醇氨联产流程图的可行性报告(醇氨联产生产工艺)

醇氨联产流程图的可行性报告目录1概述32醇氨联产主要技术解决方案53生产能力64醇氨联产物料平衡741甲醇生产物料平衡1042合成氨生产物料平衡165工艺流程图说明2051甲醇生产设施2252合成氨生产设施226主要设备特征227每小时电耗258环境保护259增产项目投资估算25附件1醇氨联产各工序简图2醇氨联产蒸汽平衡3甲醇生产备用合成气平衡图一、概述1、通过醇氨工艺联产最大化地利用现有生产设备实现提高甲醇产量的目的。建立这样的醇氨联产能够在不提高合成氨成本的前提下降低其产量。2醇氨联产主要技术解决方案1醇氨生产造气工段的工艺联合作为甲醇的气体合成工段生成含有最小量惰性氮气的煤造气。2净化，一氧化碳变换，二氧化碳净化与现有合成氨气体合成的甲烷化工段保持独立。3保留甲醇净化，一氧化碳变换，现有气体合成的脱碳气体合成工段的工艺流程，建设现有合成气生产的类似流程一级脱硫,一氧化碳变换和二级脱硫,脱碳（CO2）工序和三级脱硫使产能增加一倍4将甲醇合成的吹风气提氢工序从工艺流程中去掉。甲醇合成的吹风气全部送往合成氨合成的新鲜气。5将新鲜合成气体的压缩工段和类似于现有的压缩机的3台新鲜合成气体压缩机结合在一起。6在甲醇合成工段建新的绝热预变换塔，该塔采用冷却旁路的气体流动形式，建在保温反应器前。7在余热换热器旁安排冷却旁路，该换热器用于新鲜气和循环气体的原始混合气的预热。8依靠设置新的大功率风机并借助电量万用表来增强空冷工段。9依靠使用新的集约化的管件和建设新的类似于现有精馏机组来强化粗醇精馏工序的设备。10以氢和氮主要源头中的一个作为用于甲醇合成工段驰放气和联合造气工段中富氮气的氨的合成。11调节吹风气中的富氮气含量，目的在于将氨合成工段前的氢氮比例维持在299。3生产能力31合成氨装置的生产能力现有合成氨装置的设计能力是年产合成氨100000吨。在总流程图中若完全利用富氮气和合成吹风气每年可生产精甲醇200000吨，并确保每年生产合成氨95000吨，即每小时产量为119吨。32甲醇装置的产能现有甲醇装置的设计能力是年产100000吨精甲醇。经技术改造目前该装置的生产能力已达到年产130000吨。在总流程图中若联产每年可生产精甲醇200000吨，即每小时产量为25吨。今后如合成氨产量降低到70000吨时，精甲醇的年产量可以提高到230000吨。提高这些指标需要在往合成氨送吹风气之前增加额外加工吹风气生产甲醇的回收装置。待本项目每年生产精甲醇200000吨实现后，再进行精确测算才有条件进行下一步改造方案。4生产甲醇和合成氨的物料衡算所提供的生产甲醇和合成氨的物料衡算，是以两种甲醇的生产方案为依据进行核算的即只考虑单独生产甲醇，而不考虑合成氨生产；以及考虑到二者联产的情况。每个造气炉的工况是甲醇系统物料衡算的最重要的指标，列示如下每小时进入一台造气炉的物料为蒸汽3512吨（温度255，压力35KPA）入炉煤量2561吨，总碳量256107519208吨。空气量21500301205375M3（吨煤的入炉空气量5375M32561209879M3）CO2O2COH2N2气量M3/H富氮气949029239829025323610924水煤气502018364548244606半水煤气5880234498686356984一吨煤飞灰中损失碳含量F灰G灰C灰飞灰中碳含量64G煤25610040641000256KG/T煤2561一小时飞灰中损失碳含量25625616556KG一吨煤单炉出渣量G渣G原煤A过筛煤G灰A灰A渣2561014256100406401567吨折合1567KG0732561炉渣灰分73一小时单炉出渣量1567KG25614013KG出渣率0401325611567一吨煤炉渣中损失碳量F渣G渣C渣0401302510003917KG/T煤G原煤2561一小时单炉炉渣中损失碳量391725611003KG脱碳（CO2）PSA工艺分析（2006年9月25日，甲醇三台压缩机满量生产。）测量数值取自9月25日8001600进口压力073MPA进口流量时间80077389KM3时间160077678KM3差值289KM3出口压力061MPA出口流量时间80066684KM3时间160066947KM3差值263KM3进口气体压力（MPA）、成分如下时间H2CON2CH4O2CO2900592640719021181030582265102504114110061242082002120120059225608240211814005962520725021181500596258022402122出口气体压力（MPA）、成分如下时间H2CON2CH4O2CO290063292212102341000662641624023412006624537180238130066225228200236140065825231902481500664246292302362脱碳（CO2）PSA放空气气体成分如下时间H2CON2CH4O2CO2900060293410300802942110008029281200080292613200803909140012028785醇氨联产的工艺流程描述51甲醇生产设施位于甲醇和合成氨装置煤造气部分的17台造气炉，是在同一工艺状态下运行的。在此情况下，靠吹送富氮气，可以得到含有23惰性氮的水煤气以及含有约50的一氧化碳和氢的富氮气。富氮气流送往合成氨生产工段。