(甲醇車間資料)合成

1、一、壓縮機方塊流程圖 一級冷卻器一段氣缸焦?fàn)t氣來自氣柜一級分離器二段氣缸二級冷卻器三級冷卻器三段氣缸二級分離器 四級冷卻器四段氣缸 三級分離器精脫硫系統(tǒng)四級分離器二、流程簡述及原理1氣體流程來自氣柜0.002MPa（表）的焦?fàn)t氣，經(jīng)一級入口緩沖罐后，進入一級氣缸，進氣溫度40，經(jīng)一級壓縮后壓力升至0.18MPa(表)，溫度158，氣體進入一級出口緩沖罐，再進入一級空冷器進行冷卻，冷卻后出口氣體溫度40再進入一級出口油水分離器進行分離，分離后的氣體經(jīng)二進緩沖器進入二級氣缸壓縮，壓縮后氣體壓力升至0.52MPa(表)，出口溫度131，經(jīng)二級出口緩沖罐進入二級空冷器冷卻，冷卻后出口氣體溫度40再進入

2、二級出口油水分離器分離油水，分離后的氣體經(jīng)三段入口緩沖器后,進入三段氣缸,進氣溫度40,壓縮后氣體壓力升至1.30MPa(表),出口溫度120,經(jīng)三級出口緩沖罐進入三級空冷器,冷卻后出口氣體溫度40，經(jīng)四級進口緩沖罐后進入四段氣缸壓縮,壓力升至2.5MPa(表),氣體溫度115進入四級出口緩沖罐后,再進入四級空冷器冷卻, 冷卻后出口氣體溫度40再進入四級出口油水分離器分離油水，分離后的氣體經(jīng)四級出口截止閥送入精脫硫系統(tǒng)。2冷卻水流程來自循環(huán)水系統(tǒng)的冷卻水溫度30，壓力0.20.4MPa（表），分成四個支路，分別進入一、二、三、四級氣缸夾套,一、二、三、四段氣缸，一、二、三、四段活塞孔，一、二、

3、三、四級填料及油冷器，所有回水支管路上均安裝有視水器、溫度計。各支路回水均流入回水總管，回水總管上裝有回水總閥，回水再流回工藝循環(huán)水系統(tǒng)。3循環(huán)油流程循環(huán)油泵是單獨電動驅(qū)動，由油冷卻器，過濾器以及油溫、壓差計等組成。采用稀油強制潤滑方式。機身油池中的潤滑油經(jīng)油泵吸入并壓出，送至油冷器，經(jīng)過濾后輸送至各運動部件潤滑后流回機身油池循環(huán)使用。潤滑油潤滑路線分為兩路：滑履十字頭油過濾器油冷卻器油泵機身油池流回機身油池連桿大頭瓦連桿小頭襯套十字頭銷機身主軸承油過濾器油冷卻器油泵機身油池流回機身油池 第三章 合成工段工藝操作規(guī)程一、工藝流程新鮮氣新鮮氣過濾器合成氣壓縮機 氣氣換熱器B 氣氣換熱器A 合成塔

4、A氣氣換熱器A氣氣換熱器B空冷器甲醇分離器 洗醇塔 合成塔B馳放氣去轉(zhuǎn)化焦?fàn)t 閃蒸槽 萃取水去精餾 粗醇去精餾 二、工藝原理1合成工藝原理：經(jīng)過合成氣壓縮機加壓后的新鮮氣和本工序循環(huán)氣，在合成氣壓縮機的作用下，循環(huán)通過合成塔，一氧化碳、二氧化碳和氫氣（在一定的壓力、溫度下，通過催化劑的催化作用），在合成塔內(nèi)生成甲醇并放出一定的熱量。放出熱量的多少與反應(yīng)溫度有關(guān)，一般隨溫度的升高而增大。主要反應(yīng)方程：CO+2H2 CH3OH+Q CO2+3H2 CH3OH+H2O+Q 這是放熱的，體積縮小的反應(yīng)，所以降低溫度，提高壓力有利于正反應(yīng)的進行。在合成甲醇的過程中，由于觸媒原因及二氧化碳和其它氣體的存在

