焦炉煤气制甲醇工艺方案

化学化学 Second Design Institute of Chemical Industry 可行性研究可行性研究 本文件包含化学工业第二设计院技术成果 未经本院许可不得转给第三方或复制 本文件包含化学工业第二设计院技术成果 未经本院许可不得转给第三方或复制 4 1 This document contains proprietary information of SEDIN To be kept confidential 4 4 工艺技术方案工艺技术方案 4 1 工艺技术方案的选择工艺技术方案的选择 4 1 1 原料路线确定的原则和依据原料路线确定的原则和依据 根据焦炉气的组成及甲醇合成对原料气的要求 确定工艺路线 如下 由焦化厂送来的焦炉气是经过化产后的焦炉气 压力 1000mmHB2BO 温度 40 HB2BS含量 100mmg NmP3P 有机硫 250 mmg NmP3P 首先进入焦炉气压缩机压缩到 2 5MPa 再进入精脱硫装置 进行有 机硫加氢转化及无机硫脱除 将焦炉气中总硫脱至 0 1ppm以下 以 满足转化催化剂及合成催化剂对原料气中硫含量的要求 脱硫后的 焦炉气进入转化工段 在这里进行加压催化部分氧化 使焦炉气中 的甲烷和高碳烃转化为甲醇合成的有效成分氢气和一氧化碳 为保 证脱硫精度 转化后仍串有氧化锌脱硫槽 转化气经合成气压缩机 提压后进行甲醇合成 生成的粗甲醇进入甲醇精馏制得符合国标 GB338 2004 优等品级精甲醇 甲醇合成的弛放气一部分送转化装置的预热炉作燃料 剩余的 弛放气和回收氢后的尾气去焦化公司锅炉房作燃料 转化采用纯氧部分氧化 所需氧气由空分提供 全厂方框流程 图及物料平衡表见附图 化学化学 Second Design Institute of Chemical Industry 可行性研究可行性研究 本文件包含化学工业第二设计院技术成果 未经本院许可不得转给第三方或复制 本文件包含化学工业第二设计院技术成果 未经本院许可不得转给第三方或复制 4 2 This document contains proprietary information of SEDIN To be kept confidential 化学化学 Second Design Institute of Chemical Industry 可行性研究可行性研究 本文件包含化学工业第二设计院技术成果 未经本院许可不得转给第三方或复制 本文件包含化学工业第二设计院技术成果 未经本院许可不得转给第三方或复制 4 3 This document contains proprietary information of SEDIN To be kept confidential Second Design Institute of Chemical Industry 可行性研究 本文件包含化学工业第二设计院技术成果 未经本院许可不得转给第三方或复制 本文件包含化学工业第二设计院技术成果 未经本院许可不得转给第三方或复制 4 4 This document contains proprietary information of SEDIN To be kept confidential 4 1 2 工艺技术方案的比较和选择工艺技术方案的比较和选择 4 1 2 1 焦炉气压缩焦炉气压缩 由焦化厂送来的焦炉气H2S小于 100mg NmP3P 有机硫约 250 mg NmP3P 压力为常压 在进一步处理前 必须进行气体的压缩 本 工程焦炉气量较大 可选择的压缩机有往复式和离心式两种 往复式压缩机技术成熟 价格便宜 但单机打气量小 机器庞 大 噪音高 惯性力强 需要强固的基础 此外 往复式压缩机易 损件多 容易停车 检修频繁 维修费用高 必须考虑备机 如采 用往复式压缩机 需两开一备 占地大 电耗稍高 离心式压缩机体积与重量都小而流量很大 占地少 