180萬噸甲醇可行性方案研究報告

本項目作為XXX煤制油XX煤制烯烴項目60萬噸/年MTO裝置的5），5密度（20℃),g/cm3---作為合成甲醇的原料。在甲醇生產(chǎn)裝置中，合成氣的制備，置總投資中占絕大部分（約為60%而甲醇的合成、粗甲醇的精餾以與公用工程等部分的投資所占比例較少，所以，甲醇生產(chǎn)原料路線的選擇，主要是對合成氣制備所用原料以與工藝路線的選選用生產(chǎn)甲醇合成氣的原料，可以從原料儲量、現(xiàn)有從儲量和目前的生產(chǎn)能力上看，完全可滿足合成甲醇所需合成氣地區(qū)與俄羅斯以天然氣為原料的大型甲醇生產(chǎn)裝置甲醇成本較340萬噸甲醇生產(chǎn)能力。一般認(rèn)為，天然氣價格高于0.7元/Nm3，以天然氣為原料的甲醇廠由于規(guī)模小（目前最大能力為20萬噸/我國以天然氣為原料的甲醇廠生產(chǎn)的甲醇在價格上無法與國外同類產(chǎn)品競爭。然而，以煤為原料的大型甲醇生產(chǎn)裝置，則產(chǎn)品成分有了很大改進(jìn)，污染問題也有所改善?，F(xiàn)有一臺工業(yè)示爐在德國運(yùn)行，用于處理城市垃圾，所用原料為各種城市垃圾、廢塑料流化床氣化技術(shù)主要有德國溫克勒（Winkler）流化床粉煤氣化技術(shù)。該技術(shù)壓力較低，建有生產(chǎn)燃料氣的裝置，目前沒有生氣流床氣化技術(shù)有美國德士古氣化（Texaco）技小氮肥、小甲醇廠90%以上采用該工藝生該技術(shù)氣化效率低，單爐產(chǎn)氣量少，常壓間歇?dú)饣?，吹風(fēng)過無吹風(fēng)氣排放，污染較少，但只能采用焦炭或無煙煤作原料，原0.03MPa(G)。氣化爐是一個單段流化床，結(jié)構(gòu)簡單，可在流化床一次實(shí)現(xiàn)煤的破粘、脫揮發(fā)份、氣化、灰團(tuán)聚與分離、焦油類的裂解。帶出細(xì)粉經(jīng)除塵系統(tǒng)捕集后返回氣化爐，再次參加反應(yīng)，有利于碳利用率的進(jìn)一步提高。產(chǎn)品氣中不含焦油，含酚量氣化劑采用蒸汽和富氧，富氧分為兩段加入氣化爐，在常壓下進(jìn)行氣化反應(yīng)，反應(yīng)溫度為1000~1100℃,固態(tài)排渣，無廢氣排放。氣化爐無爐篳，空筒氣化，操作可靠，氣化爐運(yùn)轉(zhuǎn)率可達(dá)92%。單劑為富氧，故合成氣中氮?dú)夂扛撸蚀撕铣蓺膺m用于作為合成單位合作開發(fā)的水煤漿四噴嘴撞擊流氣化技術(shù)，該技術(shù)耗比德士古氣化技術(shù)低，碳轉(zhuǎn)化率可達(dá)98％，有效氣體成分（CO+H）83～85％，這些指標(biāo)均比德士古氣化技術(shù)高。采用該技術(shù)建2收。恒升公司大氮肥國產(chǎn)化工程與兗礦集團(tuán)年產(chǎn)24萬噸甲均采用了該技術(shù)，現(xiàn)正在設(shè)計、建設(shè)中。由于該技術(shù)中試試驗(yàn)時停車檢修或更換燒嘴時影響面較大，由于采用四噴嘴，需要配多流程中增加了分離器等，投資與采用德士古水煤漿氣化技術(shù)相比從上表可看出，水煤漿四噴嘴撞擊流氣化爐和典型的德士古水煤漿氣化爐相比，硬件投資增加，但軟件投資可節(jié)省，兩者相抵，總投資相差不多，采用國有自主知識產(chǎn)權(quán)的四噴嘴撞擊流氣化爐稍微低一點(diǎn)。但鑒于該爐型尚無工業(yè)運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，加之事故原化工部臨潼化肥研究所（現(xiàn)西北化工研究院）早在60年代氣化裝置。從水煤漿制備、純氧氣化、灰水處理等試驗(yàn)中取得工藝流程的優(yōu)化，最終工藝條件的選擇、設(shè)備制，軟件開發(fā)等一系列工程數(shù)據(jù)。本世紀(jì)初該院又開發(fā)了焦煤水加添加劑的混合煤漿氣化技術(shù)，已成功地應(yīng)用于油氣化裝置的改造，建有工業(yè)化裝置，該技術(shù)已申請國家專利并獲得批準(zhǔn)，專利研究制成了水煤漿氣化爐的耐火磚，原化工部化工機(jī)械研究所開發(fā)了二流道、三流道的燒嘴，熱工儀表研究所開發(fā)了適于水煤漿氣化的測溫度計等。這一系列科研成果得到了化工部科技司、國家科委的大力支持和技術(shù)鑒定，為今后我國水煤漿氣化工程應(yīng)用嘴71低多采用干粉氣化，氧耗量較低，但需要氮?dú)饷芊?，氣化壓力不能太壓力，則合成新鮮氣需要壓縮。用Shell氣化制甲醇合成氣要增加一套凈化合成氣增壓機(jī)；由于變換氣進(jìn)低溫甲醇洗凈化裝置的壓力低，也造成凈化系統(tǒng)的投資增加。此外，因合成循環(huán)氣中的惰氣高，使合成回路循環(huán)壓縮機(jī)的功耗增加；不但抬高了壓該技術(shù)目前只有國外兩套以煤為原料大型裝置在運(yùn)行，用于聯(lián)合循環(huán)發(fā)電，工業(yè)化的經(jīng)驗(yàn)不多，技術(shù)須依賴進(jìn)口，國技術(shù)支德士古氣化技術(shù)屬于氣流床氣化技術(shù)，是美國德士古（Texaco）公司根據(jù)油氣化技術(shù)的思路開發(fā)出來的。