来自造气炉的水煤气经过水洗去尘后，与来自脱碳CO2工段的返回馏分进行混合，之后，通过第一脱硫工段。被经过初步清洗的气体混合物被送往压缩工段，气体被压缩到约08MPA，在与工艺水蒸气混合后（蒸汽与气的比例0211），被加热到210,水煤气通过一氧化碳中温工段，离开该工段时为350。在转换工段，一氧化碳的含量被降低了30左右。在降温及分离水分后，被转换的气体送往脱碳CO2工段，由于二氧化碳被分离，在该工段，泛函数值从1213升到了2122。分离出的二氧化碳以馏分的形式存在，二氧化碳含量在92以上，它们被排到大气中，而回收的馏分，含有50以上的一氧化碳和氢，被返回到第一脱硫工段。通过第二段脱硫，以及几段精脱硫，合成气进入往复式压缩机，被加压至54MPA，然后进入甲醇合成循环的循环压缩机增压。循环和新鲜合成气的混合气体被分成两组气流，其中一组为主要的工艺气流，另一组为旁路气流。主要气流通过余热交换器，依靠甲醇合成后的保温反应器循环气的热量，气流被加热到200245，然后进入甲醇绝热反应器，该反应器是新安装的，位于现在甲醇合成保温反应器的前边。伴随绝热反应器中的甲醇合成反应，混合反应物的温度提升不会超过275。在绝热反应器出口，加热的混合物同旁路冷气流混合，然后以200245的混合物进入到催化剂的绝热层，该层放在合成反应器保温部分的前面。然后反应混合物以210257进入到反应管中，该些管装了甲醇合成的催化剂，并被管外沸水冷却。从反应管出口出来的反应混合气的温度为230260，在催化剂层的温度最高不超过264，在此情况下，管间沸水的温度为220255。在甲醇合成反应器之后的循环气进入余热换热器，在该位于绝热预变换器入口前的换热器中，把由循环气和新鲜气混合物组成的主要气流加热到200245。在余热换热器中冷却后，温度降到了924，循环气进入空冷冷凝机，温度降到35，同时冷凝粗醇。把粗醇作为液态馏分提取后，部分循环气离开甲醇合成循环，作为吹风气送往合成氨的继续生产。经过压力为48MPA分离器后的液态粗醇，进入到压力为04MPA的灌中。此时，在液体甲醇中进行气体冷凝时产生的可溶解物分离，闪蒸气继续利用。然后粗醇被送到精馏。循环气的主气流进入到循环压缩机，压力被升到53MPA，然后同新鲜合成气进行混合。52合成氨生产装置来自17个造气炉的总富氮气与少量吹风气混合进入水清除杂质工段，接着进入一段脱硫，然后一段造气压缩机压力22MPA进行压缩。压缩气混合物与来自合成甲醇的吹风气混合，进入饱和水蒸汽装置，然后依次进入中温、低温一氧化碳转化工段，脱碳（CO2），精脱碳CO和甲烷化脱碳（CO2）工段。得到的富氮合成气与来自合成氨的吹风气经过隔膜提氢装置提出的氢气混合进入三段压缩机。压缩机提升气体压力至314MPA新鲜合成气在二次氨冷凝前进入氨合成循环通道,从而可以从合成催化剂的有毒含氧成分中进行对反应混合物的精脱。氨合成在250310MPA压力条件下按照循环流程进行在循环环节内，为了维持含有反应物机组的局部较高的压力,二次冷凝后部分循环气作为吹风气从循环环节排出驰放气的压力达到90P,经水洗后脱离氨进入膜提氢装置。纯度为92的分离氢气在压缩工段前返回新鲜合成气流剩余部分的驰放气送往三废混燃炉从而生成压力为38MPA的补充蒸汽。6合成氨和甲醇现有生产设备的特性61合成氨合成系统的主要设备合成氨合成系统主要有以下设备造气系统10台造气炉D2600脱硫系统1台脱硫塔D500012,H27196转换系统采用“中温转换低温转换低温转换”的转换技术1台中温转换器D35001台低温转换器2段D35001台二段脱硫塔D280028,H28032脱碳系统2脱碳采用NHD技术1台2脱碳设备D3200甲烷化系统1台甲烷化设备D3000压缩系统4台632压缩机（带扩展气缸）合成系统1台合成塔DN120062甲醇生产系统的的主要设备甲醇生产系主要的设备造气系统10台造气炉D2600/2800脱硫系统1台水煤气脱硫塔D480014,H380001台转换器D340018,H18995脱硫系统2级脱硫塔D320012,H293563级脱硫塔1D260012,H153052D260012,H170303D260012,H18705脱碳提氢系统10台吸收器D260012,H91706台吸收器D140020,H8095压缩系统4台432压缩机合成系统1台保温反应器DN120063甲醇精馏系统设备甲醇精馏系统，这是今年（2006年）新建成的10万吨甲醇项目的一部分。通过实施技术改造可以把产能提高到年产13万吨。在这部分系统中使用3塔的精馏工艺。这些塔的特征为预馏塔D1400,H2969048片加压塔D1600,H4875085片常压塔D2200,H4989585片7主要能耗/小时1工艺耗煤（造气用煤）4656T/H2电耗36500KVTH3燃料煤（三废炉用煤）960KG/H废渣（残渣）1煤渣和煤灰含碳量21251419T/H8环境保护在醇氨联产项目中，主要依靠合理利用现有醇氨车间的造气工段的气体增加产品产量。新安装的设备仅有变换工段与半水煤气脱硫工段。考虑到造气工段废物废水在产量提高15倍的情况下增加估计占全部的70，废物废水增加预计在15单位成品预计明显降低耗煤，可以保障单位产品降低排污，特别是废气与污水。9扩大生产投资评估以2006年开车的甲醇生产项目的实际支出为依据进行评估。事实上，改造需要以原来已经编制的技术文件为基础，建设新的脱硫工段和变换工段，新的精醇生产线，补充甲醇合成工艺的新鲜气压缩工段，以及脱碳（CO2）装置。原则上，到预先合成保温反应