供气均匀 运转平稳 易损件少 维护方便 可以长周期安全运行 不考虑备 机 更为有利的是可以用蒸汽透平驱动压缩机 从而合理地利用热 能 但离心式压缩机价格远高于往复式压缩机 投资为往复式压缩 机投资的两倍 此外 焦炉气含尘 含硫 容易造成离心式压缩机 叶轮通道的堵塞 更为致命的是焦炉气中HB2B含量高 气体平均分子 量小 如采用离心式压缩机设备加工难度大 相比之下 往复式压 缩机对气体组分没有要求 适用性广 技术成熟 因此焦炉气压缩 选用往复式压缩机 该机采用对称平衡型四列三级压缩 双一级气缸 二级 三级 气缸各一个 对称平衡型压缩机惯性力完全平衡 同时由于相对两 列的活塞力相反 能相互抵消 减少了主轴颈和主轴承之间的磨损 Second Design Institute of Chemical Industry 可行性研究 本文件包含化学工业第二设计院技术成果 未经本院许可不得转给第三方或复制 本文件包含化学工业第二设计院技术成果 未经本院许可不得转给第三方或复制 4 5 This document contains proprietary information of SEDIN To be kept confidential 4 1 2 2 精脱硫精脱硫 焦炉气压缩机出来的焦炉气中H2S小于 100mg NmP3 有机硫约 250 mg NmP3P 无机硫脱除相对容易 有机硫不容易直接脱除 必须先转化 为无机硫 再进行脱除 加氢转化反应属可逆反应 采用有机硫两 级转化和无机硫两级脱除有利于有机硫转化反应的进行 并容易保 证脱硫精度 有机硫转化催化剂主要有钴钼加氢催化剂 铁钼加氢催化剂和 湖北所等单位开发的水解催化剂 钴钼加氢催化剂价格昂贵 过去 主要用于天然气脱硫 经过研究加入有效助剂后 可以用于焦炉气 脱硫 克服了甲烷化的缺点 并且对噻吩有很高的转化率 水解催 化剂主要用于水解羰基硫 对噻吩基本不起作用 铁钼加氢催化剂 价格适中 对各种有机硫有着较高的转化率 适合焦炉气脱硫 并 且在许多焦化厂制取合成氨和甲醇装置中得到检验 为保证脱硫精 度 本装置采用两级铁钼加氢转化 串两级干法脱硫 脱硫后总硫 控制在 0 1ppm 以下 4 1 2 3 转化转化 焦炉气转化可以采用蒸汽转化 催化部分氧化和非催化部分氧 化法 蒸汽转化法不需要空分装置 转化炉可以借鉴天然气一段转化 炉 焦炉气与工艺蒸汽进行水碳比调节 混合气在对流段预热至 500 以上进入转化炉管 在转化管内进行甲烷转化反应 生成 HB2B CO COB2B等组分 转化管出口温度视炉型 顶烧炉和侧烧炉 和 Second Design Institute of Chemical Industry 可行性研究 本文件包含化学工业第二设计院技术成果 未经本院许可不得转给第三方或复制 本文件包含化学工业第二设计院技术成果 未经本院许可不得转给第三方或复制 4 6 This document contains proprietary information of SEDIN To be kept confidential 转化管材料而有所不同 一般为使转化管出口甲烷含量最低和得到 尽可能高的CO含量 尽量提高转化炉出口温度 炉管采用耐高温的 高镍铬合金管 蒸汽转化是吸热反应 需消耗大量的焦炉气作为燃 料 提供反应所需的热量 能耗较高 操作成本高于催化部分氧化法 虽然蒸汽转化法不需要空分装置 但转化炉管价格昂贵 两种转化 方法的投资基本相同 蒸汽转化法由于HB2BO C高 转化炉出口H C较 高 造成甲醇合成弛放气量大 甲醇产率低 催化部分氧化法不需要昂贵的镍铬转化炉管 只需一段转化 转化炉类似于蒸汽转化法的二段炉 流程简单 采用纯氧自热式部 分氧化 避免了蒸汽转化法外部间接加热的形式 反应速度比蒸汽 转化法快 有利于强化生产 燃料气消耗低 焦炉气利用率高 投 资省 我院于二十世纪八十年代为山西焦化集团公司设计的焦炉气 