焦?fàn)t氣制甲醇工藝

大家好20萬噸甲醇項(xiàng)目甲醇工藝流程介紹甲醇的性質(zhì)和用途

甲醇是一種透明、無色、易燃、有毒的液體，略帶酒精味。熔點(diǎn)－97.8度，沸點(diǎn)64.8，相對(duì)密度0.7915(20度/4度)，爆炸極限下限6%，上限36.5%，能與水、乙醇、乙醚、苯、丙酮和大多數(shù)有機(jī)溶劑相混溶。

它是重要有機(jī)化工原料和優(yōu)質(zhì)燃料。主要用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多種有機(jī)產(chǎn)品，也是農(nóng)藥、醫(yī)藥的重要原料之一。甲醇亦可代替汽油作燃料使用。甲醇衍生物占69%、燃料占7%、溶劑占5%、醫(yī)藥占6.5%、農(nóng)藥醫(yī)藥占8.5%、其它占4%.

甲醇是假酒的主要成分，過多食用會(huì)導(dǎo)致失明，甚至死亡！

內(nèi)服10毫升就有失明的危險(xiǎn)，30毫升就有生命危險(xiǎn)，空氣中最高允許濃度為0.05毫克/升。原料：間接原料，直接原料。間接原料：焦?fàn)t煤氣，氧氣，水蒸氣等。直接原料：一氧化碳，二氧化碳，氫氣

CO+2H2CH3OHCO2+H2CH3OH+H2O焦?fàn)t煤氣的成分：

H2COCO2CH4N2H2S有機(jī)硫等

5872.7254.00.5g/m3

有效成分：H2COCO2

空分預(yù)處理轉(zhuǎn)化壓縮合成精餾罐區(qū)脫硫焦化焦?fàn)t氣氧氣轉(zhuǎn)化氣新鮮氣粗甲醇精甲醇甲醇工藝流程簡(jiǎn)圖壓縮循環(huán)氣空分工藝簡(jiǎn)圖

過濾器空壓機(jī)空冷塔分子篩換熱器分餾下塔分餾上塔氧氣壓縮機(jī)氮壓機(jī)

轉(zhuǎn)化工段水冷塔空壓機(jī)組空冷塔純化器透平膨脹機(jī)組主換熱器下塔過濾器過冷器主換熱器上塔污氮放空空氣產(chǎn)品氮?dú)馊ニ渌穹?/p>

脫硫工段脫硫的主要任務(wù)是脫除焦?fàn)t氣中硫（主要包括無機(jī)硫和有機(jī)硫），使其能夠作為轉(zhuǎn)化的原料氣，脫硫工段由濕法脫硫和干法脫硫兩部分組成。

干法脫硫是先進(jìn)行鐵鉬加氫轉(zhuǎn)化，將有機(jī)硫轉(zhuǎn)化為無機(jī)硫，再先后利用氧化鐵脫硫劑和氧化鋅脫硫，使焦?fàn)t氣中總硫含量小于0.1ppm，達(dá)到轉(zhuǎn)化和甲醇合成的要求。干法脫硫的設(shè)備很少，主要有鐵鉬轉(zhuǎn)化器、氧化鐵脫硫槽和氧化鋅脫硫槽。

