德士古造气煤制甲醇[1]

1、德士古水煤浆加压气化技术，主要特点：(1) 在较高的气化压力下，可实现甲醇等压合成，可以省去甲醇 合成气压缩机，节约投资，简化甲醇合成流程，降低能耗。成功的工 业化气化压力一般在4.0MPa和6.5MPa。(2) 气化炉进料稳定，由于气化炉的进料由可以调速的高压煤浆 泵输送，所以煤浆的流量和压力较易得保证。 便于气化炉负荷的调节， 使装置有较大的操作弹性。(3) 甲醇合成的原料气消耗低。(4) 目前，该工艺已有建多套装置，运行平稳。国内已充分掌握 了该装置的运行、维护等技术。(5) 该装置的大部分设备、材料都可以立足于国内制造，且国内 制造的设备经过了装置的实际生产考验，从而可以降低建设投资。

2、变换变换的能耗取决于催化剂所要求的汽 /气比和操作温度，耐硫宽 温变换工艺具有能耗低的优势。耐硫宽温变换催化剂的活性相是 CoMo 系硫化物，特别适合于处理 H2S 浓度较高的气体，是变换工 艺发展的主要方向。生产工艺不设置预脱硫工序，可以节约投资。耐硫变换较非耐硫变换工艺特点：(1) 可以避免冷热病。采用水煤浆加压气化工艺，工艺气有较高 的温度并含有大量的水蒸汽， 采用耐硫变换不必将气体冷却， 还可以 利用其中的水蒸汽，降低蒸汽耗量。(2) 钴钼系催化剂具有有机硫加氢转化功能，可以有效降低有机硫含量。(3) 钻钼系催化剂活性高，特别是低温活性要比铁铬系高得多，使用钻钼系催化剂可以降低催化剂装

3、量，减小反应器体积。酸性气体脱除酸性气体脱除的任务是脱除变换气中的 H2S、CO2及微量COS 变换气的压力较高，而且气体中 CO2含量高，采用液体物理吸收法。低温甲醇洗、NHD和MDEA三种广泛使用的酸性气体脱除工艺消耗比较如下表：低温甲醇洗NHDMDEA电11.11.2蒸汽l2.83.2冷却水l1.34汽提氮10.7一化学品11.80.75投资10.771.01能耗l2.252.7低温甲醇洗工艺的特点(1) 气体净化度高。脱硫气净化度的提高可有效防止下游的甲醇 合成催化剂中毒，延长催化剂寿命，降低装置的操作费用。气体吸收选择性好：甲醇溶剂对 CO2、H2S和COS的吸收具 有很高的选择性，

4、气体的脱硫和脱碳可在同一个塔内分段有选择性的 进行。(3)有利于H2S的回收（4）优化流程、降低投资：低温甲醇洗对有机硫吸收效果好，不 需设置有机硫水解装置。 低温甲醇洗采用部分氮气气提， 使空分装置 的经济性更好。（5）低温吸收： 低温甲醇洗工艺在低温下操作， 90%的甲醇溶液可 采用氮气气提再生， 10%的甲醇溶液采用蒸汽进行热再生。富液再生 能耗少；酸性气体的溶解度在低温下大幅度增加，溶液吸收能力大， 从而可降低溶液循环量、 降低能耗； 换热器和塔设备的体积也可以减 小，节省了装置的占地面积，降低投资和操作费用。（6）由于低温甲醇洗采用低温操作，需要制冷设施和大量的低温 钢材，因此一次性

5、投资较大。甲醇合成Lurgi 管壳等温合成塔 形似列管式换热器，在塔内列管中装填催化剂，管间为沸腾水。原料气与出塔气换热至230C左右进入合成塔，反应放出的热经管壁 传给管间的沸腾水，产生 4MPa 左右的饱和蒸汽。合成塔全系统的温 度条件用蒸汽压来控制， 从而保证催化剂床层大致为等温。 经典 Lurgi 列管塔的优点是催化剂床层温差较小、单程转化率较高 （可达 50）、 循环倍率较低（约为4.5）、催化剂使用寿命较长（4年5年）、热能利 用合理。经典管壳塔的最大生产能力 （经济型塔 ）为 1500 t/d。Lurgi Mega 组合塔 为了达到显著拓展单系列装置生产能力的目的， 满足建设超大

6、型 甲醇的需要， Lurgi 公司通过合成催化剂性能和合成工艺过程的优化， 近年来开发成功 Mega 集成化甲醇合成装置， 为 Lurgi 冷管塔与 Lurgi 管壳塔的串联组合结构。 其特点热能利用更趋合理； 单程转化率 很高、循环倍率很低，因而达到同等空速时，等规模生产装置的生产 能力即扩大 50以上。2004年6月 5日在特立尼达投产的单系列 Mega 装置生产能力已经达到 5000t/d。粗甲醇精馏 三塔精馏投资稍高，但能耗低，而且规模愈大，效果愈明显。氢回收PSA 变压吸附硫磺回收酸气H?S含量为较典型的Claus进气组分，二级Claus工艺硫回收率可达 96，流程简单，且全部设备可