它是在煤中加入添加劑、助熔劑和水，磨成水煤漿，加壓后噴入氣化爐，與純氧進(jìn)行燃燒和部份氧化反應(yīng)。氣化溫度1300～1400℃,氣化爐無轉(zhuǎn)動部件，對于生產(chǎn)合成氣的氣化爐，大多采用冷激流程。該技術(shù)由于是水煤漿進(jìn)料，大量水份要進(jìn)行氣化，因而以單位體積2有效氣（CO+H2）含量高，生成的新鮮合XX焦化廠三聯(lián)供裝置、化肥廠均以水煤漿氣化技術(shù)進(jìn)行改造或擴(kuò)本裝置的原料煤屬低變質(zhì)長焰煤，化學(xué)活性良好，灰熔點(diǎn)1130℃,符合Texaco氣化用煤。另外水煤漿氣化技術(shù)經(jīng)過我國有關(guān)科研、設(shè)計、生產(chǎn)、制造部門的多年研究，已基本掌握該技術(shù)，可以控制并節(jié)省大量投資、同時可有效縮短建設(shè)周期。此外，該技術(shù)國支撐率高，生產(chǎn)運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)多，風(fēng)險少，故推薦做為本成氣中甲烷含量大，同時生成氣中含苯、酚、焦油等一系列難處用。應(yīng)當(dāng)指出的是，上個世紀(jì)九十年代此技術(shù)經(jīng)過英國煤氣公司和魯奇公司聯(lián)合攻關(guān)，開發(fā)出了一種新的爐型BGL爐，變干粉排渣為熔融排渣，氣化效率和氣體成分有了很大改進(jìn)，污染問題也爐的數(shù)據(jù)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，故上表中仍暫列傳統(tǒng)魯奇爐的數(shù)據(jù)。由于氮?dú)夂咳匀缓艽螅瑢τ谏a(chǎn)甲醇來說，意味著大量合煤漿氣化工藝流程有兩種：激冷流程和廢鍋流程。廢鍋流程可產(chǎn)生高壓蒸汽，但由于氣化氣溫度高、帶有大量煤渣，對廢鍋有磨蝕沖刷，設(shè)備材質(zhì)要求高，一次投資與維修費(fèi)用較大；激冷流程是在氣化爐將氣體用水激冷降溫的同時，洗滌除塵，出氣化爐的氣體帶有大量的水蒸汽，在變換工段不再補(bǔ)加蒸汽；這種流程氣化設(shè)備投資較低，維修工作量較少。本項目氣化采用激冷流漿氣化，由于氣化壓力高，凈化后合成氣壓力仍保持在現(xiàn)有的生產(chǎn)裝置中灰水處理流程有三種：四級閃蒸、三級閃蒸加汽提與二級閃蒸。相比較而言，四級閃蒸或汽提工藝后被濃縮的灰水溫度較低，有利于灰水的澄清，故本項目灰水處理工藝采用四級閃蒸、其中高壓閃蒸將氣化爐黑水和碳洗塔黑水分開進(jìn)量H2S、COS、CH4、N2，微量的氯，氨等成分。硫化物、氯、重金含量。這部分氣量約占總氣量的55%左右，以調(diào)整甲醇合成氣的組采用耐硫變換時，煤漿氣化粗合成氣經(jīng)洗滌后含塵量1~2mg/m3（標(biāo)溫度為230～245℃,并被水蒸汽飽和，水汽比約為1.4~1.6，直接經(jīng)過加熱升溫后即可進(jìn)入變CO變換反應(yīng)會產(chǎn)生大量的熱，反應(yīng)熱可用來產(chǎn)生蒸汽、預(yù)熱從國外煤氣化裝置中所采用的脫除酸性氣體的工藝來看，低氣體的物理吸收方法，是由德國林德公司和魯奇公司聯(lián)合開發(fā)的一種有效的氣體凈化工藝。該技術(shù)成熟可靠，能耗較低，氣體凈程，一般在NHD凈化后，增加精脫硫裝置，這樣才能保證合成氣低溫甲醇洗凈化工藝需外供冷量，提供冷量的技術(shù)較多，較常用的有溴化鋰吸收制冷技術(shù)，適用于提供4～20℃級的冷量；氟制冷技術(shù)，適用于提供-5～-35℃級的冷量；氨制冷技術(shù)，適用于提供-25～-45℃級的冷量；乙烯制冷技術(shù)，適用于提供-43~-115℃級的冷量等等。本項目采用的低溫甲醇洗技術(shù)需要-35℃級將粗水煤氣調(diào)整為甲醇合成氣，CO變換有兩種流程，即部分部分變換的優(yōu)點(diǎn)是由于部分氣體進(jìn)變換爐，氣量少，氣體中水/汽比高（約1.4變換反應(yīng)推動力大，氣，容易調(diào)整，變換爐與粗煤氣預(yù)熱器設(shè)備煤氣不經(jīng)變換，其中的有機(jī)硫未能部分轉(zhuǎn)化為無機(jī)硫，但是如果將粗煤氣中的水/汽比降下來，粗煤氣冷凝出來的工藝?yán)湟欢ǖ幕覊m，用這部分高溫冷凝液去氣化碳洗塔洗滌粗煤氣，洗根據(jù)粗水煤氣量，本項目采用部分變換流程，變換氣和未變換氣分開，這樣使得設(shè)備尺寸減小，變換爐尺寸約為φ4.0m，便部分變換的催化劑裝填量約51m3，在進(jìn)變換之前水煤氣首先經(jīng)過氣液分離器、煤氣過濾器除去氣體中雜質(zhì)和液體，然后經(jīng)過而且溶劑吸收能力大，循環(huán)量小，能耗省，溶劑價格便宜，操作費(fèi)用低亦是此法的優(yōu)越性所在。