煤制甲醇工艺标准
煤制甲醇工艺流程

煤制甲醇工艺流程煤制甲醇是一种利用煤炭作为原料生产甲醇的工艺,通过一系列的化学反应和工艺步骤,将煤炭中的有机化合物转化为甲醇。
下面将介绍一个典型的煤制甲醇工艺流程。
1.煤炭选择和预处理:首先,需要选择适合作为原料的煤炭种类,通常选择煤中含有较高含氧量和低硫、低灰分的煤炭。
在选取好原料后,对煤炭进行预处理,包括破碎、磁选等工序,以去除煤炭中的杂质。
2.煤气化:预处理后的煤炭被送入煤气化炉中,煤气化炉是一个高温、高压的环境,将煤炭中的碳和水转化为一氧化碳和氢气的混合气体,这种混合气体通常被称为合成气。
3.合成气净化:合成气中含有大量杂质,如硫化氢、氨、氯化氢等,需要进行净化处理。
净化过程通常包括水煤气变换、变换反应器中进行水煤气变换反应,将一氧化碳和水转化为二氧化碳和氢气,减少一氧化碳的含量;然后经催化剂床层,将合成气中的硫化物转化为硫磺。
4.合成气加压:由于合成气是在煤气化过程中产生的,所以其压力一般较低,需要通过加压装置将合成气的压力提高到催化合成所需的工艺要求。
5.甲醇合成反应:将高压的合成气与催化剂(通常是铜锌类催化剂)在反应器中进行催化,催化剂可以促进反应,将一氧化碳和二氧化碳转化为甲醇。
这个反应通常是一个多级反应器的连续流程,以提高甲醇的选择性和产率。
6.甲醇分离:经过甲醇合成反应后,产生的混合气中含有大量的甲醇、水、一氧化碳、二氧化碳和其他杂质。
需要通过分离装置,如精馏塔、萃取塔等,将甲醇从混合气中分离出来,得到纯度较高的甲醇。
7.甲醇精制:分离得到的甲醇还会含有一些杂质,如水、酸、碱、杂质碳等。
需要通过精制装置,包括吸附剂、蒸馏塔等,对甲醇进行进一步的精制和去杂质处理,以提高甲醇的纯度。
8.尾气处理:在甲醇生产过程中,会产生一些废气和废水,其中含有一些有害物质,如二氧化硫、氨等。
这些废气和废水需要经过处理装置,如脱硫装置、催化氧化装置等,使其达到环境排放标准。
以上是一个典型的煤制甲醇工艺流程,这个工艺流程基于化学反应和物理分离等原理,将煤炭转化为甲醇,通过精细设计和操作控制,可以实现高效、稳定的甲醇生产。
煤制甲醇合成工段工艺设计

年产25万吨煤制甲醇合成工段工艺设计摘要在有机合成工业中,甲醇是第四大基础原料,被广泛应用于人们的生活中,近几年,甲醇需求量高速增长。
在工业生产中,甲醇合成工段在生产甲醇中占据重要的部分,因此,本设计是在低压下利用列管式等温反应器合成甲醇,对煤制甲醇过程中甲醇合成工段进行设计,并对甲醇合成工段进行物料衡算、热量衡算和合成工段所需的反应器及附属设备进行设计,确定甲醇反应器的类型、壳体直径、封头等结构及尺寸,编制设计说明书,绘制煤制甲醇合成工段工艺流程图、反应器结构图、设备平面布置图和设备立面布置图。
关键词甲醇; 合成工段; 工艺设计;反应器With an annual output of 250000tons of methanolsynthesis process designAbstractIn organic synthesis industry, methanol is the fourth big basic raw materials, widely used in people's life, in recent years, methanol demand rapid growth. In industrial production, methanol synthesis section occupy an important part in the production of methanol, as a result,The main content of this design is in the