凈化甲醇工藝

凈化甲醇工藝第一頁，共五十六頁，2022年，8月28日主要內(nèi)容裝置概述凈化裝置工藝及設(shè)備簡介甲醇合成工藝及設(shè)備簡介第二頁，共五十六頁，2022年，8月28日一、裝置概述凈化甲醇裝置是我公司主要工藝裝置之一，其在我公司的工藝地位：氣化變換凈化甲醇DMTOPPPE硫回收水煤漿第三頁，共五十六頁，2022年，8月28日甲醇合成硫回收第四頁，共五十六頁，2022年，8月28日1.1凈化裝置工藝架構(gòu)907195Nm3/h7.7MPa(a)第五頁，共五十六頁，2022年，8月28日1.2甲醇工藝架構(gòu)第六頁，共五十六頁，2022年，8月28日二、凈化裝置工藝及設(shè)備簡介2.1低溫甲醇洗工藝簡介2.2低溫甲醇洗設(shè)備簡介第七頁，共五十六頁，2022年，8月28日2.1低溫甲醇洗工藝簡介

低溫甲醇洗工藝是在上個世紀(jì)50年代由林德和魯奇公司聯(lián)合開發(fā)的，并經(jīng)過林德連續(xù)有效的的改進(jìn)。

低溫甲醇洗是一種物理洗滌過程，用甲醇溶解合成氣中混合的酸性氣并將其移除。第八頁，共五十六頁，2022年，8月28日第九頁，共五十六頁，2022年，8月28日2.1低溫甲醇洗工藝簡介

氣體冷卻壓縮循環(huán)氣二氧化碳吸收硫化氫吸收再生系統(tǒng)第十頁，共五十六頁，2022年，8月28日冷凍站工藝方塊圖分離器3MCL527分離器丙烯冷卻器丙烯冷凝器丙烯冷凝器丙烯收集槽省功器丙烯過冷器丙烯氣來自低溫甲醇洗-20℃液丙烯去低溫甲醇洗第十一頁，共五十六頁，2022年，8月28日低溫甲醇區(qū)域功能劃分第十二頁，共五十六頁，2022年，8月28日2.2低溫甲醇洗關(guān)鍵設(shè)備簡介低溫甲醇洗裝置設(shè)備約170臺，其中塔器14臺，罐/容器36臺，換熱器62臺，泵40臺，過濾器8臺，成套設(shè)備4套，起重機2臺等主要設(shè)備有甲醇洗滌塔、甲醇貧液泵及繞管式換熱器第十三頁，共五十六頁，2022年，8月28日低溫甲醇洗塔設(shè)備較多，我公司的低溫甲醇洗共七臺塔：甲醇洗滌塔（711T101/201)CO2產(chǎn)品塔(711T102/202)H2S濃縮塔(711T103/203)熱再生塔(711T104/204)甲醇/水分離塔(711T105/205)洗氨塔(711T106/206)CO2水洗塔(711T107/207)2.2低溫甲醇洗關(guān)鍵設(shè)備簡介第十四頁，共五十六頁，2022年，8月28日T201T101T102T106T103T203T102T204T104T207T206T107T205T105第十五頁，共五十六頁，2022年，8月28日2.2低溫甲醇洗關(guān)鍵設(shè)備簡介第十六頁，共五十六頁，2022年，8月28日2.2低溫甲醇洗關(guān)鍵設(shè)備簡介第十七頁，共五十六頁，2022年，8月28日甲醇貧液泵數(shù)量3臺，2開1備型式臥式正常流量261.7m3/h入口溫度50.95℃NPSHa7m揚程1278m汽輪機型式凝氣式蒸汽入口壓力1.5MPaA蒸汽出口壓力0.01MPaA

