煤制120万吨甲醇及转化烯烃项目工艺技术方案.doc

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1、第五章技术方案5.1备煤装置5.1.1概述备煤装置的任务是将原料煤磨碎、干燥，为气化装置和热力系统提供合格的原料和燃料。原煤来自工厂界外的煤筒仓（煤筒仓由煤矿考虑），经原煤贮运系统送至本装置。本装置包括热力系统原料煤制备1个系列和气化原料煤制备3个系列。所使用的原料煤规格和用量列入表5-1和表5-2。表5-1煤质分析数据项目气化用煤燃料用煤水分Mar%6.505.50灰分Aar%20.0030.00挥发分Var%29.4025.80元素分析ar%C62.3754.73H3.823.35N0.880.77S0.510.52O5.925.13发热量Qnet,arMJ/kg24.3221.

2、33可磨系数HGI6565灰熔点STFT，℃>161500>1516010表5-2煤粉成品规格和用量装置成品规格方案成品量原煤量粒度水份t/ht/dt/d气化>94%<250µm100%<500µm<2%方案Ⅰ20950105251方案Ⅱ20950105251热力<13mm方案Ⅰ16740134013方案Ⅱ167401340135.1.2工艺技术方案选择国内外常采用的煤制备流程有中间贮仓式和直吹式两种流程。采用的磨煤机有以下3种形式：l低速磨即钢球磨煤机，适用煤种广泛。一般适用于中、小规模。l中速磨即辊盘式磨煤机，也称立式磨，适用于磨损性较强的烟煤、贫煤和褐煤，最适宜原煤水分在25%

3、以下，HGI指数在35～100的煤种。l高速磨如风扇磨，适用于高水分、低灰分、磨损性不强的褐煤。7由于中速磨具有适用性广、能耗低、钢耗低、检修方便、噪音低等特点，因而得到广泛的应用。不仅在大中型电站，而且在冶金、建材、化工等行业都采用中速磨煤。我国已有北京、上海、沈阳引进国外技术形成系列生产，并且使用情况良好。(1)煤粉制备系统型式本项目气化装置使用GSP粉煤加压气化工艺技术，煤粉需用高压CO2输送，需设置粉煤加压筒仓，因此，煤粉制备系统采用中间贮仓式。(2)磨机形式采用辊盘式中速磨煤机。(3)干燥热源根据原煤挥发分高、易燃易爆的特点，干燥介质以热风炉烟气为主，并补充部分氮气以控制氧

4、含量，并采用氮气作为系统的消防用气，确保系统安全。为减少煤尘排放量，节约能耗，干燥热风大部分循环使用，部分排放，以平衡系统的湿含量。干燥用热风可由燃煤热风炉、燃气热风炉或全厂锅炉提供，三种方案比较见表5-3。表5-3备煤装置干燥方案比较项目燃气热风炉燃煤热风炉锅炉烟道气燃料种类燃料气煤粉450℃烟道气主要设备配置燃气热风炉燃煤热风炉热烟气鼓风机电消耗电耗最低电耗低电耗高工艺流程简单复杂最简单设备台数台数少台数多台数少占地面积占地面积小占地面积大烟气管道占地面积大操作条件操作条件好操作条件差操作条件好废渣排放无废渣排放有废渣排放不增加废渣排放对煤粉质量影响无影响烟气中灰分会增加煤粉中灰

5、分含量烟气中灰分会增加煤粉中灰分含量技术复杂程度不复杂较复杂高温大风量高压头风机难以解决开车情况工厂开车时无副产燃料气提供。为运行，备煤装置开车需用燃料油。工厂开车时，运行备煤装置，直接用燃料煤。工厂开车时，因先启动锅炉系统，运行备煤装置，直接用锅炉烟道气。从表5-3可以看出，燃气热风炉方案流程紧凑，设备少、投资低、生产管理方便、对环境污染少，燃料气的烟气对煤粉的污染轻。燃煤热风炉方案流程复杂、设备多、投资高、生产卫生及操作条件较差，烟尘混入煤粉中将提高其灰分含量。锅炉烟道气方案存在高温大风量高压头风机难以解决的技术难题，大直径烟道气管道布置也存在困难。而本项目后续合成工艺将产生燃料

6、尾气，正好可用作热风炉燃料，因此，本报告推荐采用燃气热风炉方案。(4)煤粉分离收集方式7国内过去常采用多细粉分离器加多管旋风、袋式收尘器的多级收尘方式，系统流程长、设备多、阻力大、运行故障多、尾气往往难以达到排放标准，现已逐步改进为大型长袋低压喷吹式收尘器一级分离收尘的方式，流程大为简化，设备少、阻力降低、运行故障少，可以保证尾气达到国家排放标准。该项技术在消化吸收的基础上已日臻成熟，已在各行业推广应用。本报告推荐采用大型长袋低压喷吹袋式收尘器，一级分离收尘技术。(5)煤粉的贮存和输送本项目成品煤粉含水量为<2%，为防止煤粉结拱堵塞，拟采用如下贮存和输送技术方案：煤粉贮仓、溜管、输送

7、设备均保温伴热，防止结露。煤粉贮仓锥底出口附近加气流板充N2气流化助流。气化炉操作压力高，气化用煤粉采用高压CO2气密相输送，输送比400kg/m3。(6)备煤装置的系列配置和磨机的设置备煤装置的系列配置和磨机设置基于下述三个方面：备煤装置两个煤制备系统的系列数与下游气化装置和热力系统的系列数相对应，以便于操作和管理。磨机能力适当留有富裕量，并设置备用机，以保证工艺生产正常。为此，气化原料煤制备设置3系列生产线，热力系统原料煤制备设置1个系列。按照单系列的