process of coal methanol synthesis methanol synthesis process of design, and the methanol synthesis process of material balance, heat balance and reactor and ancillary equipment needed for the section design, determine the type of methanol reactor, shell diameter, sealing the top structure and size, preparation of design specifications, process flow diagram and drawing coal methanol synthesis section process flow diagram, reactor structure, equipment layout and elevation layout.Keyword Methanol, synthesis section, process desig,reactor目录第1章绪论 (1)1.1 甲醇的性质 (1)1.2 甲醇的用途 (2)1.3 甲醇的生产方法 (2)1.3.1 高压法 (2)1.3.2 低压法 (3)1.3.2 中压法 (3)1.4 设计任务 (4)1.4.1 设计的依据 (4)1.4.2 设计的内容 (4)1.4.3 设计的条件 (4)1.4.4 产品质量标准 (4)第2章工艺流程 (5)2.1 催化剂 (5)2.2 甲醇反应器 (6)2.3 甲醇合成工艺流程 (8)2.3.1 操作条件 (8)2.3.2 工艺流程 (8)第3章物料衡算及热量衡算 (9)3.1 甲醇合成工段的物料衡算 (9)3.1.1 设计的条件和参数 (9)3.1.2 化学反应 (9)3.1.3 物料衡算 (10)3.2 热量衡算 (17)3.2.1 反应器热量计算 (17)3.2.2 反应物料预热器热量计算 (20)3.2.3 水冷器热量计算 (22)第4章反应器的工艺计算 (25)第5章附属设备设计及计算 (29)5.1 循环压缩机的选型 (29)5.2 水冷器的计算 (29)5.3 分离器的选型 (34)5.4 贮槽的选型 (34)甲醇合成工段主要设备一览表 (34)结论 (35)致谢 (36)参考文献 (37)附录A 译文 (38)译文标题 (38)附录B 外文原文 (46)第1章 绪论1.1 甲醇的性质甲醇是饱和脂肪醇中最简单的一元醇,因为它最先是由木材中干馏获得的,所以俗名又称为“木醇”或“木精”。
焦炉煤气制甲醇工艺之合成操作规程

焦炉煤气制甲醇工艺之合成操作规程焦炉煤气制甲醇工艺,是一种以煤炭或煤炭残炭为原料,通过合成操作进行甲醇的生产工艺。
该工艺相比其他生产甲醇的工艺,具有生产成本低、原料易得、产量高、能源利用率高等优点。
本文将介绍焦炉煤气制甲醇工艺之合成操作规程。
一、预处理操作:预处理操作旨在净化从焦炉煤气中收集的甲醇原料,包括氢气、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、氰化物、氯化物、苯、乙烯、丙烯、丁烯以及其他杂质。
预处理操作包括滤净、干燥、冷凝、吸附等步骤,确保原料的纯度达到要求。
二、反应操作:在反应器中,将预处理好的原料混合后,在高温、高压的条件下进行催化合成甲醇反应。
反应器通常采用搅拌式反应器,并设有加热和冷却系统以精确控制反应条件。
催化剂采用硫酸锌和氧化锌。
反应条件:温度160-250℃,压力3-15Mpa。
反应时间约为2-3小时。
