焦炉气转化气作为甲醇精馏热源的应用总结
焦炉煤气制甲醇及装置技改的实用效果
神华蒙西煤化股份有限公司甲醇厂论文焦炉煤气制甲醇概述及装置技改的实用效果撰写人：杜雅仁、张传歧指导人：杜雅仁日期: 2011年4月摘要本文介绍了利用焦炉副产物——焦炉煤气生产10万吨/年甲醇工艺及特点，通过对神华蒙西煤化公司甲醇厂所采用的加压催化部分氧化法制甲醇的工艺流程、开工情况、装置技改等内容的详细讨论，来优化生产工艺，对焦炉煤气制甲醇行业的实际生产工作做出积极的指导意义。
通过该单位的生产实际表明，该单位焦炉煤气制甲醇所采用加压催化部分氧化法工艺已经相对成熟，该单位对部分工艺的装置技改取得了良好的效果，现整套设备在生产过程中运行稳定，效果良好。
关键词：甲醇；焦炉煤气；工艺流程；加压催化部分氧化法；装置技改目录引言 (1)第一章焦炉煤气制甲醇及其下游产品 (2)1.1 焦炉煤气概述 (2)1.1.1 焦炉煤气的组成 (2)1.1.2 焦炉煤气的综合利用 (2)1.2 甲醇概述 (3)1.2.1 甲醇的理化性质 (3)1.2.2 工业甲醇的生产方法 (3)1.3 焦炉煤气制甲醇 (3)1.3.1 焦炉煤气制甲醇的基本工艺流程 (3)1.3.2 焦炉煤气的转化工艺 (4)1.3.3 甲醇合成工艺 (6)1.4 甲醇下游产品 (7)1.4.1 甲醇制甲醛 (7)1.4.2 甲醇制醋酸 (7)1.4.3 甲醇制二甲醚 (7)1.4.4 甲醇制碳酸二甲酯 (8)第二章开工步骤与装置技改 (9)2.1 开工步骤 (9)2.1.1 精脱硫开车 (9)2.1.2 合成催化剂还原 (9)2.1.3 转化开车 (10)2.2 装置技改 (10)2.2.1 气柜入口调节阀改造 (10)2.2.2 转化炉、废热锅炉夹套脱盐水循环利用改造 (11)2.2.3 精馏气液分离器改造 (12)2.2.4 精脱硫出口阀改造 (13)第三章对项目的评价及建议 (14)3.1 焦炉气制甲醇工艺评价 (14)3.2 结合实际工艺情况的建议 (14)参考文献 (16)引言近年来，随着钢铁工业对焦炭的巨大需求而高速发展起来的炼焦产业，在焦炭产能无序扩张、产量大幅度增长的同时，副产的大量焦炉煤气导致了焦炭产区的环境急剧恶化，尤其是独立焦化厂显得更为严峻，不少单一炼焦的独立焦化企业“只焦不化”，对大量炼焦剩余的焦炉煤气采取点天灯方式燃烧排空，既严重污染环境，又造成资源浪费。
甲烷纯氧转化工艺在焦炉煤气制甲醇装置中的应用分析
2017年05月甲烷纯氧转化工艺在焦炉煤气制甲醇装置中的应用分析朱仰明（山东铁雄新沙能源有限公司山东菏泽274900）摘要：随着社会的全面发展，甲烷纯氧转化工艺在焦炉煤气制甲醇装置中的应用相当广泛，其能够使得甲烷纯氧转化工艺的效率得到显著性的提升。
本文主要针对甲烷纯氧转化工艺在焦炉煤气制甲醇装置中的应用进行分析，并提出了相应的优化措施。
关键词：甲烷;纯氧转化工艺;焦炉煤气;甲醇装置在进行甲烷纯氧化工艺的整体分析时，其需要采用多种不同的方式使得甲醇装置的体系结构得到优化。
其需要对甲醇装置进行改进，并对焦炉煤气的变化特性进行分析。
从而使得纯氧转化效率得到相应的提高。
1焦炉煤气制甲醇转化工艺简介在进行甲烷纯氧转化工艺制作的过程中，其中的需要经过多种工艺程序，才能够得到纯度更高的燃料。
一般经过湿法脱硫和金脱硫的程序之后，就会进入到转化工段的焦炉煤气中，来进行更进一步地加工。
在进入焦炉煤气制甲醇的装置中时，气体中甲烷的体积分数大约为24%—26%，多碳径体积分数大约为2%—4%，在进行转化的过程中，主要通过将水蒸气作为氧化剂，并在触媒的作用下，将其中的甲烷和多碳径转化为CO 、CO 2以及H 2等与甲烷合成的原料气体。