該法缺點(diǎn)是碳分開脫除，使得流程復(fù)雜，另外其溶劑昂貴，吸收能力比甲醇低，因而，溶劑循環(huán)量大，操作費(fèi)用較高，該法的優(yōu)點(diǎn)在于設(shè)備1111電113141但其運(yùn)行費(fèi)用較高。而且低溫甲醇洗在國具有豐富的生產(chǎn)操作經(jīng)大，液相管道較大，因此，推薦酸性氣體脫除選用低溫甲醇洗工流程，二者在基本原理上沒有根本區(qū)別，而且技術(shù)都很成熟。兩家專利在工藝流程設(shè)計、設(shè)備設(shè)計和工程實(shí)施上各有特點(diǎn)。國理在甲醇溶劑循環(huán)回路中設(shè)置甲醇過濾器，除去FeS、NiS等固一般采用氮?dú)鈿馓釢饪s硫化氫，二氧化碳回收率為70%。未采用繞管式換熱器，換熱器均為管殼式，所有設(shè)備在國可部供給；甲醇溶液循環(huán)量相對較大，相對于林德流程能耗稍高，吸收塔的尺寸也較大。系統(tǒng)冷量全部由外部提供，操作調(diào)節(jié)相對2000年獲得了中石化科技進(jìn)步三等獎，并且獲得了國兩項專利申請。經(jīng)改進(jìn)后該技術(shù)采用六塔流程，與林德工藝相似，據(jù)介紹冷負(fù)荷和設(shè)備投資比林德工藝低~10%。過程分析，為改進(jìn)操作提出了有益的建議。同時該技術(shù)由理工大考慮林德與魯奇二種低溫甲醇洗工藝都非常成熟，盡管各有特點(diǎn)，但其消耗相差不大。而理工大學(xué)低溫甲醇洗工藝雖然技術(shù)指標(biāo)不比國外技術(shù)差，但鑒于至今尚無一套利用該技術(shù)的裝置正式投入使用，和林德與魯奇技術(shù)相比缺少實(shí)際運(yùn)行存在著一定的風(fēng)險。因此，考慮到項目合作以與可靠性，本冷凝、節(jié)流、蒸發(fā)四個過程組成制冷循環(huán)，為低溫甲醇洗裝置提制冷量大，蒸發(fā)溫度低，機(jī)械磨損小，易損件少，維護(hù)簡單，連續(xù)工作時間長，振動小，運(yùn)行平穩(wěn)，機(jī)組重量輕、占地面積小，能經(jīng)濟(jì)方便地調(diào)節(jié)制冷量等優(yōu)點(diǎn)，同時采用蒸汽透平驅(qū)動離心式制冷壓縮機(jī)，節(jié)能效果明顯。因此，本方案擬選用離心式制冷壓冷量，本方案采用節(jié)能型雙級離心式壓縮制冷循環(huán)，工藝流程中采用了省功器后，部分中間壓力的低溫氣體補(bǔ)入壓縮機(jī)的二級入口，起到了一次補(bǔ)氣冷卻的作用，從而達(dá)到節(jié)能的效果。另外，實(shí)行中間節(jié)流后，單位質(zhì)量工質(zhì)的制冷量增大，節(jié)省了氨蒸硫回收工藝種類繁多，主要可分為兩大類：一類是固定床催然氣加工副產(chǎn)酸性氣體與其它含H2S氣體回收硫的主要方法。其最大的特點(diǎn)是：流程簡單、設(shè)備少、占地少、投資省、回收硫磺純2栲膠法在國合成氨廠已普遍使用，操作經(jīng)驗(yàn)豐富，但設(shè)備數(shù)99.85%，但容易起泡，引起堵塔等一系列操作問題，影響推廣應(yīng)鋁催化劑在高溫高壓的條件下，實(shí)現(xiàn)了由一氧化碳和氫合成甲醇現(xiàn)了銅基催化劑的低壓合成甲醇工藝，隨后又實(shí)現(xiàn)了當(dāng)時更為經(jīng)濟(jì)的中壓法合成甲醇工藝。與此同時德國Lurgi公司也成功地開化劑、工藝流程和主要設(shè)備的發(fā)展到現(xiàn)在已相當(dāng)完善，但世界各國仍在不斷地開發(fā)研究新型催化劑、新的合成工藝和新型反應(yīng)器。十世紀(jì)七十年代中期以后不但新建廠全部采用低壓法，而且老廠擴(kuò)建或改造也幾乎都采用低壓工藝。在今后一段時期，高中壓法對甲醇合成工藝來講，甲醇合成反應(yīng)器是其核心設(shè)備，甲醇合成反應(yīng)器的形式基本決定了甲醇合成工藝的系統(tǒng)設(shè)置，在選擇催化劑的生產(chǎn)強(qiáng)度、操作維修的方便性、反應(yīng)熱的回收利用等因素，對于大型的單系列甲醇裝置，還必須要考慮運(yùn)輸?shù)姆奖阈院蛦嗡僮?，生產(chǎn)能力大；控溫方便；冷激采利技術(shù)，催化劑層上下貫通，催化劑裝卸方便，因此得到普遍使其主要缺點(diǎn)是：反應(yīng)器因有部分氣體與未反應(yīng)氣體之間的返Lurgi低壓甲醇合成工藝采用列管式反應(yīng)器，CuO／ZnO基催化劑裝填在列管式固定床中，反應(yīng)熱供給殼程中的飽和鍋爐水產(chǎn)節(jié)，操作溫度和壓力分別為250～260℃和5～10MPa。