三、分离操作:反应后的产物中含有大量的水、甲醇、一氧化碳、二氧化碳等气体和小量杂质,需要进行分离操作。
分离操作包括冷凝、膜分离、吸附、蒸馏等步骤。
其中,蒸馏是分离操作中最为重要的一步,该步骤可将产物中甲醇的纯度提高至99.5%以上。
四、纯化操作:纯化操作是指进一步提高甲醇产品的纯度。
该操作主要采用蒸馏和吸附等方法,将残余的水、碳氢类杂质、酸类杂质、杂质甲醇等有机物和无机物从甲醇中提取出来。
纯化后的甲醇产品可以最终得到经过瓶装、桶装、罐装等方式进行包装装载。
五、安全操作:焦炉煤气制甲醇工艺是一种高温、高压、易爆等危险的工艺,因此安全操作尤为重要。
在运行过程中,需注意以下几点:必须使用标准的安全设施和防爆设备;操作工人必须接受专业的安全知识和技能培训;应定期检查设备的安全状况和参数;生产过程中应注意气体的引爆和毒性危害等问题。
六、总结:焦炉煤气制甲醇工艺之合成操作规程涉及预处理、反应、分离、纯化、安全等多个环节,其中每个环节都需要精细严谨的操作。
生产甲醇同时也要高度重视工厂的环保问题,合理规划废气、废水等排放,缩小环境污染,实现可持续发展的目标为行业健康快速发展奠定了基础。
煤制甲醇生产工艺流程

煤制甲醇生产工艺流程煤制甲醇是一种重要的化工原料,它广泛应用于塑料、橡胶、染料、助剂等领域。
下面将介绍煤制甲醇的生产工艺流程。
煤制甲醇生产的第一步是煤的气化。
首先,选择高质量的煤炭作为原料,经过破碎、磨粉、干燥等步骤处理后,输送到气化炉。
在气化炉内,通过高温和高压的条件,煤炭与氧气反应,生成一氧化碳和氢气。
该反应的化学方程式为:C + H₂O → CO + H₂第二步是一氧化碳的转化。
一氧化碳经过转化反应后,可生成二氧化碳和甲醇。
在转化过程中,使用高温和催化剂来促进反应的进行。
催化剂通常采用铜锌等金属,以提高转化反应的效率和选择性。
该反应的化学方程式为:CO + 2H₂ → CH₃OH第三步是甲醇的分离和纯化。
在反应产物中,甲醇与水、碳氢化合物等其他组分一起存在。
因此,需要对产物进行分离和纯化,以得到高纯度的甲醇产品。
在分离过程中,可以通过蒸馏、吸附、结晶等方法来分离甲醇和其他组分,并去除杂质。
这些方法既能提高甲醇的纯度,又能回收和利用其他有价值的组分。
第四步是甲醇的储存和包装。
生产出来的甲醇需要进行储存和包装,以便后续的使用和销售。
通常,甲醇会被装入特殊的容器或罐车中进行储存。
同时,需要对甲醇进行质量检验,确保产品符合相关的标准和要求。
总结起来,煤制甲醇的生产工艺流程主要包括煤的气化、一氧化碳的转化、甲醇的分离和纯化、甲醇的储存和包装等步骤。
这个工艺流程不仅能够高效地将煤炭转化为甲醇这种高附加值化工产品,还可以回收和利用其他有价值的组分。
煤制甲醇工艺的发展和应用,有助于提高能源利用效率和减少环境污染,也为能源和化工行业的发展提供了新的方向。
年产15万吨煤制甲醇生产的工艺设计0

目录1 设计背景 (1)1.1 合成甲醇的发展历程 (1)1.2 甲醇的生产方法 (1)1.3 几种典型的甲醇精制工艺流程 (2)2 甲醇合成催化剂及合成工艺选择 (4)2.1 催化剂选择 (4)2.2 反应温度 (4)2.3 反应压力 (5)2.4 气体组成 (5)2.5 空速 (6)3 工艺选择 (7)3.1 煤的选用 (7)3.2 气化工艺 (7)3.3 原料气的变换 (8)3.4 脱硫脱碳工艺 (9)3.5 合成工艺流程 (11)3.6 精馏方案选择 (12)4 物料衡算 (13)4.1 合成过程的反应方程 (13)4.2 合成塔物料衡算 (13)4.3 合成反应中各气体消耗和生产量 (14)4.4 新鲜气和驰放气量的确定 (16)4.5 循环气气量的确定 (17)4.6 入塔气和出塔气组成 (18)4.7 