在进行整体的制作过程中，其需要结合甲烷的工艺特性，对其焦炉煤气装置进行相应的改进。
最终使得其整体的应用效果更加明显。
2工艺特点之前的焦炉煤气制甲醇转化工艺也大概就是通过以上的步骤，来对其中的原料气进行一定的处理。
而随着现在技术的不断发展，其工艺也有了一定的创新。
一般在进行甲醇转化这一阶段主要具备着以下几个方面的特征：（1）转化路氧气导入采用金属中心烧嘴。
烧嘴有独特的工艺、特定的材料来进行制作；而在进行冷却水处理的时候，其中的冷却水必须采用处理阶段所使用到的拖延说水，经过四道保护的程序，才能够入烧嘴中。
【1】这样不仅仅能够使烧嘴的安全性得到有效的保障，而且还可以在很大程度上延长了烧嘴的使用寿命。
焦炉气制甲醇装置补碳技术应用总结
焦炉气制甲醇装置补碳技术应用总结下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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20万t／a焦炉气制甲醇系统技改小结
在综 合加 热炉对 流段 蒸汽 和氧 气管 道下 方增 加 脱 盐水 列管 ， 为烟 道气换 热 降温 ， 引风机 进 口温度 使 控 制在指标 内。列 管完成安装 后 ， 引风 机进 口温度降
２３ 甲醇驰放 气洗涤 ． ２ ３ １ 存在 问题 ．．
利 用烟 道废 热把 脱 盐水 由 ２ ℃加 热 到 １４Ｃ进 ５ ０￣ 除氧 器 ， 用蒸汽 直接 加热 ， 盐水 流量 为 １ｔｈ 每 不 脱 ２／ ， 小 时可 节 约蒸 汽 ４ ， ｔ 每年 按 ３ ０ 计 算 ， ０ｄ 可节 约 蒸 汽 ４ ４ ０ ＝ ８８ ０ｔ 按 每 吨蒸汽 ｉ０元 计算 ， 年 ×２ ×３０ ２ ０ ， ０ 每
２１ 综合 加热炉对流段 ． ２ １ １ 存在 问题 ． ．
大学环境科学专业 ，００ ２ １ 年硕士毕业于辽宁石油化工大
学工业催化专业 ， 助理工程师， 现从事焦炉气制 甲醇方面
的工作。
由于综合加热 炉对流段设计 和实 际操作 有误差 ，
导致该段 出 口温度过高 ， 开车 阶段经 常 ＞２ ０ 而设 ￣ ０＂ Ｃ，
４ ６～
煤 化 工
２ １ 年第 ５期 ０１
计温 度≤ １０ 直接影 响引风机 的使用 寿命 ， ８ ℃， 并造 成
生 产安全 隐患。 ２ Ｉ ２ 改 进 措 施 ．．
日至 ２ ８日甲醇 的合 成转化率 ， ｃ 取 ０的单 程转化率 为 ５ ． ７ ，Ｏ 的单程 转化率 为 ２ ． ６ 计算 ，则 合成 粗 ５ ６％Ｃ ０ ２％
焦炉煤气制取甲醇合成原料气技术评述
焦炉煤气制取甲醇合成原料气技术评述经过将焦炉煤气加工生产为CH3OH，不只是能够让废弃资源得到高效的利益，另外，还可以减小对周边环境产生的影响。
针对于这类操作技术，下文对将焦炉煤气加工生产为CH3OH的技术展开了重点分析，同时对技术内存在的缺陷展开了研究，目的是推动这一技术持续、深入的发展。
标签：焦炉煤气；制取甲醇；合成原料气；技术评述对于将焦炉煤气加工生产为CH3OH的企业而言，预防自身的生产建设对周边环境产生的不利影响，能够让企业自身的工作效率得到提升，推动企业提高经济利益，为企业后期的发展打下坚实的基础。
一、非催化技术焦炉煤气当中的非催化环节的氧化技术，其实质是在转化炉当中与媒介（CH4）进行接触，未充分氧化的方式。