合成氣由天然氣、石腦油用蒸汽轉(zhuǎn)化法或部分氧化法以的溫度可以通過調(diào)節(jié)蒸汽壓力控制；回收的反應(yīng)熱位能高，熱量利用合理；反應(yīng)器出口甲醇含量較高，催化劑利用率高；設(shè)備緊湊，開停車方便；合成反應(yīng)過程中副反應(yīng)少，故粗甲醇中雜質(zhì)含合成氣由中心管進(jìn)入，徑向流過催化床，反應(yīng)后劑筐與外筒之間的環(huán)形集流流道中，向上流動，由上部引出。反該反應(yīng)器床層壓降小，氣體循環(huán)所需動力大幅度減少，床層溫度分布均勻，甲醇生成的濃度和速度可大幅度提高，反應(yīng)溫度容易控制，催化劑用量減少，反應(yīng)器結(jié)構(gòu)緊湊。我國天然氣化工一次通過的轉(zhuǎn)化率高；可以高位能回收熱量；在設(shè)置外部換熱器移走熱量，氣體在床層中向心流動，該反應(yīng)器特點(diǎn)是：徑向流動，壓降較小，可增大空速，提高產(chǎn)量；可使用小粒徑催化劑，提高粒效率因子，提高宏觀反應(yīng)速度；可方便地增大生產(chǎn)規(guī)模，在直徑不變的情況下，增加反應(yīng)器高度，即可增大相似，盤管為沸水，盤管外放置催化劑，反應(yīng)熱通過盤管沸水移基本上在等溫下操作，可防止催化劑過熱；控制蒸汽壓力調(diào)銅催化劑顆粒懸浮在惰性液體中，比傳統(tǒng)固定床反應(yīng)器溫度更易以使甲醇的合成反應(yīng)在等溫條件下進(jìn)行，同時，由于分散在液相介質(zhì)中的催化劑的比表面積非常大，加速了反應(yīng)過程，反應(yīng)溫度較高位能回收反應(yīng)熱，副產(chǎn)蒸汽（如Lu醇合成催化劑的開發(fā)中，有多家單位開發(fā)成功，并用于工業(yè)化生產(chǎn)。在甲醇合成反應(yīng)器的開發(fā)中，開發(fā)成功單套管與雙套管反應(yīng)器。在甲醇新型反應(yīng)器的開發(fā)中，也有較大的技術(shù)突破，尤其是在甲醇合成整體工藝開發(fā)中，聯(lián)醇工藝是我國甲醇合成工藝的富有特色的工藝，為解決當(dāng)時國甲醇需求作出了較大貢獻(xiàn)，一大批聯(lián)醇廠紛紛建成投產(chǎn)，從造氣、脫硫脫碳、甲醇合成到精餾南化、西南化工研究院已成功地開發(fā)了Lurgi型低壓甲醇合成催化劑，15～20萬噸/年大型反應(yīng)器國已有制造經(jīng)驗(yàn)。華東理工大學(xué)開發(fā)并取得專利的低壓甲醇反應(yīng)器即“絕熱—管殼外冷復(fù)合型”服了其缺點(diǎn)，節(jié)省了投資，可節(jié)約大量的外匯投資，但國目前運(yùn)行的最大裝置為約10萬噸/年。采用“絕熱—管殼外冷復(fù)合型”在全部觸媒床層中采用可自由伸縮活動的冷管，用管冷氣吸收管外催化劑床層中的甲醇反應(yīng)熱，管冷氣與觸媒層中反應(yīng)氣先后進(jìn)而相同直徑反應(yīng)器產(chǎn)能高，軸向溫度差小，溫度均勻，媒壽命，提高甲醇產(chǎn)量。本技術(shù)已用于氣化廠8萬噸/年甲醇裝置中，效果良好。但目前采用該反應(yīng)器的最大裝置20萬噸/年的渭成塔的放大問題目前還無先例，存在較大的技術(shù)風(fēng)險。目前國外的甲醇裝置（單系列）生產(chǎn)能力一般在40~170萬噸/年，整體效益明顯。另一方面，采用國外甲醇合成技術(shù)投資較大，設(shè)備制造周期長。同時考慮大件設(shè)備運(yùn)輸困難，無論采用何種技術(shù)，單臺法與中高壓法相比，具有消耗定額低、能耗托普索三個并聯(lián)激冷絕熱徑向流合成塔，三菱重工的管殼-冷管復(fù)合反應(yīng)器等，這些反應(yīng)器比傳統(tǒng)的低壓合成法反高、反應(yīng)器體積小、反應(yīng)熱移出更方便、床國空氣與化學(xué)制品公司（APCI）的液相合成大、投資小，其缺點(diǎn)是用原料氣激冷控制溫度，床層溫度有波動量回收系統(tǒng)最近也作了一系列改進(jìn)，如利用低位能反應(yīng)熱預(yù)應(yīng)熱的回收和利用已經(jīng)比較完善，操作費(fèi)用低，開工時不用設(shè)開聯(lián)的流程，即氣冷-管殼反應(yīng)器串聯(lián)與熱量偶合的流程，單系列甲技術(shù)，這兩種技術(shù)發(fā)展歷史最長，積累的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)最多，在世界建廠也最多，擁有不同規(guī)模的甲醇合成裝置，并且目前達(dá)到的單~12~9產(chǎn)物少，原料消耗低，副產(chǎn)物少，加上國外目前建設(shè)的大型/超大供。單按設(shè)備造價，一臺反應(yīng)器比兩臺反應(yīng)器省，但其直徑接近5且建設(shè)時間延長。根據(jù)以上分析，考慮到合成塔的運(yùn)輸問題，本◆采用帶增壓膨脹機(jī)的分子篩流程與規(guī)整填料塔與全精餾制八十年代國開發(fā)出了帶增壓膨脹機(jī)的分子篩流程空分設(shè)備氬技術(shù)的新一代空分設(shè)備（第六代）。