制造廠家嘉利特荏原2.介2.2低溫甲醇洗關(guān)鍵設(shè)備簡介第十八頁，共五十六頁，2022年，8月28日2.2低溫甲醇洗關(guān)鍵設(shè)備簡介第十九頁，共五十六頁，2022年，8月28日2.2低溫甲醇洗關(guān)鍵設(shè)備簡介繞管式換熱器目前低溫甲醇洗工藝的獨特設(shè)計之一是采用3～6臺繞管換熱器,這是因為繞管換熱器具有以下優(yōu)點。(1)傳熱系數(shù)大,流程布置比較緊湊,傳熱效率高。(2)投資比TEMA換熱器高,但運行比較經(jīng)濟(jì)。(3)允許在較小的溫差下運行,系統(tǒng)的壓力降比較小,從而減少了甲醇的循環(huán)量,降低了電、冷量和蒸汽的消耗。(4)傳熱效果較好,冷量的回收較為徹底,從而降低了系統(tǒng)的能耗。第二十頁，共五十六頁，2022年，8月28日第二十一頁，共五十六頁，2022年，8月28日第二十二頁，共五十六頁，2022年，8月28日2.3硫回收工藝簡介存在于系統(tǒng)中硫，腐蝕設(shè)備影響生產(chǎn)

H2S嚴(yán)重腐蝕生產(chǎn)設(shè)備，降低設(shè)備使用壽命；也是化工生產(chǎn)中大多數(shù)催化劑等觸媒毒害物，會使觸媒活性降低影響產(chǎn)率甚至觸媒永久失活；COS可以與系統(tǒng)中的水蒸氣進(jìn)行水解反應(yīng)生成H2S，同樣對設(shè)備生產(chǎn)產(chǎn)生危害。所以，必須在原料氣進(jìn)入合成工段前脫除H2S，COS。嚴(yán)重污染環(huán)境，危害人體健康H2S對人體有嚴(yán)重的毒害作用，而且COS也可直接對人體產(chǎn)生毒害作用。所以，要把工藝氣中的H2S、COS分離出來并轉(zhuǎn)換為可用資源加以回收。硫回收的意義第二十三頁，共五十六頁，2022年，8月28日2.3硫回收工藝簡介硫回收簡介1.我公司采用KPS公司的酸性氣體轉(zhuǎn)化裝置（AGCU：AcidGasConversionUnit）主要有三部分組成：

制硫部分尾氣處理尾氣焚燒2.生產(chǎn)規(guī)模及能力：

最大日產(chǎn)工業(yè)硫磺約106噸，可處理H2S濃度為25-35%（mol%）的酸性氣。

第二十四頁，共五十六頁，2022年，8月28日2.3硫回收工藝簡介3.硫回收原理

將含氧空氣和酸性氣原料氣組份（H20.2%、N21.24%、CO0.25%、CO269.02%H2S28.50%、COS0.66%、CH3OH0.13%、HCN0.0064%）送入熱反應(yīng)器燒嘴，發(fā)生如下反應(yīng)：

H2S+3/2O2→SO2+H2O2H2S+SO2→2H2O+3/nSn

第二十五頁，共五十六頁，2022年，8月28日空氣燃燒室反應(yīng)器加氫回收焚燒2.3硫回收工藝簡介硫回收工藝方塊圖第二十六頁，共五十六頁，2022年，8月28日2.4硫回收設(shè)備簡介硫回收單元有設(shè)備約86臺，其中換熱器16臺，容器12臺，反應(yīng)器3臺，機泵18臺，塔器3臺其他34臺。