5、，還有一些副反應(yīng)的發(fā)生，生成二甲醚、高級烷、醇、酸等雜質(zhì)。如：2CO3OH CH3OCH3+H2O+Q CO+3H2 CH4+H2O+Q2合成氣壓縮機工藝原理 離心式壓縮機的工作原理：離心式壓縮機的工作原理與輸送液體的離心泵類似，氣體從中心流入葉輪，在高速旋轉(zhuǎn)的葉輪的作用下，隨葉輪作高速旋轉(zhuǎn)并沿半徑方向甩出來。葉輪在驅(qū)動機械作用下對氣體作了功。因此，氣體在葉輪內(nèi)的流動過程中，一方面由于受旋轉(zhuǎn)離心力的作用增加了氣體本身的壓力，另一方面又得到了很大的速度能（動能）。氣體離開葉輪后，這部分速度能在通過葉輪后的擴壓器、回流器彎道的過程中轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ埽M一步使氣體的壓力得到提高。三、工藝流程簡述1合成工

6、藝流程：合成來自合成氣壓縮的壓力6.0MPa左右，總硫含量小于0.1PPm，（H2-CO2）/（CO+CO2）=2.052.15合成氣，溫度約為60，經(jīng)氣氣換熱器的殼程被來自合成塔反應(yīng)后的出塔熱氣體加熱到225后，進入合成塔頂部（合成塔B加熱至200-220后，進入合成塔底部兩側(cè)入氣口，沿塔內(nèi)壁與外壁之間環(huán)隙上升，均勻經(jīng)過內(nèi)壁導(dǎo)氣孔進入觸媒層進行甲醇合成，反應(yīng)后的合成氣進入塔中間集氣管下行自塔出口出來）。甲醇合成塔為立式絕熱管殼型反應(yīng)器。管內(nèi)裝有低壓甲醇合成催化劑，當(dāng)合成氣進入催化劑床層后，在6.0MPa壓力下、220260溫度下，CO、CO2與H2反應(yīng)生成甲醇和水，同時還有微量的其它有機雜質(zhì)

7、生成。 CO+2H2 CH3OH+Q CO2+3H2 CH3OH+H2O+Q及副反應(yīng) 2CO3OH CH3OCH3+H2O+Q CO+3H2 CH4+H2O+Q 4CO+8H2 C4H9OH+3H2O 8CO+17H2 C8H18+8H2O 等合成甲醇的兩個反應(yīng)都是強放熱反應(yīng)，釋放出的熱量大部分由合成塔殼側(cè)的沸騰水帶走，利用反應(yīng)熱副產(chǎn)中壓飽和蒸汽。通過控制汽包壓力來控制催化劑層溫度及合成塔出口溫度。合成塔出塔氣進氣氣換熱器與合成塔入塔氣換熱，把入口氣加熱到活性溫度以上，同時合成塔出口氣溫度降至100以下，經(jīng)蒸發(fā)式空氣冷器冷卻到40以下后，進入甲醇分離器進行氣液分離，出甲醇分離器氣體（約5.5M

8、Pa）大部分作為循環(huán)氣去合成氣壓縮機增壓并補充新鮮氣，為了防止合成系統(tǒng)中惰性氣體的積累，要連續(xù)從系統(tǒng)中排放少量的循環(huán)氣體作為馳放氣，由調(diào)節(jié)閥控制的馳放氣，進入洗醇塔中部，與塔頂噴淋下來的水逆流接觸，氣體中的甲醇溶解在水中，形成稀醇水從塔底排出。從洗醇塔頂出來的氣體，壓力約5.4MPa，經(jīng)調(diào)節(jié)閥（PV40015）減壓至0.17-0.19Mpa經(jīng)調(diào)節(jié)后大部分送往合成氨，少部分與閃蒸槽出來的貯罐氣（PV40017）混合后，一部分送往轉(zhuǎn)化裝置作燃料氣，其余進燃料氣系統(tǒng)。整個合成系統(tǒng)的壓力由出洗醇塔馳放氣流量調(diào)節(jié)閥（PV40015）合成氨加減量來控制。甲醇分離器底部出來的粗甲醇經(jīng)液位調(diào)節(jié)閥（LV4000