從九七年以1000m3（標(biāo)）/hO2以上的空分設(shè)備均采用了規(guī)整填料制氬技術(shù)，采用這項技術(shù)后，對外壓縮流程而言氧的提取率可達(dá)而且整個流程簡單，操作方便、安全可靠、占地面積小◆產(chǎn)品規(guī)格多樣化，尤其是壓縮國外已是一種發(fā)展趨勢大中型空分的高壓壓縮流程已逐步占領(lǐng)市場，使用情況良好。壓◆采用計算機(jī)集散型自動化控制（DCS）對空分裝置的整個工藝流程采用DCS控制，具有合理調(diào)節(jié)產(chǎn)量，穩(wěn)定操作，降低消耗，提高裝置可靠性和降低運(yùn)行費(fèi)用◆空分設(shè)備趨向大型化擴(kuò)建，從降低投資費(fèi)用，運(yùn)行費(fèi)用和方便管理等方面著眼，要求工程配套的空分設(shè)備也趨于大型化，國外最大的空◆優(yōu)化成套設(shè)備配置方案，提高綜合性能指標(biāo)比，目前國際上一些著名的氣體公司均采用擇優(yōu)選擇，在全球圍進(jìn)行大配套的做法。國空分制造廠目前在這方面也已具有大量的◆空分裝置規(guī)模本項目設(shè)計能力為年產(chǎn)甲醇180萬噸，相應(yīng)的氧氣需要量為204421Nm3/h?？紤]煤種供應(yīng)的變化和生產(chǎn)能力改變引起氧氣消耗液氧泵備品配件比氧壓機(jī)的備品配件價格低，且運(yùn)行安全可使用液氧泵壓縮后，可防止烴類在冷凝蒸發(fā)器聚集，因此安氣循環(huán)流程是用高壓氮?dú)鈦韽?fù)熱高壓液氧，用液氧泵壓縮液氧達(dá)單泵流程利用高壓氮來使加壓液氧汽化復(fù)熱量的缺點(diǎn)是：由于氮?dú)獾睦淠郎囟缺瓤諝獾?，氮?dú)獾臐摕岜瓤諝庑?，這意味著為汽化同樣數(shù)量的加壓液氧，需要被壓縮的氮?dú)饬恳瓤諝饬扛啵业獨(dú)獾膲毫σ哂诳諝獾膲毫?。由于被壓縮的氮?dú)鈦碜岳湎?。在冷箱里的氮?dú)饬髀酚袎毫p失，因此循環(huán)氮壓機(jī)的吸入壓力要低于相應(yīng)的增壓空氣壓縮機(jī)的吸入壓力，這意味著氮壓機(jī)的壓縮比要大于增壓空氣壓縮機(jī)的壓縮比。因在同樣規(guī)模的壓縮流程中，氮壓機(jī)的尺寸要比增壓空氣壓縮機(jī)的尺寸大，耗功也要高一些。另外循環(huán)氮?dú)庵饕亲鳛槲蘸娃D(zhuǎn)移低溫冷量的一種載體，而空氣則不僅完成了這種功能，還與精餾透平膨脹、氮水預(yù)冷、分子篩吸附、壓縮（液氧）工藝流程。這樣的裝置已經(jīng)工業(yè)化，并且在國外的生產(chǎn)裝置上應(yīng)用多套。從技術(shù)上來說都是安全、可靠、先進(jìn)、節(jié)能的。但是，相比之下采用可節(jié)省能耗。膨脹前后的空氣產(chǎn)生焓降，可為空分裝置提供一定的冷量。所以，本套空分裝置選用全低壓分子篩凈化吸附、空氣增壓透平膨脹機(jī)制冷、全精餾無氫制氬、產(chǎn)品氧氣壓縮、空氣增壓循環(huán)的工藝流程。目前大型化工行業(yè)空分裝置多采用該工藝流大型空分設(shè)備設(shè)計、加工制造中吸收、引進(jìn)國外技術(shù)，提高了自身的設(shè)計加工水平，在大型空分裝置的設(shè)計加工上已有了成功的LP2N2；可提供不同壓力等級的儀表空氣、工廠空氣。全供氧方式采用液氧由液氧泵加壓至一定壓力后，經(jīng)高壓換熱◆引進(jìn)工藝包和基礎(chǔ)設(shè)計◆引進(jìn)專有設(shè)備如甲醇合成反應(yīng)器◆引進(jìn)關(guān)鍵設(shè)備和材料磨煤機(jī)出口槽液位63%磨煤機(jī)出口槽泵出口水煤漿流量：56m3/h；溫度：50℃;壓力：空分來的純氧流量:204421Nm3/h；溫度:37℃;壓力:8.7MPa(G)氣化爐氣化反應(yīng)溫度:1300-1450℃;壓力:6.50MPa(G)氣化爐洗滌冷卻室出口合成氣溫度:250.9℃;壓力:6.42MPa(G)控制輸送量送入棒磨機(jī)，加入一定量的水，物料在棒磨機(jī)中進(jìn)行濕法磨煤，濕法磨煤無粉塵，操作環(huán)境好。為了控制煤漿粘度與用于煤漿氣化的磨機(jī)現(xiàn)在有兩種，棒磨機(jī)與球磨機(jī)；棒磨機(jī)水易揮發(fā)出氨，氨氣對人體有害，污染空氣，故本項目擬采用堿煤漿由煤漿槽經(jīng)煤漿加壓泵加壓后連同空分送來的高壓氧通CmHnSr+m/2O—→mCO+（n/2-r）H+rHSCO+H2O—→H2+CO2從氣化爐和碳洗塔排出的高溫黑水分別進(jìn)入各自的高壓閃蒸器，經(jīng)高壓閃蒸濃縮后的黑水混合，經(jīng)低壓、兩級真空閃蒸被濃縮后進(jìn)入澄清槽，水中加入絮凝劑使其加速沉淀。