其中關(guān)鍵設(shè)備有：熱反應(yīng)器，克勞斯反應(yīng)器，加氫反應(yīng)器，硫磺造粒機等。第二十七頁，共五十六頁，2022年，8月28日2.4硫回收設(shè)備簡介關(guān)鍵設(shè)備的主要作用：1.熱反應(yīng)器：將部分硫化氫氣體轉(zhuǎn)成二氧化硫，同時生成單質(zhì)硫磺。2.克勞斯反應(yīng)器：將硫化氫和二氧化硫發(fā)生克勞斯反應(yīng)生成單質(zhì)硫磺。3.加氫反應(yīng)器：將含硫化合物還原為硫化氫。4.硫磺造粒機：液態(tài)硫磺成型，方便包裝和運輸。第二十八頁，共五十六頁，2022年，8月28日2.4硫回收設(shè)備簡介杜克燒嘴反應(yīng)器第二十九頁，共五十六頁，2022年，8月28日2.4硫回收設(shè)備簡介片狀硫磺顆粒硫磺第三十頁，共五十六頁，2022年，8月28日三、甲醇合成工藝及關(guān)鍵設(shè)備簡介3.2甲醇合成關(guān)鍵設(shè)備簡介3.3甲醇精餾工藝簡介3.1甲醇合成工藝簡介第三十一頁，共五十六頁，2022年，8月28日3.1甲醇合成工藝簡介

本崗位是將低溫甲醇洗來的工藝氣體和PSA回收的氫氣在一定壓力（7.0Mpa）、溫度(260℃）下，在銅基催化劑的作用下合成粗甲醇，并利用其反應(yīng)熱副產(chǎn)1.9Mpa（g）的飽和蒸汽過熱后送蒸汽管網(wǎng)，由于甲醇合成單程轉(zhuǎn)化率低，所以還要將未反應(yīng)完全的氣體循環(huán)利用，同時將合成馳放氣體送入PSA（變壓吸附單元）回收氫氣。合成的粗甲醇送往精餾生產(chǎn)MTO級甲醇或精甲醇。第三十二頁，共五十六頁，2022年，8月28日甲醇裝置平面布置圖第三十三頁，共五十六頁，2022年，8月28日3.1甲醇合成工藝簡介甲醇化學(xué)式：CH3OH

甲醇合成反應(yīng)是一個放熱、體積縮小的可逆反應(yīng)，伴有多種副反應(yīng)的發(fā)生，化學(xué)主反應(yīng)方程式如下：

主反應(yīng):

CO+2H2CH3OH+Q（1）

CO2+3H2CH3OH+H2O+Q（2）第三十四頁，共五十六頁，2022年，8月28日3.1甲醇合成工藝簡介

我公司甲醇合成塔采用的是戴維公司開發(fā)的徑向流蒸汽上升式合成塔，與煤氣化技術(shù)連接實現(xiàn)等壓合成。設(shè)計生產(chǎn)精甲醇為180萬t/a（開工按7200小時計）。分為兩種工況，即：工況1：6000t/dMTO級甲醇（即MTO級甲醇為100%）工況2：4000t/dMTO級甲醇和2000t/d精甲醇第三十五頁，共五十六頁，2022年，8月28日3.1甲醇合成工藝簡介第三十六頁，共五十六頁，2022年，8月28日3.1甲醇合成工藝簡介原料氣未反應(yīng)氣體循環(huán)精制甲醇合成分離粗甲醇?xì)錃饣厥盏谌唔?，共五十六頁?022年，8月28日3.1甲醇合成工藝簡介第三十八頁，共五十六頁，2022年，8月28日3.1甲醇合成工藝簡介（氫回收）為了防止惰性氣體在合成回路中累積，粗甲醇分離器出口馳放氣進(jìn)入變壓吸附單元回收氫氣。第三十九頁，共五十六頁，2022年，8月28日3.2甲醇合成關(guān)鍵設(shè)備簡介

甲醇裝置共有設(shè)備115臺/套，其中，反應(yīng)器類6臺、換熱器類39臺、泵類32臺、罐槽類24臺、過濾器類4臺、塔類3臺、壓縮機類3套、成套裝置5套、起重機1套。其中甲醇高壓合成單元共有設(shè)備35臺/套。第四十頁，共五十六頁，2022年，8月28日3.2甲醇合成關(guān)鍵設(shè)備簡介1）甲醇合成塔

