煤漿制備工藝流程說明

1、煤漿制備工藝流程說明質(zhì)檢中心培訓(xùn)教材第6頁共19頁煤漿制備工藝流程說明1.工藝任務(wù)由輸煤系統(tǒng)、棒磨機、煤漿泵等設(shè)備完成煤漿制備、輸送任務(wù)。其生產(chǎn)方法是：將原料煤與水在濕式棒磨機中研磨成含固體量6268%勺料漿，用泵加壓后送入氣化爐。由煤運系統(tǒng)送來的原料煤(干)送至煤貯斗，經(jīng)稱重給料機控制輸送量送入棒磨機，加入一定量的水，物料在棒磨機中進行濕法磨煤。為了控制煤漿粘度及保持煤漿的穩(wěn)定性加入添加劑，并 加入堿液調(diào)整煤漿的 pH值。出棒磨機的煤漿濃度約60%,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。為了降低煤漿粘度，使煤漿具有良好的流動性，需加入木質(zhì)磺酸類添加劑。煤漿氣化需調(diào)整煤漿的pH

2、值在68，本項目擬采用堿液調(diào)整煤漿的pH值，堿液初步采用約 42%的濃度。為了節(jié)約水源，低溫甲醇洗單元排出的含少量甲醇的廢水及甲醇精餾廢水均作為磨煤漿用水。2.生產(chǎn)流程由輸送帶輸送來的原料煤( mCO+ (n/2-r ) H+rHzSCO+H H2+CQ反應(yīng)在6.5MPa ( G)、13501400 C下進行。氣化反應(yīng)在氣化爐反應(yīng)段瞬間完成，生成CO H2、CQ、H2O和少量CH、H2S等氣體。離開氣化爐反應(yīng)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。氣化爐反應(yīng)中生成的熔渣進入激冷室水浴后被分離出來，排入鎖斗

3、，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)送往灰水處理單元。2. 工藝流程在本工序，料漿與氧進行部分氧化反應(yīng)制得粗合成氣。料漿由料漿貯槽( V1301A/B )經(jīng)高壓煤漿泵 (P1301A/B)加壓至9.6MPaG后，連同空分送來的高 壓氧通過燒咀進入氣化爐(F1301A/B/C )，在氣化爐中水煤漿與氧發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)在6.5MPa (G)、13501400 C下進行。氣化反應(yīng)在氣化爐(F1301A/B/C )反應(yīng)段瞬間完成，生成CO H2、CQ、H2O和少量CH、H2S等氣體。本反應(yīng)為劇烈的放熱反應(yīng)，為了提高能效，回收熱量，采用半水冷壁式氣化爐。在耐火磚

4、夾層沿爐壁鋪設(shè)水管，通過汽包(V1312A/B/C )通入鍋爐給水，副產(chǎn)2.5MPa ( G)飽和蒸汽(1.2t/h ?臺)。離開氣化爐反應(yīng)段的熱氣體和熔渣進入激冷室水浴，被水淬冷后溫度降低到252 C、6.48MPa(G)出氣化爐；氣體經(jīng)氣液分離器(V1304A/B/C )將氣體中的水分分離下來，后至文丘里管(J1302A/B/C )、洗滌塔(T1301A/B/C )洗滌除塵冷卻到244.5 C, 6.27MPaG后送至變換工段。氣液分離器(V1304A/B/C )分離出來的黑水與激冷室出來的黑水匯合送入灰水處理系統(tǒng)。氣化爐(F1301A/B/C )反應(yīng)中生成的熔渣進入激冷室水浴后被冷卻，經(jīng)

5、破渣機(Y1303A/B/C )破碎后，排入鎖斗(V1308A/B/C )，排出的大部分灰渣沉降在鎖斗(V1308A/B/C )的底部。從鎖斗頂部抽出較清的水經(jīng)鎖斗循環(huán)泵(P1303A/B/C )循環(huán)進入氣化爐激冷室水浴，用于沖氣化爐激冷室的渣。鎖斗中的灰渣定時(排渣周期一般約為30分鐘)排入渣池(V1310A/B/C ),由撈渣機(L1301A/B/C )撈出后裝車外運。來自灰水處理工序的灰水和變換工序的冷凝液先進入洗滌塔(T1301A/B/C )洗滌粗合成氣，洗滌塔中部排出的較清潔的灰水用灰水循環(huán)泵(P1305A/B/C )加壓后少部分送至文丘里管，大部分經(jīng)黑水過濾器(S1301A/B/C