甲醇分离器出口气体组成 (19)5 热量衡算 (21)5.1 合成塔热量衡算相关计算式 (21)5.1.1 合成塔入塔热量计算 (21)5.1.2 合成塔的反应热 (22)5.1.3 合成塔出塔热量计算 (22)5.2 合成塔热量损失 (23)5.3 蒸汽吸收的热量 (23)5.4 合成气换热器的热量衡算 (24)5.4.1 合成气入换热器的热量 (24)5.4.2 合成气出换热器的热量 (24)5.5 换热器的热量衡算 (25)5.5.1 入换热器的出合成塔气热量 (25)5.5.2 出换热器的出合成塔气热量 (25)5.6 水冷器的热量衡算 (25)5.6.1 入水冷器的热量 (25)5.6.2 出水冷器的热量 (25)5.6.3 冷却水的用量 (26)5.7 甲醇分离器的热量衡算 (26)6 合成工段的设备选型 (28)6.1 催化剂的使用量 (28)6.2 合成塔的设计 (28)6.2.1 换热面积的确定 (28)6.2.2 换热管数的确定 (28)6.2.3 合成塔直径 (28)6.2.4 合成塔的壁厚设计 (29)6.2.5 壳体设计液压强度校核 (29)6.2.6 合成塔封头设计 (30)6.2.7 折流板和管板的选择及设计 (30)6.2.8 支座 (30)6.3 合成气进塔换热器的选型 (31)6.4 水冷器的选型 (32)6.5 汽包的选型 (33)6.6 加热器的选型 (33)7 Aspen Plus模拟 (34)7.1 Aspen Plus工艺流程概述 (34)7.2 Aspen Plus模拟数据输入 (34)7.3 Aspen Plus模拟结果 (35)8 安全技术与环境保护 (38)8.1 有毒物质的预防 (38)8.1.1 甲醇中毒的应急处理 (38)8.1.2 二甲醚中毒的应急处理 (38)8.1.3 一氧化碳中毒的应急处理 (38)8.1.4 硫化氢中毒的应急处理 (38)8.2 甲醇的贮藏 (39)9 设计结果 (40)9.1 物料衡算数据 (40)9.2 能量衡算数据 (40)9.3 设备选型 (41)10 总结 ....................................................................................................... 错误!未定义书签。
年产60万吨煤制甲醇初步工艺设计

煤制甲醇是一种将煤转化为甲醇的生产方式。
首先,我们需要进行初步工艺设计,以确定每年产量为60万吨煤制甲醇的生产方案。
下面是一个设计概述,其中包括从原料煤到成品甲醇的整个生产过程。
1.原料煤准备煤炭是煤制甲醇生产的主要原料,因此需要对原料煤进行预处理。
这包括煤的粉碎和煤的干燥。
经过这些处理,煤炭的颗粒大小和含水率将达到制造甲醇所需的标准。
2.煤气化经过原料煤准备后,将煤炭进行气化。
煤气化是将煤转化为气体燃料的一种产能方式。
通过高温和高压反应,煤与水蒸气和氧气发生化学反应,产生一氧化碳和氢气。
这些气体是后续步骤中甲醇合成的重要原料。
3.气体净化煤气是含有很多有害物质的混合气体,包括硫化物、氮氧化物、氮化物等。
在气体净化步骤中,通过一系列的处理,这些有害物质将被去除或转化为无害的物质。
气体净化通常包括吸附、吸收、催化和过滤等工艺。
4.合成气净化与气体净化类似,合成气也需要进行净化处理。
合成气主要由一氧化碳和氢气组成,因此需要去除其中的杂质。
合成气净化通常包括加压、冷却、分离和吸附等步骤。
5.甲醇合成经过气体净化后,一氧化碳和氢气被送入甲醇合成反应器中。
在甲醇合成反应器中,通过一系列催化反应,一氧化碳和氢气发生化学反应,产生甲醇。
这个过程通常是在高温和高压下进行的。
6.甲醇精制在甲醇合成后,产生的甲醇含有一定量的杂质,如水分、重质烃和酸等。