富氧部分氧化制合成氨装置 一直使用至今 此外 我院又先后为 曲靖炼焦制气厂 河北建滔甲醇工程等多家企业设计了焦炉气纯氧 转化制甲醇装置 这两个厂分别于 2004 年和 2005 年投产 因此 我院对焦炉气转化积累了成功的设计经验 并获准专利保护 专利 号 ZL 200320127134 7 非催化部分氧化法不用催化剂 反应温度约 1400 烃类转化 率高 不用贵重的镍催化剂和高镍铬合金钢材 设备体积小 对原 料的硫含量要求不高 可以省掉精脱硫装置 缺点是转化炉反应温 度高 内衬金刚玉 造价高 焦炉气及氧气耗量高 甲醇产量低 非催化裂解生成较多炭黑 增加了后处理的困难 因此对于较易转 Second Design Institute of Chemical Industry 可行性研究 本文件包含化学工业第二设计院技术成果 未经本院许可不得转给第三方或复制 本文件包含化学工业第二设计院技术成果 未经本院许可不得转给第三方或复制 4 7 This document contains proprietary information of SEDIN To be kept confidential 化的焦炉气一般不采用此法 通过以上比较可以看出 催化部分氧化法设备简单 流程短 投资少 能耗低 因此本项目焦炉气转化仍采用催化部分氧化工艺 4 1 2 4 甲醇合成甲醇合成 1 1 合成压力的选择合成压力的选择 甲醇工业始于 20 世纪初 最初采用 Zn Cr 催化剂 合成压力 30MPa 随着脱硫技术的发展 和铜系催化剂的开发成功与工业应用 在较低温度和中 低压力下就可以获得较高的甲醇产率 铜系催化 剂不仅活性好 而且选择性好 减少了副反应 改善了甲醇质量 由于压力低 设备制造比高压法容易 投资少 能耗低 成本也低 目前高压法渐趋淘汰 一般都采用低压法 超大型装置采用中压法 2 2 甲醇合成反应器的比较与选择甲醇合成反应器的比较与选择 目前 国内外甲醇反应器型式比较多 总的趋势是向醇净值高 移热效果好 投资省 操作控制灵活方便的方向发展 1 1 冷激式合成塔冷激式合成塔 冷激式合成塔设备简单 塔体为空塔 无触媒筐 反应床层分 为若干绝热段 段间通入冷的原料气控制床层温度 触媒装卸方便 投资省 并易于大型化 但不能回收高位能反应热 只能副产低压 蒸汽 由于用冷激气喷入触媒段间以降低反应气温度 合成塔出口 甲醇浓度低 循环比大 操作费用高 开工需设开工加热炉 Second Design Institute of Chemical Industry 可行性研究 本文件包含化学工业第二设计院技术成果 未经本院许可不得转给第三方或复制 本文件包含化学工业第二设计院技术成果 未经本院许可不得转给第三方或复制 4 8 This document contains proprietary information of SEDIN To be kept confidential 2 2 管壳反应器 管壳反应器 管壳反应器管内装填触媒 管间为沸腾水 反应放出的热量经 管壁传给管间的沸腾水 产生中压蒸汽 通过调节蒸汽压力有效地 控制床层温度 床层温差变化小 操作平稳 副反应少 单程转化 率高 循环比小 功耗低 副产的中压蒸汽可用于驱动循环压缩机 或作为甲醇精馏系统的热源 管壳式反应器结构复杂 材料要求高 投资比冷激式反应器大 但操作费用低 开工设备为蒸汽喷射器 无须设置开工加热炉 3 3 MRFMRF 反应器反应器 MRF 反应器是日本东洋工程公司开发的甲醇合成塔 该反应器 由一个立式的压力容器 一个带中心管的催化剂筐 以及同锅炉给 水分配总管和蒸汽收集总管相连接的立式锅炉列管组成 列管排列 成若干层同心圆 垂直安装在催化剂床层上 与水平径向流动的合 成气垂直 锅炉给水从炉底通入冷却管 产生的蒸汽汇集在蒸汽室 内 由于反应气是径向流动 床层阻力小 反应气垂直流过列管表 面 传热系数高 移热效果好 4 4 林德反应器 