按照有关的科学研究以及实践工作了解到，若是在温度处于1410℃～1430℃区间内，压力处于3.0MPa～3.5MPa状态中出现绝热反应，如果CH4的实际含量是在0.3%～0.4%范围内，则对非催化技术进行应用。
不用再转换炉内添加催化剂，同样不用把焦炉煤气内部的无机硫以及有机硫展开划分，直接就能够使用高温完成对CH4的转换工作。
此技术现在相对成熟，另外，其整个转换流程清晰可见然，不存在太大操作难度、亦或是过于复杂的操作方式。
可是，与催化方式进行对比，这一转换方式要将大量的O2以及焦炉气消耗掉。
以此转换方式为前提对压力开展设计工作期间，要设置一个压力体系，比如将6.0MPa作为初始值的压力体系，其目的是为了方便未来对硫化物展开对应的操作施工。
二、催化技术在使用催化方式将焦炉煤气加工生产为CH3OH过程中，存在的转化方式：第一，间歇类型的催化以及转化方式，第二，连续状态的催化以及转化方式。
在面对其具体进行论述：（一）间歇类型的催化以及转化方式这一方式的特点是焦炉气内部的烃进行转换期间使用的热量，要经过间歇进行加热的方式最终获取。
这一方式要通过吹风以及制气这两个环节，二者耗费的时长基本相同。
DCS控制系统在焦炉煤气制甲醇中甲醇精馏工序的应用
DCS控制系统在焦炉煤气制甲醇中甲醇精馏工序的应用摘要：在科技、经济高速发展的背景下，对能源的需求量越来越大、种类也越来越多。
煤炭作为能源结构的主体地位，充分发挥其作用是一直以来关注的热点。
我国煤炭焦化所得焦炭的产量占据全世界的50%，如何充分利用煤焦化处理过程中产生的焦炉煤气也是减少能源浪费的主要途径。
目前，基于焦炉煤气制备甲醇过程中精馏工序的可靠性直接决定着最终甲醇产品的质量和整个企业的经济效益。
焦炉煤气制备甲醇的精馏工序属于典型的滞后过程，如何实现对该复杂工序的高效、精准控制一直是业界的研究重点。
本文将研究DCS控制系统在甲醇精馏工序的应用。
关键词：DCS控制系统；焦炉煤气制甲醇；甲醇精馏工序；应用1甲醇精馏工序概述焦炉煤气中的主要成分为甲烷和氢气，焦炉煤气制备甲醇的一般工艺流程：焦炉煤气在常压状态下过滤→经过滤处理后焦炉煤气压缩到一定压力（2.5MPa）→脱硫→精脱硫→转化率纯氧转化→热回收冷却分离→常温氧化锌精脱硫→合成压缩机的作用下合成甲醇→粗甲醇的精馏工序→得到精甲醇并存储于成品罐区中。
一般情况下，焦炉煤气中甲烷所占比例为25%，其在反应中转化所得的一氧化碳和二氧化碳和其本身所含的氢气足够为制备甲醇的原料。
本文所研究的焦炉煤气制备甲醇时所采用的甲醇精馏工艺为采用三塔双效进行。
甲醇精馏的目的是将合成甲醇过程中所产生的副产物和多余的二氧化碳、氢气以及水蒸气等进行处理，旨在经精馏工序后得到高质量、高纯度的甲醇产品。
合成甲醇过程中所产生的副产物可根据其沸点不同进行分类，包括有：沸点小于甲醇的甲酸甲酯和二甲醚；沸点大于甲醇的丙醇、乙醇以及水等。
甲醇精制的原理为根据不同产物与甲醇产品沸点的不同，通过三塔双效精馏工艺将副产物通过多次部分气化和冷却工序将其与甲醇分离，最终得到精甲醇产品。
2焦炉煤气制甲醇生产技术现状2.1气体净化工段焦炉煤气的气体净化工段在整个工艺中尤为重要，经过初步处理的焦炉煤气中仍然有许多杂质未能去除干净，例如硫化氢、氰化氢、苯、萘、Cl-等，必须进行深度净化，否则会使后期加入的催化剂中毒失活。
焦炉气制甲醇转化
第二节：转化工艺技术操作规程一、转化工艺流程（一）、焦炉气预热来自压缩岗位的焦炉气经焦炉气预热器加热至320℃左右，送往精脱硫岗位脱除有机硫和无机硫后，硫含量≤0.1ppm，压力约2.3Mpa，温度约360℃去转化工序。