在甲醇精制过程中,这些杂质将通过蒸馏、吸附、萃取等步骤被去除。
最终得到的是高纯度的甲醇产品。
7.甲醇储存和出口在甲醇精制后,将产生的甲醇储存于储罐中,并进行包装和标记。
根据客户需求,可以选择将甲醇产品出口到国内或国际市场。
需要指出的是,以上只是一个初步工艺设计的概述,具体的工艺细节将根据实际情况进行优化和调整。
同时,在生产过程中需要考虑的因素还包括环境保护、能源消耗和安全生产等方面。
因此,在具体的工艺设计中,需要进行细致的分析和评估,以确保生产过程的可行性和经济性。
以上是一个大致的初步工艺设计,简要介绍了从原料煤到成品甲醇的生产过程。
甲醇生产工艺流程

甲醇生产工艺流程甲醇(CH3OH)是一种重要的化学品,广泛应用于燃料、溶剂和化工原料等方面。
甲醇的生产工艺可以分为化石燃料法和生物质法两种。
化石燃料法是目前甲醇生产的主要工艺,主要通过天然气进行合成。
以下是一个typical的化石燃料法甲醇生产工艺流程。
1.煤炭/天然气提制:首先,从煤矿或天然气井中提取煤炭或天然气作为原料。
对于天然气,通过分离得到纯化的天然气,去除其中的杂质和硫化氢,以保证后续合成反应的顺利进行。
2.蒸汽重整:接下来,将天然气通过蒸汽重整反应器进行催化反应,将甲烷和水蒸气转化为合成气,主要成分为一氧化碳和氢气。
蒸汽重整反应器是一个高温高压的反应器,通常采用镍催化剂。
3.合成气净化:合成气中含有一定的杂质,如二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等,需要经过净化过程,以保证后续工艺步骤的正常进行。
净化过程通常包括洗涤、吸收、吸附等操作。
4.合成气制甲醇:将经过净化的合成气输入到合成反应器中,进行高压反应,通过催化剂的作用,在一系列的反应过程中,将一氧化碳和氢气转化为甲醇。
合成反应器一般采用铜锌催化剂。
甲醇合成反应的主要反应路径是CO2+3H2→CH3OH+H2O。
5.甲醇分离:甲醇与其他产物和副产物通过精馏、蒸发、结晶等操作进行分离。
首先将反应混合物进行初级分离,得到甲醇、水和一部分未反应的气体。
然后通过二次分离,进一步提纯甲醇,得到符合工业要求的甲醇产品。
6.甲醇后处理:甲醇产品通过后处理操作,如脱水、脱气、脱硫等,去除其中的杂质和不纯物质,以达到市场要求的质量标准。
以上是化石燃料法甲醇生产的一般工艺流程。
随着技术的不断发展,也出现了其他改进和优化的工艺,如高压合成、选择性催化剂等,以提高甲醇的产率和质量。
此外,生物质法甲醇生产也在近年来得到越来越多的关注,利用生物质资源作为原料进行甲醇合成,具有较好的环境友好性和可持续性。
甲醇的生产工艺是一个复杂的过程,其中涉及多个反应器、分离塔和处理设备等。
煤制甲醇工艺流程

煤制甲醇工艺流程
《煤制甲醇工艺流程》
煤是一种丰富的能源资源,在我国的能源结构中占据着重要地位。
然而,煤的利用一直面临着诸多环境和资源的问题。
煤制甲醇技术的发展为解决煤资源的高效利用提供了新的途径。
煤制甲醇是将煤气化产生的合成气通过一系列反应转化成甲醇的工艺。
其工艺流程主要包括煤气化、合成气净化、合成气转化和甲醇合成四个步骤。
首先是煤气化步骤,煤通过高温下的气化反应生成合成气。
合成气主要由一氧化碳、氢气和二氧化碳组成,是后续生产甲醇的原料。
随后是合成气净化步骤,合成气中的杂质成分需要被清除,包括硫化氢、二氧化碳以及其他有害物质。
此步骤保证了后续反应的高效进行,并减少了对催化剂的损害。
接下来是合成气转化步骤,将清洁的合成气经过催化反应转化成含有甲醇和其他化合物的混合液体。
此步骤需要适当的催化剂和反应条件,才能实现高效的转化。
最后是甲醇合成步骤,采用现代工艺方法将合成气中的甲醇成分提取出来,得到高纯度的甲醇产品。
