1、.PAGE ：.；PAGE 128某某煤制油180萬噸/年甲醇工程可行性研討報告XX工程科技有限責(zé)任公司本報告為專業(yè)設(shè)計院設(shè)計，其中工藝部分內(nèi)容字體設(shè)置顏色較淺，下載后直接調(diào)成深色即可?？裳袌蟾婧蟾皆O(shè)備一覽表、物料平衡表及附圖180熱動力平衡圖，CO變換，德士古氣化，低溫甲醇洗，甲醇合成及精餾，硫回收等圖紙1.1 消費規(guī)模及產(chǎn)品方案1.1.1 消費規(guī)模及產(chǎn)品方案本工程作為XXX煤制油煤制烯烴工程60萬噸/年MTO安裝的配套工程，甲醇安裝公稱消費規(guī)模為180萬噸/年,5500噸/日，年操作時間8000小時。同時，本工程年副產(chǎn)硫磺27072噸。1.1.2 產(chǎn)品、副產(chǎn)質(zhì)量量目的1甲醇本工程產(chǎn)品甲醇除

2、了滿足MTO安裝對甲醇的質(zhì)量要求外，同時要滿足商品甲醇的需求。因此甲醇質(zhì)量目的執(zhí)行中華人民共和國國家規(guī)范工業(yè)甲醇GB338-92優(yōu)等品的要求。中華人民共和國國家規(guī)范工業(yè)甲醇GB338-92項 目目的優(yōu)等品一等品合格品色度鉬-鈷， 510密度20， g/cm30.791-0.7920.791-0.793溫度范圍0，101325Pa, 64.0-65.5沸程包括64.60.1, 0.81.01.5高錳酸鉀實驗，min 503020水溶液實驗廓清-水份含量，% 0.100.15-酸度以HCOOH計，% 0.00150.00300.0050堿度以NH3計，% 0.00020.00080.0015羰基化

3、合物以CH2O計， 0.0020.0050.010蒸發(fā)殘渣含量， % 0.0010.0030.0052副產(chǎn)品硫磺硫磺產(chǎn)品符合中華人民共和國國家規(guī)范GB2449-92優(yōu)等品目的。項 目目的優(yōu)等品一等品合格品硫，% 99.999.599.0酸度以H2SO4計, % 0.0030.0050.02水份，% 0.100.501.00灰份，% 0.030.100.20砷，% 0.00010.010.05粒度片狀片狀片狀1.2 工藝技術(shù)選擇1.2.1 原料道路確定甲醇是由一氧化碳與氫在催化劑存在的情況下進展化學(xué)反響而制得。煤、焦炭、天然氣、煉廠氣、石腦油輕油、渣油重油、焦?fàn)t氣和乙炔尾氣等均可用來制造一氧化碳

4、和氫合成氣，作為合成甲醇的原料。在甲醇消費安裝中，合成氣的制備，在安裝總投資中占絕大部分約為60%，而甲醇的合成、粗甲醇的精餾以及公用工程等部分的投資所占比例較少，所以，甲醇消費原料道路的選擇，主要是對合成氣制備所用原料以及工藝道路的選擇。甲醇消費安裝各工序的投資比例見下表： 甲醇消費安裝各工序投資比例表序號項 目占總投資的比例1合成氣制備包括氣化、凈化、冷凍60%2甲醇合成10%3甲醇精餾10%4公用工程等20%選用消費甲醇合成氣的原料，可以從原料儲量、現(xiàn)有消費才干、原料價錢、本錢、投資費用與技術(shù)程度等進展綜合思索。XXX集團萬利煤礦地處鄂爾多斯市，礦區(qū)有豐富的煤炭資源，從儲量和目前的消費才

5、干上看，完全可滿足合成甲醇所需合成氣原料的需求。以煤或天然氣為原料制合成氣的消費工藝都比較成熟，國內(nèi)外都有大型工業(yè)化安裝在運轉(zhuǎn)。國外大型甲醇安裝大多采用以天然氣為原料的消費道路，主要緣由除了一次性投資較低外，也與國外的天然氣價錢低有關(guān)。比如沙特阿拉伯1998年的天然氣價錢為0.15元/Nm3，目前價錢為0.279元/Nm3。俄羅斯的天然氣價錢在0.20元/Nm3左右。因此中東地域及俄羅斯以天然氣為原料的大型甲醇消費安裝甲醇本錢較低，約在100120美圓之間。近年來，美國的天然氣價錢上漲幅度較大，由0.5元/Nm3漲到0.7元/Nm3，20012002年已先后封鎖340萬噸甲醇消費才干。普通以為

6、，天然氣價錢高于0.7元/Nm3，那么甲醇本錢大于1100元/噸，已無競爭才干。與國外相比，我國以天然氣為原料的甲醇廠由于規(guī)模小目前最大才干為20萬噸/年、能耗高普通為11001260Nm3/t，最高達1770Nm3/t甲醇，其本錢普通為13001400元/噸。2002年我國進口179.96萬噸甲醇，到岸價全年平均為154.88美圓/噸折人民幣1285.5元，我國以天然氣為原料的甲醇廠消費的甲醇在價錢上無法與國外同類產(chǎn)品競爭。然而，以煤為原料的大型甲醇消費安裝，那么產(chǎn)品本錢較低，且有成熟技術(shù)，可以與國外廠家相競爭。本工程引薦以煤為原料消費甲醇的技術(shù)道路。1.2.2 工藝技術(shù)方案比較與選擇1 氣

7、化工藝技術(shù)a) 國外氣化工藝技術(shù)概略以煤為原料的氣化方法主要有固定床和流化床、氣流床等。固定床氣化技術(shù)固定床氣化技術(shù)在我國運用較廣，較為先進的有魯奇Lurgi氣化技術(shù)。此技術(shù)經(jīng)過英國煤氣公司和魯奇公司結(jié)合攻關(guān)，開發(fā)一種新爐型-BGL爐, 變干粉排渣為熔融排渣，氣化效率和氣體成分有了很大改良，污染問題也有所改善?，F(xiàn)有一臺工業(yè)示范爐在德國運轉(zhuǎn)，用于處置城市渣滓，所用原料為各種城市渣滓、廢塑料和煙煤。但因氣化溫度變化不大，生成氣中甲烷及氮氣含量大，不宜做合成氣；但其熱值較高，用于做城市煤氣較好。流化床氣化技術(shù)流化床氣化技術(shù)主要有德國溫克勒Winkler流化床粉煤氣化技術(shù)。該技術(shù)壓力較低，建有消費燃料

8、氣的安裝，目前沒有消費合成氣的安裝。氣流床氣化技術(shù)氣流床氣化技術(shù)有美國德士古氣化Texaco技術(shù)和荷蘭殼牌謝爾shell粉煤加壓氣化技術(shù)。b) 國內(nèi)氣化工藝技術(shù)概略固定床氣化固定層間歇氣化技術(shù)，該技術(shù)投資低，技術(shù)成熟，目前我國小氮肥、小甲醇廠90%以上采用該工藝消費。該技術(shù)氣化效率低，單爐產(chǎn)氣量少，常壓間歇氣化，吹風(fēng)過程中放空氣對環(huán)境污染嚴(yán)重，每噸合成氨的吹風(fēng)放空氣量達28003100立方米。該技術(shù)在國外已被淘汰。國內(nèi)固定床氣化還有富氧延續(xù)氣化技術(shù)，雖然該技術(shù)延續(xù)氣化無吹風(fēng)氣排放，污染較少，但只能采用焦炭或無煙煤作原料，原料價錢高,且生成氣中氮氣含量高，不適宜作合成甲醇的原料氣。流化床氣化國內(nèi)

