增加2台多喷嘴水煤浆气化炉 惠州石化二期煤气化制氢装置优化改造项目开工

增加2台多喷嘴水煤浆气化炉 惠州石化二期煤气化制氢装置优化改造项目开工
作者/来源：气化界   日期： 2022-06-26   点击率：25
    近日，中化六建北京分公司承建的惠州石化二期配套制氢设施优化改造项目近日举行开工仪式。

    惠州石化二期配套制氢设施优化改造项目是增加2台多喷嘴水煤浆气化炉，1开1备运行，将现有3台E-gas制氢设备由2开1备调整为1开1备1检修，并对配套设施进行适应性改造。

    目前全球仅有两套在运行的E-Gas煤制氢联合装置，其具有碳转化率高、热利用效率高、耗氧少等特点。与传统天然气制氢工艺相比，可降低成本20%～25%。该装置氮氧化物、二氧化硫、污水等污染物均实现了达标排放，达到行业先进水平。

    E-Gas煤制氢联合装置工艺系统复杂，任何环节出现问题都会影响到系统的平稳运行，因此众多企业望而却步。自2018年起，惠州石化在没有任何煤制氢同类装置运行先例和试车经验的情况下，经过不断摸索、实践，先后攻克了余热锅炉炉管堵塞、碳回收设施故障率高、气化炉二段积灰等一系列关键核心技术，自主开发组态气化炉全过程自动化控制系统，组织开展焦过滤器反吹阀、滤芯、碳回收设施等进口设备国产化攻关，创造性地引入光纤测温技术，开发总结出余热锅炉操作法和硫磺单元低负荷操作法，实现E-Gas煤制氢联合装置在不同负荷下安全平稳运行。

    惠州炼化二期E-GAS煤气化制氢装置自2018年8月投产以来，由于系统频繁堵塞，按照设计工况运行存在安全风险，气化炉只能实现1开1备1检修切换运行，供应氢气和合成气的量只能达到原设计的一半，严重影响炼油区用氢装置的长期稳定运行，并且频繁开停车导致大量水煤气直接排放至火炬，造成污染物排放量增加。

    为解决上述问题，中海油惠州石化计划增加2台多喷嘴水煤浆气化炉，1开1备运行，将现有3台E-gas制氢设备由2开1备调整为1开1备1检修，并对配套设施进行适应性改造。

    改造完成后，煤气化制氢装置的操作模式优化为2开2备1检修，保持氢气及合成气生产规模与原二期变更环评的设计规模一致，即年产氢气15.14万吨，合成气11.90万吨。煤气化装置设计规模不变，煤炭消耗量减少。煤气化下游相关的低温甲醇洗、酸性水汽提、硫磺回收等装置均不发生变化，进出物料和设计规模均不做改造和变动。

    新建内容主要包括多喷嘴气化装置、渣水处理、污水除硬、渣棚及10kV变电所。

    为充分利用新增多喷嘴气化炉水煤气的热能，配套建设热回收一套，可副产0.4MPa低压蒸汽64.0t/h，送蒸汽管网使用。E-gas气化炉变为1开1备1检修后，热回收产超高压蒸汽减少50%。

    惠州石化二期现有煤制氢装置介绍

    中海油惠州炼化二期煤制氢采用美国CBI公司的E-Gas水煤浆加压气化技术，生产15万吨/年氢气和11.76万吨/年羰基合成气。氢气供炼厂加氢装置使用，合成气供丁辛醇装置使用。2018年投运。根据公示的制氢设施优化改造环评信息，各工序情况如下。

    气化
    惠州炼化二期E-GAS煤气化制氢采用美国CBI公司的E-Gas水煤浆加压气化技术，设有3台（2开1备）气化炉，有效气规模26.4万m3/h。主要原料为神府煤。煤气化单元以煤、水和氧气为原料，通过部分氧化工艺生产合成气。合成气洗涤后，送往制氢下游单元。少量气化炉1段下部抽出的合成气在气化单元内经文丘里和环流洗涤塔洗涤后，送到抽出气预处理单元再次洗涤并冷却。

    变换

    采用低水气比耐硫变换工艺生产符合CO浓度要求的高氢含量合成气。包括合成气变质部分和低温热回收部分。处理原料合成气445498m3/h（湿基），主要产品为44.5×104m3/h变换气。

    低温甲醇洗

    采用鲁奇低温甲醇洗工艺。主要包括变换气吸收、非变换气吸收、预洗液闪蒸、硫化氢闪蒸、二氧化碳闪蒸及富甲醇液热再生部分。处理变换气424005m3/h，非变换气20995m3/h。

    变压吸附

    设计产氢规模为年产纯度99.9%的工业氢15.14万吨。采用PSA法提纯，以净化变换气为原料，生产高纯氢气。提纯后的尾气，经压缩机升压后送往全厂燃料气管网。包括PSA提纯、尾气压缩、净化未变换气配氢部分。

    制冷
    项目冷冻站采用丙烯制冷技术，为酸性气脱除单元提供冷量。设计提供冷量7400 kW。装置由丙烯压缩和丙烯冷凝冷却结成。

    酸性水汽提装置

    装置设计规模为80吨/时处理煤气化洗涤塔排出的酸性水汽提（系列一）和90吨/时处理工艺冷凝水、耐硫变换、低温甲醇洗来的酸性水汽提（系列二）。系列一和系列二均采用单塔低压全吹出工艺。酸性气送硫磺回收，净化水送至污水处理场，不回用。

    硫磺回收

    设计规模为3万吨/年，正常操作工况硫磺产量为1.2万吨/年。制硫部分采用一级热反应+两级催化转化反应的改良CLAUS工艺。尾气焚烧采用热焚烧工艺，烟气采用SCR脱硝；离子液吸收部分采用离子液脱除烟气中的二氧化硫。包括制硫、尾气焚烧、液硫脱气及装车、离子液吸收及公用工程等。

    煤制氢是实现煤炭资源有效利用的重要途径，体现了安全环保、技术成熟、价格低廉的竞争优势。未来，惠州石化将继续在炼油化工领域积极倡导煤炭清洁高效利用，助力惠州市能源结构转型和绿色低碳发展。

    该项目位于广东省惠州市大亚湾石化区内，惠州石化一、二期原油总加工规模为2200万吨/年，中化六建承建范围为中海油惠州石化有限公司新增气化炉项目3#标段。主要产品：汽、煤、柴油类成品油，PX化工产品及给中海壳牌供应乙烯原料。煤气化制氢装置为惠州二期工程的一部分，含E-GAS气化、耐硫变换、酸性气体脱除、制冷、变压吸附氢气提纯等单元。据悉，该项目总投资估算为 6.768亿元，其中环保投资为8345.07 万元。