工艺技术规程

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1、第一章 工艺技术规程1.1 装置概况1.1.1 装置简介1.1.1.1气柜本厂气柜为低压湿式螺旋气柜，主要由立式圆筒型水槽、两个圆筒塔节、钟罩和导向装置组成。钟罩是一个有拱顶的底部敞开的圆筒结构，在水槽和钟罩之间是圆筒状的活动塔节，气体管道穿过水槽底板和水槽中的水进入钟罩，实现气体的输入或输出。该气柜的公称容积为30000m3，最高压力按4kpa进行设计，各个塔节之间用挂圈相连接。1.1.1.2原料气压缩机螺杆压缩机属于容积式压缩机，主要由机壳、阴阳转子、同步齿轮、变速箱、电机以及其他附属设备组成。螺杆压缩机的主要作用是给原料气加压喷水降温，分离油水后送焦炉气预处理工序。1.1.1.3合成气压

2、缩机本设备是往复式压缩机，主要由机壳、缸套、底座、曲轴、连杆、十字头、活塞杆、活塞 、吸气、排气阀、进排气缓冲罐；及辅助设备油站、冷却器、分离器等组成。1.1.1.4精脱硫系统本岗位包括：3 台滤油槽（V0201ABC）、1 台升温炉（F0201）、1 台开工炉（F0202）、2台预加氢转化器（R0201AB）、1台一级加氢转化器（R0202）、1台二级加氢转化器（R0204）、3台中温脱硫槽（R0203ABC）、2台氧化锌脱硫槽（R0205AB），1台氮气换热器（E0201）、1台氮气冷却器（E0202）、1台二硫化碳槽（V0202）、4台取样冷却器（E0203ABCD）等设备、管道、阀门、

3、仪表、安全联锁装置。1.1.1.5合成系统 1.1.1.5.1合成精脱硫保护槽来自界区的原料气在350C的温度以及2.6 MPa(a)的压力下供给。由于上游系统的操作压力存在波动，所以界区内应提供有超压保护，以防止前端泄压阀的上升。当操作温度范围在230C至240C时，脱硫催化剂的效率最高。脱硫系统的良好运行十分重要，因为它能防止硫化合物后移使甲烷化催化剂中毒。为降低原料气的温度，首先让它进入1号锅炉（E0301），产生不4.1MPa(a)的压力的蒸汽从而循环高位热。管道防爆保护由位于交换器下游的泄压阀实现。不能被循环进蒸汽系统的低位热用于加热1号工艺水加热器（E0302）中的工艺水。提供有工

4、艺侧旁路来将脱硫罐（R0301）的出口温度控制为240C。1号工艺水加热器（E0302）的出口工艺温度预期将在160C至230C之间变化，这取决于脱硫罐中催化剂的活性。从1号工艺水加热器（E0302）排出的气体随后将进入原料气分离罐（V0301），以对上游装置的液体夹带提供保护。然后使工艺气流流入脱硫罐（R0301）。脱硫罐（R0301）是一种包含两种催化剂的轴流式填料罐，这两种催化剂分别是氧化锌基Puraspec 2020和铜基Puraspec 2088。Puraspec 2020用于硫氧化碳（COS）的水解以及H2S的去除；而Puraspec 2088用于除去噻吩和硫醇（有机硫化物）以及硫

5、氧化碳和H2S。因此当硫氧化碳和H2S的含量非常低时，将Puraspec 2088催化剂放于Puraspec 2020之后。由此确保Puraspec 2088上所有催化剂表面均可吸附有机硫化物。当Puraspec 2088非常活跃时，它能够催化一些副反应，包括产生甲醇。此副反应是放热反应，在产生非常低浓度甲醇（最多2 mol%）之处趋于平衡。当催化剂的活性最高时，反应器的预期温升为80C。脱硫床的入口温度将大约为160C。当催化剂合成甲醇的能力降低，脱硫床的放热曲线也将下降，因此需要升高入口温度。重要的是要注意入口温度不受直接控制，因为临界温度指的是脱硫床的出口温度。将脱硫催化剂产生的所有副产

6、品输送至大型甲烷转化器（R0302）进行分解并转化为甲烷。采用两个多点热电偶来监控脱硫床的温度曲线。由示范跳闸系统（ESD）提供对催化剂床的保护。它包括穿过催化剂床位于其出口的高高温跳闸以及位于催化剂床出口的低低流量跳闸和高高压力跳闸。紧急减压装置对位于原料换热器（E0303）下游的火炬放空对脱硫槽提供终极保护。为了监控原料气的硫含量，在脱硫罐（R0301）的上游和下游提供了采样点。在线分析仪位于脱硫床的出口处，它提供了总硫含量（未给出硫化学形态）。1.1.1.5.2大量甲烷化将脱硫后的原料气输送至原料气换热器（E0303），并通过辅助甲烷转化器（R0303）的废气流对原料气进行加热。然后再进

7、入大型甲烷转化器（R0302）之前将该气流与压缩循环气混合。大型甲烷转化器（R0302）的入口温度非常关键，它受到循环换热器（E0305）上旁路的控制，该循环换热器位于循环气管线的上游。大型甲烷转化器（R0302）的所需入口温度为320C。大型甲烷转化器（R0302）是一种轴流固定床绝热反应器，其中装有预还原的甲烷催化剂。由于此反应器的操作温度较高，所以其碳钢外壳带有耐火衬里。该甲烷化反应会大量放热。根据循环气的流量确定大型甲烷转化器（R0302）的出口温度，并通过循环压缩机（C0301）上的入口导流叶片的位置对其进行调节。出口温度取决于原料气的成分；当调节循环气流量时，温度将在500C至60

8、6C之间变化。将热出口气流输送至2号锅炉（E0304），产生4.1MPa(a)的蒸汽从而循环高位热。管道防爆保护由位于交换器下游的泄压阀实现。2号锅炉（E0304）周围提供有旁路，用于控制辅助甲烷转化器（R0303）的入口温度。然后将气体输送至循环换热器（E0305），用于加热壳程上的循环气。气流在离开循环换热器（E0305）时被分为两部分。将第一部分气流输送至辅助甲烷转化器（R0303），进行进一步的甲烷化反应。第二部分经锅炉给水换热器，2号热水换热器，在经循环气分液罐经循环压缩机（C0301）加压后循环至大型甲烷转化器（R0302）。1.1.1.5.3气体循环对于循环至大型甲烷转化器（R0