6、 )過濾后送至氣化爐激冷環(huán)。氣化爐(F1301A/B/C )，渣池(V1310A/B/C )及洗滌塔(T1301A/B/C )排出的洗滌水(稱為 黑水)均送往灰水處理工序。開停車期間，氣化爐激冷室的水經(jīng)過溢流水封(V1303A/B/C )直接排入渣池。氣化爐內(nèi)的工藝燒嘴帶有循環(huán)冷卻系統(tǒng)，以保護燒嘴，防止溫度過高造成損壞。該系統(tǒng)由燒嘴冷卻水氣體分離器(V1306A/B/C )、燒嘴冷卻水槽(V1305 )、燒嘴冷卻水泵(P1302A/B )、燒嘴冷卻水換熱器 (E1301)和燒嘴頭部的冷卻水盤管組成。正常時，冷卻水在該系統(tǒng)循環(huán)使用，系統(tǒng)中的熱量由循環(huán)水通過燒嘴冷卻水換熱器移出。燒嘴冷卻水泵(P1

7、302A/B )出現(xiàn)故障的時候，燒嘴冷卻水由事故燒嘴冷卻水槽(V1307)供給。開車時，用開工燒嘴臨時替換工藝燒嘴(Z1301A/B/C )，用柴油作燃料，對氣化爐進行升溫，用蒸汽驅(qū)動開工抽引器(J1301A/B/C)，使氣化爐內(nèi)形成微負壓，使環(huán)境空氣可以進入氣化爐內(nèi)輔助燃燒，蒸汽和燃燒后的尾氣經(jīng)過開工抽引器(J1301A/B/C )和抽引器消音器(Y1302A/B/C )后，排入大氣。主控樣點樣品名稱取樣位置洗滌氣T0401A(洗滌塔)出口管線上變換工藝流程說明1. 工藝任務(wù)由氣化工段來的煤氣組成不符合甲醇合成的要求，Hz組分少、CO組分過多，需要將多余的CO變換成有用成分和要在低溫甲醇洗脫

8、除的CQ,在本工段根據(jù) CO與水蒸氣在催化劑作用進行變換反應(yīng)，生成氫氣和二氧化碳，以此來調(diào)節(jié)Hz與CO的比例，達到甲醇合成氣Hb/CO- 2.5比例的要求并回收熱量。在本工段將氣體中的CO部分變換成H2和CQ。本工段的化學(xué)反應(yīng)為變換反應(yīng)，以下列方程式表示：CO+H H2+CC22. 生產(chǎn)流程由氣化洗滌塔來的粗煤氣經(jīng)1 #氣液分離器（V1501）分離掉氣體夾帶的水分后，一部分水煤氣（其流量由出變換工段氣體中H2/CO的比例要求而定）進原料氣預(yù)熱器（E1501 ）與變換氣換熱至 295C左右進入變換爐（R1501）,與自身攜帶的水蒸汽在耐硫變換催化劑作用下進行變換反應(yīng)，出變換爐的高溫氣體經(jīng)蒸 汽過

9、熱器（E1502）與甲醇合成副產(chǎn)的中壓蒸汽換熱，中壓蒸汽過熱到420C，變換氣自身溫度降低后在原料氣預(yù)熱器（E1501）與進變換的粗水煤氣換熱，出原料氣預(yù)熱器（E1501 ）的變換氣溫度約325 C,與未變換的粗煤氣合并后溫度進入1#低壓蒸汽發(fā)生器（E1503A/B）,副產(chǎn)1.3MPa（G）飽和蒸汽86812.9kg/h ,溫度降至220C之后，經(jīng)過2 #氣液分離器（V1502）后進入2 #低壓蒸汽發(fā)生器（E1504A/B）,副產(chǎn)0.7 MPa（G） 飽和蒸汽104949.2kg/h，溫度降至190 C之后， 經(jīng)過3 #氣液分離器（V1503）后進入鍋爐給水預(yù)熱器（E1505）,預(yù)熱至鍋爐的鍋

10、爐給水到 170 C,之后進入6#氣液分離器（V1506）氣液分離后，進入 2 #脫鹽 水預(yù)熱器（E1506）預(yù)熱來自1 #脫鹽水預(yù)熱器（E1508）的脫鹽水，最后在水冷卻器（ E1509）用循環(huán)冷卻 水冷卻至40 C左右，經(jīng)過4#氣液分離器（V1504）氣液分離后送低溫甲醇洗工段。1#氣液分離器（V1501 ）和3#氣液分離器（V1503）分離出來的高溫工藝冷凝液其中大部分經(jīng)過工藝熱冷凝液泵（P1501A/B）加壓后送至氣化工段洗滌塔使用，一小部分送至汽提塔（T1501）汽提。4 #氣液分離器（V1504）分離出來的低溫冷凝液同汽提塔（T1501）出口酸性氣體換熱后進入汽提塔（T1501）,

11、在汽提塔內(nèi)（T1501）用高壓閃蒸氣和蒸汽汽提出溶解在水中的H2、CO H2S、NH。汽提塔（T1501）塔頂出口酸性氣體進入低溫冷凝液預(yù)熱器（E1507）將4 #氣液分離器（V1504）分離出來的低溫冷凝液預(yù)熱至C后，進入1#脫鹽水預(yù)熱器（E1508）同脫鹽水站來的脫鹽水換熱后，自身溫度降至60 C,之后進入5#氣液分離器（V1505）進行氣液分離。汽提塔（T1501）塔底冷凝液其中一部分約30t/h經(jīng)氣化高溫?zé)崴鹘o水泵（P1502A/B ）加壓后送至灰水處理工段氣化高溫?zé)崴?，另一部分汽提塔塔底冷凝液約 85495.2kg/h經(jīng)脫氧槽給水泵（P1504A/B）加壓后送至灰水處理工段的脫氧