林德反应器 林德反应器也是管壳式反应器 与普通管壳式 MRF 反应器的 显著区别是 后两种反应器都是直管式反应器 而林德反应器则为 绕管式管壳反应器 触媒装在壳程 绕管埋在触媒内 管内充水 利用反应热副产 2 9MPa 饱和蒸汽 使触媒在等温下操作 由于林德 反应器采用盘绕式列管和球型管板 很好地解决了热应力问题 Second Design Institute of Chemical Industry 可行性研究 本文件包含化学工业第二设计院技术成果 未经本院许可不得转给第三方或复制 本文件包含化学工业第二设计院技术成果 未经本院许可不得转给第三方或复制 4 9 This document contains proprietary information of SEDIN To be kept confidential 5 5 CasaleCasale 轴径向合成塔轴径向合成塔 Casale 轴径向塔的特点是触媒床顶端不封闭 造成触媒床上部 为轴向流动 床层主要部分为径向流动 触媒筐的外壁开有不同分 布的孔 以保证气流分布 各段床层底部封闭 反应后气体经中心 管流入合成塔外的换热器 回收热量 由于不采用直接冷激 而采 用塔外换热 各床层段出口甲醇浓度较高 所需的床层段数较少 优点是易于大型化 6 6 林达均温型合成塔 林达均温型合成塔 林达均温型合成塔在触媒床层内埋有可以自由伸缩的冷管束 用管内冷气吸收管外反应热 管内冷气与触媒层中反应气有并流和 逆流间接换热 出塔反应气副产低压蒸汽 均温塔不受压力限制 调温提压容易 材料简单 价格便宜 运行稳定 综上所述 在选择合成塔类型时要综合考虑技术可靠性 投资 及运行费用 冷激式反应器在甲醇合成工业业绩最多 但与管壳式 MRF 林德管壳式等温反应器相比 其差距是十分明显的 国内仅有的几 套冷激式反应器现均改成了其它型式的反应器 林达反应器虽然有 价格上的优势 但由于高位能没有得到有效利用 在大型项目上推 广有一定难度 管壳式 MRF 林德反应器均为管壳式等温反应器 由于设备内 列管占去较大部分体积 催化剂装填系数低 当生产规模较大时 反应器体积较大 给反应器的设计制造带来较大难度 Second Design Institute of Chemical Industry 可行性研究 本文件包含化学工业第二设计院技术成果 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4 2 2 精脱硫精脱硫 来自焦炉气压缩的压力 2 5MPa 温度 40POPC的焦炉气经过过滤器 和预脱硫槽滤去油雾和脱除无机硫后送至转化装置利用余热提温到 约 220POPC 提温后的气体经过一级加氢转化器 气体中的有机硫在此转化 为无机硫 另外 气体中的氧也在此与氢反应生成水 不饱和烃加 氢成为饱和烃 加氢转化后的气体含总硫约 252mg NmP3P 进入中温脱 硫槽 脱去绝大部分的无机硫 之后经过二级加氢转化器将残余的 有机硫进行转化 再经中温氧化锌脱硫槽把关 使气体中的总硫达 到 0 1ppm 出氧化锌脱硫槽的气体压力约为 2 3MPa 温度约为 380POPC送往转化装置 装置中设置中温脱硫槽三台 操作时可串可并 正常操作时两 开一备 氧化锌脱硫槽为两台 正常操作时两台串联 当一台需要 更换触媒时 短时单台操作 开车时或更换新触媒后 中温氧化铁脱硫剂 需要升温还原 铁钼加氢催化剂需硫化 升温气体通过升温炉来加热 升温炉用燃 Second Design Institute of Chemical Industry 可行性研究 本文件包含化学工业第二设计院技术成果 未经本院许可不得转给第三方或复制 本文件包含化学工业第二设计院技术成果 未经本院许可不得转给第三方或复制 4 12 This document contains proprietary information of SEDIN To