9、302）的那部分气体，首先进行降温，以降低气体的含水量。将大量水循环至大型甲烷转化器（R0302）将会改变甲烷形成的平衡反应，同时增加压缩机所需的循环功率，二者均是不需要的。然而，必须循环最少量的水，以防止在催化剂上形成碳。通过循环压缩机（C0301）的入口温度控制循环气的含水量。将离开循环换热器（E0305）管程的循环气输送至锅炉给水加热器（E0306），从而将热量循环至蒸汽系统。锅炉给水加热器（E0306）配备有工艺侧旁路，该旁路被用于控制锅炉给水出口温度。交换器下游的工艺管线上配备有泄压阀，以防止管道爆破。将锅炉给水加热器（E0306）排出的工艺气体输送至2号工艺水加热器（E0307）。

10、提供有工艺侧旁路来控制循环压缩机（C0301）的入口温度。将循环分离罐（V0302）中的工艺冷凝液输送出界区。开车冷却器（E0308）在正常运行期间不会进行冷却。在正常运行期间，将流至壳程的冷却水关闭，同时排出壳程内的水，并对壳程进行氮气吹扫。通过压缩机入口导流叶片控制循环流量。1.1.1.5.4辅助甲烷化将离开循环换热器（E0305）的剩余部分气体在280C温度下供应至辅助甲烷转化器（R0303），进行进一步的甲烷化反应。入口温度固定不变，并受到2号锅炉（E0304）上内部旁路的控制。因为下游的交换器（循环换热器E0305）也带有控制温度的旁路，所以控制器可能会不稳定。大型甲烷转化器（R03

11、02）将大部分的碳氧化物转化为甲烷。要求辅助甲烷转化器（R0303）转化剩余低含量的碳氧化物，以尽量增加产品的甲烷含量。该甲烷转化器出口温度远低于大型甲烷转化（R0302）的出口温度，并受到反应平衡常数支配。辅助甲烷转化器（R0303）排出的热气被用于加热原料换热器（E0303）中的新鲜原料气。不能被循环进原料气的低位热被用于加热3号工艺水加热器（E0309）中的工艺水，而剩余热量则通过产品冷却器（E0310）中的冷却水去除。产品甲烷化气在40C饱和状态下从甲烷化装置排出。将合成天然气中的工艺冷凝液在产品分离罐（V0303）中清除，并输出界区。1.1.1.5.5蒸汽系统从界区引进锅炉给水，并在

12、锅炉给水加热器（E0306）中加热。通过FV0309控制器控制锅炉给水流量，该流量根据蒸汽流量以及罐中的液位变化进行计算得出。通过工艺侧旁路控制锅炉给水加热器（E0306）的出口温度，该旁路在蒸汽包（V0304）中将水加热到比饱和温度低10C。温度设定值根据蒸汽包的压力计算得来。此控制方式最大化地将热量循环至蒸汽系统中，同时在锅炉给水进入蒸汽包（V0304）时防止锅炉给水闪蒸（将会影响操作）。锅炉给水加热器（E0306）排出的锅炉给水被供应至蒸汽包（V0304）。循环工艺装置中的高位热，并将其用于1号锅炉和2号锅炉（E0301和E0304）产生蒸汽。这些锅炉是自循环系统，通过一系列上升管和降液

13、管将它们连接至蒸汽包（V0304）。然后使用蒸汽过热器（X0303）对产生的蒸汽进行过热。它是一种自然通风式火焰加热器。在3.92 MPa(g)的压力和450C的温度下将过热蒸汽输出。使用蒸汽包加药装置（X0302）添加化学品以及通过蒸汽包（V0304）的连续排污来保持蒸汽和水的质量。在排污冷却器（E0311）中冷却排出的污水，并将污水排至界区外。提供有低低和高高示范跳闸系统，用来防止锅炉管道水外露，同时防止水进入蒸汽过热器（X0303）对交换器造成损坏。1.1.1.5.6开车系统开车系统包括一些专用开车线路、工艺线路以及工艺设备。提供有三个独立回路，以允许脱硫系统、大型甲烷化系统和辅助甲烷化

14、系统之间的循环。同时还允许对催化剂床加热。然而，重要的是每个系统可与其它系统分离，以便独立进行以下工序：脱硫催化剂的还原；脱硫催化剂的氧化；主甲烷催化剂的蒸汽吹出；副甲烷催化剂的蒸汽吹出；1.1.1.5.6.1脱硫开车系统下图显示了脱硫开车系统：TO STEAM DRUM至蒸汽包PWR纯净水回水BFW IMPORT锅炉给水进口PWS纯净水供应CWR冷却水回水INSTRUMENT AIR仪表空气TO STEAM DRUM至蒸汽包FROM STEAM DRUM来自蒸汽包PWS纯净水供应PWR纯净水回水CWS冷却水供应LP NITROGEN低压氮气FEED GAS原料气FROM来自TO至图2.1：脱

15、硫开车系统还原Puraspec 2088脱硫催化剂以氧化形式供应，且一旦装载催化剂后需要对其进行还原。使用循环压缩机（C0301）对热低压氮气和原料气（包含氢气和一氧化碳还原剂）的混合物进行循环，从而达到这一目的。首先将低压氮气引入压缩机吸气端，将脱硫开车系统的压力增至0.8MPa(a)。一旦循环压缩机（C0301）开始进行氮气循环后，使用开车加热器（X0301）将催化剂床加热到100C，保持至少30分钟，以确保完全清除催化剂上的游离水。然后在50C/h的速度下将催化剂床的温度增加至130C。通过专用开车管线将一小股原料气引入1号工艺水加热器（E0302）的上游。脱硫床满溢之后以及将气体循环至