9、流化床氣化主要有中科院山西煤化學(xué)研討所開發(fā)的灰熔聚流化床粉煤氣化技術(shù)，該技術(shù)可用多種煤質(zhì)作原料，如煙煤、焦炭、焦粉等，運用粉煤在1100下氣化，固體排渣，無廢氣排放。該技術(shù)工業(yè)示范安裝已于2001年在陜西城固氮肥廠建成，小時耗煤量4.2噸。其煤種順應(yīng)性廣，操作溫度約為1000，反響壓力為0.03MPa(G)。氣化爐是一個單段流化床，構(gòu)造簡單，可在流化床內(nèi)一次實現(xiàn)煤的破粘、脫揮發(fā)份、氣化、灰聚會及分別、焦油及酚類的裂解。帶出細(xì)粉經(jīng)除塵系統(tǒng)捕集后前往氣化爐，再次參與反響，有利于碳利用率的進一步提高。產(chǎn)品氣中不含焦油，含酚量低。碳轉(zhuǎn)化率為90%。主要的缺陷是合成氣中CO+H2為6872%，有效氣體成

10、分較低，其次是氣化壓力低、單爐產(chǎn)氣量小。恩德粉煤氣化恩德粉煤氣化技術(shù)，在朝鮮有30多年的運轉(zhuǎn)閱歷，適用于灰分不大于40%的褐煤、長焰煤、不粘或弱粘結(jié)的煤粉010mm。氣化劑采用蒸汽和富氧，富氧分為兩段參與氣化爐，在常壓下進展氣化反響，反響溫度為10001100，固態(tài)排渣，無廢氣排放。氣化爐無爐篳，空筒氣化，操作可靠，氣化爐運轉(zhuǎn)率可達92%。單爐產(chǎn)氣量有10000Nm3/h，20000Nm3/h，40000Nm3/h等。合成氣CO+H2為6265%，CO2為2728%，其它為惰性組分。由于氣化劑為富氧，故合成氣中氮氣含量高，故此合成氣適用于作為合成氨原料氣。主要的缺陷也是有效氣體成分較低、且含氮

11、高，氣化壓力低、單爐產(chǎn)氣量小。氣流床氣化我國煤氣化技術(shù)科研人員經(jīng)過多年努力研討，開發(fā)出了具有中國知識產(chǎn)權(quán)的煤氣化技術(shù)，即華東理工大學(xué)會同魯南化肥廠等單位協(xié)作開發(fā)的水煤漿四噴嘴撞擊流氣化技術(shù)，該技術(shù)氧耗、煤耗比德士古氣化技術(shù)低，碳轉(zhuǎn)化率可達98，有效氣體成分COH28385，這些目的均比德士古氣化技術(shù)高。采用該技術(shù)建立的日處置煤量20噸的工業(yè)性實驗安裝已運轉(zhuǎn)400小時以上，并經(jīng)過72小時考核，獲得了國家專利，經(jīng)過科技部組織的評審與驗收。德州恒升公司大氮肥國產(chǎn)化工程及兗礦集團年產(chǎn)24萬噸甲醇工程均采用了該技術(shù)，現(xiàn)正在設(shè)計、建立中。由于該技術(shù)中試實驗時間較短，大型安裝未投產(chǎn)驗證，有一定的風(fēng)險。氣化爐

12、燒嘴較多，停車檢修或改換燒嘴時影響面較大，由于采用四噴嘴，需求配多臺高壓煤漿泵及相應(yīng)管線和儀表控制系統(tǒng)，加之爐體加長，氣化流程中添加了分別器等，投資與采用德士古水煤漿氣化技術(shù)相比計入德士古專利費后略低。以日處置750噸煤的氣化爐進展比較，初步估算投資費用差別如下： 德士古與四噴嘴爐投資比較氣化技術(shù)德士古水煤漿氣化水煤漿四噴嘴撞擊流氣化德士古爐-四噴嘴爐氣化爐設(shè)備費萬元1臺1臺-200煤漿泵設(shè)備費1臺2臺-200自控儀表資料費萬元1套4套-500其他工程費萬元-410軟件費萬元16602001460合計萬元150從上表可看出，水煤漿四噴嘴撞擊流氣化爐和典型的德士古水煤漿氣化爐相比，硬件投資添加，

13、但軟件投資可節(jié)省，兩者相抵，總投資相差不多，采用國內(nèi)有自主知識產(chǎn)權(quán)的四噴嘴撞擊流氣化爐略微低一點。但鑒于該爐型尚無工業(yè)運轉(zhuǎn)的閱歷，加之事故和停車的幾率添加，運轉(zhuǎn)的可靠性較差，故本工程暫不引薦。原化工部臨潼化肥研討所現(xiàn)西北化工研討院早在60年代末就已開展水煤漿純氧氣化的研討，70年代初建立日處置50噸的氣化安裝。從水煤漿制備、純氧氣化、灰水處置等實驗中獲得工藝流程的優(yōu)化，最終工藝條件的選擇、設(shè)備資料的選擇、自動控制，軟件開發(fā)等一系列工程數(shù)據(jù)。本世紀(jì)初該院又開發(fā)了焦煤水加添加劑的混合煤漿氣化技術(shù)，已勝利地運用于油氣化安裝的改造，建有工業(yè)化安裝，該技術(shù)已懇求國家專利并獲得同意，專利號00111.8。

14、為配合水煤漿氣化的研討實驗任務(wù)，洛陽資料研討所研討制成了水煤漿氣化爐的耐火磚，原化工部化工機械研討所開發(fā)了二流道、三流道的燒嘴，重慶熱工儀表研討所開發(fā)了適于水煤漿氣化的測溫度計等。這一系列科研成果得到了化工部科技司、國家科委的大力支持和技術(shù)鑒定，為今后我國水煤漿氣化工程運用奠定了根底，也為工程設(shè)計提供了根底數(shù)裾。c) 氣化技術(shù)的選擇目前大型煤氣化技術(shù)較為先進的有Texaco水煤漿氣化，Shell粉煤加壓氣化，Lurgi固定床加壓氣化。國外大型氣化技術(shù)比較表項 目Texaco Shell Lurgi(傳統(tǒng))氣化壓力3.06.52.04.03.0氣化溫度 1300140014001600850單爐

15、最大才干噸煤/天50020002000600氣化爐型式熱壁式、單噴嘴冷壁爐、四噴嘴熱壁爐進煤方式水煤漿濃度60%泵送煤粉用氮氣保送粒度90%9990有效成份CO+H2較高 80%高 90%68%凈化氣中惰性氣含量25%。假設(shè)原料氣硫含量偏低，整個安裝出現(xiàn)低負(fù)荷運轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)拓?fù)荷于25%時，Sulfree安裝便不能正常運轉(zhuǎn)，因此總硫回收率遭到影響。加拿大Delta公司的MCRC硫回收工藝是一種亞露點Claus轉(zhuǎn)化，即改動了常規(guī)Claus反響的平衡條件，在低于硫的露點下操作，三級MCRC轉(zhuǎn)化，硫回收率可達99%，它不僅是一種硫回收方法，也是較好的尾氣凈化方法；荷蘭Comprimo公司開發(fā)的超級克勞斯硫

16、回收工藝，一改以往單純添加轉(zhuǎn)化級數(shù)來提高H2S的方法，在兩級普通克勞斯轉(zhuǎn)化之后，第三級改用選擇性氧化催化劑，將H2S直接氧化成元素硫，總回收率達99%以上，在國內(nèi)外已有多套工業(yè)安裝。第二類主要有國內(nèi)的栲膠法，還有國外的LO-CAT工藝空氣資源公司開發(fā)等。 栲膠法在國內(nèi)合成氨廠已普遍運用，操作閱歷豐富，但設(shè)備數(shù)量多、投資大，且尚無用于高CO2含量酸氣先例。本工程酸氣中CO2含量較高，因此不適用此法。LO-CAT法工業(yè)化于1976年，該法流程簡單。硫回收率高達99.85%，但容易起泡，引起堵塔等一系列操作問題，影響推行運用。由于工程用煤為低硫煤，低溫甲醇洗濃縮的H2S氣體濃度較低，故本工程采用Li