be kept confidential 料气作热源 辅助材料消耗定额及消耗量表 消耗量序 号 名称规格单位 消耗 定额每小时每年 备注 1 铁钼加氢催 化剂 kg0 0971 4611700 2中温氧化铁kg2 1432 13257000 3 氧化锌脱硫 剂 kg0 223 3827000 4活性炭kg0 0660 997950 5吸油剂kg0 1482 2217800 注 消耗定额以吨甲醇产品计 4 2 3 转化转化 脱硫后的焦炉气 压力约 2 2MPa 温度约 350POPC进入转化工段 为甲烷转化反应的需要 同时为防止焦炉气在高温下析碳 在焦炉 气中加入 3 0MPa的饱和蒸汽 加入蒸汽后的焦炉气经焦炉气预热器 加热至 520POPC后 再经预热炉预热至 660POPC进入转化炉上部 预热炉 用燃料气作为热源 来自空分工段的氧气 温度 100POPC 压力约 2 5MPa 加入过热 蒸汽后进入转化炉上部 氧气流量根据转化炉出口温度和焦炉气流 量来调节 焦炉气和氧气分别进入转化炉上部后立即进行氧化反应放出热 量 并很快进入催化床层 进行以下反应 2HB2B OB2B HB2BO 115 48kcal 1 2CHB4B OB2B 2CO 4HB2B 17 0kcal 2 Second Design Institute of Chemical Industry 可行性研究 本文件包含化学工业第二设计院技术成果 未经本院许可不得转给第三方或复制 本文件包含化学工业第二设计院技术成果 未经本院许可不得转给第三方或复制 4 13 This document contains proprietary information of SEDIN To be kept confidential CHB4B HB2BO CO 3HB2B 49 3kcal 3 CHB4B COB2B 2CO 2HB2B 59 1kcal 4 CO HB2BO COB2B HB2B 9 8kcal 5 反应最终按 5 式达到平衡 转化气由转化炉底部引出 温度 950POPC 985POPC 压力约 2 2MPa 甲烷含量约 0 7 干基 进入废 热锅炉回收热量副产蒸汽 转化气温度降为 540POPC 然后经焦炉气预 热器加热入炉焦炉气和蒸汽 温度降为 370POPC 进入焦炉气初预热器 加热原料焦炉气 温度降至 270POPC后 经锅炉给水预热器 脱盐水预 热器 采暖水加热器进一步回收反应热后 转化气温度降至约 100POPC 再进入水冷器冷却至 40POPC 经气液分离器分离工艺冷凝液后 由氧化锌脱硫槽脱除气体中残余的硫 为甲醇合成做最后的把关 出氧化锌脱硫槽的转化气温度 40POPC 压力约 2 0MPa 经过滤器送往 合成气压缩工段 气液分离器出口的工艺冷凝液作为循环水补充水 来自锅炉房的锅炉给水 温度约 105POPC 压力约 4 2MPa 在锅 炉给水预热器用转化气加热至 200POPC后 一部分送往甲醇合成 一部 分经废热锅炉的汽包进入废热锅炉 生产 3 0MPa中压蒸汽 废热锅 炉所生产的蒸汽除供给本工段用汽外 富裕蒸汽送往蒸汽管网 辅助材料 动力消耗定额 吨精甲醇 及消耗量 消耗量 序 号 名称规格 使用 情况 单位 消耗 定 额 每小 时 每年 备注 1循环0 40MPa连续t63 49507 6x10P6P Second Design Institute of Chemical Industry 可行性研究 本文件包含化学工业第二设计院技术成果 未经本院许可不得转给第三方或复制 本文件包含化学工业第二设计院技术成果 未经本院许可不得转给第三方或复制 4 14 This document contains proprietary information of SEDIN To be kept confidential 水32 2电380V连续kW2 87430 344 x10P6P 3 