16、循环压缩机（C0301）吸气端之前，先后在2号工艺水加热器（E0307）和开车冷却器（E0308）中对气体进行冷却。注意还原应在低还原剂浓度的条件下低速进行，因为这能使催化剂的活性表面面积、吸附面积和寿命增至最大。提供有与还原相关的放热曲线，并应对其进行严密监视。还原期间，原料气中包含的惰性气体将使系统压力升高。为维持系统压力，在压缩机的吸入管线中提供有火炬线。还原结束后，必须马上通过循环压缩机（C0301）上游管线把脱硫开车系统的氢气和碳氧化物弛放至火炬，然后保持氮气正压。TO STEAM DRUMPWRBFW IMPORTPWSPWRINSTRUMENT AIRTO STEAM DRUMF

17、ROM STEAM DRUMPWSPWRCWSLP NITROGENFEED GASFROMTOFROMINSTRUMENT AIRPWSFROM STEAM RUM氧化脱硫催化剂在还原状态下是自燃的。当需要排出或替换脱硫催化剂时，首先必须进行氧化工序。氧化工序与还原工序相似，但它的操作温度更低（大约100C），且将仪表空气（而非原料气）引入1号工艺水加热器（E0302）的上游。氧化期间，必须使系统远离火炬。应通过手动排气（排气口位于压缩机上游）至大气来控制系统压力。1.1.1.5.6.2大型甲烷转化器开车系统下图显示了大型甲烷转化器开车系统：TO STEAM DRUM至蒸汽包PWR纯净水回水

18、BFW IMPORT锅炉给水进口PWS纯净水供应CWR冷却水回水FRPM来自CWS冷却水供应LP NITROGEN低压氮气FROM STEAM DRUM来自蒸汽包TO STEAM DRUM至蒸汽包TO至图2.2：大型甲烷转化器开车系统下图显示了大型甲烷转化器开车系统：TO STEAM DRUM至蒸汽包PWR纯净水回水BFW IMPORT锅炉给水进口PWS纯净水供应CWR冷却水回水CWS冷却水供应LP NITROGEN低压氮气FROM来自FROM来自图2.3：辅助甲烷转化器开车系统 1.1.1.5.6.3开车脱硫催化剂还原结束之后，必须对系统进行氮气吹扫，以清除所有残余氢气和碳氧化物。吹扫结束之

19、后，整个系统必须重新装满低压氮气，并将氮气引至循环压缩机（C0301）的吸气端。然后使用循环压缩机（C0301）使氮气流经开车加热器（X0301）并直接流向三个开车回路。通过每个回路入口处的控制阀控制流至各个床体的气流。调节流量，以允许控制罐体的加热速度。脱硫系统、大型甲烷转化器系统和辅助甲烷转化器系统之间的质量比应大约为3:6:1，以使各个脱硫床的加热速度相似。床体加热速率应最高为50C/h。当床温达到200C之后，保持4至24小时，以清除催化剂空隙中的游离水。进一步升温之前，应使用1号工艺水加热器（E0302）旁路将脱硫出口温度控制为160。一旦脱硫罐（R0301）的温度达到160C，在5

20、0C/h的速度下将开车加热器（X0301）的出气温度升至350C。应继续加热，直到大型甲烷转化器（R0302）的出口温度达到320C且辅助甲烷转化器（R0303）的出口温度达到280C。对来自三个系统的气体进行循环，并冷却至40C，以防止气体在冷床上发生冷凝。由2号工艺水加热器（E0307）和开车冷却器（E0308）进行冷却，正常运行时二者应分开操作。1.1.1.5.6.4停车正常停车期间，当催化剂未改变时，使用低压氮气来对工艺气体系统进行吹扫。应将上游和下游的催化剂床分开，并将其压力保持为正氮气压，以防止空气进入。1.1.1.5.6.5甲烷化催化剂氧化甲烷化催化剂在还原（活跃）状态下是自燃的

21、，排出催化剂之前，必须使用过热蒸汽分别对这两个甲烷转化器催化剂进行氧化。大型甲烷转化器从界区引出过热蒸汽并将其供应至大型甲烷转化器（R0302）。在2号工艺水加热器（E0307）和开车冷却器（E0308）中冷凝之前，先使蒸汽经过2号锅炉（E0304）进行冷却。将冷凝蒸汽输送出 界区。应对每个床体进行至少24小时的蒸汽吹出。辅助甲烷转化器从界区引出过热蒸汽并将其供应至辅助甲烷转化器（R0303）。为防止2号工艺水加热器（E0307）出现高温，将锅炉给水注入2号工艺水加热器（E0307）上游的蒸汽中，对蒸汽进行降温。在2号工艺水加热器（E0307）和开车冷却器（E0308）中对蒸汽进行冷却和冷凝。

22、将冷凝蒸汽输送至界区。应对每个床体进行至少24小时的蒸汽吹出。1.1.2 工艺原理与生产过程1.1.2.1（气柜）焦炉煤气产生量是波动的，而焦炉煤气制液化天然气装置的生产用气要求相对稳定，因此，在焦炉煤气供应系统设计中必须采取有效的稳压措施。到目前为止，设置煤气柜是实现稳定煤气收集和保证后系统压力的最好措施。本厂采用湿式螺旋气柜，对原料焦炉气起着稳定供气的缓冲作用，可以有效地协调气源与后续工序用气之间的动态平衡保证生产稳定高效运行。当煤气盈余时，煤气柜通过钟罩的上升将多余煤气储存起来；当煤气不足时，通过气柜钟罩的下降将贮存在气柜中的煤气释放出来，以此来稳定用户的用气量。1.1.2.2原料气压缩

23、机螺杆压缩机其工作循环可分为吸气、压缩和排气三个过程，其工作原理如下：1.1.2.2.1吸气过程螺杆式压缩机的进气侧吸气口，必须设计得使压缩室可以充分吸气，而螺杆式压缩机并无进气与排气阀组，进气只靠入口阀的开启、关闭调节，当转子转动时，主副转子的齿沟空间在转至进气端壁开口时，其空间最大，此时转子的齿沟空间与进气口的气体相通，因在排气时齿沟之气体被全数排出，排气结束时，齿沟乃处于真空状态，当转到进气口时，外界气体即被吸入，沿轴向流入主副转子的齿沟内，即完成（吸气过程）。当气体充满整个齿沟时，转子之进气侧，端面转离了机壳之进气口，在齿沟间的气体即被封闭。1.1.2.2.2压缩及喷水过程在输送过程中