12、槽循環(huán)使用。5 #氣液分離器（V1505）分離出來的酸性氣體送至火炬焚燒。5 #氣液分離器（V1505）分離出來的低溫冷凝液約8142.82kg/h經(jīng)低溫冷凝液泵（P1503A/B）加壓后送至煤漿制備工段。主控樣點煤漿制備工藝流程說明質(zhì)檢中心培訓(xùn)教材A2502粗煤氣A2503粗煤氣RA2504變換氣V1501入口（氣液分離器）接氣化洗滌氣1501 （變換爐）入口R1501 （變換爐）出口A2509變換氣V1504 （冷凝液分離器）出口（樣品名稱取樣位置第11頁共19頁變換工藝流程說明1. 工藝任務(wù)由氣化工段來的煤氣組成不符合甲醇合成的要求，Hz組分少、CO組分過多，需要將多余的CO變換成有用成

13、分H2和要脫除的 CO,在本工段根據(jù) CO與水蒸氣在催化劑作用進行變換反應(yīng)，生成氫氣和二氧化碳，以此來調(diào)節(jié)H2與CO的比例，達到甲醇合成氣Hz/CO疋2.5比例的要求并回收熱量。在本工段將氣體中的CC部分變換成H2和CQ。本工段的化學(xué)反應(yīng)為變換反應(yīng)，以下列方程式表示：CO+H H2+CQ2. 工藝流程由氣化送來的水煤氣（242.7 C； 6.15Mpa（A）;水汽比1.50 ），經(jīng)水煤氣分離器 V2501和水煤氣廢熱鍋 爐E2501，溫度降至230 C，再經(jīng)1號冷凝液分離器 V2502。在V2502中分離冷凝液后的水煤氣分成兩股， 一股作為配氣不經(jīng)過變換爐，另一股入中溫變換器E2502,預(yù)熱至

14、260C，進入變換爐 R2501。爐內(nèi)裝耐硫變換觸媒。出變換爐反應(yīng)氣CO含量約為14% （干），溫度為394C,經(jīng)E2502降溫后，溫度為364Co此氣與配氣的水煤氣混合，形成CO含量19%（干），溫度為338C的變換氣。變換氣經(jīng)鍋爐給水加熱器E2503,溫度降至191 C，再經(jīng)2號冷凝液分離器 V2503分離。分離后的變換氣進入脫鹽水加熱器E2504,降溫至70 C此氣再進入變換氣水冷器E2505,溫度降至40 C .經(jīng)3號冷凝液分離器 E2503。分離冷凝液后的變換氣送低溫甲醇洗工號。由管網(wǎng)來的140 C的鍋爐給水經(jīng)給水加熱器E2503加熱至235C后送界外。1號冷凝液分離器分離的冷凝液進

15、入2號冷凝液分離器 V2503冷凝液，2號冷凝液分離器 V2503冷凝液經(jīng)高溫冷凝液泵 P2501送氣化 工號洗滌塔（C1301）。脫鹽水站來的脫鹽水經(jīng)脫鹽水加熱器E2501加熱至116.5 C,送至鍋爐給水系統(tǒng)的除氧器。3號冷凝液分離器 V2503的冷凝液去老裝置變換冷凝液氣提塔C1501o觸媒升溫硫化在0.65Mpa （A）進行。將低壓氮氣引至變換工號，經(jīng)氮氣加熱器E2506升溫至320 C進入變換爐，出變換廢氮氣引入火炬。主控樣點樣品名稱取樣位置A2502水煤氣V2501入口（水煤氣分離器）接氣化洗滌氣A2503水煤氣V2502 （1#冷凝液分離器）出口A2504變換氣R2501 （變換

16、爐）出口A2509變換氣3#冷凝液分離器出口（出變換工段）A2510水煤氣來自 E2502 進 R1501低溫甲醇洗工藝流程說明1. 工藝任務(wù)氣體凈化工序的任務(wù)是將變換氣中的H2S、COS酸性氣以及其它微量雜質(zhì)組分脫除干凈，將CQ組分脫除至規(guī)定含量，為甲醇生產(chǎn)提供合格的合成原料氣，并將酸氣送往克勞斯裝置。粗煤氣的凈化是通過甲醇 物流的再循環(huán)洗滌來完成的，裝置凈化指標(biāo)為：硫化物：凈化氣中的總硫含量低于O.lppm。CO:凈化氣中CQ的含量為2.75%左右低溫甲醇洗是一種基于物理吸收和解吸的氣體凈化方法，以工業(yè)甲醇為吸收劑。該法用一種溶劑可同時或分段脫除氣體中的 H2S、CO2等酸性組分和各種有機