锅炉 给水 4 2MPa 105 连续t1 5923 90 191 x10P6P 4蒸汽3 0MPa连续t 0 37 5 5 44000 5 转化 催化 剂 kg0 11 512000 6 氧化 锌脱 硫剂 kg0 010 151200 4 2 4 合成气压缩 甲醇合成合成气压缩 甲醇合成 来自转化的合成气 1 9 MPa 进入合成气压缩机组 经一级 压缩后 与循环气混合进入合成气压缩机组第二级压缩到 6 0 MPa 该机组由蒸汽透平驱动 可同时压缩合成气和循环气 出压缩 机组的气体经气气换热器换热升温至 220 进入甲醇反应器 在 催化剂的作用下进行甲醇合成反应 主要反应如下 CO 2HB2B CHB3BOH Q COB2B 3HB2B CHB3BOH HB2BO Q 甲醇反应器为管壳式反应器 管内填装触媒 反应管外为沸腾 热水 利用反应热副产中压饱和蒸汽 反应器出口气进气气换热器 与合成塔入口气换热 把入口气预热到活性温度以上 然后进入水 冷器冷却到 40 最后进入甲醇分离器进行气液分离 出甲醇分离 器气体大部分作为循环气去合成气压缩机增压后合成甲醇 另一部 分去洗醇塔洗涤甲醇 洗醇塔出口气根据需要分别去转化和焦化装 Second Design Institute of Chemical Industry 可行性研究 本文件包含化学工业第二设计院技术成果 未经本院许可不得转给第三方或复制 本文件包含化学工业第二设计院技术成果 未经本院许可不得转给第三方或复制 4 15 This document contains proprietary information of SEDIN To be kept confidential 置 由甲醇分离器底部出来的粗甲醇减压到 0 5MPa 后进入闪蒸槽 闪蒸出的溶解气去转化作燃料气 闪蒸槽出来的粗甲醇去甲醇精馏 精制 辅助材料 动力消耗定额及消耗量 消耗量序 号 名称规格 使用 情况 单位 消耗 定 额每小时每年 备 注 1蒸汽3 43MPa435 连续t1 0716128000 2蒸汽0 6MPa 饱和连续t 1 05 15 8 126400 3电380V连续kW3 4752416000 4 锅炉给 水 4 5MPa 105 连续t1 1116 6132800 5软水0 2MPa 40 连续t0 071 18800 6循环水0 4MPa 32 连续t152 1228018 24 x10P6P 7 甲醇催 化剂 kg0 1932 923200 4 2 5 甲醇精馏甲醇精馏 从甲醇合成来的粗甲醇 温度 40 压力 0 5MPa g 进入粗 甲醇缓冲槽 出粗甲醇缓冲槽的粗甲醇经粗甲醇预热器预热后进入 预精馏塔 出粗甲醇缓冲槽的贮罐气经压力调节送到转化工段燃烧 为中和预塔塔底的少量酸 由碱液泵向预塔加入少量的 5 10 的 NaOH 溶液 从预塔塔顶出来的气体温度 75 压力 0 05MPa g 经预塔冷 凝器 I 和预塔冷凝器 II 用循环水分级冷凝后 温度降到 40 冷 Second Design Institute of Chemical Industry 可行性研究 本文件包含化学工业第二设计院技术成果 未经本院许可不得转给第三方或复制 本文件包含化学工业第二设计院技术成果 未经本院许可不得转给第三方或复制 4 16 This document contains proprietary information of SEDIN To be kept confidential 凝下来的甲醇溶液收集在预塔回流槽内 通过预塔回流泵加压后 从预塔的塔顶进入到预塔内 预塔再沸器的能力要满足一定的回流 比 预塔再沸器的热源为低压蒸汽 预塔冷凝器 II 中不凝气 预塔 塔顶少量的排放气和各塔顶部气体管线上安全阀后的排放气体 均 通入排放槽 用软水吸收回收甲醇后送至燃料气系统燃烧 回收的 甲醇液自流入地下槽内 从预塔塔底出来脱除轻组分后的预后甲醇 