在焦炉气中加入3.0Mpa的过热饱和蒸汽（蒸汽流量根据焦炉气的流量来调节），经焦炉气预热器（C60602）加热至530℃后，再经预热炉（B60601）预热至660℃左右进入转化炉（D60601）顶部。
同时配入了3.0Mpa过热饱和蒸汽（蒸汽流量根据氧气的流量来调节）的氧气也进入转化炉（D60601）顶部与焦炉气混合后发生转化反应，反应后的转化气由转化炉（D60601）底部引出，温度≤930℃，压力约2.2Mpa，甲烷含量≤1.0%，进入废锅（C60601）回收热量副产蒸汽。
转化气温度降为≤540℃，然后经焦炉气预热器（C60602），温度降至420℃左右，再进入焦炉气初预热器（C60603），温度降至300℃后，经锅炉给水预热器（C60604）进一步回收反应热后，转化气温度降至160℃，再经蒸发式空冷器（C60606）冷却到100℃左右，经分离器（F60605）分离后进入脱盐水预热器（C60607）为脱盐水预热，从脱盐水预热器出来的转化气约40℃，再经气液分离器（F60602）分离后，进入常温氧化锌脱硫槽，常温氧化锌（D60602）出口温度≤40℃,压力2.0Mpa送往合成气压缩机入口。
（二）、燃料气来自甲醇合成的燃料气与来自气柜的高硫煤气一起进入燃料气混合器混合后，一部分进入预热炉底部，与空气鼓风机（J60601A/B）送来的空气混合后燃烧，为预热炉提供热量，另一部分送精脱硫升温炉作燃料。
（三）、氧气来自气体厂的氧气，温度为80℃，压力2.5Mpa，与经预热炉加热后的蒸汽混合后进入转化炉（D60601）上部，氧气流量根据转化炉（D60601）出口温度来调节。
4、锅炉给水来自脱盐水站的脱盐水，温度约40℃，经除氧槽除去氧后用锅炉给水泵加压到4.2Mpa，在锅炉给水预热器（C60604）加热至200℃后，一部分送往甲醇合成，另一部分经汽包（F60601）进入废锅生产 3.0Mpa中压蒸汽。
焦炉掺烧甲醇驰放气提高甲醇产量工艺装备研究
焦炉掺烧甲醇驰放气提高甲醇产量工艺装备研究引言在甲醇生产过程中，焦炉是常见的甲醇产量的关键环节之一。
焦炉掺烧甲醇可以通过驰放气的方式提高甲醇产量。
本文将对焦炉掺烧甲醇驰放气提高甲醇产量的工艺装备进行研究。
背景焦炉在钢铁、化工等行业中广泛应用，其主要功能是将煤炭等燃料转化为高温高压的燃烧气体，以供下游工艺使用。
在焦炉的燃烧过程中，掺入甲醇是一种常用的措施，可以提高炉内温度、促进焦炭燃烧，进而提高焦炉产量。
而焦炉驰放气是指在焦炉内部产生的气体通过排放口释放出来。
本文将研究焦炉掺烧甲醇驰放气提高甲醇产量的工艺装备。
工艺装备焦炉掺烧甲醇驰放气提高甲醇产量的工艺装备主要包括以下几个方面：1. 控制系统控制系统是焦炉操作的核心，能够实现焦炉温度、压力、甲醇掺入量等参数的监控和调节。
通过控制系统，可以实现对甲醇的精确控制，使其达到最佳的掺入效果。
同时，控制系统还可以实现对焦炉驰放气的控制，确保甲醇的完全燃烧，从而提高甲醇产量。
2. 掺入装置掺入装置是将甲醇引入到焦炉内部的装置。
在掺入装置中，需要考虑甲醇的流量、温度、压力等参数，以及焦炉内部气体流动的情况。
通过合理设计掺入装置，可以使甲醇均匀地分布在焦炉内部，提高甲醇的利用率，进而提高甲醇产量。
3. 驰放气装置驰放气装置是焦炉内部气体排放的装置。
在焦炉掺烧甲醇过程中，由于甲醇的燃烧，会产生一定量的燃烧产物和废气。
驰放气装置可以将这些废气排放到大气中，同时要考虑到排放的安全、环保等因素。
合理设计驰放气装置可以提高焦炉内部气体流动性，减少能量损失，进而提高甲醇的产量。
