煤制甲醇讲解.ppt

1、新员工培训？ 什么？ 化工有限责任公司，2012年7月23日新员工培训，煤气净化中心所属装置，煤炭是古代植物在地下埋藏经历复杂生化和物理化学变化而逐渐形成的固体可燃性矿物，是固体可燃有机岩，主要是植物遗体经过生化作用，埋藏后经过地质作用而变化的。 俗称煤。 煤大致分为褐煤、烟煤、无烟煤。 煤的组成：固定碳、水分、灰分、挥发成分以及少量的硫、磷。 每单位重量燃料燃烧时释放的热量称为发热量，人为发热量7000千卡的煤作为标准煤，按照这个标准换算煤消耗量。 新员工培训、德士古煤浆技术概况、德士古(Texaco )公司是由重油气化技术发展起来的，1948年提供了第一套煤浆气化技术的中试装置，1948年

2、在洛杉矶孟特培罗实验室建成。 规模为1.5吨的煤炭/天德规则化学/规则煤公司(RCH/RAG )于1978年对煤浆的制备、燃烧器、耐火材料、矿渣水处理和馀热回收等进行了进一步的研究和改进，为工业化奠定了基础，德士古煤浆的气化技术特点是煤浆的供应气化炉结构简单的产品气体，化工合成、制氢和联合循环发电的碳转化率高达98%以上，调节比大，负荷转换简单，德士古煤浆技术概况，环境污染小，三废处理方便，德士古技术对煤种有较强的选择性，气化石煤种低低灰熔点年轻烟碳酸耗高工艺燃烧器寿命不长的气化工艺、灰水处理工艺、新员工培训、壳粉气化工艺SCGP、荷兰发电厂、湖南洞氮、全国19套、全球22套壳干煤气化技术的关

3、键设备是气化炉、气体冷却器和陶瓷过滤器气化炉包括膜式水冷室、环状空间和高压容器壳干燥煤气化技术的优点：膜式水冷壁修订(炉渣耐渣)和燃烧器寿命决定着气化炉的强度。 燃烧器寿命3年的碳转化率高(超过99% )达到氧和煤消耗低的原料的高柔软性(操作温度15001700度)有利于环境保护，壳粉煤气化工艺SCGP，壳粉煤气化工艺的概略图，多喷嘴对向式煤浆气化， 九五国重点科技难关项目“新型多华东理工大学、冀矿鲁南化肥厂、天辰化学工程公司共同承担，经2000年10月国家石油化工局审定，十五国(863 )的重大课题“新型煤浆气化技术”将在鲁南实现1150吨煤/建设日多喷嘴对向式气化炉，设24万吨甲醇/年，并

4、于2005年12月、2006年1月通过国家石化协会审定和鉴定，工艺流程与德士古煤浆气化技术相似，对气化炉、灰水处理装置进行了改进气化炉：上部高效雾化碰撞三相混合好，气化反应完整，转化率高，多喷嘴扩大气化炉负荷调节范围，有利于装置大型化的换热器变成蒸发热水塔，不易堵塞，多喷嘴对向式煤浆气化，工艺流程简图，GSP工艺技术前民主最初的目的是使用高灰分褐煤生产民用气体，1979年在弗雷伯格(Freiburg )分别建立了3MW和5MW的中试装置，1984年在黑水泵市劳勃(Laubag )发电厂建立了130MW的冷暖炉商业化装置，原料处理能力GS的GE- Texaco工艺气化指标比干法气化稍差，耗煤、耗

5、氧等主要指标分别高出约10%和15%，但其工艺配置、工艺简洁，专有设备台件少，系统设备国产化率达90%， 而且国内开发引进消化吸收的工序的缺点是煤种的选择上，注意使煤浆浓度成为60%的内水低的灰熔点在1320以下，运行周期变长。 总结：华东理工的对向式四喷嘴气化技术是国内的自主开发技术，在消化吸收GE-TEXACO技术的基础上，改进创新，克服GE-TEXACO气化技术的弱点和缺点，有利于气化系统长周期稳定运行，该工艺简洁、无独特设备，是系统设备的国产到目前为止，工艺燃烧器的结构、材质和寿命越来越完善，积累了大量的建设和生产管理经验。 总而言之，壳工艺技术虽然先进(气化部分)，但综合前端制粉、加