17、nde的Clinsulf硫回收工藝技術(shù)。4) 甲醇合成與精餾的工藝技術(shù)方案選擇a) 國外工藝技術(shù)概略1923年，德國BASF公司在合成氨工業(yè)化的根底上，首先用鋅鋁催化劑在高溫高壓的條件下，實現(xiàn)了由一氧化碳和氫合成甲醇的工業(yè)化消費，從此逐漸淘汰了由木材干餾制甲醇的消費方法。由于工業(yè)合成甲醇本錢低，產(chǎn)量大，促進了甲醇工業(yè)的迅猛開展。甲醇消費市場的擴展，又促使甲醇消費工藝不斷改良，消費本錢不斷下降，消費規(guī)模日益增大。1966年，英國ICI公司勝利地實現(xiàn)了銅基催化劑的低壓合成甲醇工藝，隨后又實現(xiàn)了當(dāng)時更為經(jīng)濟的中壓法合成甲醇工藝。與此同時德國Lurgi公司也勝利地開發(fā)了中低壓合成甲醇工藝。雖然由CO加

18、H2合成甲醇的工藝至今已有80年歷史，雖然催化劑、工藝流程和主要設(shè)備的開展到如今已相當(dāng)完善，但世界各國仍在不斷地開發(fā)研討新型催化劑、新的合成工藝和新型反響器。目前甲醇的消費工藝道路主要是采用銅基催化劑的ICI中壓法、低壓法及Lurgi低壓法、中壓法和采用鋅鉻催化劑的高壓法。二十世紀(jì)七十年代中期以后不但新建廠全部采用低壓法，而且老廠擴建或改造也幾乎都采用低壓工藝。在今后一段時期內(nèi)，高中壓法將逐漸由低壓法取代。對甲醇合成工藝來講，甲醇合成反響器是其中心設(shè)備，甲醇合成反響器的方式根本決議了甲醇合成工藝的系統(tǒng)設(shè)置，在選擇甲醇合成工藝中，要思索合成反響器的操作靈敏性、操作靈敏性、催化劑的消費強度、操作維

19、修的方便性、反響熱的回收利用等要素，對于大型的單系列甲醇安裝，還必需求思索運輸?shù)姆奖阈院湍軌蛐浴獾暮铣杉状挤错懫髦饕幸韵聨追N方式：ICI多段冷激型甲醇合成反響器ICI甲醇合成塔(反響器)為多段冷激型，其主要優(yōu)點有：單塔操作，消費才干大；控溫方便；冷激采用菱形分布器專利技術(shù)，催化劑層上下貫穿，催化劑裝卸方便，因此得到普遍運用。其主要缺陷是：反響器因有部分氣體與未反響氣體之間的返混，催化劑空時產(chǎn)率不高，用量較大；僅能回收低檔次熱能。該技術(shù)在我國首先引進的廠家是四川維尼倫廠。Lurgi低壓甲醇合成工藝及反響器Lurgi低壓甲醇合成工藝采用列管式反響器，CuOZnO基催化劑裝填在列管式固定床中，

20、反響熱供應(yīng)殼程中的飽和鍋爐水產(chǎn)生中壓蒸汽，反響溫度經(jīng)過控制反響器殼程中飽和水的壓力來調(diào)理，操作溫度和壓力分別為250260和510MPa。合成氣由天然氣、石腦油用蒸汽轉(zhuǎn)化法或部分氧化法以及煤氣化制取，它與循環(huán)氣一同緊縮，預(yù)熱后進入反響器。Lurgi工藝可以利用反響熱副產(chǎn)壓力較高的中壓蒸汽。Lurgi低壓合成甲醇反響器的優(yōu)點主要有：合成甲醇反響器催化劑床層內(nèi)溫度較為均勻，大部分床層溫度在250-255之間，溫度變化小，催化劑運用壽命長，并允許原料氣中含有較高的CO；能準(zhǔn)確、靈敏地控制反響溫度，催化劑床層的溫度可以經(jīng)過調(diào)理蒸汽壓力控制；回收的反響熱位能高，熱量利用合理；反響器出口甲醇含量較高，催化

21、劑利用率高；設(shè)備緊湊，開停車方便；合成反響過程中副反響少，故粗甲醇中雜質(zhì)含量少，質(zhì)量高。其缺陷是反響器構(gòu)造較復(fù)雜。國內(nèi)齊魯公司第二化肥廠首先引進該工藝。TEC的新型反響器合成甲醇工藝該工藝及反響器由日本TEC東洋工程公司開發(fā)勝利，由外筒、催化劑筐和許多垂直的沸水管組成，沸水管埋于催化床中。合成氣由中心管進入，徑向流過催化床，反響后氣體聚集于催化劑筐與外筒之間的環(huán)形集流流道中，向上流動，由上部引出。反響熱傳給冷管內(nèi)沸水使其蒸發(fā)成蒸汽。該反響器床層壓降小，氣體循環(huán)所需動力大幅度減少，床層溫度分布均勻，甲醇生成的濃度和速度可大幅度提高，反響溫度容易控制，催化劑用量減少，反響器構(gòu)造緊湊。我國瀘州天然氣

22、化工廠年產(chǎn)40萬噸的甲醇安裝引進了此項技術(shù)。MHI/MGC管殼-冷管復(fù)合型甲醇合成反響器該反響器為Lurgi反響器的改良型，由日本三菱公司開發(fā)，該反響器是在管殼反響器的催化管內(nèi)加一根冷管，用于預(yù)熱原料氣，其主要特點是：一次經(jīng)過的轉(zhuǎn)化率高；可以高位能回收熱量；在反響器中預(yù)熱原料氣，可以省去一個換熱器。TOPSOL徑向流甲醇合成反響器合成系統(tǒng)由三臺絕熱操作的徑向流反響器組成，反響器之間設(shè)置外部換熱器移走熱量，氣體在床層中向心流動，該反響器特點是：徑向流動，壓降較小，可增大空速，提高產(chǎn)量；可運用小粒徑催化劑，提高粒內(nèi)效率因子，提高宏觀反響速度；可方便地增大消費規(guī)模，在直徑不變的情況下，添加反響器高度

23、，即可增大消費規(guī)模，單系列才干可達2000噸/天以上。Linde等溫型甲醇合成反響器Linde等溫型甲醇合成反響器，其構(gòu)造與高效螺旋盤管換熱器類似，盤管內(nèi)為沸水，盤管外放置催化劑，反響熱經(jīng)過盤管內(nèi)沸水移走，其反響器特點是：根本上在等溫下操作，可防止催化劑過熱；控制蒸汽壓力調(diào)理床層溫度冷卻盤管與氣流間為錯流，傳熱系數(shù)較大。國外已有數(shù)套安裝采用此種塔型。反響器的構(gòu)造較復(fù)雜，制造費用高。液相法甲醇合成反響器技術(shù)1985年，Air Product Chemical公司開發(fā)了以液相熱載體和漿態(tài)床反響器為根底的液相甲醇合成新技術(shù)，即LPMEOH技術(shù)。銅催化劑顆粒懸浮在惰性液體中，比傳統(tǒng)固定床反響器溫度更易