4. 温度监测装置焦炉的温度是影响焦炭燃烧和甲醇利用率的重要因素。
因此，温度监测装置可以实时监测焦炉的温度，并根据温度变化调节掺入甲醇的量。
通过合理使用温度监测装置，可以确保焦炉内部的温度稳定在适宜的范围，提高甲醇的产量。
5. 压力监测装置焦炉的压力也是影响焦炭燃烧和甲醇利用率的重要因素。
压力监测装置可以实时监测焦炉的压力，并根据压力变化调节掺入甲醇的量。
通过案例分析水蒸气在焦炉气制甲醇工艺转化工段中的重要作用
通过案例分析水蒸气在焦炉气制甲醇工艺转化工段中的重要作用摘要：本文列举了几次甲醇生产工艺中转化工段的事故，分析了事故发生的原因，指出指出了水蒸气在转化中的重要作用，分析了在工艺操作上、设备选型上、生产管理上需要改进的几个方面的问题，以供借鉴。
关键词：焦炉气制甲醇工艺；转化；水蒸气；氧气管线爆炸一、前言从云南曲靖第一套化二院设计的焦炉气制甲醇工艺投产以来，焦炉气制甲醇工艺在全国焦化厂迅速的普及起来。
由于此工艺具有环保效益和较低的生产成本，在甲醇市场有较大的竞争力，为各焦化厂家所青睐。
但焦炉气制甲醇对比天然气制甲醇存在着气体杂质多，原料气受焦化厂制约，加减量频繁等等缺点，各工厂事故屡见不鲜，大部分都是发生在转化工段，原因多种多样，而大部分的事故都和水蒸气有关，我们通过案例来分析水蒸气在转化工段的重要作用，达到避免事故，安全生产的目的。
二、工艺说明：焦炉气中含有25％左右的甲烷，甲烷对于甲醇合成来说是惰性气体，转化工段的目的就是把焦炉煤气中的甲烷转化为合成甲醇的原料气H2、CO 和CO2。
来自焦炉气压缩工序的焦炉气首先经过精脱硫工段，把有机硫转化为无机硫，经过脱硫剂吸收至0.1PPM，与自产的中压蒸汽混合进入转化工段，经过进一步的加热，进入转化炉，在炉头空间部分与空分来的氧气（加入预热炉来的过热蒸汽）混合燃烧温度到1300℃-1500℃，混合气体穿过转化炉的触媒层进行甲烷的转化反应，转化气控制出口甲烷含量小于等于0.6%，温度小于等于980℃，然后经过回收热量，最终温度降至40℃，经气液分离器分离掉水，再经脱硫槽把关，最后送至合成压缩机提压进入甲醇合成工段。
转化的工艺根据设计理念的不同分为单纯二段炉转化和两级转化等多种形式。
这套工艺的核心就是“甲烷的加压催化部分氧化工艺”，即转化工艺，脱硫后的焦炉气和水蒸气混合，经过加热后在二段炉炉头和纯氧发生燃烧，然后进入触媒层，发生了甲烷的转化反应：a、燃烧反应H2+1/2O2=H2O+QCH4+2O2=CO2+2H2O+Qb、甲烷的转化反应CH4+H2O = CO+3H2－QCH4+CO2 = 2CO+2H2－QCnHm+nH2O = nCO+（M/2+n）H2－Q由于二段炉内有纯氧（99.6％）参与反应，反应特点是高温（炉头温度1300℃—1500℃），生产中较难控制，特别是工况发生突然变化的情况下，处理不当就会引发事故，所以甲醇装置绝大部分的事故就是发生在转化工段。
焦炉煤气制甲醇工艺改进与创新
焦炉煤气制甲醇的改进与创新我国的焦化行业，尤其是独立焦化企业剩余的焦炉煤气出路是个行业性的问题。
如果不能很好的解决这个问题，不仅造成企业的经济效益低下，更重要是的造成能源的极大浪费，并带来严重的环境污染，这与目前国家倡导的节能减排，清洁生产均不相符。
就如何合理利用剩余焦炉煤问题，近几年我国广大科技工作者进行深入研究和大胆尝试，焦炉煤气制甲醇就是解决这一问题的有效途径之一。
下面就10万吨/年甲醇装置的基本情况，运行实践和主要改进作一简要介绍。
一、生产工艺介绍。
利用焦炉煤气用纯氧部分氧化催化转化法制合成气生产甲醇装置，设计能力10万吨/年。