此步骤需要考虑催化剂的选择和反应条件的控制,以获得高质量和高产率的甲醇。
总体来说,煤制甲醇工艺流程是复杂而系统的,需要理论和实践结合,同时也需要考虑节能减排等环保因素。
随着科技的发展,相信煤制甲醇技术将不断完善,为我国的能源结构转型提供新的选择。
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煤制甲醇工艺1)气化a)煤浆制备由煤运系统送来的原料煤干基(<25mm)或焦送至煤贮斗,经称重给料机控制输送量送入棒磨机,加入一定量的水,物料在棒磨机中进行湿法磨煤。
为了控制煤浆粘度及保持煤浆的稳定性加入添加剂,为了调整煤浆的PH值,加入碱液。
出棒磨机的煤浆浓度约65%,排入磨煤机出口槽,经出口槽泵加压后送至气化工段煤浆槽。
煤浆制备首先要将煤焦磨细,再制备成约65%的煤浆。
磨煤采用湿法,可防止粉尘飞扬,环境好。
用于煤浆气化的磨机现在有两种,棒磨机与球磨机;棒磨机与球磨机相比,棒磨机磨出的煤浆粒度均匀,筛下物少。
煤浆制备能力需和气化炉相匹配,本项目拟选用三台棒磨机,单台磨机处理干煤量43~53t/h,可满足60万t/a甲醇的需要。
为了降低煤浆粘度,使煤浆具有良好的流动性,需加入添加剂,初步选择木质磺酸类添加剂。
煤浆气化需调整浆的PH值在6~8,可用稀氨水或碱液,稀氨水易挥发出氨,氨气对人体有害,污染空气,故本项目拟采用碱液调整煤浆的PH值,碱液初步采用42%的浓度。
为了节约水源,净化排出的含少量甲醇的废水及甲醇精馏废水均可作为磨浆水。
b)气化在本工段,煤浆与氧进行部分氧化反应制得粗合成气。
煤浆由煤浆槽经煤浆加压泵加压后连同空分送来的高压氧通过烧咀进入气化炉,在气化炉中煤浆与氧发生如下主要反应:CmHnSr+m/2O2—→mCO+(n/2-r)H2+rH2SCO+H2O—→H2+CO2反应在6.5MPa(G)、1350~1400℃下进行。
气化反应在气化炉反应段瞬间完成,生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等气体。
离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴,被水淬冷后温度降低并被水蒸汽饱和后出气化炉;气体经文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘冷却后送至变换工段。
气化炉反应中生成的熔渣进入激冷室水浴后被分离出来,排入锁斗,定时排入渣池,由扒渣机捞出后装车外运。
气化炉及碳洗塔等排出的洗涤水(称为黑水)送往灰水处理。
c)灰水处理本工段将气化来的黑水进行渣水分离,处理后的水循环使用。
从气化炉和碳洗塔排出的高温黑水分别进入各自的高压闪蒸器,经高压闪蒸浓缩后的黑水混合,经低压、两级真空闪蒸被浓缩后进入澄清槽,水中加入絮凝剂使其加速沉淀。
澄清槽底部的细渣浆经泵抽出送往过滤机给料槽,经由过滤机给料泵加压后送至真空过滤机脱水,渣饼由汽车拉出厂外。
闪蒸出的高压气体经过灰水加热器回收热量之后,通过气液分离器分离掉冷凝液,然后进入变换工段汽提塔。
闪蒸出的低压气体直接送至洗涤塔给料槽,澄清槽上部清水溢流至灰水槽,由灰水泵分别送至洗涤塔给料槽、气化锁斗、磨煤水槽,少量灰水作为废水排往废水处理。
洗涤塔给料槽的水经给料泵加压后与高压闪蒸器排出的高温气体换热后送碳洗塔循环使用。
2)变换在本工段将气体中的CO部分变换成H2。