24、控制。現(xiàn)已在美國田納西州建成72kta工業(yè)實驗安裝。由于液相合成中運用了熱容高，導(dǎo)熱系數(shù)大的惰性液體，可以使甲醇的合成反響在等溫條件下進展，同時，由于分散在液相介質(zhì)中的催化劑的比外表積非常大，加速了反響過程，反響溫度和壓力也下降很多，該技術(shù)尚需求大型工程化的驗證。國外低壓甲醇合成反響器開展趨勢順應(yīng)單系列、大型化的要求如Lurgi、ICI反響器等；以較高位能回收反響熱，副產(chǎn)蒸汽如Lurgi、MHI/MGC、Linde反響器；催化劑床層溫度易于控制，可靈敏調(diào)理溫度如Lurgi、ICI反響器；床層內(nèi)溫度盡能夠均溫，以延伸催化劑壽命如Lurgi、MHI/MGC、Linde反響器；催化劑消費強度大，反響

25、中CO轉(zhuǎn)化率高如Lurgi、MHI/MGC反響器；采用徑向或軸徑向流動，壓降低如TOPSOL、TEC、Casale反響器；構(gòu)造簡單緊湊，催化劑裝卸方便如ICI反響器；所選用的資料具有抗羰基化物生成的才干及抗氫脆的才干如Lurgi、ICI反響器。b) 國內(nèi)工藝技術(shù)概略國內(nèi)在甲醇技術(shù)的開發(fā)和實現(xiàn)工業(yè)化的歷史也有幾十年，在甲醇合成催化劑的開發(fā)中，有多家單位開發(fā)勝利，并用于工業(yè)化消費。在甲醇合成反響器的開發(fā)中，開發(fā)勝利單套管及雙套管反響器。在甲醇新型反響器的開發(fā)中，也有較大的技術(shù)突破，尤其是九十年代以后，有最大規(guī)模到達58萬噸/年的國內(nèi)自主開發(fā)的甲醇新型反響器運用于工業(yè)化。在甲醇合成整體工藝開發(fā)中，聯(lián)

26、醇工藝是我國甲醇合成工藝的富有特征的工藝，為處理當(dāng)時國內(nèi)甲醇需求作出了較大奉獻，一大批聯(lián)醇廠紛紛建成投產(chǎn)，從造氣、脫硫脫碳、甲醇合成到精餾等，處理了一大批技術(shù)難題。近幾年，在低壓合成甲醇技術(shù)國產(chǎn)化方面獲得了很大進展，南化、西南化工研討院已勝利地開發(fā)了Lurgi型低壓甲醇合成催化劑，1520萬噸/年大型反響器國內(nèi)已有制造閱歷。華東理工大學(xué)開發(fā)并獲得專利的低壓甲醇反響器即“絕熱管殼外冷復(fù)合型氣固相催化反響器。它充分發(fā)揚了魯奇管殼式反響器的優(yōu)點又抑制了其缺陷，節(jié)省了投資，可節(jié)約大量的外匯投資，但國內(nèi)目前運轉(zhuǎn)的最大安裝為約10萬噸/年。采用“絕熱管殼外冷復(fù)合型氣固相催化反響器的20萬噸/年安裝正在設(shè)計

27、安裝階段。國內(nèi)杭州林達化工技術(shù)工程公司開發(fā)的低壓均溫合成甲醇反響器，在全部觸媒床層中采用可自在伸縮活動的冷管，用管內(nèi)冷氣吸收管外催化劑床層中的甲醇反響熱，管內(nèi)冷氣與觸媒層中反響氣先后進展并流換熱和逆流間接換熱，觸媒裝填系數(shù)從30%提高到70%，因此一樣直徑反響器產(chǎn)能高，軸向溫度差小，溫度均勻，延伸了觸媒壽命，提高甲醇產(chǎn)量。本技術(shù)已用于哈爾濱氣化廠8萬噸/年甲醇安裝中，效果良好。但目前采用該反響器的最大安裝20萬噸/年的渭河化肥廠甲醇安裝尚處于設(shè)計階段。c) 甲醇合成工藝的比較與選擇本工程180萬噸/年甲醇安裝是國內(nèi)最大的甲醇消費安裝，雖然有20萬噸/年的煤制甲醇安裝在運轉(zhuǎn)，但處理180萬噸/年

28、甲醇合成塔的放大問標(biāo)題前還無先例，存在較大的技術(shù)風(fēng)險。目前國外的甲醇安裝單系列消費才干普通在40170萬噸/年，整體效益明顯。另一方面，采用國外甲醇合成技術(shù)投資較大，設(shè)備制造周期長。同時思索大件設(shè)備運輸困難，無論采用何種技術(shù)，單臺反響器均難以實現(xiàn)。目前無論國內(nèi)國外建立甲醇安裝，大多采用低壓法技術(shù)。低壓法與中高壓法相比，具有耗費定額低、能耗低、本錢低、產(chǎn)質(zhì)量量高等優(yōu)點。在反響器方面有TEC的MRF多段徑向流動反響器，托普索三個并聯(lián)激冷絕熱徑向流合成塔，三菱重工的管殼-冷管復(fù)合反響器等，這些反響器比傳統(tǒng)的低壓合成法反響器具有轉(zhuǎn)化率高、反響器體積小、反響熱移出更方便、床層壓降小等優(yōu)點。美國空氣及化學(xué)

29、制品公司APCI的液相合成甲醇技術(shù)，尚需求大型工程安裝的實際驗證。ICI合成反響器采用激冷式，設(shè)備構(gòu)造簡單、單系列消費才干大、投資小，其缺陷是用原料氣激冷控制溫度，床層溫度有動搖時，循環(huán)比較大，操作費用高，需專設(shè)開工加熱爐。ICI工藝的能量回收系統(tǒng)最近也作了一系列改良，如利用低位能反響熱預(yù)熱鍋爐給水，采用冷凝式蒸汽透平替代背壓式透平機等。Lurgi合成反響器，反響氣轉(zhuǎn)化率高，副反響少，系統(tǒng)對于反響熱的回收和利用曾經(jīng)比較完善，操作費用低，開工時不用設(shè)開工加熱爐。但缺陷是反響器構(gòu)造較復(fù)雜，體積較大，運輸困難。Lurgi公司為了實現(xiàn)甲醇安裝的超大型化，還推出了兩臺反響器串聯(lián)的流程，即氣冷-管殼反響器

30、串聯(lián)及熱量巧合的流程，單系列甲醇才干可達5000噸/天。就目前運用最廣、采用最多的合成甲醇技術(shù)是Lurgi和ICI技術(shù)，這兩種技術(shù)開展歷史最長，積累的實際閱歷最多，在世界建廠也最多，擁有不同規(guī)模的甲醇合成安裝，并且目前到達的單系列合成甲醇安裝才干也最大。這兩種工藝技術(shù)特點比較見下表：甲醇消費方法比較表項 目Lurgi法ICI法合成壓力bar5010050118合成溫度225250230270催化劑組成Cu-Zn-Al-VCu-Zn-Al時空收率t/m3h0.720.70進塔氣CO含量%129出塔氣CH3OH含量%6756循環(huán)氣/合成氣4:14:1合成塔方式管束式激冷式設(shè)備尺寸設(shè)備緊湊設(shè)備較大合

31、成開工設(shè)備不設(shè)開工加熱爐要設(shè)開工加熱爐甲醇精制三塔流程兩塔、三塔和四塔流程Lurgi工藝甲醇合成塔，反響溫度均勻，轉(zhuǎn)化率較高，反響副產(chǎn)物少，原料耗費低，副產(chǎn)物少，加上國外目前建立的大型/超大型甲醇安裝多采用Lurgi工藝，大型安裝工業(yè)化閱歷多，工藝成熟。其次，就一臺反響器和兩臺反響器來說，Lurgi公司都可以提供。單按設(shè)備造價，一臺反響器比兩臺反響器省，但其直徑接近5米，要采取特殊的運輸方案，需求添加一筆可觀的大件運輸費，且建立時間延伸。根據(jù)以上分析，思索到合成塔的運輸問題，本工程暫按Lurgi雙合成塔氣冷和管殼水冷消費180萬噸/年甲醇，采用雙系統(tǒng)設(shè)計。至于兩臺反響器串聯(lián)，即Lurgi雙合成