1、工艺流程。
图1.焦炉煤气制甲醇工艺流程框图2、各道工序的基本功能及组成变化（设计目标值）。
焦炉煤气部分氧化催化转化制甲醇根据各道工序的基本功能可分为以下五部分：一是空分功能，主要为转化提供合格的氧气以及生产过程所需要的氮气；二是脱硫净化功能，主要是为转化提供符合生产要求的原料煤气，同时满足合成气对硫、氯的净化要求；三是转化功能，主要是把煤气中的烃类物质经催化在水蒸汽的作用下转化为CO、CO2、H2满足合成需要的合成气；四是合成功能，主要是在合成催化剂的作用下将合成气合成甲醇；五是精馏功能，主要是将合成回收的粗醇加工成符合产品标准的甲醇和杂醇。
各工序工艺介质设计目标值见表1。
表1 各工序工艺介质设计目标值二、生产装置的选择。
1、空分装置。
为满足10万吨/年甲醇生产所需要的氧气、氮气，选用了KDON-6000/3000型空分装置一套。
主要参数如下：氧气6000Nm3/h，纯度99.6%；氮气3000 Nm3/h，纯度99.99%。
本装置采用目前较为先进的分子筛纯化增压流程，空气经袋式除尘后，由空压机增压至0.6MPa通过空冷塔冷却至16℃左右，进入分子筛纯化器，脱去空气中的水、二氧化碳、有机杂质等，然后分两路进入分馏塔，一路是大部分空气进入分馏塔中的主换热器，被返流气冷却至-172℃(其中小部分液空）进入下塔底部；另一路空气经增压机将压力增至0.8～0.9 MPa，经冷却后进入主换热器被冷至-108℃左右，再从主换热器中部抽出去透平膨胀机膨胀至0.14 MPa左右，以-165℃进入上塔进行精馏，获得产品氧气和氮气，部分污氮用作分子筛再生，出塔的氧气、氮气经氧压机、氮压机增压后送生产装置使用。
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第1期2012年1月中氮肥
M-Sized Nitrogenous Fertilizer Progress No.1Jan.2012
櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅速、方便。
（5）回收的硫磺纯度达到优质工业硫磺的质量标准。
4
存在的问题
（1）硫磺回收率偏低。
实际生产中回收率一般为65%左右，估计随着酸性气配入气体数量的减少，硫回收率会逐渐提高。
（2）要求处理的酸性气中H 2S 的含量尚较低，仍需配入一定量的气体来加以稀释。
如果H 2S 的含量过高，则现有的反应器床层存在超温可能。
目前我们正在尝试改进，最终目的是使含5%左右H 2S 的酸性气在不稀释的情况下能全部进入反应器进行选择氧化制硫反应。
（3）改造后蒸汽消耗仍然较高。
酸性气预热器消耗1.3MPa 的蒸汽为1200kg /h ，硫分离器夹套消耗0.6MPa 的蒸汽400kg /h 。
虽然副产
了0.15MPa 蒸汽2000kg /h ，但副产蒸汽的品位低，只能用于锅炉给水除氧器。
当然如果入口酸性气中H 2S 的含量能提高，蒸汽用量肯定会有所减少。
5
结束语
低浓度酸性气低温条件下的硫磺回收工艺首次在我公司甲醇生产中应用，开辟了煤化工领域低温低浓度酸性气硫磺回收技术历史新纪元。
2010年我公司对醇氨优化工艺生产中酸性气的处理同样采用了该工艺，不同的是处理的酸性气中H 2S 的浓度提高了1倍多（甲醇装置处理酸
性气中H 2S 的质量浓度为8g /m 3
，醇氨优化装置处理酸性气中H 2S 的质量浓度为20g /m 3
），
而尾气依然达国家排放标准。
对于生产中存在的问题及工艺中存在的缺陷，我们将在以后进一步予以完善。