24、，啮合面逐渐向排气端移动，亦即啮合面与排气口间的齿沟间渐渐减小，齿沟内之气体逐渐被压缩，压力提高，即完成（压缩过程）。而压缩同时软化水亦因压力差的作用而喷入压缩室内与室内输送气混合。1.1.2.2.3排气过程当转子的啮合端面转到与机壳排气相通时，此时压缩气体之压力最高，被压缩之气体开始排出，直至齿峰与齿沟的啮合面移至排气端面，此时两转子啮合面与机壳排气口之齿沟空间为零，即完成（排气过程）。在此同时转子啮合面与机壳进气口之间的齿沟长度又达到最长，其吸气过程又在进行，重复上述动作。1.1.2.3（合成气压缩机）4M20-63.6/3.9-28型往复压缩机为双作用式压缩机。这种压缩机当压缩机活塞在气

25、缸中往返一次，有2次吸气过程和2次排气过程其压缩过程共分三部，即吸气、压缩和排气。吸气:当活塞向左移动时,活塞右侧气缸内气体体积增大，压力下降，当压力降到稍小于进气管中的气体压力时，进气管中的气体便顶开右侧吸入阀门进入气缸，活塞右侧气缸体积增大缸内压力降低，出口阀门自动关闭，出口管中的气体不能流回缸内，因为阀门有止逆作用：压缩:当活塞继续向左运动时活塞左侧气缸内体积减小压力也随之上升,因阀门有止逆作用气缸内气体也不能倒回进气管中。排气:由于活塞左侧气缸内的气体压力升高到稍大于出口管中气体压力时,气缸中的气体便顶开出口阀门弹簧而压入出口管中,并继续压缩，活塞移至左边末端(又称左死点)为止,然后活

26、塞又开始向右移动,重复上述动作,也就是说无论活塞向左或向右移都能同时吸入和压出气体。1.1.2.4精脱硫系统 1.1.2.4.1. 铁钼加氢转化催化剂该催化剂以铁、钼为主要活性组分。主要用于CO含量在10%以下的原料气中有机硫的加氢转化，脱除有机硫的过程，同时也对气体中所含烯烃进行加氢饱和，以保护后工段各种催化剂的正常使用。当原料气中CO含量在10%以上时一氧化碳副反应比较明显，催化剂床层的温升较大。催化剂对有机硫及烯烃的加氢转化反应：RSH + H2 = RH + H2S +QC4H4S + 4H2 = C4H10 + H2S+QCS2 + 2H2 = C + 2H2S+QCOS + H2

27、= CO + H2S+QC2H4 + H2 = C2H6C3H6 + H2 = C3H8R-S-R+2 H2 = RH + RH + H2S2H2 + O2 = 2H2O生产中铁钼加氢转化触媒在进行上述反应的同时还存在以下副反应C2H4= CH4 + CCO + 3H2 = CH4 + H2O+Q转化反应及副反应均为放热反应，操作过程中要控制好催化剂床层的温升。铁钼加氢转化触媒使用前必须进行硫化才有催化作用，硫化态的铁钼一旦遇氧即可发生氧化反应并放出大量热。1.1.2.4.2. 镍钼加氢转化催化剂该催化剂是以-氧化铝为载体，载有镍、钼活性组分。主要用于含烯烃或CO、CO2 较高的各种原料气，尤

28、其适用焦炉煤气的加氢转化过程，和氧化锌脱硫剂串联使用，可将焦炉煤气中的总硫脱除至0.1Ppm以下。催化剂对有机硫及烯烃的加氢转化反应：（硫醇）RSH + H2 = RH + H2S +Q（噻吩）C4H4S + 4H2 = C4H10 + H2S +Q（二硫化碳）CS2 + 2H2 = C + 2H2S +Q（硫氧化碳）COS + H2 = CO + H2S +Q（乙烯）C2H4 + H2 = C2H6（丙烯）C3H6 + H2 = C3H8生产中镍钼加氢转化触媒在进行上述反应的同时还存在以下副反应C2H4 = CH4 + CCO + 3H2 = CH4 + H2O +Q转化反应及副反应均为放热

29、反应，操作过程中控制好催化剂床层的温升。镍钼加氢转化触媒使用前必须进行硫化才有催化作用，硫化态的镍钼一旦遇氧即可发生氧化反应并放出大量热。1.1.2.4.3. 中温氧化锌脱硫剂该脱硫剂是以活性氧化锌为主的宽温（200400）脱硫剂。主要用于各种原料气中硫化氢的脱除。对含有较复杂成份的有机硫化物的原料气，该催化剂与有机硫加氢催化剂连用，可使出口硫含量降至0.1ppm以下。中温氧化锌脱硫剂脱硫的化学反应如下：H2S + ZnO = ZnS + H2O同时对硫氧化碳、二硫化碳等简单的有机硫化物也有转化和吸收能力。1.1.2.4.4.高效吸油剂高效吸油剂是以优质硅酸盐为载体，添加催化剂，以成型、干燥、

30、焙烧、活化制成，具有空隙大，吸附能力强，油容量大，机械强度高，不脱H2S，在高温、高压及水浸的情况下不粉化、不泥化等特点。主要用于各种原料气中油的吸附，保护后工段的催化剂等，以延长催化剂使用寿命和保持高活性。1.1.2.5(合成系统) 合成工段甲烷化是将净化工段送来的净化焦炉气体（以后简称净化气）中所含的 CO、CO2加H2在催化剂存在下生成CH4和H2O，化学反应方程式为： CO +3H2 CH4+H20 +206 KJ/mol CO2+4H2 CH4+2H20 +165 KJ/mol由上述方程式可知，此反应为可逆、体积缩小的、强放热反应。在一定的条件下，还有以下副反应发生： 积碳反应：CO