17、硫化物，NH3、C2H2、C3及C3以上的氣態(tài)烴，膠質(zhì)及水汽等，能達到很高的凈化度，能把總硫脫至v 0.1mg/m3，同時能把二氧化碳脫至 10X 10-820 x 10-6（體 積）。而甲醇對氫氣和一氧化碳（合成原料氣）的溶解度相當(dāng)小，且在溶液減壓閃蒸過程中優(yōu)先解吸，可通 過分級閃蒸來回收，因而有效組分損失很少。低溫甲醇洗（RWU）處理來自多元料漿氣化工藝的粗變換氣，從中得到凈化氣，得到的產(chǎn)品：*甲醇合成氣* 富H2S氣產(chǎn)品規(guī)格1、凈化氣CO2H2S + CQS溫度2、富H2S氣H2S + CQS壓力3、放空尾氣H2SH2S + CQSCH3QH壓力2.工藝流程2.1裝置單元組成2.75.1

18、 mol%0.1 mol-ppm 30 C 25 mol% 0.20 MPa(a)2.3 kg/h25 mol-ppm190 mg/Nm30.120 MPa(a)(1) 粗煤氣的冷卻(2) H2S、CQ的吸收(3) 甲醇溶液再生系統(tǒng)，包括：閃蒸再生、氮氣氣提、熱再生、甲醇/水分離2.2工藝流程概述如下本工序采用的五塔流程，可分為兩大區(qū)，即冷區(qū)和熱區(qū)。冷區(qū)由甲醇洗滌塔 T1601、兩個中壓閃蒸罐D(zhuǎn)1601、1602,硫化氫濃縮塔T1603組成；熱區(qū)由甲醇熱再生塔 T1604、甲醇/水分離塔T1605和尾氣洗滌 塔T1607組成。另有 T1602洗氨塔、T1606氮氣氣提塔， 共7塔。(1) 首先

19、，NH在T1602洗氨塔利用鍋爐給水從變換氣中除去。含NH水被送到低溫甲醇洗裝置界區(qū)外。然后經(jīng)P1605甲醇泵噴射了甲醇的原料氣被冷產(chǎn)品氣冷卻下來，冷凝的甲醇/水混合物在一臺槽中壓閃蒸罐D(zhuǎn)1601中分離下來。原料氣被送到甲醇洗滌塔T1601。(2) 在甲醇洗滌塔T1601的下段HS和COS被冷甲醇脫除，在上段CQ被完全脫除。溶解熱一部分使甲醇液溫度升高，一部分被冷卻段消化。由于 CO在甲醇中的溶解度比HS在甲醇中的溶解度小，在 CO脫除段所需甲醇量比 H2S脫除段大的多。在 CO脫除段中部取出部分甲醇液，經(jīng)E1606換熱、E1605制冷機制冷，循環(huán)回到下一級塔板繼續(xù)吸收CO,目的是消除隨 CO

20、在甲醇中不斷溶解，溶解熱使溶液溫度上升，吸收能力會降低。在 T1601上塔下部引出部分甲醇液，此部分甲醇僅飽和了CO,其余由塔底出來的甲醇液飽和了 H2S和CO。由塔頂出來經(jīng)洗滌后的 精制氣經(jīng)復(fù)熱后送出界區(qū)。(3) 經(jīng)過E1607、E1604過冷后兩股甲醇富液都到中壓閃蒸罐(接 E1608、D1602)閃蒸以回收溶解 的氫氣。閃蒸氣經(jīng) C1601壓縮機再壓縮后被循環(huán)到低溫甲醇洗單元的原料氣中。(4) 從(3)來的兩股溶液流在 中壓閃蒸罐(接E1608、D1602)經(jīng)閃蒸后混合都膨脹到接近常壓進入硫化氫濃縮塔T1603上部。HS在該塔的上段中利用送到頂部的無硫甲醇(在 T1601上塔下部引出部分

21、甲 醇液，此部分甲醇僅飽和了CO,經(jīng)E1607、E1604、D1602后進入)從閃蒸的 CQ物流中除去。在 硫化氫濃縮塔T1603的下段，CO利用氣提氣(氮氣)從甲醇中氣提出去(第一次氮氣氣提)以提高富HS氣中的HS濃度。通過氣提作用，溶解熱得到回收，外部冷量消耗相應(yīng)減少。塔頂部的尾氣(主要為高濃度CO和NO在復(fù)熱后送水洗塔 尾氣洗滌塔T1607洗滌去除甲醇后被送出界區(qū)。(5) 為了改進(4)部分的氣提，從硫化氫濃縮塔 T1603上段來的甲醇經(jīng) P1601、E1608、E1606、D1604 被較熱的甲醇加熱后送回下段。(6) 來自(4)出硫化氫濃縮塔T1603經(jīng)P1603、S1601、E16