焦炉气转化气作为甲醇精馏热源的应用总结
张权应
（山西焦化股份有限公司，山西洪洞041606）
［中图分类号］TQ 223.12+
1［文献标识码］B ［文章编号］1004－9932（2012）01－0017－03
［收稿日期］2011-05-20
［作者简介］张权应（1976—），山西繁峙人，工程师，从事化工生产及管理工作。
0引言
我公司200kt /a 焦炉气配水煤气制甲醇项目于2008年6月投产。
该项目利用公司焦化厂的32650m 3/h 焦炉气为主要原料，焦炉气中甲烷转化采用纯氧转化工艺，甲醇精馏采用预精馏塔、加压精馏塔、常压精馏塔、回收塔的“三加一塔”工艺流程。
甲烷转化炉出口转化气不
仅气量大（85000m 3
/h ）、温度高（850 900ħ），而且富含水蒸气（体积分数30% 35%），转化气中所带的潜热（水蒸气）与显热较多，
经转化工序回收显热后转化气温度在300ħ左
右，其所带的大量潜热如不加以回收利用，必须用循环水将其冷却至40ħ以下方可送合成气压缩机，既浪费能源又增加了循环水消耗。
为此决定充分利用这部分转化气热能，将其作为甲醇精馏工序预塔与加压塔再沸器的热源，替代传统的低压蒸汽，以降低装置蒸汽消耗，降低甲醇的生产成本。
从投产2a 来的运行情况看，虽然用焦炉气转化气作为甲醇精馏热源较用低压蒸汽作热源在操作上有一定的难度，但通过精细管理和优化操作，精甲醇产品优等品率可达99%以上。
1
精馏工序转化气流程及操作控制原理1.1
流
程
甲醇精馏工序转化气流程如图1。
转化炉出
·18·中氮肥第1
期
图1甲醇精馏工序转化气流程
口温度850 900ħ、压力2.2MPa 的转化湿气（流量85000m 3/h ，水蒸气体积分数30% 35%）经转化工序热量回收后温度降至305ħ，送至精馏工序。
转化气通过阀①进入加压塔转化气再沸器，对加压塔的釜液进行间接加热，换热后转化气温度降至150ħ，进入加压塔转化气分离器分离冷凝液（通过液位控制阀将液位控制在40% 60%）。
加压塔转化气分离器顶部出来的转化气通过阀③进入预塔转化气再沸器，对预塔的釜液进行加热，换热后转化气温度降至95ħ以下，进入预塔转化气分离器分离冷凝液（通过液位控制阀将液位控制在40% 60%）。
预塔转化气分离器顶部出来的气体送回转化工序。
从2台转化气分离器分离出的工艺冷凝液在各自控制阀后汇合，汇合后的工艺冷凝液温度为120 130ħ，进入粗甲醇预热器将预塔入料粗甲醇加热至50 60ħ，冷凝液温度降至100 110ħ后送界外。
1.2
温度控制原理
加压塔塔釜温度控制通过调节控制阀②控制进入加压塔再沸器的转化气量来实现。
阀②开大，进入加压塔再沸器内的转化气量减少，加压塔塔釜温度降低；反之，加压塔塔釜温度升高。
预塔塔釜温度是通过调节控制阀④控制进入预塔再沸器的转化气量来实现。
阀④开大，进入预塔再沸器内的转化气量减少，预塔塔釜温度降低；反之，预塔塔釜温度升高。
若转化气热量不足，通过调节控制阀⑧，向转化气中补入3.0 3.5MPa 中压蒸汽来维持精馏系统热量平衡。
若精馏系统不开车，可关闭阀①、⑥、⑦，同时打开阀②与阀⑤，转化气不经换热直接返回转化工序。
2
运行中的调节控制、问题处理及注意事项（1）因转化气为工艺气，所以必须保证其
第1期张权应：焦炉气转化气作为甲醇精馏热源的应用总结·19·
流程的畅通与流量的稳定，不允许有节流现象，因此具体操作中决不允许将①、②阀同时关闭，也决不允许将③、④阀同时关闭，否则会使甲烷转化炉后工艺气体流通受阻，导致转化炉超压超温而发生事故。