用预后甲醇泵抽出 送入加压精馏塔 加压精馏塔的操作压力为 0 6MPa g 塔底用再 沸器加热 使塔底料液维持在 134 从甲醇加压塔塔顶出来的甲 醇蒸汽在常压塔再沸器中冷凝 释放的热用来加热常压塔中的物料 常压塔再沸器出口的甲醇冷凝液一部分由加压塔回流泵经回流槽在 流量控制下送回加压塔顶回流 另一部分作为成品甲醇 成品甲醇 首先经粗甲醇预热器冷却 再经精甲醇冷却器冷却到大约 40 送 往精甲醇中间槽 控制加压塔的液面使过剩的产物在 134 下进入 常压塔 常压塔底部产物在 107 和 0 03MPa g 压力条件下 由加 压塔顶产物的冷凝热再沸 离开常压塔顶的蒸汽约 65 在常压塔 顶冷凝器中冷却到 40 后送到常压塔回流槽 在流量控制下 再用 常压塔回流泵将回流液送回塔顶 其余部分作为精甲醇产品送入精 甲醇中间槽 精甲醇中间槽的甲醇产品经分析合格后 通过精甲醇 泵送到成品罐区贮存 常压塔底的产物是水 含有微量的甲醇和高 沸点杂质 为防止高沸点的杂醇混入到精甲醇产品中 在常压塔的 下部有杂醇采出 温度约 85 压力约 0 035MPa g 经杂醇冷却 Second Design Institute of Chemical Industry 可行性研究 本文件包含化学工业第二设计院技术成果 未经本院许可不得转给第三方或复制 本文件包含化学工业第二设计院技术成果 未经本院许可不得转给第三方或复制 4 17 This document contains proprietary information of SEDIN To be kept confidential 器冷却到 40 后 靠静压送到杂醇贮槽 再通过杂醇泵送到成品罐 区贮存 从常压塔底部排出的废水温度 107 压力约 0 045MPa g 经 残液冷却器冷却到 40 后 由残液泵送往水处理装置进行废水处理 辅助材料 动力消耗定额 吨精甲醇 及消耗量 消耗量 序号名称规格 使用 情 况 单位 消耗 定额每小时每年 备注 1蒸汽 0 5MPa 158 连续t1 2318 40 147x10P6P 2 循环 水 0 4MPa 32 连续t58 08706 96x10P6P 3电380V连续kWh9 341401 12x10P6P 4NaOH100 连续kg0 11 5412300 4 2 6 空分装置空分装置 4 2 6 1 本装置为 10 万吨 年甲醇装置的配套设备 其主要任务是为 转化装置连续提供压力为 2 5MPa G 气量 6300 NmP3P h 纯度为 99 6 的 氧气 为开车吹扫 置换 触媒升温还原提供气量 3000 NmP3P h 纯 度为 99 99 的氮气 4 2 6 2 工艺方案及主要设备选型工艺方案及主要设备选型 为了满足所用氧气量及压力等级 设计选用 KDONAr 6000 3000 型深冷空分设备一套 主要技术参数如下 氧气 6300 NmP3P h 纯度为 99 6 OB2 Second Design Institute of Chemical Industry 可行性研究 本文件包含化学工业第二设计院技术成果 未经本院许可不得转给第三方或复制 本文件包含化学工业第二设计院技术成果 未经本院许可不得转给第三方或复制 4 18 This document contains proprietary information of SEDIN To be kept confidential B B 氮气 3000 NmP3 P h 纯度为 99 99 NB2 4 2 6 3 工艺流程简述工艺流程简述 本装置采用目前较为先进的分子筛纯化增压流程 空气经脉冲 式空气过滤器除去空气中的灰尘及其它机械杂质 然后进入透平压 缩机被压缩至约 0 62MPa 压缩后的空气进入空气预冷系统的空气 冷却塔 在其中被水冷却和洗涤 空气被冷却至约 15 5 左右后进 入分子筛纯化器除去空气中水分 