煤焦油加氢简介

1.1煤气脱硫、制氢装置

1.1.1概述

1.1.1.1装置概述

a）装置规模

本装置为煤气脱硫、制氢装置。装置规模满足50万吨焦油加氢的需要，建设规模为50000Nm3/h。

（1）装置设计规模：

制氢装置规模为：50000Nm3/h 。

（2）产品及副产品

由于煤干馏分为一、二期分别建设，制氢部分为二期配套，考虑到一、二期煤干馏工艺技术的不同，一、二期的煤气制氢分别考虑为PSA及转化制氢。以下描述的制氢装置建设为同步工程，采用的原料分别为一、二期煤干馏煤气。

原料煤气

小时产量 2.5×105Nm3/h

一期煤气质量：详见下表

使煤气热值降低，但是煤气的发生量比外热式加热时增加了一倍。

直立炭化炉本身加热需要用去煤气总量的35%，兰炭的烘干装置需要用去煤气总量的5%，这样炭化炉每年剩余煤气60%，约12.0×108Nm3/a，可供煤焦油加氢工序。

二期煤气质量：详见下表

无煤气数据

估算数据：（需提供二期煤气数据，包括流量、组成等数据）

煤气流量估算：5000Nm3/h

产品：

氢气：

一期煤干馏煤气PSA制氢：～30000Nm3/h

二期煤干馏煤气转化制氢估算：～10000Nm3/h无煤气数据（如需配套二期煤干馏规模需80～100×104t/h）。

合计：50000Nm3/h（50万吨/年煤焦油加氢配套需要量）

副产品：

解吸气：Ⅰ期: 1.2×105 Nm3/h（可作为燃料气）

Ⅱ期:4500Nm3/h（排放）

b）生产制度

年操作时间按8000小时考虑，生产班次四班三运转。

c）工艺技术来源

采用国内技术。

d）装置布置原则

在满足工艺流程的前提下，尽量做到设备露天化布置，集中化布置，便于安全检修及生产操作。满足全厂总体规划的要求；注意装置布置的协调性和统一性，适当考虑装置将来的生产和技术改造的要求。结合本装置的施工、维修、操作和消防的需要，综合考虑，设置了必要的车行、消防、检修通道和场地，并在设备的框架和平台上设置必要的安全疏散通道。在满足生产要求和安全防火、防爆的条件下，应做到节省用地、降低能耗、节约投资、有利于环境保护。

1.1.1.2装置组成

由于一、二期煤干馏的工艺技术不同，煤气组成、杂质含量、气量差异很大，因此一、二期制氢装置主项不同，详见表2.3.1-1、2.3.1-2。

表2.3.1-1 Ⅰ期主项表

表2.3.1-2 Ⅱ期主项表

1.1.1.3 工艺技术特点及工艺流程简述

a ） Ⅰ期

本装置Ⅰ期包括煤气加压、脱硫和变压吸附制氢及氢气压缩四部分。由气柜来的焦炉气经煤气总管进入煤气压缩机压缩至0.65MPaG 、冷却至40℃后，由总管分别进入脱硫塔，与塔顶喷洒的脱硫液逆流接触，脱去焦炉气中绝大部分所含的无机硫（H 2S ）及50%左右的有机硫（COS ），脱硫气中含H 2S ～200mg/Nm 3，接着进入变压吸附（PSA-H 2）系统，PSA-H 2系统分三个单元，每单元运行方式采用10-4-2/P ，每个塔经历吸附（A ）、一均降（EID ）、二均降（EID ）、顺放（PP ）、逆放（D ）、冲洗（P ）、二均升（EIR ）、一均升（EIR ）、最终升压（FR ）等步骤，纯度99%产品氢气纯度99%产品氢气经氢气压缩机压至1.5MPa(G)、40℃送出界外。根据氢气用量，可以适时调节入变压吸附系统脱硫气气量。

从脱硫塔中吸收了H 2S 和HCN 的脱硫富液送至喷射再生槽喷射器中进行溶液再生，再生后的脱硫贫液用泵送回脱硫塔循环使用，硫泡沫由泵送至戈尔过滤器生成硫膏，硫膏送熔硫釜生产硫磺。

该工艺特点：

1） 焦炉气压缩机，选用湿式螺杆压缩机、主机冷却方式，采用软化水或柴油，既起到了冷却作用，也防止了焦炉气所含杂质对压缩机缸体产生不良影响。

2） 脱硫工艺技术采用了“888”法，它不仅可以脱去无机硫（H 2S ），而且可以

至少脱去40%的有机硫，况且不易堵塔，产生的硫颗粒大、易分离，硫回收率高等。溶液再生采用喷射再生技术，即节约投资、方便操作、便于维修，又大大节省电的消耗，有利于降低生产成本。

b）Ⅱ期

煤干馏采用大连理工大学煤化工研究设计所的煤固体热载体法热解技术。煤固体热载体法快速热解技术是将煤通过与热的载体（热解后的热半焦）快速混合加热使煤热解（干馏）得到低温焦油、煤气和半焦的技术。该技术与煤的直接液化、间接液化相比，过程相对简单，投资少，见效快，产焦油多，油品质量好，是我国年轻煤加工利用的新途径。

冷鼓电捕装置采用横管冷却、罗茨鼓风机加压、电捕焦油器脱除焦油和雾滴、机械化氨水澄清槽分离焦油和氨水，与国内同类焦化化产回收装置的水平相当。

洗脱苯装置采用横管终冷，焦油洗油脱除煤气中的粗苯，

脱硫硫回收采用PDS加栲胶的湿式脱硫工艺，硫回收采用离心机回收硫膏；

煤气的贮存采用湿式螺旋气柜.

干馏煤气压缩选用性能稳定、操作方便的往复式压缩机；

精脱硫采用预脱硫、有机硫两次转化的干法脱硫流程；

转化采用加压催化转化法把煤气中的甲烷转化为一氧化碳和二氧化碳；

变换采用中变串低变的换热式废锅流程，副产中压蒸汽送管网；

采用变压吸附提取净化气中的氢气，生产能力大，产品纯度高；

干馏煤气的处理均采用国内成熟可靠的工艺，安全性能高，与国内同类生产装置水平相当。

II期制氢部分工艺流程简述

（1）脱硫及硫回收

来自洗脱苯工段的煤气依次串联进入脱硫塔的下部与塔顶喷淋下来的脱硫液逆流接触洗涤，使煤气中H

2

S含量降为约0.02g/Nm3，洗涤后的煤气经捕雾段除去雾滴后部分送至干馏工段、粗苯管式加热炉，其余送气柜。

从脱硫塔中吸收了H

2

S和HCN的脱硫液经脱硫塔液封槽流至溶液循环槽，加入

Na

2CO

3

溶液并经催化剂贮槽滴加催化剂后的溶液用溶液循环泵抽送至溶液换热器,使

溶液保持在30℃左右进入再生塔再生。再生后的脱硫贫液自流进入脱硫塔塔顶喷淋