我公司在原始开车时曾发生过一次这样的操作失误事件，导致转化系统压力瞬间升高0.3 MPa，转化炉内温度超标30ħ，所幸发现及时没有造成严重的后果。
为了防止此类事故的再次发生，采取了以下措施：对操作员进行再次强化培训；在正常生产中将①、③阀时刻处于全开状态，通过调节②、④阀开度对加压塔、预塔内温度进行控制；只有在负荷特别低，将②、④阀全开后塔内温度还高于指标的特殊情况下，方可通过调节①、③阀的开度来控制塔内温度在正常指标范围内。
采取以上措施后，再没有发生过类似事故。
（2）原设计送精馏的转化气温度为305ħ，而实际生产中送精馏的转化气温度仅260ħ左右，导致焦炉气配水煤气生产在负荷达70%以上时精馏工序热量不足，必须向入精馏工序的转化气中补入3.0 3.5MPa中压蒸汽，补入蒸汽的量视负荷而定，满负荷（精甲醇产量25t/h）时为7t/h。
另外，采用焦炉气配水煤气生产甲醇，配入水煤气后不仅新鲜气量增大，而且新鲜气成分也变合理，所以粗醇产量大幅增加，这也是导致焦炉气配水煤气生产在负荷达70%以上时精馏热量不足的原因。
如采用纯焦炉气生产甲醇，仅转化气热量就能满足精馏需要，这一点已在我公司水煤气系统停车，用32650m3/h纯焦炉气生产（相当于60%负荷）的实践中得到证实。
（3）原设计转化气出精馏工序的温度为95ħ，转化湿气中80%以上的水蒸气在精馏工序冷凝为工艺冷凝液被分离出来。
实际生产中因加压塔的热负荷大，需要的热量多，加压塔调温阀②的开度根据负荷在0 30%范围调节；而预塔热负荷小，预塔调温阀④的开度根据负荷在30% 80%范围调节。
这样就有大量转化气不经过预塔再沸器换热而返回转化工序，使出精馏工序转化气温度在120ħ左右，超过原设计值95ħ，导致后工序冷却分离负荷增大，油水分离效果不好，水被带入合成气压缩工序后，对合成气压缩机的安全运行造成威胁。
后经对后工序的分离器进行改造才得以解决。
（4）生产中应严格控制预塔转化气分离器与加压塔转化气分离器的液位在40% 60%，以防液位过高被转化气将大量水带入后序系统，或液位过低转化气窜入工艺冷凝液系统而引发事故。
（5）转化气管线较长且管径较大，在开车过程中向精馏系统送转化气时，如不提前预热，一方面会因转化气中的水蒸气冷凝成水对管线造成“液击”，或致管线振裂；另一方面因转化气温度较高，送气时管线突然受热膨胀容易将管线拉裂。
所以开车过程中向精馏送转化气应缓慢进行，先送少量的转化气对管线进行预热，并及时打开转化气管线上的导淋将冷凝液排出，然后逐渐加大送气量，等转化气管线温度全部升至180ħ以上方可满量送气。
我公司这一送气过程一般持续1 2h。
3结束语
我公司焦炉气配水煤气制甲醇精馏装置在原始开车时曾出现产品质量不稳的情况，后经过近半个月的摸索总结、优化操作，产品的优等品率逐渐上升，目前可达99%以上。
回收塔所用热源为低压蒸汽，因三塔精馏能保证产品质量与残液中的醇含量，为降低甲醇生产成本，停用了回收塔。
目前精馏装置负荷在70%以下时全部用转化气作为热源，负荷在70%以上时需补少量的中压蒸汽。
用低压蒸汽作精馏热源的传统方法，吨精甲醇耗低压蒸汽一般为1.2 1.3t，按满负荷时每小时产25t精醇计算，需耗低压蒸汽30t/h。
如用转化气作为精馏热源，满负荷时消耗中压蒸汽7t/h，比用低压蒸汽作为精馏热源每小时可节约20t低压蒸汽，而且还降低了转化气冷却时循环水的消耗，经济效益较好。
用转化气作为甲醇精馏热源，工艺技术成熟，具有节能降耗、经济效益较好的优点，在以焦炉气为原料（或主要原料）制甲醇的生产中有较广泛的推广应用价值。