9、4）減壓至0.35MPa-0.45 MPa后送入閃蒸槽，粗甲醇中的溶解氣絕大部分被釋放出來，由調(diào)節(jié)閥（PV40017）控制閃蒸槽在0.35MPa-0.45 MPa，該氣體經(jīng)甲醇回收塔洗滌后與馳放氣混合后用作燃料氣送往管網(wǎng)使用。粗甲醇與洗醇塔底出來的稀醇水混合后送往精餾工序進行粗甲醇精加工。甲醇合成塔殼側(cè)出來的氣液混合物經(jīng)六根氣液上升管進入汽包進行氣液分離，分離下的水由兩根降液管返回合成塔，形成一自然循環(huán)鍋爐，副產(chǎn)2.13.9MPa中壓蒸汽，經(jīng)（PV40021、PV40022）減壓后送入低壓蒸汽管網(wǎng)。汽包用的鍋爐水來自轉(zhuǎn)化工段鍋爐給水預(yù)熱器預(yù)熱水，溫度為200，壓力為4.1MPa，汽包液位由調(diào)節(jié)

10、閥（FV40008）控制在1/3-2/3處，為了保證鍋爐水質(zhì)量，在汽包下中部設(shè)有連續(xù)排污，在汽包下部和合成塔殼程下部均設(shè)有間斷排污和快速排污。連續(xù)排污去除氧站，間斷排污排入排污膨脹器，同時向汽包內(nèi)加入少量磷酸鹽溶液（溶液濃度15）以改善鍋爐水的水質(zhì)（爐水控制標(biāo)準(zhǔn)PH：10-12 9-11）。催化劑經(jīng)還原后才有活性，因此合成催化劑在使用前，需要純H2（或轉(zhuǎn)化氣）進行還原，還原方程式為：CuO+H2=Cu+H2O還原壓力為0.5-0.8MPa，最高還原溫度為230，還原氣為純H2（或轉(zhuǎn)化氣），稀釋氣體為N2，要嚴(yán)格按照催化劑的升溫還原程序進行操作。合成塔內(nèi)催化劑的升溫加熱，用開工噴射器來完成，加入

11、壓力為2.5MPa溫度為350的中壓過熱蒸汽，通過開工蒸汽噴射器帶動爐水循環(huán)，按照一定的升溫速率，使催化劑層溫度均勻逐漸上升。（合成塔B內(nèi)催化劑的升溫加熱，用來自鍋爐房的中壓蒸汽對汽包水進行加熱，加入壓力為2.0-2.5MPa溫度為220-350的中壓過熱蒸汽，用熱水循環(huán)泵進行強制循環(huán)把加熱后熱水自管程帶入合成塔間接加熱催化劑來完成）。在合成氣入工段管線上還有三根管線，一根N2管線，來自N2總管，供開車前置換系統(tǒng)和催化劑升溫還原補N2用；一根還原用H2管線（N2管線上留有接口，現(xiàn)場臨時連接），供催化劑升溫還原時提供H2；一根儀表空氣管線，來自儀表空氣總管，供催化劑鈍化時提供O2。為防止合成塔燒

12、干造成催化劑超溫，汽包設(shè)有低液位聯(lián)鎖，當(dāng)液位達到10%時，切斷原料氣。為防止甲醇分離器液位過高而嚴(yán)重帶液，損壞合成氣壓縮機，情況嚴(yán)重時帶入合成塔，影響催化劑使用壽命，所以甲醇分離器設(shè)有高液位聯(lián)鎖，當(dāng)液位高于90%時自動切斷原料氣。2合成氣壓縮機工藝流程2.1氣體流程從轉(zhuǎn)化工段來的新鮮氣（溫度40，壓力2.0MPa（A），進入合成氣壓縮機（J6001）一段，壓縮至約3.5MPa（A），氣體溫度升至100左右，經(jīng)中間氣體冷卻器（C63001）冷卻至40，再經(jīng)氣液分離器（F63004）分離掉冷凝水后，進入循環(huán)段與來自甲醇合成的循環(huán)氣（溫度40，壓力5.5MPa）混合，壓縮至6.0MPa（A），壓縮機