甲醇合成塔是整個合成工藝的“心臟”，我公司合成工藝采用的是戴維公司的工藝技術(shù)，其核心設(shè)備甲醇合成塔為徑向流蒸汽上升式反應(yīng)器，催化劑裝填在殼程，蒸汽在管程。合成氣從底部進(jìn)入合成塔的中央氣體分布器，徑向離心流經(jīng)催化劑床層。合成塔溫度通過管程產(chǎn)生的蒸汽來控制，蒸汽送出界區(qū)。我公司采用的是德國MAN公司（MANDiesel&TurboDeggendorf）的合成塔。第四十一頁，共五十六頁，2022年，8月28日3.2甲醇合成關(guān)鍵設(shè)備簡介

合成塔主要由殼體、封頭、氣體分布器、集氣環(huán)、支承架以及塔內(nèi)管束內(nèi)件等組成。殼體和封頭材料采用2?Cr-1Mo，內(nèi)裝2108根外徑為31.75mm的不銹鋼列管。合成塔殼體內(nèi)經(jīng)4400mm，空重374噸。其它主要參數(shù)如下：項目殼程管程操作溫度（最大（℃）315246操作壓力（最大（℃）7.063.70設(shè)計內(nèi)壓（MP（g））8.04.3設(shè)計溫度（最高（℃）330°C@8.0MPa(g)265°C@4.3MPa(g)（全真空）設(shè)計溫度（最低（℃）-5.3°C@8.0MPa(g)-5.3°C@4.3MPa(g)（全真空）第四十二頁，共五十六頁，2022年，8月28日3.2甲醇合成關(guān)鍵設(shè)備簡介合成塔簡圖第四十三頁，共五十六頁，2022年，8月28日3.2甲醇合成關(guān)鍵設(shè)備簡介甲醇反應(yīng)器汽包第四十四頁，共五十六頁，2022年，8月28日3.2甲醇合成關(guān)鍵設(shè)備簡介甲醇合成塔第四十五頁，共五十六頁，2022年，8月28日3.2甲醇合成關(guān)鍵設(shè)備簡介合成塔內(nèi)使用的催化劑第四十六頁，共五十六頁，2022年，8月28日3.2甲醇合成關(guān)鍵設(shè)備簡介甲醇儲罐第四十七頁，共五十六頁，2022年，8月28日3.2甲醇合成關(guān)鍵設(shè)備簡介2）循環(huán)氣壓縮機組

循環(huán)氣壓縮機的作用是將來自粗甲醇分離器未反應(yīng)的合成氣(45℃、6.48MPaG)經(jīng)循環(huán)壓縮機壓縮到7.01MPaG，然后經(jīng)中間回路換熱器與反應(yīng)的氣體換熱后返回預(yù)反應(yīng)器繼續(xù)反應(yīng)。第四十八頁，共五十六頁，2022年，8月28日3.2甲醇合成關(guān)鍵設(shè)備簡介

甲醇合成的循環(huán)氣壓縮機屬于垂直剖分結(jié)構(gòu)的離心式壓縮機。壓縮機葉輪采用閉式鍛造銑制焊接葉輪，并過盈裝配在無鍵的光軸上，壓縮機轉(zhuǎn)子為剛性轉(zhuǎn)子。缸體為垂直剖分鍛鋼筒體。機組采用雙層布置，戶內(nèi)安裝。壓縮機采用汽輪機驅(qū)動。壓縮機、汽輪機布置在二樓，潤滑油站、防喘振氣體冷卻器等輔機布置在一樓。為了防止工藝氣體外泄漏，壓縮機軸端采用帶中間迷宮式密封的串聯(lián)干氣密封系統(tǒng)。機組采用先進(jìn)的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)機組的控制、調(diào)節(jié)和保護(hù)。第四十九頁，共五十六頁，2022年，8月28日3.2甲醇合成關(guān)鍵設(shè)備簡介循環(huán)氣壓縮機性能參數(shù)

流量（Nm3/h）：1846163（正常）1940000（額定）進(jìn)口溫度:45℃