1开1备运行;中压锅炉给水泵3台,2开1备运行(锅炉正常运行时为1开2备运行);中压废锅给水泵2台,1开1备运行;低压废锅给水泵2台,1开1备运行;低压给水泵2台,1开1备运行;低压外送水泵3台,2开1备运行。为节约耗电和启停方便,所有泵均配置调速型液力偶合器调速。
2.2.2.11沉渣池
煤浆制备、气化装置及灰水处理区域地面上的灰渣由冲洗水冲入灰渣沟,为了使灰渣顺利流入沉渣池,沟的起点、拐弯处及一定距离设置激流喷嘴。为了便于操作,沉渣池内设置两个沉淀池,两沉淀池相互切换使用,一个清渣一个运行。灰渣在沉渣池内靠重力沉淀与水分离,分离掉灰渣的灰水进行重复利用。为了脱去灰、渣中的水分便于运输,沉淀池内设置有真空脱水系统,真空脱水系统主要由真空脱水管道、射水抽气器、射水泵和射水箱组成。脱水后的灰、渣由抓斗起重机装车运出厂外进行综合利用。
为保证系统正常运行,系统内除以上设备外还设有以下设备和系统: 1)渣浆泵2台,正常情况1开1备运行,用于将灰水加压,重复利于灰水冲洗地面和疏通灰渣沟。
2)潜水排污泵和潜水污泥泵各1台,由于排除泵房积水和抽干沉淀池进行维护和检修。