濕法脫硫工藝簡(jiǎn)圖脫硫塔富液槽噴射再生器貧液槽硫泡沫槽精脫硫工藝簡(jiǎn)圖過濾預(yù)脫硫鐵鉬加氫脫硫2次加氫脫硫氧化鋅轉(zhuǎn)化工藝簡(jiǎn)圖預(yù)熱爐水冷器采暖水預(yù)熱器脫鹽水預(yù)熱器轉(zhuǎn)化爐預(yù)熱鍋爐焦?fàn)t氣預(yù)熱器焦?fàn)t氣初預(yù)熱器鍋爐給水預(yù)熱器經(jīng)氣液分離、脫硫、過濾合成工藝簡(jiǎn)圖氣氣換熱器氣氣換熱器合成塔水冷器甲醇分離器轉(zhuǎn)化工段本工段的任務(wù)是將原料氣中的甲烷轉(zhuǎn)化成合成甲醇所用的有效氣體CO和H2。本裝置采用加壓催化部分氧化法。焦?fàn)t氣催化部分氧化法，是將焦?fàn)t氣中的氧烴類（甲烷、乙烷等）進(jìn)行部分氧化和蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)，在轉(zhuǎn)化爐中首先發(fā)生H2、CH4與O2的部分氧化燃燒反應(yīng)，然后氣體進(jìn)入催化劑層進(jìn)行甲烷、乙烷等與蒸汽的轉(zhuǎn)化反應(yīng)。所以這個(gè)方法也稱為自熱轉(zhuǎn)化法。生產(chǎn)原理可以簡(jiǎn)單解釋為甲烷、蒸汽、氧混合物的復(fù)雜的相互作用：

第一階段為部分氧化反應(yīng)，主要是氫氣與氧接觸發(fā)生燃燒氧化反應(yīng)生成H2O。第二階段為水蒸汽和二氧化碳氧化性氣體在催化劑的作用下，CH4進(jìn)行蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)

。

轉(zhuǎn)化反應(yīng)在有鎳催化劑作用下，反應(yīng)速度加快，反應(yīng)溫度降低，反應(yīng)平衡溫距減小到1～5℃，在960℃殘余CH4<0.4%。

工藝流程簡(jiǎn)述自脫硫工段來的焦?fàn)t氣（350℃、2.4MPa(A)），進(jìn)入轉(zhuǎn)化工段飽和塔內(nèi),與塔頂下來的循環(huán)熱水接觸，使焦?fàn)t氣被水蒸汽飽和，使出塔氣H2O/干氣比達(dá)到0.591:1。飽和塔內(nèi)循環(huán)的熱水為本工段回收的工藝?yán)淠?。出飽和塔的混合氣?jīng)蒸汽混合器。再進(jìn)入加熱爐的一段預(yù)熱器,溫升至500℃，進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐頂部噴嘴。空分送來的壓力3.0MPa(A)的純氧氣及6.4MPa(G)次高壓過熱蒸汽（480℃）按比例進(jìn)入混合罐中，由混合罐出來的H2O/O2比為1：1比例混合，富氧氣進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐頂部噴嘴外層夾套，焦?fàn)t氣蒸汽混合氣與富氧氣經(jīng)噴嘴噴出，H2和O2立即發(fā)生氧化反應(yīng)，在爐膛頂部燃燒，火焰中心溫度達(dá)1050～1150℃，高溫氣體隨即向下進(jìn)入轉(zhuǎn)化催化劑床，發(fā)生轉(zhuǎn)化反應(yīng)：CH4+H2O=CO+3H2–Q此反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。轉(zhuǎn)化爐出口溫度約為950℃，壓力2.26MPa(A),再依次進(jìn)入高壓廢鍋、低壓廢鍋和鍋爐給水加熱器，轉(zhuǎn)化氣溫度降為190℃，進(jìn)入分離器Ⅰ分離出工藝?yán)淠?，再?jīng)脫鹽水加熱器、水冷器，轉(zhuǎn)化氣溫度降至40℃進(jìn)入分離器Ⅱ、Ⅲ分離除去冷凝水后，送合成氣壓縮機(jī)升壓去甲醇合成。甲醇合成本裝置采用國際上先進(jìn)的低壓甲醇合成技術(shù)，合成塔采用絕熱等溫甲醇合成反應(yīng)器。甲醇合成塔為列管式等溫反應(yīng)器，管內(nèi)裝有銅基甲醇合成催化劑，管外為沸騰鍋爐水。產(chǎn)出粗甲醇主要組成為CH3OH:84.8%H2O:14.4%