7、以国产化，投资省。冷冻液氨蒸发制冷。 液氨蒸发制冷设备中气氨压缩采用离心式氨压缩 机。空分空分装置的作用是为气化装置提供所需的高压氧气， 以及其它工 艺装置和公用工程所需的低压氮气。空分技术经过多年的不断发展， 现在已步入大型全低压流程的阶 段，能耗不断降低。整个流程由空气压缩、空气预冷、空气净化、空 气分离、产品输送所组成，其特点是：(1)采用高效的两级精馏制取高纯度的氧气和氮气。(2) 采用增压透平膨胀机，利用气体膨胀的输出功直接带动增压风机以节省能耗，提咼制冷量(3) 热交换器采用高效的铝板翅式换热器，结构紧凑，传热效率(4) 采用分子筛净化空气，具有流程简单、操作简便、运行稳定、 安全

8、可靠等优点，大大延长装置的连续运转周期。德士古气化装置要求使用纯度为 99.6%,压力为4.8MPa的氧气, 氧量35000Nm3/h，具有气用量大、压力高的特点。内增压流程，空压机为蒸汽透平驱动，氧气加压由液氧泵来完成。目前国产40000Nm3/h空分装置运行良好。煤制甲醇30万吨/年序号项目名称单位数量产品1甲醇万t/a302硫磺t/a3500副产3氩气万 Nm3/a1000副产4杂醇油t/a2400副产年操作时间小时7200总投资力兀15000主要原材料、辅助材料、燃料动力消耗气化序号名称单位小时消耗备注1原料煤t602氧气m3（标）350003蒸汽t10.54循环水3 m17005新鲜

9、水3m /h1906脱盐水3m /h1157电KWh2600变换序号名称单位小时消耗备注1催化齐U16t/ 年2循环水3 m1703电KWh220低温甲醇洗序号名称单位小时消耗备注1甲醇溶剂300t/ 年2水解催化剂35 m3/ 年3精脱硫催化剂55 m3/ 年4蒸汽t175循环水3 m5006电KWh10507冷量kcal2.4 1010/ 年硫回收序号名称单位小时消耗备注1脱盐水t5.52循环水3 m113电KWh1854催化剂 LS-97132.2 m /年5催化剂 LS-3004.2 m3/年甲醇精馏序号名称单位小时消耗备注1循环冷却水t20002低压饱和蒸汽t553氢氧化钠（98%固

10、碱）Kg2.74电KWh85空分序号名称单位小时消耗备注1循环水t80002电KWh900冷冻序号名称单位小时消耗备注1循环水t8002电KWh2800主要设备一览表序 号设备名称及规格单位数量材料备注1气化炉3900 X 13000台22变换炉，$ 4000 X 24000台13H2S 吸收塔 $ 2400 X 30000mm台109MnN iDR4CO2 吸收塔 $ 2500 X 44000mm台109MnN iDR5再吸收塔个109MnN iDR6H 2S酸气燃烧炉台1C. S7Claus 反应器 $ 2300 X 5500mm台116MnR8空分装置，产氧量 36000Nm3/hO2:

11、纯度99.6% , N2:纯度99.99%,套1主要建构筑物一览表序 号名称层数结构形式备注1煤浆制备二层框架、排架2气化五层框架3渣水处理二层框架4变换三层框架5酸性气体脱除二层室外设备群6硫回收二层框架7甲醇合成二层排架8精馏、罐区三层室外设备群9空分站二层框架10空压站一层排架11冷冻站一层框架12化学水处理一层排架含酸碱站13变电站一层砖混14机电仪修车间二层砖混15循环水站一层砖混16污水处理站一层砖混17消防站二层砖混18中心化验室二层砖混19锅炉房四层框排架局部二层20库房单层砖混21地磅房供热2台75t/h蒸汽锅炉，产生的9.81MPa, 540C蒸汽，驱动空压机+增压机的蒸汽透平。空压机+增压机的蒸汽透平选用抽汽凝汽式蒸汽 透平。抽汽凝汽式蒸汽透平抽出的中压蒸汽进全厂中压蒸汽管网；抽出的低压蒸汽进全厂的低压蒸汽管网。氮压机透平及合成气/循环气压缩机透平选用凝汽式蒸汽透平。氨压机透平选用背压式蒸汽透平煤气化装置的废热锅炉产生的次高压饱和蒸汽部分经蒸汽过热 器过热后进全厂中压蒸汽管网。投资估