澄清槽底部的細(xì)渣漿經(jīng)泵抽出送往過濾機(jī)給料槽，經(jīng)由過濾機(jī)給料泵加壓后送溢流至灰水槽，由灰水泵分別送至洗滌塔給料槽、氣化鎖斗、磨CO+HO—→H+CO水分后，進(jìn)入氣體過濾器除去雜質(zhì)，然后分成兩股，一部分（約變換爐的高溫氣體經(jīng)蒸汽過熱器與甲醇合成汽換熱、過熱中壓蒸汽，自身溫度降低后在原料氣預(yù)熱器與換的粗水煤氣換熱，溫度約335℃進(jìn)入中壓蒸汽發(fā)生器，副產(chǎn)4.0MPa蒸汽，溫度降至270℃之后，與另一部分未然后進(jìn)入脫鹽水加熱器、水冷卻器最終冷卻到40℃進(jìn)入本裝置采用的吸收系統(tǒng)，用來處理經(jīng)過變換和熱回收后的氣離器，出分離器的變換氣與循環(huán)高壓閃蒸氣混合后醇，以防止變換氣中水蒸氣冷卻后結(jié)冰，然后進(jìn)入原料氣二級冷卻器冷卻至－20℃,進(jìn)入變換氣甲醇吸收塔，依次脫除H2S+COS、CO2后在－49℃出吸收塔，然后經(jīng)二級原料氣冷卻器，一級原料氣 H2S+COS<0.1ppm。用氨冷器冷卻以降低由于溶解熱造成的溫升。在吸收塔下段，引從高壓閃蒸器上部和底部分別產(chǎn)生的無硫甲醇富液和含硫甲提。高壓閃蒸器上部的無硫甲醇富液不含H2塔底加入的氮?dú)鈱O2汽提出塔頂，然后經(jīng)氣提氮?dú)饫鋮s器回收冷多級冷卻分離，甲醇一級冷凝液回流，二級冷凝液經(jīng)換熱進(jìn)入H2S從原料氣分離器和甲醇再生塔底出來的甲醇水溶液經(jīng)泵加壓后甲醇水分離器，通過蒸餾分離甲醇和水。甲醇水分離器由再沸器提供。塔頂出來的氣體送到甲醇再生塔中部。塔底出來的甲醇從凈化各制冷點(diǎn)蒸發(fā)后的-33℃氣氨進(jìn)入氨液分離器，將氣體溫度對應(yīng)的冷凝壓力，然后進(jìn)入氨冷凝器。氣氨通過對冷卻水放熱冷凝成液體后，靠重力排入液氨貯槽。液氨通過分配器送往各硫化氫進(jìn)行氧化反應(yīng)所需氧氣由空氣風(fēng)機(jī)提供?？諝庠谶M(jìn)反應(yīng)器前要在預(yù)熱器中用中壓蒸汽預(yù)熱到一定的溫度?？諝獾牧髁拷?jīng)過預(yù)熱后的酸性氣體和空氣，通過靜態(tài)混合器混合后進(jìn)入反應(yīng)段組成。第一段的催化劑床層是不經(jīng)過冷卻的，這里主要是進(jìn)行初始化的激活反應(yīng)，第一段中較高的溫度有利于反應(yīng)的發(fā)生冷卻管來降低反應(yīng)溫度。冷卻的催化劑有利于反應(yīng)向生成硫的方向發(fā)展，當(dāng)向單質(zhì)硫生成反應(yīng)的方向得到加強(qiáng)時，硫化氫轉(zhuǎn)化成遠(yuǎn)高于硫磺的露點(diǎn)，反應(yīng)后產(chǎn)品的進(jìn)一步冷卻放在反應(yīng)器外的冷凝冷卻器中完成，用冷凝冷卻器放出的冷凝熱產(chǎn)生低壓蒸汽，蒸汽在空冷器中冷凝后的凝液再回流到冷凝冷卻器中，這樣循環(huán)可以很好的維持單質(zhì)硫磺的液化溫度。液化后的硫在后續(xù)的分離器氧化硫和硫磺蒸汽，為防止污染，尾氣送到焚燒爐進(jìn)行經(jīng)甲醇洗脫硫脫碳凈化后的合成氣壓力約為5.76MPa，與約為240℃,然后進(jìn)入氣冷反應(yīng)器殼側(cè)繼續(xù)進(jìn)行甲醇合成反應(yīng)，同再經(jīng)低壓蒸汽發(fā)生器，鍋爐給水加熱器、空氣冷卻器、水冷器冷卻后到40℃,進(jìn)入甲醇分離器，從分離器上部出來的未反應(yīng)氣體一部分循環(huán)氣作為弛放氣排出系統(tǒng)以調(diào)節(jié)合成循粗甲醇從甲醇分離器底部排出，經(jīng)甲醇膨脹槽減壓釋放出溶從甲醇合成膨脹槽來的粗甲醇進(jìn)入精餾系統(tǒng)。精餾系統(tǒng)由預(yù)精餾塔、加壓塔、常壓塔組成。預(yù)精餾塔塔底出來的富甲醇液經(jīng)加壓至0.8MPa、80℃,進(jìn)入加壓塔下部，加壓塔塔頂氣體經(jīng)冷凝后，一部分作為回流，一部分作為產(chǎn)品甲醇送入貯存系統(tǒng)。由加壓塔底出來的甲醇溶液自流入常壓塔下塔進(jìn)一步蒸餾，常壓塔頂下部設(shè)有側(cè)線采出，采出甲醇、乙醇和水的混合物，由料泵送入汽提塔，汽提塔塔頂液體產(chǎn)品部分回流，其余部分作為產(chǎn)品送至精甲醇中間槽或送至粗甲醇貯槽。汽提塔下部設(shè)有側(cè)線提塔塔底排出的廢水，含少量甲醇，進(jìn)入沉淀池，分離出雜醇和本裝置工藝為分子篩凈化空氣、空氣增壓、液氧和液氮?dú)鈮嚎s流程，帶中壓空氣增壓透平膨脹機(jī)，采用規(guī)整填料分餾塔，全原料空氣經(jīng)自潔式空氣過濾器除去灰塵與其空氣自下而上穿過空氣冷卻塔，在冷卻的同時，又得到清洗。冷經(jīng)空冷塔冷卻后的空氣進(jìn)入交替使用的分子篩純化器空氣中凈化后的空氣分成兩股，一股直接進(jìn)入低壓板式換熱器，從換熱器底部抽出后進(jìn)入下塔。另外一股進(jìn)入空氣增壓機(jī)，然后一部分進(jìn)入高壓板式換熱器，冷卻后進(jìn)入增壓透平膨脹機(jī)，增壓膨經(jīng)過冷器過冷后節(jié)流進(jìn)入上塔。