22、19的冷甲醇富液被再生成的甲醇加熱到常溫，然后進入T1606氮氣氣提塔 用氮氣氣提(第二次氮氣氣提)以進一步提高富H2S氣中的HS濃度。(7) 從(6)出來的低溫富甲醇經(jīng)E1610被加熱后進入 甲醇熱再生塔 T1604 ( 8),再生甲醇被冷卻后再 此進入甲醇洗滌塔T1601使用。(8) 在甲醇熱再生塔 T1604中，所有溶解的酸性氣被 甲醇熱再生塔T1604再沸器中由蒸氣加熱產(chǎn)生的甲醇蒸汽氣提出去，得到再生的 貧甲醇用泵送到甲醇洗滌塔，蒸發(fā)的甲醇在H2S濃縮塔頂部被冷卻下來。(9) 來自出D1601( 1)的甲醇/水混合物進入 甲醇/水分離塔T1605分離成甲醇(頂部)和廢水(底部)。 塔底

23、液被蒸汽加熱后作為貧甲醇液去回流。由塔頂出來的甲醇送往 甲醇熱再生塔 T1604,塔底出來的廢水經(jīng)冷卻后送出界區(qū)，這部分廢水中包含 了原料中所包含的雜質(zhì)。(10) 為保證合適的尾氣排放，來自 硫化氫濃縮塔T1603 (4)的尾氣經(jīng)原料氣冷卻器 E1601 (1)回收冷量后送尾氣洗滌塔T1607除去甲醇。用鍋爐給水作為洗滌水進行洗滌。吸收了甲醇的洗滌水由尾氣洗滌塔T1607出來送去甲醇/水分離塔T1605回收其中的甲醇。(11) 尾氣水洗經(jīng)原料氣換熱器 E1601( 2)加熱后的尾氣進入 尾氣洗滌塔T1607( 11)以脫除尾氣中的甲醇。一部分 洗水用涼的鍋爐給水。該塔塔頂經(jīng)處理的尾氣達標(biāo)排放。

24、一部分尾氣走旁路以減少鍋爐給水。從塔底出來的含甲醇水被廢水加熱后被送到甲醇/水分離塔T1605( 10)以回收甲醇。為了維持該系統(tǒng)的 PH值，防止腐蝕，噴入少量NaOH溶液。堿液在氫氧化鈉貯槽中配制，用氫氧化鈉噴射泵打入系統(tǒng)中。(12) 其它為了降低甲醇消耗，本工段還設(shè)有廢甲醇槽。將收集在集管內(nèi)的所有排放甲醇或泄漏甲醇匯入廢甲醇槽。內(nèi)設(shè)潛液泵使廢甲醇循環(huán)回工藝系統(tǒng)進行處理。定期補充的新鮮甲醇來自甲醇貯罐及相應(yīng)的甲醇補充泵。如果低溫甲醇洗工段停車，甲醇貯罐也可以用來收集來自工藝界區(qū)的排放甲醇。主控樣點樣品名稱取樣位置A2601變換氣自變換來 T1602入口A2602循環(huán)氣C1601后冷卻器 E1

25、602出口A2610凈化氣T1601頂部出口A2619貧甲醇E1610出口A2623酸性氣體E1614出口2625廢水T1605底部E1620后凈化(低溫甲醇洗)工藝流程說明H2S、COS和大部分 CQ,使1.工藝作用：在甲醇吸收塔中在-68 C低溫條件下吸收變換氣中的煤漿制備工藝流程說明質(zhì)檢中心培訓(xùn)教材氣體中的 CQ降至2.75% , HzS+COSS + ZnO = H 2O + ZnS脫硫罐是一個裝有 ZnO脫硫劑的簡單的固定床反應(yīng)器，采用托普索HTZ-4催化劑。b. 來自循環(huán)氣壓縮機 K2002的循環(huán)氣(8.0-9.0 MPa g , 47C )在第二原料氣中間換熱器E2002被預(yù)熱至

26、210-230 C。然后與來自 脫硫罐R2001溫度為212 C的原料氣混合。c. 混合后的合成氣(7.95-8.95 MPa g , 211-230 C ,)由頂部進入甲醇反應(yīng)器 R2002，在此，氫氣、一氧化碳、二氧化碳按照以下反應(yīng)式轉(zhuǎn)化為甲醇：CO+ 2HCH_? 3OH+QCO + 3H 2CH=: 3OH + H2O+Q另外還發(fā)生一些非常有限的副反應(yīng)，形成少量的反應(yīng)副產(chǎn)物，這些副產(chǎn)物的沸點有的比甲醇低，有 的比甲醇高。主要的副反應(yīng)有：2CO+4H 2=CH 3OCH 3+H 2O2CO+4H2=C2H5OH+H2O CO+3H2=CH4+H2O nCO+2nH2=(CH2)n 烴類