二氧化碳及乙炔等杂质使空气得 到净化 由于分子筛吸附热之故 空气被复热至 17 然后分二路 入分馏塔 一路是绝大部分空气进入分馏塔中主换热器被返流气冷 却至 172 其中有一小部分被液化 进入下塔底部 而另一路空 气经过增压机增压至 0 8 0 9MPa 经冷却后进入主换热器被冷却至 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 温度进入上塔进行精馏 得产品氧气和氮气 部分 污氮再生分子筛使用 大部分氮气去水冷却塔 产品氧气和少部分 氮气分别送往用户使用 4 2 6 4 水 电 汽消耗指标 水 电 汽消耗指标 消耗量序 号 名称规格单位 使用 情况每小时每 年 备注 1 循环水 32 t 连续 1390 11 12 x10P6P 2 电 380VkW 连续 2001 6x10P6P 3 电 10kVkW 连续 11008 8 x10P6P 4 蒸汽 3 43MPa 435 t 连续 16 1 0 129 x10P6P 4 3 自控技术方案自控技术方案 Second Design Institute of Chemical Industry 可行性研究 本文件包含化学工业第二设计院技术成果 未经本院许可不得转给第三方或复制 本文件包含化学工业第二设计院技术成果 未经本院许可不得转给第三方或复制 4 19 This document contains proprietary information of SEDIN To be kept confidential 焦炉气生产甲醇技术可靠 工艺成熟 生产过程具有连续性和 可靠性 为了取得最佳的经济效益 确保整套生产装置的安全 可 靠运行 设计采用先进 可靠 自动化水平高的集散控制系统 DCS 系统 的自控方案 4 3 1 自动化水平自动化水平 本工程主要分为甲醇装置区 空分装置和循环水系统 甲醇装 置区内单独设独立的控制楼 在中央控制室设置一套集散控制系统 DCS 系统 用于对焦炉气压缩 精脱硫 转化 合成气压缩 甲 醇合成 精馏 最后到甲醇产品整套工艺流程进行集中监测和过程 控制 焦炉气压缩机和合成气压缩机组的仪表及控制系统随机成套 供货 DCS 系统只监测 显示其运行状态 循环水系统采用常规的智能型数字式仪表 分别在各自的操作 室或控制室设置仪表盘进行监控 空分及锅炉仪表成套供货 4 3 2 为了确保生产装置及操作人员的安全 设置报警 联锁系统 该系统功能由 DCS 系统实现 在中央控制室的 DCS 系统的操作站画 面上设有各种操作按钮软开关或通过操作站的操作员键盘上的特定 功能键 可对转动设备 压缩机 泵等 进行紧急停车 以及对有 关安全联锁阀门进行远程手动开 关操作 4 3 3 对于焦炉气及循环气的主要成份 CO CHB3BOH 采用在线自动 分析仪器进行连续分析 分析器的主机 取样探头 预处理装置及 其它辅助装置由分析仪器厂成套供应 除取样探头以外的成套装置 Second Design Institute of Chemical Industry 可行性研究 本文件包含化学工业第二设计院技术成果 未经本院许可不得转给第三方或复制 本文件包含化学工业第二设计院技术成果 未经本院许可不得转给第三方或复制 4 20 This document contains proprietary information of SEDIN To be kept confidential 安装在现场的分析器室内或现场安装的正压防爆柜内 分析器输出 信号送到中央控制室的DCS系统 4 3 4 对有CO HB2B CHB3BOH等可燃易爆气体的场所 如压缩机厂房 甲醇精馏装置区等 设置可燃气体报警检测系统 4 3 5 仪表的选型仪表的选型 甲醇装置区为防爆区域 现场仪表选用本安防爆或隔爆型 新鲜水 循环水系统为非防爆场所 现场仪表选用防护型 压力 差压变送器主选智能型 温度检测元件主选温度