在上塔進(jìn)一步精餾后，上塔底部獲得液氧，并經(jīng)液氧泵壓縮后進(jìn)入高壓板式換熱器，復(fù)熱后出冷在下塔頂部抽取的液氮，大部分經(jīng)高壓液氮泵壓縮后進(jìn)入高壓板式換熱器，在其中被氣化復(fù)熱后送至用戶，其余液氮經(jīng)過冷器過冷后出冷箱，進(jìn)入液氮貯罐。另一部分進(jìn)入經(jīng)過過冷節(jié)流后從上塔頂部得到低壓氮?dú)?，?jīng)過冷器、高壓板式換熱器復(fù)熱從上塔上部引出污氮?dú)饨?jīng)過冷器、低壓板式換熱器和高壓板式換熱器復(fù)熱出冷箱后分成兩部分：一部分進(jìn)入分子篩系統(tǒng)從上塔中部抽取一定量的氬餾份送入粗氬塔，粗氬塔在結(jié)構(gòu)上分為兩段，第二段氬塔底部的回流液經(jīng)液體泵送入第一段頂部2作為回流液，經(jīng)粗氬塔精餾得到99.6Ar，2ppmO的粗氬，送入2精氬塔中部，經(jīng)精氬塔精餾在精氬塔底部得到純1234567Nm3Nm3Nm3Nm3Nm30.7MPaG0.7MPaG0.7MPaG1控制等將采用壓縮機(jī)專用監(jiān)測控制系統(tǒng)來完成，并將對壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速、軸溫、軸振動、軸位移等進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，傳送到全廠機(jī)械管理系機(jī)柜室、工程師站室、電源室、備品備件室與維修室等組成。中央控變換、凈化、甲醇合成、甲醇精餾、甲醇貯存、空分、公用工程等組燃燒和爆炸，一氧化碳除易燃易爆外，尚有很強(qiáng)的毒害性。所以，煤易爆介質(zhì)，且具有毒性。本裝置甲醇單條生產(chǎn)線的能力很大。由上，確定本甲醇裝置采用集中控制的方式，在裝置的中央控制室使用DCS粒，其中并含有較高的氯離子和硫化物離子，具有較強(qiáng)的腐蝕性，對設(shè)計擬采用當(dāng)今世界上可靠而先進(jìn)并且便于操作和編程的DCS系統(tǒng)主要的和重要的工藝參數(shù)集中到甲醇裝置中央控制室由D統(tǒng)顯示和控制。不重要的工藝參數(shù)，其設(shè)定點(diǎn)不經(jīng)常調(diào)整的參數(shù)，采編程簡單容易。系統(tǒng)能區(qū)分第一事故，并發(fā)出聲光報警。系統(tǒng)具有事控制等將采用壓縮機(jī)專用監(jiān)測控制系統(tǒng)來完成，并可將壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)體分組與溫度等級，原則上采用本安型儀表，為此，模擬信號和開關(guān)用于熱電偶、熱電阻、雙金屬溫度計和壓力式溫度計。但還有一些專用溫度儀表如：氣化爐爐壁表面溫度監(jiān)視器、氣化爐體、煤筒倉、甲DN40或更大口徑的管線的流量測量一般采用標(biāo)準(zhǔn)法蘭取壓孔板,里管或電磁流量計,低壓和大尺寸管線采用阿牛巴流量計。用于儀表用紅外線吸收型分析儀，硫磺回收的H2S氣體分析將采用紫外線型分件的需要，分別選用球閥、角閥、蝶閥、三通閥。其中氣化工段的渣23站、打印機(jī)、輔助操作臺、通訊總線、外圍設(shè)備、相關(guān)的接口和三重按照工藝要求選用適合介質(zhì)特性的有運(yùn)行業(yè)績的可靠現(xiàn)場檢測本設(shè)計選用可靠的儀表材料，如儀表閥門、電纜、接線箱等，精壓縮機(jī)隨機(jī)儀表盤（含監(jiān)視、報警、安全聯(lián)鎖、操作儀表和按鈕含油量10mg/m3用量6000Nm3/h。低溫甲醇洗、脫硫脫碳等各工序的主要設(shè)備的制造與選型可以立足德士古專利燒嘴、高壓煤漿泵、破渣機(jī)、渣閥、纏繞式換熱器，部分低溫材料、低溫閥門考慮引進(jìn)，其他設(shè)對于國制造有困難的大型機(jī)組，部分關(guān)鍵的轉(zhuǎn)動設(shè)備、特殊考慮資金來源和保證重點(diǎn)的原則下逐步明確提出。目前階段僅列還包括耐火襯里、破渣機(jī)、表面溫度計與渣閥等附屬部分。壓力壓力殼體：是一個由中間錐體分為兩部分的壓力容器，操作270℃。殼體材料選用1.25Cr－0.5Mo合金鋼。激冷耐火襯里：其主要作用是隔熱和抵御高溫熔渣的關(guān)鍵是解決爐襯向火面所需要的高鉻耐火材料。關(guān)，國產(chǎn)耐火材料已經(jīng)達(dá)到國際同類產(chǎn)品先進(jìn)水激冷環(huán)：安裝在氣化爐燃燒室和激冷室相連接的件操作條件極為苛刻，是氣化爐中關(guān)鍵的易損部件，材料特殊，破渣機(jī)：是一臺置于氣化爐下部出口的爐渣破碎機(jī)械，其作渣機(jī)已開始研制。這一設(shè)備非常關(guān)鍵，單臺設(shè)備價格不菲，有一渣閥：氣化爐操作壓力穩(wěn)定在6.5MPa，而鎖渣罐操作壓力需封和排渣的雙重作用。由于渣閥頻繁啟閉操作又必須嚴(yán)密不漏的特殊要求，因而成為煤氣化裝置安全穩(wěn)定操作的關(guān)鍵部件之一。