27、+nH2Od. 甲醇反應(yīng)器R2002出口反應(yīng)氣體的溫度約為230-260 C,分為兩部分，分別在 第一和第二原料氣中間換熱器E2001和E2001被合成新鮮氣和循環(huán)氣冷卻到130-127 C和120-117 C,此時有少部分的甲醇冷凝下來，然后兩部分氣體匯合，混合溫度123-120 C,進入 循環(huán)水冷卻器 E2005中被進一步冷卻至 40C,此時大部分甲醇冷凝下來，氣液混合物在高壓分離器B2002氣液分離后，底部出來的粗甲醇經(jīng)液位調(diào)節(jié)閥控制液位并減壓進入低壓分離器B2003。e. 原料氣中包含少量的惰性氣體，如N、Ar、CH等，為了防止這些氣體在合成循環(huán)氣中累積，必須把這些氣體的一部分從 循環(huán)

28、氣中排放出去，這些要清除的氣體從 高壓分離器B2002單獨抽出，在此惰性氣濃度最高。排出的 弛放氣進入馳放氣水洗塔 內(nèi)，水洗塔為填料塔，馳放氣在水洗塔內(nèi)與洗滌水充分接觸，吸收馳放氣中的甲醇后，送入 氫回收裝置 回收氫氣，然后滲透氣送回到甲醇合成單元回收利用，非滲透氣體（尾氣）和低壓分離器產(chǎn)生的膨脹氣混合后送往工廠燃料系統(tǒng)，作為硫回收的燃料氣。洗滌塔底的稀甲醇 送往精餾回收甲醇。f. 來自B2002排放惰性氣后的合成氣 （7.6-8.55 MPa g , 40C ）經(jīng)循環(huán)氣壓縮機 K2002加壓到8.0-9.0MPa g, 47 C，進入E2002加熱后進行循環(huán)。g. 粗甲醇進入 低壓分離器 B

29、2003進行閃蒸，以除去液體甲醇中溶解的大部分氣體，然后粗甲醇（約89t/h ）被送往中間罐區(qū)的 粗甲醇罐T2301，再用粗甲醇泵P2301送往精餾工段。h. 甲醇合成反應(yīng)是強放熱反應(yīng)，反應(yīng)熱經(jīng)甲醇合成反應(yīng)器 R2001殼側(cè)的飽和水汽移出。甲醇合成反應(yīng)器殼側(cè)副產(chǎn)2.7 3.88MpaG的飽和蒸汽，進入汽包B2004,再經(jīng)調(diào)節(jié)閥調(diào)壓后，送飽和中壓蒸汽管網(wǎng)（2.6MPa g）,汽包B2004和甲醇合成反應(yīng)器 R2002為一自然循環(huán)式鍋爐。汽包B2004所用鍋爐給水溫度 133C,壓力4.5MpaG,來自變換工段，甲醇合成反應(yīng)器 R2002內(nèi)合成觸媒的溫度通過調(diào)節(jié)汽包的壓力進行控制。為控制汽包內(nèi)爐水

30、的總?cè)芄塘考胺乐菇Y(jié)垢，除連續(xù)加入少量磷酸鹽外，還連續(xù)排放部分爐水，排出的汽包廢水進入 排污罐B2001，再經(jīng)排污冷卻器E2006冷卻至50C后排入界外。合成觸媒的升溫加熱，靠開工噴射器J2001加入過熱中壓蒸汽進行，過熱中壓蒸汽的壓力為 3.8MpaG,溫度249 C。過熱中壓蒸汽經(jīng)開工蒸汽噴射器J2001后進入合成塔，帶動爐水循環(huán)，使觸媒溫度逐漸上升。合成觸媒使用前，需用合成新鮮氣進行還原，還原方程式主要為：CuO+H=Cu+HO觸媒升溫還原的載體采用氮氣，由開工管線加入合成氣來調(diào)節(jié)入塔氣的氫氣濃度。在合成新鮮氣的管線上配備有小閥，便于根據(jù)不同的還原階段控制Hz的含量。還原過程中生成的水分，

31、含少量的觸媒粉末和其他雜質(zhì)，收集于高壓分離器 B2002中，經(jīng)計量過濾后，排至污水處理系統(tǒng)。主控樣點樣品名稱取樣位置S2702合成塔出口氣R2002 （合成塔）出口S2703合成氣R2002入口前管線S2706粗甲醇B2003（低壓分離器）出口甲醇合成工藝流程說明1. 工藝任務(wù)：將合成氣的有效成分 H、CO CO，在8.9MPa壓力、220260 C條件、銅催化劑的催化作用下合成為甲醇。甲醇的單程轉(zhuǎn)化率比較低，出合成塔的氣體在分離甲醇后經(jīng)加壓再進入合成塔。2. 生產(chǎn)流程：從低溫甲醇洗送來的新鮮原料氣（5.5Mpa、40 C、68060Nm3/h）先進入脫硫劑罐（V2701）,經(jīng)常溫氧化鋅進一步