31、+CO = CO2+C 羰基镍反应：Ni+4CO = Ni(CO)4这些副反应不仅影响甲烷化催化剂的活性，而且羰基镍的生成对人体有害，积碳反应可能引起反应器飞温，并且会降低催化剂的活性，所以一定要避免这些副反应发生。1.1.3工艺流程说明1.1.3.1(气柜) 从永顺焦化来的焦炉煤气经过气柜进口水封进入气柜，然后再经过出口水封送至原料气压缩机。管网中焦炉煤气过剩时，焦炉气气柜顶部被顶起，焦炉气气柜起贮存管网中过剩焦炉气的作用。当气柜顶部上升到气柜贮量90%时，声光高限报警，并与气柜进口紧急切断阀和放空阀联锁，实现安全放散。当管网中焦炉气不足时，由气柜内焦炉气补充，随之气柜顶部下降，当气柜顶部下

32、降到气柜贮量达10%时，声光低限报警，并与原料气压缩机低限联锁，原料气压缩机入口紧急切断阀关闭，螺杆机连锁停车。当气柜进口氧含量大于0.7%时，声光高高限报警并与气柜进口紧急切断阀和放空阀连锁，实现安全放散1.1.3.2(原料气压缩机) 1.1.3.2.1气相流程由气柜岗位来的4KPa ，35焦炉煤气依次经进口锥形过滤器、消音器、进气膨胀节后进入螺杆式压缩机，压缩后的气体依次经稳流器、排气膨胀节、出口消音器、冷却器、分离器，分离油水后的气体以0.45MPa压力送预处理工序。同时在出口消音器与分离器之间的管道设置了紧急回路管道，主电机停车，紧急回路打开；并在分离器后的出口管道设置了旁路管道，用于

33、气量调节。1.1.3.2.2油流程循环油箱内的机械油，由螺杆油泵(主、辅油泵)提压后，经冷却器，双联油过滤器，分三路送出：一路送入油分配器，依次送入机体前后轴承、同步齿轮，同时部分油送入电机轴瓦，润滑后的油经回油管流回油箱，如此循环使用；另一路直接送入高位油箱，溢流出来的油再返回循环油箱内。润滑油的压力和流量通过油泵旁路阀和低压溢流阀来控制，当油压达到0.3Mpa以上，压缩机才允许启动。在运转过程中，如果油压低于0.25Mpa，压缩机就会报警；当油压低于0.2Mpa, 压缩机即联锁停车。1.1.3.2.3循环水流程来自本岗位循环上水总管的循环水分别进入各台螺杆压缩机喷水后冷却系统，气体后冷却器

34、，油冷器，电机，机身冷却，进行冷却后，各机组循环回水分别汇流至回水总管。1.1.3.2.4喷水流程螺杆压缩机喷水冷却系统利用工艺气的背压实现封闭内循环。来自本岗位的软化水喷入螺杆压缩机内进行气体冷却，保证出口温度小于100，防止内部结焦。从机体出来后的软化水同气体一起依次流经出口稳流器、排气膨胀节、出口消音器、后冷却器、分离器、软水过滤器、软化水自动控制阀组进行内部循环。主机启动或分离器液位底时，打开补液阀（DF-0121），将外界来的软化水补入软化水喷水循环系统，主机停车或分离器液位高时，关闭补液阀（DF-0121）；分离器液位正常时，喷液阀（DF-0123）打开，主机停车时，关闭喷液阀（D

35、F-0123）；分离器液位高时，打开分离器排液阀（DF-0122），分离器液位正常时，关闭分离器排液阀（DF-0122）。1.1.3.2.5氮气密封气流程来自本岗位的氮气密封气通过调节阀（PDCV-0123）维持密封气与参考压力之间差压恒定，从螺杆压缩机进、排气端轴封出来的密封气分别进入进气端集油器和排气端集油器收集油污后，从集油器的上部高点放空口排出1.1.3.3(合成气压缩机) 1.1.3.3.1气管路流程由粗脱硫岗位来的0.39MPa 40焦炉煤气经由进气总管过滤器进入一级进气缓冲器和缸体，经一级气缸压缩后通过一级排气缓冲器、一级冷却器、一级分离器进入二级进气缓冲器和二级缸体，经二级气缸

36、压缩后通过二级排气缓冲器、二级冷却器、二级分离器进入三级进气缓冲器，经三级气缸压缩后通过三级冷却器、三级分离器最终进到排气总管以2.8MPa压力送至精脱硫工段。1.1.3.3.2油管路流程循环油箱内的机械油，由齿轮油泵(主、辅油泵)提压后，经冷却器，油过滤器，分二路送压缩机：一路送入十字头、滑履、十字头销、连杆小头衬套、经连杆中心孔至大头瓦流回机身油池；另一路送入机身主轴承，润滑后的油经回油管流回油箱，如此循环使用。1.1.3.3.3水管路流程来自本岗位循环上水总管的循环水分别进入各台活塞压缩机一至三段缸体水套，缸头及填料冷却系统，一至三段冷却器，油冷器，电机，进行冷却后，各机组循环回水分别汇

37、流至回水总管。1.1.3.4精脱硫系统 来自压缩工段的焦炉煤气温度40，压力2.8MPa，首先进入三台串并联滤油槽，过滤掉焦炉煤气中的焦油和雾滴后送至升温炉对流段，提温到200300后的气体进入两台并联预加氢转化器，在催化剂的作用下，焦炉煤气中的不饱和烃、有机硫化合物（COS、硫醚、硫醇等）、微量氧与氢气发生反应，焦炉煤气中的不饱和烃转化为饱和烃、有机硫转化为易于脱除的H2S，经预加氢转化器后将有机硫转化为无机硫。预加氢转化器出来的气体进入一级加氢转化器，在催化剂作用下进一步加氢转化，然后进入三台串并联中温脱硫槽，将无机硫吸收。中温脱硫槽出来的焦炉煤气仍然不能满足甲烷合成催化剂对硫含量的要求，