32、塔氣冷和管殼水冷還是兩臺管殼式反響器并聯(lián)，兩者投資相差不多，因緊縮機和控制方面的要素，前者略低。d) 甲醇精餾工藝的選擇甲醇精餾工藝有三塔流程和兩塔、4+1塔流程，其中三塔流程能耗是兩塔流程的6070%。投資比兩塔流程高15%左右，產(chǎn)品純度高；大型甲醇安裝近年來多采用三塔流程。本工程采用節(jié)能型三塔精餾工藝，雙系列配置。5) 空分安裝a) 國內(nèi)外工藝技術(shù)概略 采用帶增壓膨脹機的分子篩流程及規(guī)整填料塔與全精餾制氬技術(shù)。八十年代國內(nèi)開發(fā)出了帶增壓膨脹機的分子篩流程空分設(shè)備第五代，九十年代中期開發(fā)勝利了采用規(guī)整填料塔與全精餾制氬技術(shù)的新一代空分設(shè)備第六代。從九七年以后國內(nèi)設(shè)計消費的1000 m3標(biāo)/h

33、 O2以上的空分設(shè)備均采用了規(guī)整填料塔與全精餾制氬技術(shù)，采用這項技術(shù)后，對外緊縮流程而言氧的提取率可到達9899.5%，氬提取率可達6585%，能耗下降1013%以上，而且整個流程簡單，操作方便、平安可靠、占地面積小，優(yōu)勢顯而易見。 產(chǎn)品規(guī)格多樣化，尤其是內(nèi)緊縮國內(nèi)外已是一種開展趨勢九十年代中期以后，隨著化工安裝對空分產(chǎn)品的種類的要求，大中型空分的高壓內(nèi)緊縮流程已逐漸占領(lǐng)市場，運用情況良好。內(nèi)緊縮流程平安可靠，投資本錢及運轉(zhuǎn)本錢相對較低，占地面積小。 采用計算機集散型自動化控制DCS對空分安裝的整個工藝流程采用DCS控制，具有合理調(diào)理產(chǎn)量，穩(wěn)定操作，降低耗費，提高安裝可靠性和降低運轉(zhuǎn)費用的功能

34、。運用計算機能檢測瞬間大量工藝數(shù)據(jù)，并能自動調(diào)理設(shè)備工況，使產(chǎn)品產(chǎn)量、純度、壓力堅持在設(shè)定的范圍及目的內(nèi)。 空分設(shè)備趨向大型化隨著大化肥、煤化工、石化、鋼鐵等大型工程工程的興建和擴建，從降低投資費用，運轉(zhuǎn)費用和方便管理等方面著眼，要求工程配套的空分設(shè)備也趨于大型化，國外最大的空分單機制氧才干已達100000 Nm3/h 以上。目前國內(nèi)已投運的寶鋼5# 空分單機制氧才干已達70000Nm3/h等級。 優(yōu)化成套設(shè)備配置方案，提高綜合性能目的空分設(shè)備系統(tǒng)復(fù)雜，配套機組多，為保證安裝具有最優(yōu)性價比，目前國際上一些著名的氣體公司均采用擇優(yōu)選擇，在全球范圍進展大配套的做法。國內(nèi)空分制造廠目前在這方面也已具

35、有大量的實踐操作閱歷，因此可以經(jīng)過國內(nèi)外眾多渠道，擇優(yōu)選擇配套設(shè)備，保證安裝具有最優(yōu)性價比。b) 空分安裝的選擇 空分安裝規(guī)模本工程設(shè)計才干為年產(chǎn)甲醇180萬噸，相應(yīng)的氧氣需求量為204421Nm3/h。思索煤種供應(yīng)的變化和消費才干改動引起氧氣耗費的動搖，擬選擇供氧才干在56000 Nm3/h的空分安裝四套。 空分安裝流程的選擇空分安裝的工藝流程采用分子篩預(yù)凈化、增壓透平膨脹機、全精餾提氬、氧氮產(chǎn)品內(nèi)緊縮等先進技術(shù)。內(nèi)緊縮流程是現(xiàn)今國內(nèi)外空分安裝普遍采用的先進的工藝流程，內(nèi)緊縮流程具有以下幾個主要優(yōu)點：由于用液氧泵取代了價錢昂貴的氧氣透平緊縮機，可使投資降低；液氧泵備品配件比氧壓機的備品配件價

36、錢低，且運轉(zhuǎn)平安可靠，易于操作，因此可使維護保養(yǎng)本錢降低；運用液氧泵內(nèi)緊縮后，可防止烴類在冷凝蒸發(fā)器內(nèi)聚集，因此平安性更好，安裝也更可靠；增壓機可以和原料空壓機合拼成為一個機組，因此占地減少、安裝費用省、操作方便、控制簡化。內(nèi)緊縮空分流程分為空氣循環(huán)又稱雙泵流程和氮氣循環(huán)又稱單泵流程?？諝庋h(huán)是用高壓空氣來復(fù)熱高壓液氧和高壓液氮產(chǎn)品根據(jù)需求，液氧、液氮根據(jù)需求用泵加壓到所需壓力；氮氣循環(huán)流程是用高壓氮氣來復(fù)熱高壓液氧，用液氧泵緊縮液氧到達所需壓力，用氮壓機緊縮氮氣到達所需壓力。單泵流程利用高壓氮來使加壓液氧汽化復(fù)熱并回收其低溫冷量的缺陷是：由于氮氣的冷凝溫度比空氣低，氮氣的潛熱比空氣小，這意味

37、著為汽化同樣數(shù)量的加壓液氧，需求被緊縮的氮氣量要比空氣量更多，而且氮氣的壓力要高于空氣的壓力。由于被緊縮的氮氣冷箱。在冷箱里的氮氣流路有壓力損失，因此循環(huán)氮壓機的吸入壓力要低于相應(yīng)的增壓空氣緊縮機的吸入壓力，這意味著氮壓機的緊縮比要大于增壓空氣緊縮機的緊縮比。因此，在同樣規(guī)模的內(nèi)緊縮流程中，氮壓機的尺寸要比增壓空氣緊縮機的尺寸大，耗功也要高一些。另外循環(huán)氮氣主要是作為吸收和轉(zhuǎn)移低溫冷量的一種載體，而空氣那么不僅完成了這種功能，還與精餾有機的結(jié)合了起來，并能使精餾過程更加有效。目前，國內(nèi)外大型空分安裝根本上采取增壓透平膨脹或全低壓透平膨脹、氮水預(yù)冷、分子篩吸附、內(nèi)緊縮液氧工藝流程。這樣的安裝曾經(jīng)

38、工業(yè)化，并且在國內(nèi)外的消費安裝上運用多套。從技術(shù)上來說都是平安、可靠、先進、節(jié)能的。但是，相比之下采用中壓膨脹循環(huán)，以中壓空氣絕熱膨脹輸出外功，帶動透平增壓機，可節(jié)省能耗。膨脹前后的空氣產(chǎn)生焓降，可為空分安裝提供一定的冷量。所以，本套空分安裝選用全低壓分子篩凈化吸附、空氣增壓透平膨脹機制冷、全精餾無氫制氬、產(chǎn)品氧氣內(nèi)緊縮、空氣增壓循環(huán)的工藝流程。目前大型化工行業(yè)空分安裝多采用該工藝流程的空分安裝。國內(nèi)如杭州杭氧股份、開封空分設(shè)備等的大型空分設(shè)備制造公司在大型空分設(shè)備設(shè)計、加工制造中吸收、引進國外技術(shù)，提高了本身的設(shè)計加工程度，在大型空分安裝的設(shè)計加工上已有了勝利的先例。如：德州40000 Nm

