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甲醇生产工艺

甲醇生产工艺流程
焦炉煤气进入界区后,首先进入气柜,经沉降、缓冲、稳压后进入焦炉气压缩机压缩至 2.5MPa,然后入脱硫装置,进行有机硫水解及无机硫脱除,将焦炉煤气中总硫脱至0.1ppm以下,以满足转化和甲醇合成催化剂对原料气中硫含量的要求。

脱硫后的焦炉煤气进入转化工段,在这里进行加压催化部分氧化,使焦炉煤气中的甲烷和高碳烃转化为甲醇合成的有效成分氢气和一氧化碳。

转化气经二合一机组压缩至6.0MPa,进行甲醇合成,生成的粗甲醇进入甲醇精馏塔制得符合国标(GB338-92)优等品级精甲醇。

具体工艺如下:1)气柜
从焦化厂来的焦炉气,压力约400mmH2O,40℃,经入口水封进入气柜,缓冲、稳压后,送往焦炉煤气压缩工段。

2)焦炉气压缩
从气柜来的压力为400mmH2O、温度25℃的焦炉煤气入焦炉煤气压缩机,升压至2.5MPa,冷却到40℃后送脱硫装置。

3)脱硫
压力为2.5MPa,温度为40℃的压缩焦炉气首先经过过滤器除去焦油,然后进入氧化铁脱硫槽,将无机硫脱至3-5mg/m3。

粗脱硫后的焦炉气去转化工段预热到350℃后,依次经铁钼预转化器、铁钼转化器将有机硫转化为无机硫,然后进入氧化脱硫槽将大部分无机硫脱除,最后经氧化锌再脱硫,总硫控制在0.1ppm以下。

脱硫后的焦炉气送至转化工段。

4)转化
脱硫后的焦炉气(温度350℃,压力2.2MPa,烷烃含量约28%),与蒸汽混合后,由焦炉气预热器加热到约600℃,进入转化炉。

来自空分装置的氧气(温度100℃,压力2.5MPa),掺入一定量的蒸汽,经预热炉预热到500℃后进入转化炉,在转化炉顶部与焦炉气蒸汽混合,通过转化炉催化剂床层进行转化反应。

2CH4 + O2 = 2CO + 4H2 + Q (1)
CH4 + H2O = CO + 3H2– Q (2)
CH4 + CO2 = 2CO + 2H2– Q (3)
CO + H2O = CO2 + H2 + Q (4)
反应最终按(4)式达到平衡,出转化炉的转化气温度约950℃,甲烷含量小于0.6%,然后经焦炉气预热器、粗焦炉气预热器、脱盐水预热器回收热量后,由循环水冷却到40℃,分离冷凝液后,去合成甲醇工段。

5)甲醇合成
来自转化工段的原料气(2.0MPa),进入二合一机组,经两级压缩后,与循环气混合进入二合一机组压缩到6.0MPa。

(该机组由蒸汽透平驱动,可同时压缩原料气和循环气)。

出压缩机组的气体经气气换热器换热升温至220℃,进入甲醇反应器,在催化剂在作用下进行甲醇合成反应,主要反应如下:
CO + 2H2 = CH3OH + Q
CO2 + 3H2 = CH3OH +H2O + Q
合成的甲醇最后进入甲醇分离器进行气液分离。

由甲醇分离器底部出来的粗甲醇减压到0.45MPa后进入闪蒸槽,闪蒸槽出来的粗甲醇去甲醇精馏精制。

6)甲醇精馏及甲醇库
由甲醇合成工段送来的粗甲醇进入预精馏塔,在该塔进行轻组分分离。

预精馏塔底部出来的甲醇液由甲醇给料泵加压后送入加压精馏塔,
加压精馏塔底部出来的甲醇液送至常压精馏塔下部,蒸出的甲醇蒸汽由常压塔冷凝器冷凝后进入常压塔回流罐,再经常压塔回流泵加压,一部分精甲醇打入常压塔回流,其余部分送至精甲醇中间槽。

精甲醇中间槽的产品化验合格后送去甲醇库。

甲醇生产工艺流程图见附件。

2.5.4建设项目主要装置、设施的布局及上下游生产装置的关系
该项目根据不同单元的生产性质和工艺流程,将全厂划分为4个功能分区,分别为生产区、辅助设施区、原料区和厂前区。

厂前区包括办公楼、食堂、车库、门卫大门等单元:
原料区包括精煤场、储焦场和原料罐区等单元:
生产区包括焦碳生产、炉气净化及化产回收、甲醇生产等单元:辅助生产设施包括空压站、总变配电所、各生产车间变电所、中央化验室和循环水系统等单元:
结合工艺流程以及场地外形情况,将厂前区办公楼、食堂和车库
等布置在厂区西北,厂前区与生产区分开,既方便与外界联系,又不影响生产。

厂前区南侧从东向西依次为原料区、生产区;辅助生产设施分散布置在生产区内靠近负荷中心布置。

2.5.5建设项目选用的主要装置设施名称和主要特种设备
建设项目主要装置(设备)和设施的名称、型号、数量见下表。

炼焦和化产回收主要设备一览表
续上表
炼焦和化产回收特种设备一览表
甲醇生产主要设备一览表
续上表
续上表
续上表
续上表
甲醇生产特种设备一览表
续上表
2.6 储运
2.6.1 概述
本工段的主要任务是原料卸车、贮存和输送以及液体产品贮存、装车。

原料包括焦油洗油、碱液、硫酸等,产品主要是焦油、粗笨。

原料及产品贮存按7天能力设计,均考虑汽车装卸方式。

2.6.2 流程说明
由冷鼓、电捕、洗脱笨工段来的焦油、粗笨分别入焦油槽、粗笨槽贮存,当需要外售时,用焦油泵、粗苯泵装车后外售。

外购焦油洗油由汽车槽卸入洗油车槽,再通过洗油卸车槽液下泵入焦油洗油槽贮存,并定期用焦油洗油泵送至洗脱笨工段贫油槽作为焦油洗油的补充;外购碱液由汽车槽车卸入卸碱槽,再通过卸碱槽液下泵入碱液贮槽贮存,并定期用碱液泵送至脱硫工段碱液贮槽,用于蒸氨固定氨的分解;外购硫酸由汽车槽车卸入卸酸槽,再通过卸酸槽液下泵入硫酸贮槽贮存,定期用硫酸泵送入硫酸工段硫酸高位槽。

两种装卸方式中,焦油槽静置液均流入地下放空槽,焦油槽的排净液也排入地下放空槽,由地下放空槽液下泵打入冷鼓、电捕工段机械化氨水澄清槽。

为了防止废气排放和火灾爆炸,储油罐都分别安装有呼吸阀和阻
火器。

储罐规格和数量
洗油储罐 V N 450M3 1 焦油储罐 V N 630M3 2
粗苯储罐 V N 200M3 2
甲醇储罐 V N 4000M3 4。

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