6、压进料，空间进氮量及后端耐硫变换的补汽、节能效果乃至工艺技术的先进性必须大幅折扣，工程实施技术要求高，难度大，施工周期相对下游为甲醇产品的气化装置，采用CO2作为煤粉的加压输送介质，在CO2减压时会产生干冰。 总结GSP工艺的气化炉结合水冷壁和骤冷，吸收壳和Texaco的优点，粗煤气最终经过二级文丘里冷却除尘等，工艺流程新颖，生产控制简洁合理，回避短，先进可行。 建设工程量也比壳体小，工期预计为30个月左右，有独特之处。 工业化的业绩匮乏。 太空炉气化过程与GSP有点相似。 总而言之，气化装置采用西北化工研究院的多元浆液加压气化技术，以煤浆和纯氧为原料，气化压力达到6.5MPa(G )，反应温

7、度约(1320 )有效气体成分(CO H2)达到80%左右，该技术对煤种的适应范围很广气体中甲烷含量低，惰性气体含量低，气体质量好，是生产甲醇合成气的理想原料气。 多价浆液的气化技术，1，碳的燃烧和气化反应： C O2=CO2 C 1/2O=CO C H2O=CO H2 2，水气的平衡反应： C CO2=2CO CO H2O=CO2 H2，煤浆的加压气化原理。 但是，反应温度过高时，气化炉的耐火衬里和喷嘴容易烧损，导致气化炉的超温，另外，提高温度是通过增加氧的使用量来实现的，随着氧的使用量的增加，更多的煤浆和有效气体被焚烧(CO2和H2O 工艺条件的选择，2，压力：气化反应是体积增大的反应，提

8、高压力不利于化学反应的平衡。 提高压力可提高反应速度加压气化喷嘴雾化效果高加压下气体体积小，气化炉生产强度高，减小设备容积可节约动力加压气化有利于气体净化，工艺条件的选择，3，用氧量：通常耗氧nm3(o2) n 比氧消耗量越高，意味着气相中的二氧化碳含量越高，气化炉的运转温度越高，燃烧更多的碳，不仅降低有效的气体收率，而且反应温度也过高，容易烧坏喷嘴和气化炉的耐火衬里。 但是，由于氧使用量过低，气化炉内的温度低，煤浆的转化不完全，生成气体中的甲烷含量高。工艺条件的选择，4，煤浆浓度：为了提高综合气化效率，降低氧、煤耗，在满足煤浆输送的基础上，应尽量提高煤浆浓度，减少装水量。 但是，煤浆浓度的提

9、高，意味着煤浆的动力不稳定性恶化，煤浆发生分层现象，并且粘度增加，动力消耗恶化，严重的情况下，泵送可能变得困难。 水煤浆浓度一般控制在60%左右。 工艺条件的选择，气化装置以煤为原料，部分氧化生成粗合成气，然后转化得到满足下游装置H2/CO要求的转化气，送到净化装置进行净化处理。 气化装置主要包括原料储存和准备、煤浆制备、气化、灰水处理、转换5个生产单元，工艺流程概要、煤浆制备、气化、灰水处理1、灰水处理2、转换装置由转换系统和热回收系统2部分组成。 使用耐硫转换催化剂，其活性成分分为Co-Mo。 转化反应是CO H2O H2 CO2，为了转化、一氧化碳转化，合成甲醇的最主要原料是H2，CO和

10、少量的CO2。 甲醇合成原料气体氢碳比F=H2-CO2/CO CO2=2.1-2.15一氧化碳转换是利用催化剂使气体中的一氧化碳和饱和水蒸气进行一氧化碳转换反应，转换成氢和二氧化碳，即除去粗气体中的一部分一氧化碳，另外生成对后续工序有用的氢作为后系甲醇合成的同时，部分反应热被废热锅炉回收，副产低压蒸汽，是预热脱盐水的锅炉给水。 所有粗气体转换的转换率都是通过调整气体的水/气来实现的，生产控制困难，催化剂的使用量大，有机硫的转换下降到60左右，本装置采用部分转换流程，进行耐硫转换、耐硫转换， 部分变换部分粗气体进入变换炉的优点95有机硫可以变换为h2s h2/co的调整通过配气容易调整变换炉及粗