32、脫硫后，與來自循環(huán)氣壓縮機出口的循環(huán)氣混合后，進入 中間換熱器（E2701）殼程與來自二級廢鍋（E2704）的高溫出塔氣體換熱，換熱后的氣體從頂部進入甲醇 合成反應(yīng)器（R2701）。在甲醇合成反應(yīng)器中發(fā)生如下反應(yīng)：C6 2H2 CHIOH+ QCO+CHOH+ HO+ Q生成甲醇和水，放出大量的熱，同時還會有少量的有機雜質(zhì)生成，反應(yīng)后的氣體從R2701底部排出。出R2701的氣體經(jīng)一級廢熱鍋爐（E2703）換熱后溫度達到 200C，再經(jīng)過廢熱鍋爐（E2704）換熱， 溫度降為160C后進入中間換熱器 （E2701）管程，與換熱器殼程的入塔氣體換熱后溫度降到40C,此時已有少部分的甲醇冷凝下來，

33、這股汽液混合物進入甲醇分離器（V2702）進行氣液分離。分離出的液體粗甲醇經(jīng)減壓后進入甲醇膨脹槽（V2703）進行閃蒸，這樣就可以除去溶解在甲醇中的大部分氣體。閃蒸后的液體甲醇送往粗甲醇貯槽（V2812A/B）。從V2702上部出來的氣體，大部分返回循環(huán)氣壓縮機（C2701）,經(jīng)加壓后循環(huán)使用。另有一小部分氣體要先通過馳放氣洗滌塔（T2701）,在T2701中用脫鹽水吸收其中的甲醇，吸收液送入精餾工段，不溶氣 體最后經(jīng)C2702 （馳放氣壓縮機）加壓后送往老廠界區(qū)。來自V2703的甲醇膨脹氣送往火炬燃燒。廢熱鍋爐E2703、E2704所需的鍋爐給水由鍋爐給水管網(wǎng)提供。兩級廢熱鍋爐分別副產(chǎn)壓力等

34、級為1.1Mpa和0.4Mpa的蒸汽。為了控制廢熱鍋爐內(nèi)的總?cè)芄塘考胺乐菇Y(jié)垢，系統(tǒng)配有加藥裝置（Y2701）及排污系統(tǒng)。另外本工段配有開工加熱器（E2705）,用于開工時合成氣升溫及催化劑的升溫還原（催化劑的升溫還原詳見第三節(jié)）。還原過程中生成的水分，含少量的觸媒粉末和其它雜質(zhì)，收集于甲醇分離器（V2702）中，經(jīng)計量過濾后，排至污水處理系統(tǒng)。主控樣點樣品名稱S2702合成塔出口氣S2703循環(huán)氣S2706粗甲醇703取樣位置R2701出口（合成塔）E2701入口（中間換熱器）出口氣 出口（甲醇膨脹槽）甲醇精餾工藝流程說明1. 精餾概述合成工段生產(chǎn)的粗甲醇中含有水分、二甲醚、烷烴、高級醇以及溶

35、解氣等雜質(zhì)，需要經(jīng)過精制才能作第20頁共19頁煤漿制備工藝流程說明質(zhì)檢中心培訓(xùn)教材為精甲醇產(chǎn)品出售。本工段的任務(wù)就是將粗甲醇通過精餾提純?yōu)榉厦绹鳤A級及GB338-2004標(biāo)準的精甲醇產(chǎn)品。精甲醇精餾工藝流程是根據(jù)對產(chǎn)品不同的質(zhì)量要求而定的，一般可分為單塔，雙塔以及三塔流程。如產(chǎn)品為燃料級甲醇可用單塔，如果要得到質(zhì)量較高的甲醇產(chǎn)品，可采用雙塔流程或三塔(預(yù)塔、常壓塔、加壓塔)流程。其中三塔流程能耗是兩塔流程的6070%投資比雙流程高15%左右，產(chǎn)品純度更高；大型甲醇裝置近年來多采用三塔流程。本裝置采用節(jié)能型的三塔雙效精餾工藝。2. 工藝原理及工藝流程2.1原理：精餾是指由揮發(fā)度不同的組分組成

36、的混合液，在精餾塔內(nèi)同時而且多次進行部分汽化和部分冷凝，使其分離成幾乎純態(tài)組分的過程。精餾的基本原理是利用混合物各組分揮發(fā)度不同，從精餾塔底加熱物料，產(chǎn)生上升蒸汽與塔頂冷凝下來的回流液在塔板或填料上進行充分的逆流接觸，發(fā)生傳質(zhì)傳熱的過程，易揮發(fā)組分汽化進入氣相，難揮發(fā)組分冷凝進入液相，如此反復(fù)多次使混合物各組分得到分離。粗甲醇的精制在三個精餾塔內(nèi)進行，有 機雜質(zhì)分別濃縮在氣相和液相廢料中。2.2流程描述：a.甲醇合成系統(tǒng)的粗甲醇產(chǎn)物經(jīng)過粗甲醇貯槽 T2301進入精餾界區(qū)，該貯槽有一個排放氣洗滌塔F2301，洗滌水(2537kg/h , 0.35 MPa(g) , 40C)來自 加壓甲醇塔 F2