39、3/h空分即將開車、安慶、湖北48000 Nm3/h空分已經(jīng)過根底設(shè)計審查。c) 空分安裝特點產(chǎn)品產(chǎn)量大；氣、液體的純度要求高；氧氣產(chǎn)品壓力高；氮氣產(chǎn)品種類多、按壓力分有：VHPN2、MP1N2、MP2N2、LP1N2、LP2N2；可提供不同壓力等級的儀表空氣、工廠空氣。全廠設(shè)一致的儀表空氣和工廠空氣管網(wǎng)。供氧方式采用液氧由液氧泵加壓至一定壓力后，經(jīng)高壓換熱器氣化復(fù)熱后、送出空分安裝進入管網(wǎng)。全廠需用的氮氣1、氮氣2、氮氣3由空分安裝提供，設(shè)一致的氮氣管網(wǎng)。d) 延續(xù)運轉(zhuǎn)周期延續(xù)運轉(zhuǎn)周期不少于二年。1.2.3 技術(shù)來源及引進意見根據(jù)以上工藝技術(shù)道路確實定，主要技術(shù)來源及引進范圍如下：1水煤漿氣

40、化引進德士古工藝軟件包及專利答應(yīng)證，根底設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計由國內(nèi)完成；或采用國內(nèi)多噴嘴水煤漿氣化技術(shù)。2低溫甲醇洗購買Lurgi或Linde的工藝軟件包或根底工程設(shè)計，詳細(xì)設(shè)計由國內(nèi)完成。3硫回收采用Linde的Clinsulf硫回收工藝技術(shù)，購買工藝軟件包或根底工程設(shè)計，詳細(xì)設(shè)計由國內(nèi)完成。4甲醇合成可研階段暫按引進德國Lurgi公司技術(shù)思索，最終確定有待進一步的技術(shù)交流和談判，建議引進范圍如下： 引進工藝包和根底設(shè)計 引進專有設(shè)備如甲醇合成反響器 引進關(guān)鍵設(shè)備和資料 國內(nèi)不能制造的其他設(shè)備和儀表。5甲醇精餾設(shè)計，設(shè)備和資料全部依托國內(nèi)。6變換及熱回收全部技術(shù)立足國內(nèi)。7空分安裝由國內(nèi)合資空分設(shè)

41、備制造廠成套供貨。1.3 主要操作條件1 磨煤機 煤稱重進料機給料速率：50t/h磨煤機出口槽液位63磨煤機出口槽泵出口水煤漿流量：56m3/h；溫度：50；壓力：0.34MPa(G)煤漿給料泵入口水煤漿壓力：0.11MPa(G)水煤漿控制目的水煤漿控制目的濃度60-65(wt)8目100密度1260kgm314目99.9溫度38-60粒度分布40目99.5粘度900-1500cp325目55.0PH值792煤漿給料泵和氧氣煤漿給料泵出口水煤漿流量:95945kg/h；溫度: 50；壓力:7.88MPa(G) 空分來的純氧流量: 204421Nm3/h；溫度: 37；壓力: 8.7MPa(G)

42、 純度 :99.6%3氣化爐氣化爐氣化反響溫度:1300-1450；壓力: 6.50MPa(G)氣化爐洗滌冷卻室出口合成氣溫度:250.9；壓力: 6.42MPa(G)氣化爐支撐板溫度：250氣化爐外表熱電偶溫度：295氣化爐與爐出口合成氣壓差：0.08 MPa燒嘴冷卻水泵進出口壓差：1.38 MPa 鎖斗與氣化爐出口合成氣壓差 0-6.5 MPa燒嘴冷卻水氣體分別器CO分析0ppm4碳洗塔碳洗塔液位:60%碳洗塔出口合成氣流量: 600306Nm3/h 溫度: 244.5 壓力6.24 MPa(G)碳洗塔出口合成氣CH4分析 1000ppm碳洗塔出口合成氣H2分析 34.21(mol)碳洗塔

43、出口合成氣CO分析 50.91(mol)碳洗塔出口合成氣CO2分析 13.87(mol)5) 變換爐氣量：320020Nm3/h干基入口溫度：260，出口溫度：372操作壓力：6.2MPa，水氣比：1.4入口CO濕基：23.79%，出口CO濕基：2.05%6酸性氣體吸收塔氣量：740247Nm3/h干基變換氣入口溫度：-20，出口溫度：-49操作壓力：5.76MPa貧甲醇：930m3/h7) 甲醇合成塔入口新穎氣量：517668Nm3/h 入口循環(huán)氣量：2370000Nm3/h 入口溫度：235，出口溫度：250操作壓力：6.0MPa入口甲醇：0.35%，出口甲醇：6.21%8循環(huán)氣緊縮機入口

44、新穎氣：517668Nm3/h入口循環(huán)氣：2370000Nm3/h入口溫度：40，入口壓力：5.2MPa緊縮機出口壓力：6.0MPa1.4 甲醇安裝工藝流程1.4.1 氣化1) 煤漿制備由煤運系統(tǒng)送來的原料煤干送至煤貯斗，經(jīng)稱重給料機控制保送量送入棒磨機，參與一定量的水，物料在棒磨機中進展?jié)穹ッ海瑵穹ッ簾o粉塵，操作環(huán)境好。為了控制煤漿粘度及堅持煤漿的穩(wěn)定性參與添加劑，并參與堿液調(diào)整煤漿的pH值。出棒磨機的煤漿濃度約65%，排入磨煤機出口槽，經(jīng)出口槽泵加壓后送至氣化工段煤漿槽。用于煤漿氣化的磨機如今有兩種，棒磨機與球磨機；棒磨機與球磨機相比，棒磨機磨出的煤漿粒度均勻，篩下物少。煤漿制備才干需

45、和氣化爐相匹配，本工程擬選用7臺棒磨機，單臺磨機處置干煤量4353t/h，可滿足180萬t/a甲醇的需求。為了降低煤漿粘度，使煤漿具有良好的流動性，需參與添加劑，初步選擇木質(zhì)磺酸類添加劑。煤漿氣化需調(diào)整漿的pH值在68，可用稀氨水或堿液，稀氨水易揮發(fā)出氨，氨氣對人體有害，污染空氣，故本工程擬采用堿液調(diào)整煤漿的pH值，堿液初步采用42%的濃度。為了節(jié)約水源，凈化排出的含少量甲醇的廢水及甲醇精餾廢水均可作為磨漿水。2) 氣化流程a) 氣化在本工段，煤漿與氧進展部分氧化反響制得粗合成氣。煤漿由煤漿槽經(jīng)煤漿加壓泵加壓后連同空分送來的高壓氧經(jīng)過燒咀進入氣化爐，在氣化爐中煤漿與氧發(fā)生如下主要反響：CmHn

46、Sr+m/2 O2mCO+n/2-rH2+rH2SCO+H2OH2+CO2反響在6.5MPaG、01400下進展。氣化反響在氣化爐反響段瞬間完成，生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等氣體。分開氣化爐反響段的熱氣體和熔渣進入激冷室水浴，被水淬冷后溫度降低并被水蒸汽飽和后出氣化爐；氣體經(jīng)文丘里洗滌器、碳洗塔洗滌除塵冷卻后送至變換工段。氣化爐反響中生成的熔渣進入激冷室水浴后被分別出來，排入鎖斗，定時排入渣池，由扒渣機撈出后裝車外運。氣化爐及碳洗塔等排出的洗滌水稱為黑水送往灰水處置。b) 灰水處置本工段將氣化來的黑水進展渣水分別，處置后的水循環(huán)運用。從氣化爐和碳洗塔排出的高溫黑水分別進