11、气体预热器设备的小缺点：变换气体中的有机硫的一部分没有被回收。 但是，在低温甲醇洗涤中可以去除，煤浆的粗水气洗涤后的含尘量为1mg/m3(标准)，温度为230245，在水蒸气中饱和，水蒸气比约为1.41.6，直接加热升温到280时进入转换，不需要补充蒸气由于工艺短、能耗低，因此在煤浆气化中配合耐硫转换是最佳选择。耐硫转化、转化1、转化2、低温甲醇洗涤气体净化技术、低温甲醇洗涤气体净化技术、LURGI Rectisol、甲醇生产中应去除硫化物。 否则对生产造成很大危害，主要危害有以下几点出现的腐蚀设备对环境污染，硫化物对甲醇生产的危害，新员工的培训，低温甲醇洗涤在气体净化中的应用：吸收法按原理可

12、分为化学吸收和物理吸收两种，物理吸收法中特别适合净化的是RESS 以甲醇为吸收溶剂可以去除气体中的所有杂质，净化度高，证明该技术自50年代以来被世界各地的大型工业装置先进、经济。 低温甲醇洗涤的发展历史，低温甲醇洗涤技术是20世纪50年代初由林德公司和卢奇公司共同开发，1954年最先用于煤加压气化后的粗气的净化，之后用于城市煤气等的净化。 目前全球共有低温甲醇洗涤装置100套，其操作压力与2.48.0MPa(a )不同，用于合成氨、合成甲醇、城市燃气、工业制氢、合成油等化工工艺中的煤气化、重烃气化转化气体、富氢脱硫脱碳基本原理，低温甲醇洗涤工艺以冷甲醇为吸收溶剂，利用低温下酸性气体在甲醇中溶解

13、度较大的特性去除原料气体中的酸性气体(主要是CO2和H2 S )。 低温甲醇清洗工艺的主要流程是多级吸收解吸的组合。 高压低温吸收和低压高温解吸是吸收分离法的基本特征。以煤气化为前提的低温甲醇洗涤工艺的完全流程是吸收、解吸和溶剂回收、气体在甲醇中的溶解度、低温甲醇洗涤工艺原理、低温甲醇洗涤是在一定的压力和低温下，去除转化气体中含有的酸性气体CO2、H2S、COS和硫醇等甲醇吸收酸性气体的过程是物理吸收，因为不发生化学反应。 吸收原理：以低温甲醇为吸收剂，利用CO2、H2S、COS和硫醇等酸性气体大于H2、N2、CO在甲醇中的溶解度的特性，去除转化气体中的酸性气体，吸收酸性气体的甲醇经闪蒸、释放

14、和加热，得到CO2、 发射H2S等的低温甲醇清洗工艺的原理，低温甲醇清洗装置采用鲁奇的低温甲醇清洗气体净化工艺，该工艺具有技术成熟可靠、能耗低、气体净化度高的特点，具有H2S、COS、HCN等杂质特别是在高吸收压力和低温下吸收效果高，能够将CO2除去到20ppm以下，而且溶剂廉价，操作成本低。 低温甲醇洗涤装置的特点1、吸收、原料气体中除了CO、H2以外，还包括CO2、H2 S、N2、Ar和COS、CH4、H2O等。 吸收开始前，首先加入少量的甲醇降低水的冰点，以免在其后的过程中发生水的冻结现象。 吸收的主要目的是将CO2和H2 S溶解在甲醇中，吸收过程为散热过程，需要较高的压力(2.5 8.0 MPa )和较低的温度(- 40 - 70 )。 吸收后吸收液通常在塔外进行冷却降温。 2、解吸、解吸过程从吸收液中释放H2、CO2、H2 S等。 解吸过程需要低压力(0.1 3.0MPa )和高温度(0100 )。 可以通过闪蒸得到H2，并将其作为原料进行回收。 一部分CO2通过闪蒸发出，另一部分由低压N2气体上拉。 放出的H2 S被送到硫回收装置进行回收，得到副产品硫。