37、103，從T2301排出的氣體通過 排放 氣洗滌塔F2301,氣體被水洗滌，氣體中 99%的甲醇被回收。少量的甲醇氣體隨排放氣( 431Nm3/h)排放 出去。粗甲醇泵 P2301A/B將粗甲醇原料(98968kg/h , 0.3 MPa(g) , 42.3 C)送至預(yù)精餾塔F2101的第6塊塔板。預(yù)塔F2101的作用是除出粗甲醇中殘余溶解氣體以及二甲醚、甲酸甲酯等為代表的輕于甲醇的低沸g(shù)ill- -*- - - -*-I- I - I 、- - -II. .11- - ibib- - - 一 r. - - - -*1 - - -g 11- - - - - - -*- - I-1- - - -

38、*.-、1 - 1 - - - - -W - - - -*點物質(zhì)。塔頂蒸汽(0.07MPa(g) , 77.6 C)先進入 預(yù)塔塔頂冷凝器 E2102(空冷器)冷卻至60C，將塔內(nèi)上 升氣中的甲醇大部分冷凝下來，產(chǎn)生的氣體/液體混合物在 預(yù)塔塔頂回流罐 B2101被分離。氣體部分即部分未冷凝的甲醇蒸汽、不凝氣及輕組分進入塔頂 不凝氣冷凝器 E2109被冷卻至60C,其中絕大部分的甲醇冷凝回收，不凝氣則通過 壓力調(diào)節(jié)閥PV2102控制，排至火炬總管焚燒處理或作為燃料使用。在預(yù)塔回流槽 中，還加入少量的精餾廢水(5000kg/h , 40 C)對甲醇的共沸物進行萃取。來自預(yù)塔塔頂回流罐 B2101

39、的液體(107645kg/h 60.2 C)的絕大部分經(jīng) 預(yù)塔回流泵P2104A/B加壓后回流至F2101的頂部，為防止輕組分在系統(tǒng)中累積，其中一小股液流(124kg/h )被采出送至 甲醇油罐T2302。預(yù)塔F2101所需的熱量由 預(yù)塔再沸器E2101的低壓蒸汽(0.7 MPa(g)，飽和蒸汽)來提供，預(yù)塔F2101塔底的富甲醇液(109442kg/h , 0.10MPa(g) , 84.5 C)中主要包含甲醇、水和少量的乙醇以及其他的高級 醇，經(jīng)預(yù)塔甲醇泵P2101A/B送往低壓甲醇塔F2102。預(yù)塔F2101塔頂/塔底操作壓力0.07/0.10MPag，塔頂/塔底操作溫度為 77.6/8

40、4.5 C。第15頁共19頁為了防止粗甲醇中酸性物質(zhì)對設(shè)備的腐蝕及促進胺類和羰基物的分解，在預(yù)塔進料泵進口管線，通過加堿裝置(X2003)加入適量的濃度為 2-5% NaOH溶液，堿液在配堿槽(SS, 臺，1m3)中配制，由堿液 泵(柱塞泵，1開1備)加入。保持 預(yù)塔底甲醇的PH值在7-9。在低壓甲醇塔F2102,塔頂?shù)募状颊羝?jīng) 低壓塔塔頂冷凝器 E2104(空冷器)冷卻至63.6 C后進入低壓 塔回流槽B2102。頂部的產(chǎn)品原則上是甲醇，然而比甲醇更易揮發(fā)的微量的副產(chǎn)物也在塔頂被濃縮，為了 控制酮等微量副產(chǎn)物 在低壓甲醇塔F2102的濃縮累積，將回流液(182889kg/h , 64 C)

41、中的少量(123kg/h , 64C)再送回到 預(yù)塔塔頂回流罐 B2101。而甲醇產(chǎn)品(55827kg/h , 67.8 C)在比塔頂塔板低幾塊塔板的 地方以液態(tài)采出，在此位置揮發(fā)物雜質(zhì)的濃度更低。低壓甲醇塔F2102塔底的產(chǎn)品(53492kg/h , 80.1 C)是甲醇和水的混合物，但也包含少量的比甲醇更難揮發(fā)的副產(chǎn)重組分，塔底產(chǎn)品用中壓甲醇塔原料泵(P2105A/B)送往中壓(常壓)甲醇塔 F2103。常壓塔F2103側(cè)線采出的產(chǎn)品甲醇，經(jīng) 常壓塔產(chǎn)品冷卻器E2107冷卻至40C。低壓塔F2102塔頂/塔底操作壓力0.01/0.06MPag，塔頂/塔底操作溫度為 66.1/80.1 C。中壓甲醇塔F2103塔頂甲醇蒸汽進入 冷凝器/再沸器(E2105),作為低壓塔(F2102)