38、需要对噻吩等有机硫进一步加氢、精脱硫处理。焦炉煤气进入二级加氢转化器，在催化剂作用下进一步加氢转化，有机硫的转化率99%，几乎完全转化为无机硫。二级加氢转化器出口的焦炉煤气通过两台串并联的氧化锌脱硫槽将H2S 吸收，最终出氧化锌脱硫槽的焦炉煤气中总硫量为0.1ppm 以下，出氧化锌脱硫槽的气体压力为2.5MPa，温度约为350送往甲烷合成工段。1.1.3.5合成系统1.1.3.5.1主流程简述 来自精脱硫段的净化气压力约为2.5MPa，温度350，流量30000Nm/h，其中CO、CO2含量分别为7.8%、2.8%。首先进入起保护作用的E0301的管程与VO3O4下降水换热降温，出E0301气

39、体温度272，压力2.37MPa进入EO3O2管程与壳程锅炉工段来的热水温度60，压力0.5MPa继续换热降温，出EO3O2温度230，压力2.33MPa进入VO3O1分离冷凝水后进入R0301进一步脱硫，出RO3O1总硫含量5ppb，温度240，压力2.30MPa进入EO3O3A/B壳程与管程RO3O3出口温度290，压力2.01MPa的产品气进行换热，E0303A/B壳程出口原料气温度265，压力2.26MPa进入RO3O2进行甲烷合成反应，入口温度320，压力2.21MPa，流量56795Nm/h，甲烷合成反应方程式如下：CO + 3H2 = CH4 + H2OCO2 + 4H2 = C

40、H4 + 2H2O出R0302气体温度约为577，压力2.14MPa进入E0304管程与壳程VO3O4下降水换热，出EO3O4的气体温度404，压力2.11MPa进入E0305的管程，与壳程来自C0301的温度124，压力2.25MPa的循环气换热，原料气换热到温度280，压力2.07MPa，流量23536Nm/h进入R0303，壳程循环气换热到373，压力2.23MPa进入R0302进一步反应，出R0303反应器温度290，压力2.01MPa进入E0303A/B管程与壳程RO3O1来的原料气换热，管程气体降温到温度261，压力1.97MPa进入EO3O9的管程与壳程锅炉来的循环热水换热，温度

41、降到80，压力1.94MPa进入E0310的管程与壳程循环冷却水换热降温，温度降到40，压力1.85MPa进入V0303分离冷凝液，出V0303产品气温度40，压力1.85MPa，流量20868Nm/h，总硫小于5ppb进入液化工段。1.1.3.5.2循环气流程由E0305管程出来的一部分气体进入EO3O6管程与壳程温度104，压力5.0MPa的锅炉水换热降温，将锅炉水预热到工艺要求后加入VO3O4，然后进入EO3O7管程与壳程循环热水换热降温到110，压力2.0MPa，然后进入V0302分离冷凝液后进入CO3O1加压，CO3O1出口压力2.25MPa温度124，流量26795Nm/h,分三路

42、：第一路进入E0305的壳程换热到温度373，压力2.23MPa，与原料气混合进入RO3O2进口第二路进入X0301（开车时用，平时不用），加热后分三路，一路进入EO3O2，用做RO3O1的升温气，一路进入RO3O2做升温气，一路进入RO3O3做升温气。第三路去E0307调节循环气出口流量1.1.3.5.3蒸汽系统流程简述本装置有两套蒸汽系统：一路是原始开车时锅炉外送的中压过热蒸汽，目的是防止主甲烷塔积碳对催化剂的活性造成损害。另一路是合成汽包自产蒸汽，通过汽包自循环，回收EO3O1、E0304的上升蒸汽，达到3.92MPa压力外送，通过XO3O3过热到450度送往液化工段。1.1.3.5.4

43、工艺热水流程简述来自锅炉溴化锂机组的工艺热水，压力0.4MPa，温度68，分别通过EO3O1、EO3O4、EO3O9，通过调节上水流量和换热器的旁路，将回水温度控制在130，送往溴化锂机组制冷，溴化锂机组回收热量后，在经循环热水泵加压0.4MPa送往合成工段，如此循环使用。1.1.3.5.5循环冷却水流程简述来自锅炉工段的循环冷却水，压力0.4MPa，温度25，分别送往E0310、E0311、E0308（开车时用，平时不用），对各工艺介质冷却后，温度小于40，压力0.25MPa送往循环冷却水系统加压，如此循环使用。1.1.4工艺原则流程图1.2工艺指标1.2.1原料指标组分CH4H2COCO2

44、N2O2CmHnV%25.4856.2010.03.223.00.51.60组分H2S NH3油类萘有机硫苯mg/Nm30010010030040020001.2.2半成品、成品指标SNG:CO 0%CO2 小于300ppm总S 小于20PPb氢气 28.4mol% 甲烷 66.07mol% 氮气 5.1mol% 水 0.34 mol% 1.2.3公用工程指标1.2.4主要操作条件1.2.4.1气柜指标工作压力4KPa工作温度35升降速率0.4-1.5m/min1.2.4.2原料气压缩机指标1.2.4.2.1压力入口压力0.0010.004MPa(G)排气压力0.45MPa(G)循环油压0.3

45、50.4MPa(G)密封气压0.6-0.80MPa(G)软化水进水压力0.40MPa(G)气体入口过滤器压差0.15kPa密封气压差0.10MPa油过滤器压差0.05MPa1.2.4.2.2温度进气温度35排出温度90压缩机轴承温度65电机定子温度90循环油总管温度45循环油箱温度45循环水上水温度32电机轴承温度651.2.4.2.3其它工艺指标循环油箱油位1/2-2/3集油器1/2-2/3气水分离器液位1/2-2/3压缩机轴振动120m压缩机轴位移0.8mm1.2.4.3合成气压缩机指标1.2.4.3.1压力一段入口0.39MPa一段出口0.885MPa二段入口0.885MPa二段出口1.