47、入各自的高壓閃蒸器，經(jīng)高壓閃蒸濃縮后的黑水混合，經(jīng)低壓、兩級真空閃蒸被濃縮后進入廓清槽，水中參與絮凝劑使其加速沉淀。廓清槽底部的細(xì)渣漿經(jīng)泵抽出送往過濾機給料槽，經(jīng)由過濾機給料泵加壓后送至真空過濾機脫水，渣餅由汽車?yán)鰪S外。閃蒸出的高壓氣體經(jīng)過灰水加熱器回收熱量之后，經(jīng)過氣液分別器分別掉冷凝液，然后進入變換工段汽提塔。閃蒸出的低壓氣體直接送至洗滌塔給料槽，廓清槽上部清水溢流至灰水槽，由灰水泵分別送至洗滌塔給料槽、氣化鎖斗、磨煤水槽，少量灰水作為廢水排往廢水處置。洗滌塔給料槽的水經(jīng)給料泵加壓后與高壓閃蒸器排出的高溫氣體換熱后送碳洗塔循環(huán)運用。1.4.2 變換在本工段將氣體中的CO部分變換成H2和C

48、O2。本工段的化學(xué)反響為變換反響，以以下方程式表示： CO+H2OH2+CO2由氣化碳洗塔來的粗水煤氣經(jīng)氣液分別器分別掉氣體夾帶的水分后，進入氣體過濾器除去雜質(zhì)，然后分成兩股，一部分約為55%進入原料氣預(yù)熱器與變換氣換熱至305左右進入變換爐，與本身攜帶的水蒸汽在耐硫變換催化劑作用下進展變換反響，出變換爐的高溫氣體經(jīng)蒸汽過熱器與甲醇合成及變換副產(chǎn)的中壓蒸汽換熱、過熱中壓蒸汽，本身溫度降低后在原料氣預(yù)熱器與進變換的粗水煤氣換熱，溫度約335進入中壓蒸汽發(fā)生器，副產(chǎn)4.0MPa蒸汽，溫度降至270之后，與另一部分未變換的粗水煤氣約為45%混合，一同進入低壓蒸汽發(fā)生器溫度降至180，然后進入脫鹽水加

49、熱器、水冷卻器最終冷卻到40進入低溫甲醇洗吸收系統(tǒng)。氣液分別器分別出來的高溫工藝?yán)淠核蜌饣ざ翁枷此庖悍謩e器分別出來的低溫冷凝液經(jīng)汽提塔用高壓閃蒸氣和中壓蒸汽汽提出溶解在水中的CO2、H2S、NH3后送洗滌塔給料罐回收利用；汽提產(chǎn)生的酸性氣體送往火炬。1.4.3 低溫甲醇洗本工段采用低溫甲醇洗工藝脫除變換氣中CO2、全部硫化物、其它雜質(zhì)和H2O。1吸收系統(tǒng)本安裝采用的吸收系統(tǒng)，用來處置經(jīng)過變換和熱回收后的氣體，經(jīng)過甲醇吸收凈化后的原料氣，作為甲醇合成的新穎氣。由變換來的變換氣進入原料氣一級冷卻器、氨冷器、進入分別器，出分別器的變換氣與循環(huán)高壓閃蒸氣混合后，噴入少量甲醇，以防止變換氣中水蒸

50、氣冷卻后結(jié)冰，然后進入原料氣二級冷卻器冷卻至20，進入變換氣甲醇吸收塔，依次脫除H2S+COS、CO2后在49出吸收塔，然后經(jīng)二級原料氣冷卻器，一級原料氣冷卻器復(fù)熱后去甲醇合成單元。凈化氣中CO2含量小于3%，H2S+COS0.1ppm。甲醇再生塔經(jīng)冷卻的甲醇49從甲醇吸收塔頂進入，吸收塔上段為CO2吸收段，甲醇液自上而下與氣體逆流接觸，脫除氣體中CO2，CO2的目的由甲醇循環(huán)量來控制。中間二次引出甲醇液用氨冷器冷卻以降低由于溶解熱呵斥的溫升。在吸收塔下段，引出的甲醇液大部分進入高壓閃蒸器；另一部分溶液經(jīng)氨冷器冷卻后回流進入H2S吸收段以吸收變換氣中的H2S和COS，自塔底出來的含硫富液進入H

51、2S濃縮塔。為減少H2和CO損失，從高壓閃蒸槽閃蒸出的氣體加壓后送至變換氣二級冷卻器前與變換氣混合，以回收H2和CO。未變換氣的吸收流程同變換氣的吸收流程。2溶液再生系統(tǒng)從高壓閃蒸器上部和底部分別產(chǎn)生的無硫甲醇富液和含硫甲醇富液進入H2S濃縮塔，進展閃蒸汽提。甲醇富液采用低壓氮氣汽提。高壓閃蒸器上部的無硫甲醇富液不含H2S從塔上部進入，在塔頂部降壓膨脹。高壓閃蒸器下部的含硫甲醇富液從塔中部進入，塔底參與的氮氣將CO2汽提出塔頂，然后經(jīng)氣提氮氣冷卻器回收冷量后，作為尾氣高點放空。富H2S甲醇液自H2S濃縮塔底出來后進熱再生塔給料泵加壓，甲醇貧液冷卻器換熱升溫進甲醇再生塔頂部。甲醇中殘存的CO2以

52、及溶解的H2S由再沸器提供的熱量進展熱再生，混和氣出塔頂經(jīng)多級冷卻分別，甲醇一級冷凝液回流，二級冷凝液經(jīng)換熱進入H2S濃縮塔底部。分別出的酸性氣體去硫回收安裝。從原料氣分別器和甲醇再生塔底出來的甲醇水溶液經(jīng)泵加壓后甲醇水分別器，經(jīng)過蒸餾分別甲醇和水。甲醇水分別器由再沸器提供。塔頂出來的氣體送到甲醇再生塔中部。塔底出來的甲醇含量小于300ppm的廢水送水煤漿制備工序或去全廠污水處置系統(tǒng)。3氨緊縮制冷從凈化各制冷點蒸發(fā)后的-33氣氨進入氨液分別器，將氣體中的液粒分別出來后進入離心式制冷緊縮機一段進口緊縮至冷凝溫度對應(yīng)的冷凝壓力，然后進入氨冷凝器。氣氨經(jīng)過對冷卻水放熱冷凝成液體后，靠重力排入液氨貯槽

53、。液氨經(jīng)過分配器送往各制冷設(shè)備。4硫回收低溫甲醇洗得富含硫化氫的酸性氣體進Clinsulf中進展硫回收。酸性氣體在進反響器前用反響器中產(chǎn)生的中壓蒸汽預(yù)熱，同時，這個系統(tǒng)還需求從外界補充一部分中壓蒸汽來彌補硫化氫濃縮過程中對熱量的需求。硫化氫進展氧化反響所需氧氣由空氣風(fēng)機提供?？諝庠谶M反響器前要在預(yù)熱器中用中壓蒸汽預(yù)熱到一定的溫度。空氣的流量是根據(jù)酸性氣體的流量和硫化氫在其中的濃度兩個要素來確定。經(jīng)過預(yù)熱后的酸性氣體和空氣，經(jīng)過靜態(tài)混合器混合后進入Clinsulf反響器中，完成一個成硫反響。Clinsulf反響器由兩個反響段組成。第一段的催化劑床層是不經(jīng)過冷卻的，這里主要是進展初始化的激活反響，