工藝流程簡(jiǎn)述來自甲醇合成氣壓縮機(jī)的合成氣（5.3MPa(A)），經(jīng)過入塔氣預(yù)熱器加熱到220℃，進(jìn)入甲醇合成塔內(nèi)，甲醇合成氣在催化劑作用下發(fā)生如下反應(yīng)：

CO+2H2=CH3OH+Q

CO2+3H2=CH3OH+H2O+Q反應(yīng)放出大量的熱，通過列管管壁傳給鍋爐水，產(chǎn)生大量中壓蒸汽（2.5MPa飽和蒸汽），減壓后送至蒸汽管網(wǎng)。副產(chǎn)蒸汽確保了甲醇合成塔內(nèi)反應(yīng)趨于恒定，且反應(yīng)溫度也可通過副產(chǎn)蒸汽的壓力來調(diào)節(jié)。甲醇合成塔出來的合成氣，經(jīng)入塔氣預(yù)熱器，甲醇水冷器，進(jìn)入甲醇分離器，粗甲醇在此被分離。分離出的粗甲醇進(jìn)入甲醇膨脹槽閃蒸，被減壓至0.4MPa后送至粗甲醇罐，然后泵送至精餾裝置。甲醇分離器分離出的混合后去合成氣壓縮機(jī)。從甲醇分離器出來的循環(huán)氣在進(jìn)入壓縮段前排放一部分弛放氣，以保持整個(gè)循環(huán)回路惰性氣體恒定。弛放氣與甲醇膨脹槽頂部排出的膨脹氣都去轉(zhuǎn)化系統(tǒng)作為燃料被消耗。甲醇精餾本裝置采用節(jié)能型三塔精餾流程，與雙塔流程相比較，其主要區(qū)別在于三塔流程采用兩個(gè)主精餾塔，一個(gè)加壓操作（0.6～0.7MPa），一個(gè)常壓操作，用加壓塔塔頂蒸汽冷凝熱作常壓塔塔底再沸器熱源，從而可減少蒸汽消耗和冷卻水消耗，能耗比雙塔流程低10％～20％。三塔流程的特點(diǎn)是：能生產(chǎn)高純度無水甲醇（甲醇含量可達(dá)到99.95％以上）；同時(shí)不增加甲醇的損失量，甲醇回收率可達(dá)99％以上；在不增加甲醇損失量的基礎(chǔ)上，從甲醇產(chǎn)品中分出有機(jī)雜質(zhì)，特別是乙醇；能合理利用熱能。預(yù)塔加壓塔常壓塔回流槽回流槽回流槽泵泵泵泵煮沸器煮沸器煮沸器煮沸器換熱器冷凝器冷凝器冷凝冷凝預(yù)熱器冷凝去槽區(qū)粗甲醇工藝流程簡(jiǎn)述來自甲醇合成裝置的粗甲醇（40℃，0.4MPa），通過預(yù)塔進(jìn)料泵，經(jīng)粗甲醇預(yù)熱器加熱至70℃，進(jìn)入預(yù)精餾塔，預(yù)塔再沸器用0.4MPa(A)的低壓蒸汽加熱，低沸點(diǎn)的雜質(zhì)如二甲醚等從塔頂排出，冷卻分離出水后作為燃料氣；回收的甲醇液通過預(yù)塔回流泵作為該塔回流液。預(yù)精餾塔底部粗甲醇液經(jīng)加壓塔進(jìn)料泵進(jìn)入加壓精餾塔，加壓塔再沸器以1.3MPa(A)低壓蒸汽作為熱源，加壓塔塔頂餾出甲醇?xì)怏w（0.66MPa(A),122℃）經(jīng)常壓塔再沸器后，甲醇?xì)獗焕淠状蓟氐郊訅核亓鞑?，一部分精甲醇?jīng)加壓塔回流泵,回到加壓精餾塔作為回流液，另一部