13、出口合成氣送至甲醇合成，根據(jù)實際情況，調(diào)節(jié)新鮮氣回路和循環(huán)氣回路，以防止壓縮機的喘振。第三章 精餾崗位工藝操作規(guī)程一、工藝流程圖來自合成或中間罐區(qū)的粗醇 粗醇預(yù)熱器A、B 預(yù)塔 加壓塔預(yù)熱器 加壓塔 常壓塔 精醇中間計量槽 二、工藝原理甲醇精餾是根據(jù)在相同溫度下，同一液體混合物中不同組分的揮發(fā)度不同，經(jīng)多次部分氣化和多次部分冷凝最后得到較純的組分，實現(xiàn)混合物分離的操作過程。（如右圖）輕組分Y和重組分X混合液Xf進入第一分離器，若將第一級溶液部分氣化得到氣相產(chǎn)品冷凝液，然后再將冷凝液在第二級分離器中部分氣化，再經(jīng)第二級冷凝器冷凝得溶液中的組分Y2必大于Y1，這種部分氣化部分冷凝的次數(shù)（即級數(shù)）越

14、多，所得輕組分Y濃度越高，最后幾乎可得到純態(tài)的易揮發(fā)組分。同理，若將從各分離器所得溶液產(chǎn)品進行多次部分氣化和分離，那么這種級數(shù)愈多，得到的溶液組分X濃度愈高，最后可得到幾乎純態(tài)的難揮發(fā)組分。就是根據(jù)這種原理，每一層塔板相當(dāng)于一級分離器，經(jīng)多次的部分氣化和冷凝，會在預(yù)精餾塔中，將粗甲醇中的輕組分從塔頂中除去，在加壓塔和常壓塔中，在塔頂?shù)玫捷^高純度的精甲醇，常壓塔排出精餾殘液。給料就是把混合液由塔的適當(dāng)位置加入塔內(nèi)，塔頂設(shè)有冷凝器，將塔頂甲醇蒸汽冷凝為液體，一部分作為回流液，一部分作為產(chǎn)品采出。在塔底部裝有再沸器提供熱量，這樣蒸汽沿塔上升，與下降的液體逆流接觸并進行傳質(zhì)傳熱，在每一層塔板上進行部分

15、氣化和部分冷凝。在塔的給料板位置以上所有塔板，稱為精餾段，上升蒸汽中所含重組分向液相轉(zhuǎn)移，而回流液的輕組分向氣相傳遞。如此物質(zhì)交換的結(jié)果會使上升蒸汽中輕組分的濃度逐漸升高，到達塔頂?shù)恼羝麑⒊蔀楦呒兌鹊妮p組分。在塔的給料板位置以下各塔板稱為提餾段，它是從下降的液體中提取重組分，即將重組分提濃。精餾的操作就是控制塔的物料平衡（F=D+W，F(xiàn)XF=DXD+WXW）（F進料量，塔頂采出量，塔底采出量，XF進料濃度，XD塔頂采出濃度，XW塔底采出濃度），熱量平衡（Q入=Q出+Q）和氣液平衡Y1=K1X1。根據(jù)塔的給料量，給塔釜一定的供熱量，建立熱量平衡，隨之達到一定的氣液平衡，然后用物料平衡為正常的調(diào)節(jié)