54、第一段中較高的溫度有利于反響的發(fā)生和進展。第二段的催化劑床層是要經(jīng)過冷卻的。在催化劑床層上有內(nèi)部冷卻管來降低反響溫度。冷卻的催化劑有利于反響向生成硫的方向開展，當(dāng)向單質(zhì)硫生成反響的方向得到加強時，硫化氫轉(zhuǎn)化成硫的轉(zhuǎn)化率會提高。為防止硫磺在催化劑上冷凝附著，出反響器的氣體溫度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于硫磺的露點，反響后產(chǎn)品的進一步冷卻放在反響器外的冷凝冷卻器中完成，用冷凝冷卻器放出的冷凝熱產(chǎn)生低壓蒸汽，蒸汽在空冷器中冷凝后的凝液再回流到冷凝冷卻器中，這樣循環(huán)可以很好的維持單質(zhì)硫磺的液化溫度。液化后的硫在后續(xù)的分別器中分別而到達回收單質(zhì)硫的目的。經(jīng)過Clinsulf硫回收后的尾氣中還會含有少量的硫化氫、二氧化硫和

55、硫磺蒸汽，為防止污染，尾氣送到熄滅爐進展進一步的熄滅處置后高空排放。1.4.4 甲醇合成及精餾1) 甲醇合成經(jīng)甲醇洗脫硫脫碳凈化后的合成氣壓力約為5.76MPa，與5.2MPa甲醇合成循環(huán)氣經(jīng)甲醇合成循環(huán)氣結(jié)合緊縮機分別增壓至6.0MPa，然后進入冷管式反響器氣冷反響器冷管預(yù)熱到235，進入管殼式反響器水冷反響器進展甲醇合成，CO、CO2和H2在Cu-Zn催化劑作用下，合成粗甲醇，出管殼式反響器的反響氣溫度約為240，然后進入氣冷反響器殼側(cè)繼續(xù)進展甲醇合成反響，同時預(yù)熱冷管內(nèi)的工藝氣體，氣冷反響器殼側(cè)氣體出口溫度為250，再經(jīng)低壓蒸汽發(fā)生器，鍋爐給水加熱器、空氣冷卻器、水冷器冷卻后到40，進入

56、甲醇分別器，從分別器上部出來的未反響氣體進入循環(huán)氣緊縮機緊縮，前往到甲醇合成回路。 一部分循環(huán)氣作為弛放氣排出系統(tǒng)以調(diào)理合成循環(huán)圈內(nèi)的惰性氣體含量。粗甲醇從甲醇分別器底部排出，經(jīng)甲醇膨脹槽減壓釋放出溶解氣后送往甲醇精餾工段。系統(tǒng)弛放氣及甲醇膨脹槽產(chǎn)生的膨脹氣混合送往工廠鍋爐燃料系統(tǒng)。甲醇合成水冷反響器副產(chǎn)中壓蒸汽經(jīng)變換過熱后送工廠中壓蒸汽管網(wǎng)。2) 甲醇精餾從甲醇合成膨脹槽來的粗甲醇進入精餾系統(tǒng)。精餾系統(tǒng)由預(yù)精餾塔、加壓塔、常壓塔組成。預(yù)精餾塔塔底出來的富甲醇液經(jīng)加壓至0.8MPa、80，進入加壓塔下部，加壓塔塔頂氣體經(jīng)冷凝后，一部分作為回流，一部分作為產(chǎn)品甲醇送入儲存系統(tǒng)。由加壓塔底出來的甲

57、醇溶液自流入常壓塔下塔進一步蒸餾，常壓塔頂出來的回流液一部分回流，一部分作為精甲醇經(jīng)泵送入儲存系統(tǒng)。常壓塔底的含甲醇的廢水送入磨煤工段作為磨煤用水。在常壓塔下部設(shè)有側(cè)線采出，采出甲醇、乙醇和水的混合物，由汽提塔進料泵送入汽提塔，汽提塔塔頂液體產(chǎn)品部分回流，其他部分作為產(chǎn)品送至精甲醇中間槽或送至粗甲醇貯槽。汽提塔下部設(shè)有側(cè)線采出，采出部分異丁基油和少量乙醇,混合進入異丁基油貯槽。汽提塔塔底排出的廢水，含少量甲醇，進入沉淀池，分別出雜醇和水，廢水用于磨煤用水。1.4.5 空分安裝本安裝工藝為分子篩凈化空氣、空氣增壓、液氧和液氮氣緊縮流程，帶中壓空氣增壓透平膨脹機，采用規(guī)整填料分餾塔，全精餾制氬工藝

58、。原料空氣經(jīng)自潔式空氣過濾器除去灰塵及其它機械雜質(zhì)。過濾后的空氣進入離心式空壓機經(jīng)緊縮，然后進入空氣冷卻塔冷卻?？諝庾韵露洗┻^空氣冷卻塔，在冷卻的同時，又得到清洗。冷卻水為經(jīng)水冷塔冷卻后的水。經(jīng)空冷塔冷卻后的空氣進入交替運用的分子篩純化器空氣中的二氧化碳、碳?xì)浠衔锖退直晃?。分子篩純化器為兩臺，其中一臺任務(wù)時，另一臺再生。純化器的切換周期約為4-6小時，定時自動切換。凈化后的空氣分成兩股，一股直接進入低壓板式換熱器，從換熱器底部抽出后進入下塔。另外一股進入空氣增壓機，然后一部分進入高壓板式換熱器，冷卻后進入增壓透平膨脹機，增壓膨脹后空氣進入下塔精餾。另一部分高壓空氣進入高壓板式換熱器，冷

59、卻后經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流后進入下塔?？諝饨?jīng)下塔初步精餾后，獲得富氧液空、純液氮，富氧液空經(jīng)過冷器過冷后節(jié)流進入上塔。在上塔進一步精餾后，上塔底部獲得液氧，并經(jīng)液氧泵緊縮后進入高壓板式換熱器，復(fù)熱后出冷箱，進入氧氣管網(wǎng)。在下塔頂部抽取的液氮，大部分經(jīng)高壓液氮泵緊縮后進入高壓板式換熱器，在其中被氣化復(fù)熱后送至用戶，其他液氮經(jīng)過冷器過冷后出冷箱，進入液氮貯罐。另一部分進入經(jīng)過過冷節(jié)流后做為上塔回流液。從上塔頂部得到低壓氮氣，經(jīng)過冷器、高壓板式換熱器復(fù)熱后出冷箱，進入產(chǎn)品氮壓機。從上塔上部引出污氮氣經(jīng)過冷器、低壓板式換熱器和高壓板式換熱器復(fù)熱出冷箱后分成兩部分：一部分進入分子篩系統(tǒng)的蒸汽加熱器，作為分子篩再生

60、氣體，其他污氮氣去水冷塔。從上塔中部抽取一定量的氬餾份送入粗氬塔，粗氬塔在構(gòu)造上分為兩段，第二段氬塔底部的回流液經(jīng)液體泵送入第一段頂部作為回流液，經(jīng)粗氬塔精餾得到99.6Ar，2ppm O2的粗氬，送入精氬塔中部，經(jīng)精氬塔精餾在精氬塔底部得到純度為99.999%Ar的精液氬作為產(chǎn)品抽出送入貯槽。全廠氮氣耗費量表序號安裝稱號單位小時耗費量備注正常最大1甲醇安裝Nm330000300005.9MPaG2PPNm32002001.6 MPaG3甲醇安裝Nm352000520000.7MPaG4MTPNm38008000.7MPaG5PPNm3100015000.7MPaG6甲醇安裝Nm3260026