本工段的化学反应为变换反应,以下列方程式表示:CO+H2O—→H2+CO2由气化碳洗塔来的粗水煤气经气液分离器分离掉气体夹带的水分后,进入气体过滤器除去杂质,然后分成两股,一部分(约为54%)进入原料气预热器与变换气换热至305℃左右进入变换炉,与自身携带的水蒸汽在耐硫变换催化剂作用下进行变换反应,出变换炉的高温气体经蒸汽过热器与甲醇合成及变换副产的中压蒸汽换热、过热中压蒸汽,自身温度降低后在原料气预热器与进变换的粗水煤气换热,温度约335℃进入中压蒸汽发生器,副产4.0MPa蒸汽,温度降至270℃之后,进入低压蒸汽发生器温度降至180℃,然后进入脱盐水加热器、水冷却器最终冷却到40℃进入低温甲醇洗1#吸收系统。
另一部分未变换的粗水煤气,进入低压蒸汽发生器使温度降至180℃,副产0.7MPa的低压蒸汽,然后进入脱盐水加热器回收热量,最后在水冷却器用水冷却至40℃,送入低温甲醇洗2#吸收系统。
气液分离器分离出来的高温工艺冷凝液送气化工段碳洗塔。
气液分离器分离出来的低温冷凝液经汽提塔用高压闪蒸气和中压蒸汽汽提出溶解在水中的CO2、H2S、NH3后送洗涤塔给料罐回收利用;汽提产生的酸性气体送往火炬。
3)低温甲醇洗本工段采用低温甲醇洗工艺脱除变换气中CO2、全部硫化物、其它杂质和H2O。
a)吸收系统本装置拟采用两套吸收系统,分别处理变换气和未变换气,经过甲醇吸收净化后的变换气和未变换气混合,作为甲醇合成的新鲜气。
由变换来的变换气进入原料气一级冷却器、氨冷器、进入分离器,出分离器的变换气与循环高压闪蒸气混合后,喷入少量甲醇,以防止变换气中水蒸气冷却后结冰,然后进入原料气二级冷却器冷却至-20℃,进入变换气甲醇吸收塔,依次脱除H2S+COS、CO2后在-49℃出吸收塔,然后经二级原料气冷却器,一级原料气冷却器复热后去甲醇合成单元。
净化气中CO2含量约3.4%,H2S+COS<0.1PPm。
来自甲醇再生塔经冷却的甲醇-49℃从甲醇吸收塔顶进入,吸收塔上段为CO2吸收段,甲醇液自上而下与气体逆流接触,脱除气体中CO2,CO2的指标由甲醇循环量来控制。
中间二次引出甲醇液用氨冷器冷却以降低由于溶解热造成的温升。
在吸收塔下段,引出的甲醇液大部分进入高压闪蒸器;另一部分溶液经氨冷器冷却后回流进入H2S 吸收段以吸收变换气中的H2S和COS,自塔底出来的含硫富液进入H2S 浓缩塔。
为减少H2和CO损失,从高压闪蒸槽闪蒸出的气体加压后送至变换气二级冷却器前与变换气混合,以回收H2和CO。
未变换气的吸收流程同变换气的吸收流程。
b)溶液再生系统未变换气和变换气溶液再生系统共用一套装置。
从高压闪蒸器上部和底部分别产生的无硫甲醇富液和含硫甲醇富液进入H2S浓缩塔,进行闪蒸汽提。
甲醇富液采用低压氮气汽提。
高压闪蒸器上部的无硫甲醇富液不含H2S从塔上部进入,在塔顶部降压膨胀。
高压闪蒸器下部的含硫甲醇富液从塔中部进入,塔底加入的氮气将CO2汽提出塔顶,然后经气提氮气冷却器回收冷量后,作为尾气高点放空。
富H2S甲醇液自H2S浓缩塔底出来后进热再生塔给料泵加压,甲醇贫液冷却器换热升温进甲醇再生塔顶部。
甲醇中残存的CO2以及溶解的H2S由再沸器提供的热量进行热再生,混和气出塔顶经多级冷却分离,甲醇一级冷凝液回流,二级冷凝液经换热进入H2S浓缩塔底部。
分离出的酸性气体去硫回收装置。
从原料气分离器和甲醇再生塔底出来的甲醇水溶液经泵加压后甲醇水分离器,通过蒸馏分离甲醇和水。
甲醇水分离器由再沸器提供。
塔顶出来的气体送到甲醇再生塔中部。
塔底出来的甲醇含量小于100PPm的废水送水煤浆制备工序或去全厂污水处理系统。
c)氨压缩制冷从净化各制冷点蒸发后的-33℃气氨气体进入氨液分离器,将气体中的液粒分离出来后进入离心式制冷压缩机一段进口压缩至冷凝温度对应的冷凝压力,然后进入氨冷凝器。
气氨通过对冷却水放热冷凝成液体后,靠重力排入液氨贮槽。
液氨通过分配器送往各制冷设备。