16、手段，控制熱量平衡和氣液平衡的穩(wěn)定。三、工藝流程簡述從甲醇合成工段來的粗甲醇，溫度40，壓力0.5MPa，或由粗甲醇貯槽（F17704）來的經(jīng)粗甲醇泵（J17704A/B）加壓后的粗甲醇，經(jīng)粗甲醇預(yù)熱器A由預(yù)塔和加壓塔的蒸汽冷凝液預(yù)熱至52，然后經(jīng)粗甲醇預(yù)熱器B(C40503)由加壓塔回流槽（F40505）來的精甲醇預(yù)熱至65左右，進入預(yù)精餾塔（E40501），在預(yù)塔第二層填料上部進料。為了防止粗甲醇中微量酸性物質(zhì)腐蝕塔內(nèi)件及促進胺類和羰基物的分解，經(jīng)堿液泵（J40506A/B）將向預(yù)塔內(nèi)加入少量的510%的NaOH溶液，使pH值=7.59 。從預(yù)塔塔頂出來的氣體溫度75，壓力0.05MPa，

17、經(jīng)預(yù)塔冷凝器(C40502)和預(yù)塔冷凝器（五合一C40505）分級冷凝后，溫度降到40，冷凝下來的甲醇溶液收集在預(yù)塔回流槽(F40503)內(nèi)，經(jīng)預(yù)塔回流泵(J40502A/B)加壓后，向預(yù)塔打回流。預(yù)精餾塔塔底由0.5MPa低壓蒸汽經(jīng)熱虹吸式再沸器（C40501）提供熱量。預(yù)塔操作條件：塔頂0.05MPa，溫度75，塔釜壓力0.08MPa，溫度85 。從預(yù)塔塔底出來的脫除輕組分后的預(yù)后甲醇，溫度為85，用預(yù)后甲醇泵(J40501A/B)加壓后，經(jīng)加壓塔預(yù)熱器(C40508)后送入加壓精餾塔(E40502)。從加壓塔塔頂出來的蒸汽進入常壓塔再沸器(C40507A/B)，作為常壓精餾塔（E4050

18、3）的塔底熱源，甲醇蒸汽本身被冷凝成了液體后，進入加壓塔回流槽，然后一部分由加壓塔回流泵(J40503A/B)加壓后回流至加壓塔頂；另一部分先經(jīng)粗甲醇預(yù)熱器冷卻，再經(jīng)精甲醇冷卻器冷卻到大約40，作為成品甲醇送往精甲醇中間槽。加壓塔的壓力調(diào)節(jié)，是通過安裝在加壓塔回流槽上的調(diào)節(jié)閥來實現(xiàn)的。（當(dāng)加壓塔壓力升高時，打開此調(diào)節(jié)閥，釋放一定量的介質(zhì)進入常壓塔頂冷凝器，加壓塔回流槽壓力降了下來，加壓塔壓力也隨之下降，當(dāng)壓力下降到指標(biāo)之內(nèi)時，關(guān)閉此調(diào)節(jié)閥，防止壓力進一步降低。）加壓精餾塔用0.5MPa低壓蒸汽經(jīng)熱虹吸式再沸器(C40504A)向塔底提供熱量。來自轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)化氣經(jīng)再沸器(C40504B)向塔內(nèi)提供熱源。換熱后的氣體及液體經(jīng)轉(zhuǎn)化氣分離器（F40510）后返回至轉(zhuǎn)化崗位。加壓塔操作條件：塔頂0.5 MPa，溫度120，塔釜壓力0.55MPa，溫度130 ?？刂萍訅核囊好媸惯^剩的料液在130下經(jīng)塔底液位調(diào)節(jié)閥減壓后向常壓塔（E40503）進料。常壓塔頂排出的甲醇蒸汽65，經(jīng)常壓塔頂空冷器冷卻至60后，汽液混合物進入常壓塔回流槽（F40506），甲醇液體經(jīng)常壓塔回流泵（J40504A/B）加壓后，一部分作為回流送入常壓塔塔頂，其余部分作為精甲醇產(chǎn)品送入精甲醇中間槽(F17703A/B)。精甲醇中間槽的甲醇產(chǎn)品經(jīng)分析合格后，通過精甲醇泵（