作用，是一臺承受循環(huán)載荷的壓力容器。按其載荷性質(zhì)該設(shè)遵循壓力容器應(yīng)力分析設(shè)計規(guī)進(jìn)行設(shè)計制造和檢驗(yàn)。該設(shè)備分析該塔結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)是氣體的高效洗滌和水分脫除。本項目擬對塔盤、氣體分布器與氣液分離裝置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，采用新型技術(shù)，殼體材料的選擇除要求有較好的高溫強(qiáng)度外，還必須具有優(yōu)良的抗氫和耐酸性氣體腐蝕的性能。結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，為了防止變換催化劑被浸濕或污染失效，在變換爐上部擬單獨(dú)增加一段予變換催化劑層。該段催化劑可裝填新的或廢拆卸式支承結(jié)構(gòu)，以便同下段催化劑裝填共用一個頂部人孔。進(jìn)低溫甲醇洗工藝技術(shù)，是通過甲醇吸收脫除粗合成氣中的酸作條件為低溫中壓，塔體采用低溫碳鋼或鎳鋼，塔盤與件采本工程甲醇合成回路選用冷管式和管殼式聯(lián)合反應(yīng)器，管殼維修等方面考慮；對甲醇合成塔的要求主要有：催化劑控制容易、調(diào)節(jié)簡單、壓降低，結(jié)構(gòu)簡單緊湊、空間利用率高，催化劑裝卸方便；材料選擇上要求具有抗羰基化物和抗氫腐蝕的在大型甲醇裝置中，為了降低裝置的投資，增加裝置的操作分子篩吸附系統(tǒng)采用4~6小時長周期切換，再生氣加熱器采低溫氧泵、液氬循環(huán)泵選擇離心式，配置變頻控制器。均采透平膨脹機(jī)采用增壓風(fēng)機(jī)制動，操作彈性為60～110%。6000Nm3、3.0MPa(G)氮?dú)獠捎靡旱獌Υ?、泵加壓、空浴式氣?循環(huán)水(△t=10℃)tkgkgkgkgt電9123456煤、氣化、灰水處理、變換、低溫甲醇洗、硫回收、甲醇合成、中間b）裝置布置應(yīng)滿足生產(chǎn)、防火、防爆、裝置外運(yùn)輸、施工安裝特性要求條件下，盡量靠近負(fù)荷中心，減少消耗且便于生產(chǎn)管本裝置的貨物運(yùn)輸主要包括原料煤、煤渣、成品甲醇、各種催化《化工企業(yè)總圖運(yùn)輸設(shè)計規(guī)》HG/T2064XX集團(tuán)XXXX煤制烯烴項目甲醇裝置設(shè)計規(guī)模與本界區(qū)的給排水和消防水管網(wǎng)。全廠性的生123456789一系統(tǒng)供氣化、灰水處理、變換、低溫甲醇洗裝置。率N=220kW，冷卻后的水用泵送往各用水H=49m，N=800kW。壓力P=0.4MPa。系統(tǒng)由冷卻塔、加壓泵、循環(huán)水給、回水塔，泵房設(shè)循環(huán)水泵四臺(三用一備)，單臺性能為：Q=9720m3/h，H=50m，N=2000Kw。采用液氯殺菌滅藻，投加液氯量約為80k旁濾處理，處理水量約按總水量的4%考慮，設(shè)鋼制全自動無閥系統(tǒng)由冷卻塔、加壓泵、循環(huán)水給、回水管網(wǎng)、旁濾設(shè)備和加藥、加氯設(shè)施等組成。冷卻塔選用NBTL-4500型鋼筋混凝土逆流式冷卻塔用一備)，單臺性能為：Q=10800m3/h旁濾處理，處理水量約按總水量的4%考慮，設(shè)鋼制全自動無閥泵房與值班、配電設(shè)在同一建筑，另外，加藥、加氯、分析化驗(yàn)等附1NH-N：300mg/l23453為：生活污水系統(tǒng)，生產(chǎn)廢水系統(tǒng)，二次回用水系設(shè)計遵循的標(biāo)準(zhǔn),以國家標(biāo)準(zhǔn)和化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為主，其它標(biāo)準(zhǔn)輔GB50058-92《爆炸和火災(zāi)危險場所電力裝GB50062-92《電力裝置的繼電保護(hù)和自動裝置灰水處理、變換、硫回收、甲醇洗、甲醇合成、甲醇精餾與循環(huán)水等本工程工藝裝置先進(jìn)、自動化水平高，生產(chǎn)過程連續(xù)性強(qiáng)，存在起連續(xù)性生產(chǎn)過程混亂，需要長時間才能恢復(fù)生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)損失很大，DC110V，120Ah123456789246332623臺臺套套報警系統(tǒng)。該系統(tǒng)由火災(zāi)報警控制器、火災(zāi)報重復(fù)警顯示器，火災(zāi)探在本裝置區(qū)與重要通道口安裝若干個手動報警按鈕，在車間綜合1121551212341234567894.14.11.11.11.11.11.11.11.1根據(jù)氣化、甲醇、空分