46、65MPa三段入口1.65MPa三段出口2.8MPa循环油压0.40MPa油过滤器压差0.15 MPa冷却水压力0.40MPa氮气压力0.6MPa一级安全阀起跳压力1.0 MPa二级安全阀起跳压力1.85MPa三级安全阀起跳压力3.08 MPa1.2.4.3.2温度各级吸入温度40一出温度108二出温度95三出温度88主轴承温度65填料法兰外活塞杆磨擦表面温度80循环油温度45循环水温度32电机轴承温度801.2.4.3.3其它工艺指标循环油箱油位1/2-2/3曲轴转速375 r/min活塞行程280 mm1.2.4.4精脱硫指标1.2.4.4.1 压力入工段原料气压力： 2.8MPa（G）出

47、工段原料气压力： 2.6MPa（G）各槽压差： 0.02MPa各换热装置压力降： 0.03MPa1.2.4.4.2 温度入工段原料气温度： 40升温炉入口原料气温度： 40升温炉对流段出口原料气温度： 200260一级加氢转化器入口温度： 200260一级加氢转化器床层热点温度： 300360中温脱硫槽入口温度： 300360中温脱硫槽出口温度： 300360二级加氢转化器入口温度： 300380二级加氢转化器床层热点温度： 300390氧化锌脱硫剂热点温度： 320390氧化锌槽出口温度： 3203901.2.4.4合成指标1.2.3工艺指标净化气温度 320- 390净化气压力 2.6MP

48、A净化气流量 30000NM3/h脱硫煤气总硫 0.1ppm合成脱硫槽进口温度 160（160200）合成脱硫槽出口温度 230（160230）主甲烷反应器进口温度 320（300以上）主甲烷反应器出口温度 577（520600）副甲烷反应器进口温度 280副甲烷反应器出口温度 290产品气压力 1.85MPa产品气温度 40循环冷却水上、回水压力 0.4MPa0.25 MPa循环冷却水上、回水温度 2540锅炉水上水温度 104锅炉水上水压力 5.0MPa汽包液位 4060%工艺热水上水温度 68工艺热水回水温度 130工艺热水上水压力 0.4MPa工艺热水回水压力 0.25MPa蒸汽外送液

49、化温度 450蒸汽外送液化压力 3.82MPa第二章 操作指南2.1气柜操作2.1.1原始开车2.1.1.1开车前准备2.1.1.1.1气柜周围清理干净，无建筑拉圾，无其他障碍物，周围道路通畅，地面硬化完好、无积水、无残缺。2.1.1.1.2设备、管道、阀门按设计要求安装完毕。2.1.1.1.3上下楼梯及安全栏杆装设完毕。2.1.1.1.4上下水管及蒸汽管道畅通无泄露。2.1.1.1.5 仪表安装齐全并灵敏好用。2.1.1.1.6 水封槽内充水并微量溢流，检查。2.1.1.1.7 气柜顶部配重块放置合适，沉降和升降试验合格，导轨润滑合格2.1.1.1.8 系统试压、试漏和气密性试验合格。2.1

50、.1.1.9 引入氮气前气柜进出口管道必须清理干净。2.1.1.1.10气柜氮气置换合格。2.1.1.1.11气柜进出口水封清理干净且无积水。2.1.1.1.12气柜入口紧急切断阀、顶部放空阀及进出口放空阀全关。2.1.2开车2.1.2.1关闭气柜进出口紧急切断阀，在气柜入口通氮气。2.1.2.2当气柜上升到一定高度时，打开出口放空阀。2.1.2.3重复上面的操作，直至气柜顶部取样分析氧含量小于0.5%时为合格。2.1.2.4关闭出口放空阀，打开气柜入口放空阀，联系永顺焦化送气。2.1.2.5联系化验室人员，对气柜入口气体进行取样分析。2.1.2.6当气体分析合格后，打开气柜入口紧急切断阀及手

51、阀，关闭入口放空阀。2.1.2.7打开气柜出口放空阀，关闭螺杆机进口阀，用焦炉煤气置换氮气，向火炬放散。2.1.2.8从气柜顶部放散阀根部取样分析，当氮气含量小于6%或甲烷含量大于20%时关放散阀。2.1.2.9当气柜高度大于30%时，可以根据要求向后工段送气。2.1.3开车后检查2.1.3.1开车后应检查水槽内的水是否微量溢流，否则补水。2.1.3.2检查各个挂圈补水情况，防止缺水。2.1.3.3检查气柜有无漏气跑气现象。2.1.3.4检查导轮导轨动作情况，各个塔节有无倾斜。2.1.3.5检查气柜各塔壁有无摩擦、顶死、倾斜、道轨夹杂物等现象。2.1.3.6检查挂圈补水管，伴热蒸汽管有无挂卡现

52、象。2.1.3.7冬季检查蒸汽管通汽情况，水面以不结冰为宜。2.1.3.8检查进出口水封，及时排污。2.1.4停车2.1.4.1联系中控室及各个岗位，气柜准备停车。2.1.4.2联系永顺焦化停止供气。2.1.4.3关闭气柜进出口紧急切断阀。2.1.4.4根据要求，气柜进出口水封是否注水封闭。2.1.5正常开停车2.1.5.1正常开车2.1.5.1.1检查气柜进出口水封是否已经放水合格。2.1.5.1.2检查气柜进出口阀和放空阀是否全关。2.1.5.1.3检查气柜水槽、挂圈水位是否符合要求。2.1.5.1.4检查挂圈补水管、伴热蒸汽管是否完好可用。2.1.5.1.5联系永顺焦化供气，打开气柜入口

53、放空阀。2.1.5.1.6联系化验室人员，对气柜入口气体进行取样分析。2.1.5.1.7当气体分析合格后，打开气柜入口紧急切断阀及手阀，关闭入口放空阀，向气柜供气，中控及现场人员注意气柜高度。2.1.6正常停车2.1.6.1联系中控室及各个岗位，气柜准备停车。2.1.6.2联系永顺焦化厂停止供气。2.1.6.3关闭气柜进出口紧急切断阀。2.1.6.4根据要求，气柜进出口水封是否注满水封好。2.1.7紧急停车2.1.7.1联系中控室及各个工段，气柜紧急停车。2.1.7.2打开气柜进口放空阀，关闭气柜进出口紧急切断阀。2.1.7.3联系永顺焦化停止供气。2.1.8事故处理2.1.8.1气柜升降过快

54、产生原因：a.后续工序大幅度加减量。b.永顺焦化供气量不稳定。处理方法：a.联系后工序减小加减量幅度。b.联系永顺焦化稳定供气量。2.1.8.2钟罩抽瘪原因：a.气柜放水时，顶部放空阀没有打开。b.气柜处于最低位时，联锁装置失灵气柜出口紧急切断阀未关，造成气柜负压。c.钟罩上下部导轮脱轨，使钟罩倾斜不能升降。d.进入气柜的焦炉气量减小，调节不及时。处理方法：a.联系仪表人员处理。b.气柜检修水槽放水前应检查放散阀是否打开和畅通，排放水不能太快，如遇气柜顶部有响声时应立即停止放水。c.定期检查导轨滑行情况及润滑情况，如发现严重磨损，应及时调整更换。d.及时调节生产负荷，维持气柜正常高度。2.1.

