(1) Sección de gasificación por turnos
El gas metano desulfurado regresa a la sección de convección y se mezcla con vapor de la caldera de calor residual y se calienta a 500-510°C, y luego ingresa al horno de reformado de primera etapa (denominado horno de reformado de primera etapa) y controla la relación agua-carbono para que sea de 3,5-4,0. El gas bruto se convierte en hidrógeno, monóxido de carbono y dióxido de carbono mediante la catálisis de Liu. La temperatura de reacción debe controlarse a 760-780 °C y el contenido de metano residual en el gas de salida debe ser inferior a 10. El gas de salida primario se mezcla con el aire enviado desde el compresor de aire y ingresa al reformador de segunda etapa (denominado reformador de segunda etapa) para su combustión. Cuando la temperatura alcanza los 900-950°C, el metano se convierte en monóxido de carbono y dióxido de carbono bajo la acción del catalizador. El metano residual en el gas de salida del horno secundario debe ser inferior a 0,3. Al mismo tiempo, se obtiene el nitrógeno necesario para el gas de síntesis y la relación hidrógeno-nitrógeno se controla entre 2,8 y 3,1. Durante todo el proceso de conversión se debe realizar un análisis de carbono total del gas de alimentación y un análisis de metano residual en el gas de salida de los hornos de primera y segunda etapa. El gas del horno secundario ingresa a la caldera de digestión del calor residual. Se utiliza energía térmica para obtener vapor, mientras que la temperatura del gas se reduce a 350-380 °C y luego ingresa al horno de conversión de temperatura media (en lo sucesivo denominado horno de conversión de temperatura media). Bajo la acción del catalizador de cambio, el monóxido de carbono reacciona con el vapor de agua para producir hidrógeno y dióxido de carbono. El contenido de monóxido de carbono debe reducirse a aproximadamente 3,5 0, y la temperatura del gas a la salida del horno de transformador medio debe alcanzar aproximadamente 400°C. El calor se recupera a través del horno de conversión intermedio para generar vapor, y la temperatura del gas se reduce a 180-200°C, y luego ingresa al horno de conversión de baja temperatura (en lo sucesivo denominado horno de conversión de baja temperatura). Bajo la acción del catalizador de cambio de baja temperatura, el monóxido de carbono sufre además una reacción de cambio, reduciendo el monóxido de carbono a menos de 0,3, y la temperatura del gas de salida alcanza 200-220°C. En este momento, el gas todavía contiene una gran cantidad de calor sensible y calor latente. Parte del calor se intercambia a través del calentador de agua de alimentación de la caldera y del hervidor de refrigeración para reducir la temperatura a 40°C, y el aceite restante se envía al sistema de descarbonización. Durante el proceso de conversión, se controla principalmente el contenido de monóxido de carbono y se evalúa la eficiencia de la conversión.
(2) Sección de descarbonización
El gas de conversión se presuriza en tres etapas a 65438 ± 0,8 Mpa y la temperatura es inferior a 40 °C. Se introduce a través de la válvula de entrada, separada por el separador de gas de desplazamiento, y luego ingresa a la parte inferior de la torre de absorción. Hace contacto con el líquido semipobre y el líquido pobre en un flujo a contracorriente en la torre, absorbe CO2 y luego lo saca desde la parte superior de la torre. El gas que sale de la parte superior de la torre se enfría mediante el enfriador purificador y luego el agua se separa mediante el separador purificador. Cuando la temperatura es inferior a 40°C y el CO2 del gas es inferior o igual a 0,2, entra al proceso de metanización a través de la válvula de salida del purificador.