4)甲醇合成及精馏a)甲醇合成经甲醇洗脱硫脱碳净化后的产生合成气压力约为5.6MPa,与甲醇合成循环气混合,经甲醇合成循环气压缩机增压至6.5MPa,然后进入冷管式反应器(气冷反应器)冷管预热到235℃,进入管壳式反应器(水冷反应器)进行甲醇合成,CO、CO2和H2在Cu-Zn催化剂作用下,合成粗甲醇,出管壳式反应器的反应气温度约为240℃,然后进入气冷反应器壳侧继续进行甲醇合成反应,同时预热冷管内的工艺气体,气冷反应器壳侧气体出口温度为250℃,再经低压蒸汽发生器,锅炉给水加热器、空气冷却器、水冷器冷却后到40℃,进入甲醇分离器,从分离器上部出来的未反应气体进入循环气压缩机压缩,返回到甲醇合成回路。
一部分循环气作为弛放气排出系统以调节合成循环圈内的惰性气体含量,合成弛放气送至膜回收装置,回收氢气,产生的富氢气经压缩机压缩后作为甲醇合成原料气;膜回收尾气送至甲醇蒸汽加热炉过热甲醇合成反应器副产的中压饱和蒸汽(2.5MPa),将中压蒸汽过热到400℃。
粗甲醇从甲醇分离器底部排出,经甲醇膨胀槽减压释放出溶解气后送往甲醇精馏工段。
系统弛放气及甲醇膨胀槽产生的膨胀气混合送往工厂锅炉燃料系统。
甲醇合成水冷反应器副产中压蒸汽经变换过热后送工厂中压蒸汽管网。
b)甲醇精馏从甲醇合成膨胀槽来的粗甲醇进入精馏系统。
精馏系统由预精馏塔、加压塔、常压塔组成。
预精馏塔塔底出来的富甲醇液经加压至0.8MPa、80℃,进入加压塔下部,加压塔塔顶气体经冷凝后,一部分作为回流,一部分作为产品甲醇送入贮存系统。
由加压塔底出来的甲醇溶液自流入常压塔下塔进一步蒸馏,常压塔顶出来的回流液一部分回流,一部分作为精甲醇经泵送入贮存系统。
常压塔底的含甲醇的废水送入磨煤工段作为磨煤用水。
在常压塔下部设有侧线采出,采出甲醇、乙醇和水的混合物,由汽提塔进料泵送入汽提塔,汽提塔塔顶液体产品部分回流,其余部分作为产品送至精甲醇中间槽或送至粗甲醇贮槽。
汽提塔下部设有侧线采出,采出部分异丁基油和少量乙醇,混合进入异丁基油贮槽。
汽提塔塔底排出的废水,含少量甲醇,进入沉淀池,分离出杂醇和水,废水由废水泵送至废水处理装置。
c)中间罐区甲醇精馏工序临时停车时,甲醇合成工序生产的粗甲醇,进入粗甲醇贮罐中贮存。
甲醇精馏工序恢复生产时,粗甲醇经粗甲醇泵升压后送往甲醇精馏工序。
甲醇精馏工序生产的精甲醇,进入甲醇计量罐中。
经检验合格的精甲醇用精甲醇泵升压送往成品罐区甲醇贮罐中贮存待售。
5)空分装置本装置工艺为分子筛净化空气、空气增压、氧气和氮气内压缩流程,带中压空气增压透平膨胀机,采用规整填料分馏塔,全精馏制氩工艺。
原料空气自吸入口吸入,经自洁式空气过滤器除去灰尘及其它机械杂质。
过滤后的空气进入离心式空压机经压缩机压缩到约0.57MPa(A),然后进入空气冷却塔冷却。
冷却水为经水冷塔冷却后的水。
空气自下而上穿过空气冷却塔,在冷却的同时,又得到清洗。
经空冷塔冷却后的空气进入切换使用的分子筛纯化器空气中的二氧化碳、碳氢化合物和水分被吸附。
分子筛纯化器为两只切换使用,其中一只工作时,另一只再生。
纯化器的切换周期约为4小时,定时自动切换。
净化后的空气抽出一小部分,作为仪表空气和工厂空气。
其余空气分成两股,一股直接进入低压板式换热器,从换热器底部抽出后进入下塔。
另外一股进入空气增压机。
经过空气增压机的中压空气分成两部分,一部分进入高压板式换热器,冷却后进入低温膨胀机,膨胀后空气进入下塔精馏。
另一部分中压空气经过空气增压机二段压缩为高压空气,进入高压板式换热器,冷却后经节流阀节流后进入下塔。
空气经下塔初步精馏后,获得富氧液空、低纯液氮、低压氮气,其中富氧液空和低纯液氮经过冷器过冷后节流进入上塔。
经上塔进一步精馏后,在上塔底部获得液氧,并经液氧泵压缩后进入高压板式换热器,复热后出冷箱,进入氧气管网。
在下塔顶部抽取的低压氮气,进入高压板式换热器,复热后送至全厂低压氮气管网。