55、8.3钟罩顶翻：原因：a.气量猛增，调节不及时。b.气柜连锁失灵，达到高限时阀门未动作。c.挂圈水位太低，起不到密封作用。处理方法：a.经常注意气柜高度变化，及时调节气量，避免升的太高。b.联系仪表人员处理。c.降低气柜高度，加大补水量。2.1.8.4钟罩升降不灵活或钟罩出轨：原因：a.导轮面不平行，导轮磨损严重。b.导轮导轨润滑不好或夹带杂物。c.钟罩倾斜或升得太高遇大风吹偏。处理方法：a.生产中发现导轮松动，导轮与导轨间增大或被磨损时，应做好详细记录，由车间组织调整修理。b.定期给气柜导轮导轨涂抹润滑油发现夹带杂物及时清理。c.日常巡检多注意气柜是否倾斜，遇大风天气降低气柜高度。2.1.8

56、.5气柜泄漏原因：a.挂圈水位太低，起不到密封作用。b.气柜顶部放空阀门内漏。c.安装质量差或腐蚀严重，焊口断裂。处理方法：a.降低气柜高度，加大补水量。b.停车后检修阀门，必要时更换。c.停车检修2.1.8.6氧含量超指标：原因：a.永顺焦化供气成分不合格。处理方法：b.联系永顺焦化改变气体成分，若氧含量超过0.5%则应通知后工段减量到最低负荷。若氧含量超过0.8%则应向后工段发出停车信号，关闭气柜进口大阀，同时打开气柜入口放空阀，系统停车。2.2 原料气压缩机操作2.2.1原始开车2.2.1.1开车前准备2.2.1.1.1压缩机组全部安装完毕，经检查合格。2.2.1.1.2各辅机设备和气体

57、管道系统吹扫合格，系统打压试漏合格。2.2.1.1.3循环油系统的试运行合格并加注新润滑油。2.2.1.1.4冷却水系统通水试验完毕，建立水循环。2.2.1.1.5软化水系统通水试验完毕，引软化水至机前。2.2.1.1.6氮气密封气的通气试验合格，引氮气入压缩界区。2.2.1.1.7各自调阀调试完毕，灵活好用，仪表连锁系统调试合格，紧急回路阀符合设计要求。2.2.1.1.8电动机单体试车合格并确认转向正确。2.2.1.1.9仪表调试合格好用。2.2.1.1.10电气设备调试合格，安全防护器材、记录报表、操作工具准备齐全。2.2.1.2开车2.2.1.2.1原始开车可采用空气或者氮气进行操作。2

58、.2.1.2.2通知中控室、锅炉岗位、电气、仪表及其他各专业人员准备启动压缩机。2.2.1.2.3打开密封气进口调节阀，调节密封气压差至工艺指标。2.2.1.2.4开启冷却水系统全部阀门,其压力应符合工艺指标。2.2.1.2.5启动循环油系统稀油装置上的油泵并调试连锁,连锁好用后投连锁。2.2.1.2.6给高位油箱补油并有回油后调整压力达到工艺指标。2.2.1.2.7导通原料气流程，旁路自调阀及手阀全开，放空阀及入口阀全开，出口阀全关。2.2.1.2.8启动盘车系统将压缩机盘车,如无异常后停盘车电机。2.2.1.2.9通知相关人员准备启机，确认无误后按下主机启动按钮。2.2.1.2.10快速打

59、开软化水补水旁通阀，控制排气温度，根据实际情况将软水转换成自循环系统，及时按规定提压，防止空负荷运行时间过长推力轴承温度升高。2.2.1.3开车后检查项目2.2.1.3.1主机启动后检查进气、排气压力和进气、排气温度，各轴承温度。2.2.1.3.2检查轴位移、轴振动以及有无异常声响，轴位移轴振动是否符合工艺要求。2.2.1.3.3检查润滑油系统工作是否正常，润滑油供油压力、温度应符合工艺指标。2.2.1.3.4检查冷却水系统工作是否正常，供水压力、温度应符合工艺指标。2.2.1.3.5检查密封气压差是否符合工艺要求。2.2.1.3.6检查电机电流变化、有无异常。2.2.1.3.7检查分离器液位

60、是否正常、喷水系统循环是否正常。2.2.1.3.8检查各处仪表及自动监控装置的灵敏度及动作准确可靠性。2.2.1.3.9提高压缩机负荷到0.2MPa左右，各个指标正常后缓慢关闭放空阀再关旁路阀门继续提压。2.2.1.3.10提压过程可分为数次完成，每次提压后稳定一段时间进行观察巡检，待压力稳定且各个参数无异常变化后方可进行下一次加压，尤其用空气进行负荷试运行一定要小心提压。2.2.1.3.11负荷试运转时间应不少于48 小时。2.2.1.4停车2.2.1.4.1联系中控室及各个岗位，压缩机准备停车。2.2.1.4.2打开旁路阀门，在出口压力到0.2MPa左右压缩机进行循环状态。2.2.1.4.3缓慢开启放空阀进行卸压，使压缩机进入空负荷状态，按停电动机。2.2.1.4.4关闭软化水补水阀。2.2.1.4.5压缩机完全停止转动后启动盘车电机，三到五分钟后停止。2.2.1.4.6打开进出口消音器、分离器排污阀及各低点排污阀确认积水排空后关闭防止煤气外泄。2.2