La solución MDEA que absorbe CO2 en la torre de absorción se llama solución rica. La temperatura es de aproximadamente 80 °C, 65438 ±0,8 Mpa y la presión se reduce a 0,4 Mpa a través de la válvula reductora de presión. Después de ser precalentado por el precalentador de líquido rico, ingresa a la parte superior de la torre de desorción de presión normal. Después de desorber el CO2, sale por la parte inferior de la torre y se denomina líquido semipobre. Después de que aproximadamente dos tercios del líquido semipobre se enfríe mediante el enfriador de líquido semipobre, se bombea a 2,2 MPa y ingresa al centro de la torre de absorción para absorber CO2. Después de ser filtrado por impurezas mecánicas, aproximadamente 65438 fluyen hacia el interior. el tubo del intercambiador de calor de la solución y la salida de la solución intercambia calor (94 ℃) ingresa a la parte superior de la torre de extracción. Después de que parte del CO2 se descompone, la solución sale del medio y fluye hacia el hervidor de solución. Bajo la acción del vapor, la mezcla gas-líquido calentada a 113°C desde el hervidor ingresa nuevamente a la parte inferior de la torre de extracción y el CO2 en la solución se disuelve casi por completo. La solución que sale del fondo del decapante se llama líquido pobre. La temperatura es de 113°C y entra al tubo del intercambiador de calor de solución para el intercambio de calor con el líquido semipobre. Después de enfriar a 93°C, ingresa al tubo del enfriador de líquido pobre y el líquido pobre enfriado por agua se controla a 60°C. La bomba de líquido pobre lo presuriza a 2,4 Mpa y lo envía a la parte superior de la torre de absorción a través de la válvula reguladora para absorber CO2.
El gas fresco con una temperatura de 102 °C y una presión de 0,05 Mpa que sale de la parte superior de la torre de extracción se llama gas de extracción. Entra por la parte superior de la torre de desorción a presión normal y desorbe el gas. El gas del líquido rico en la torre de desorción a presión normal sale de la parte superior de la torre y se llama aire de regeneración. Después de que el gas de regeneración ingresa a la torre de enfriamiento de gas de regeneración para ser enfriado, ingresa al separador de gas de regeneración para separar el agua. El gas de regeneración separado con CO2≥98, temperatura ≤40℃ y presión 5-65438±00 kpa se envía al taller de producción de urea como materia prima para la urea.
(3) Sección de carbonización
El gas a baja temperatura con una presión de 0,85 MPa enviado desde la estación de conversión del taller de producción de gas ingresa a la torre de carbonización principal desde la parte inferior, y Se mezcla con el líquido de la torre auxiliar agregado desde la parte superior. El burbujeo a contracorriente superior absorbe la mayor parte del CO2. El gas de cola que contiene CO 25,0-10 se extrae desde la parte superior, ingresa a la torre desde la parte inferior de la torre de carbonización auxiliar y se absorbe en contracorriente con el amoníaco concentrado agregado en la parte superior, lo que reduce el contenido de CO2 a ≤1,6. Ingresa a la torre desde la parte inferior de la subtorre fija y se absorbe en contracorriente con el agua con amoníaco concentrado o con agua con amoníaco diluido agregada en la parte superior de la torre para reducir aún más el CO2 a ≤0,4. tubería de gas de cola y ingresa a la torre de limpieza de recuperación desde la parte inferior de la sección de recuperación desde la torre de purificación y el agua blanda agregada a la parte superior de la torre de recuperación se absorbe nuevamente a contracorriente, reduciendo el contenido de CO2 a ≤0.2. Se conduce desde el tubo de gas de cola de la torre de purificación y, después de la separación del agua, ingresa al compresor para una compresión de tres etapas.
El agua con amoníaco concentrado (1,0-1,2 Mpa) ingresa desde la torre auxiliar, reacciona con el CO2 del gas en la salida de la torre de carbonización principal para formar una solución de bicarbonato de amonio y se bombea desde el fondo. de la torre. Presurice a 1,4-1,6 Mpa, agregue la torre principal de carbonización desde la parte superior, absorba aún más el CO2 en el gas de desplazamiento, genere una suspensión de bicarbonato de amonio, sáquelo de la parte inferior de la torre, envíelo al concentrador y sepárelo con una centrífuga. El agua blanda de 0,7-1,2 Mpa enviada desde la estación de agua blanda ingresa a la torre de recuperación desde la parte superior de la torre hasta la tubería de desbordamiento de la torre de limpieza. Purifique y recupere amoníaco y dióxido de carbono en el gas a la salida de la torre auxiliar fija. Parte del agua de amoníaco diluido generada se extrae de la torre de recuperación y se presuriza a 0,8-65438 ± 0,2 MPa después de absorber dióxido de carbono y amoníaco y agregar. Desde la parte superior de la torre auxiliar fija, el agua con amoníaco diluido se presuriza hasta la torre de purificación de recuperación por absorción. La otra parte del agua con amoníaco diluido se presuriza a 0,8-0,9 Mpa y luego se envía a la torre de lavado de amoníaco para absorber el amoníaco en los gases de escape del tanque de síntesis, y luego se presuriza al tanque de almacenamiento de agua con amoníaco diluido a través del sistema automático. válvula de diafragma neumática.