甲醇合成塔项目技术协议
买方：
卖方：
1.总则
1.1.术语定义
买方：甲方
卖方：乙方
1.2.适用范围
本技术协议仅适用于甲方成品工区甲醇合成塔项目，本技术协议经买方、卖方签字后随合同同时生效，生效后的技术协议作为甲方成品工区甲醇合成塔项目订货商务合同的附件，是该合同不可分割的一部分，与商务合同、投标文件作为一个整体，具有相同的法律效力。
2.项目概述
项目名称：甲方成品工区甲醇合成塔项目
项目地点：某
甲方20万吨/年甲醇合成装置合成塔为均温型气冷塔运行周期已达到10年，运行性能下降，现对其进行改造，要求在前系统不变的情况下对甲醇合成装置重新设计，达到提高产能降低消耗的效果。
3.设计基础
3.1.设计基础数据
生产规模：20万吨/年甲醇合成
年操作时间：8000小时
操作弹性：60%~110%
3.2.公用工程规格
3.3.副产蒸汽利用方案
汽包副产蒸汽在催化剂允许的操作温度下产生不低于3.0MPaG的饱和蒸汽，经减温减压至0.5MPaG送低压蒸汽管网。
3.4.标准和规范
本项目工程设计及设备制造应满足但不经限于以下标准规范：
中华人民共和国特种设备安全法(中华人民共和国主席令第4号，2013年6月29日第十二届全国人民代表大会常务委员会第3次会议通过，自2014年1月1日起执行)
特种设备安全监察条例(国务院令第549号)
质检总局关于修订《特种设备目录》的公告(2014 年第114号)
TSG 21-2016 《固定式压力容器安全技术监察规程》
NB/T 47013-2015 《承压设备无损检测》
JB/T 4711-2003 《压力容器涂敷与运输包装》
NB/T47008～10-2010 《承压设备用钢锻件》
NB/T 47018-2011 《承压设备用钢焊条订货技术条件》
NB/T 47014-2011 《承压设备焊接工艺评定》
NB/T 47015-2011 《压力容器焊接规程》
NB/T 47016-2011 《承压设备产品焊接试板的力学性能检验》HG/T 20580-2011 《钢制化工容器设计基础规定》
HG/T 20581-2011 《钢制化工容器材料选用规定》
HG/T 20582-2011 《钢制化工容器强度计算规定》
HG/T 20583-2011 《钢制化工容器结构设计规定》
HG/T 20584-2011 《钢制化工容器制造技术规定》
GB 150-2011 《压力容器》
GB 229-2007 《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》
GB/T 25198-2010 《压力容器封头》
GB/T 151-2014 《热交换器》
NB/T 47042-2014 《卧式容器》
TSGR 1001-2008《压力容器管道设计许可规则》
TSGD0001-2009《压力管道安全技术监察规程——工业管道》
GB/T 20801.1-6-2006《压力管道规范工业管道》
GB50160-2008《石油化工企业设计防火规范》
GB50016-2006《建筑设计防火规范》
GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》
GB50058-2014《爆炸危险环境电力装置设计规范》
HG 20571-2014《化工企业安全卫生设计规定》
GB/T 50087-2013《工业企业噪声控制设计规范》
GB50184-2011《工业金属管道工程施工质量验收规范》
GB50185-2010《工业设备及管道绝热工程质量检验评定标准》
GB50235-2010《工业金属管道工程施工规范》
GB50236-2011《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》
GB 50683-2011《现场设备、工业管道焊接工程施工质量验收规范》
GB50231-2009《机械设备安装工程施工及验收通用规范》
GB50270-2010《输送设备安装工程施工及验收规范》
GB50316-2008《工业金属管道设计规范》
HG/T 20615-20635-2009《钢制管法兰、垫片、紧固件(美洲体系)》
GB 50275-2010《风机、压缩机、泵安装工程施工及验收规范》
HG/T20505 《过程检测和控制系统用文字代号和图形符号》
HG/T20507 《自动化仪表选型规定》
HG/T20508 《控制室设计规定》
HG/T20509 《仪表供电设计规定》
HG/T20510 《仪表供气设计规定》
HG/T20511 《信号报警、安全联锁系统设计规定》
HG/T20512 《仪表配管、配线设计规定》
HG/T20513 《仪表系统接地设计规定》
HG/T20514 《仪表及管线伴热和绝热保温设计规定》
HG/T20515 《仪表隔离和吹洗设计规定》
HG/T20516 《自动分析器室设计规定》
HG/T20700 《可编程控制器系统工程设计规定》
HG/T20573-1995《分散型控制系统工程设计规定》
HG/T20636 39《化工装置自控工程设计规定》
HG/T21581-2010《自控安装图册》
JB/T 4711 《压力容器涂敷与运输包装》
备注:设计标准包括但不限于以上标准，应当符合国家相关法规、规定和标准，并采用最新版本。
4.工艺描述
4.1.技术特点
本项目甲醇合成塔采用卖方自主知识产权的水管式等温甲醇反应器（专利号：某）。水管式等温甲醇反应器特点如下：
（1）甲醇合成塔工艺核心是众多水管埋于催化床层中，合成反应放出的反应热及时被水管内水吸收汽化为蒸汽，维持床层温度稳定。其特点：水汽化热很大，所有的反应热都能随即吸收，保证床层温度稳定，杜绝飞温现象，保证催化剂长周期高效运行。
（2）操作简单，床层温度完全由汽包蒸汽压力控制，操作简单方便。
（3）反应热全部产生中压蒸汽，热回收效率高；
（4）催化剂床层中布置刺刀式沸腾水管，形如刺刀和刀鞘，为悬挂式双套管，即只焊一端，另一端自由伸缩，管子受热伸缩不受壳体限制，没有约束力，结构可靠。
（5）甲醇合成塔为全径向流程，即反应气垂直通过沸腾水管和被水包围的催化剂柱，从操作原理上曲线由多个反应放热和冷却锯齿形阶梯形成的“肚形”曲线，热点与起点、终点温差小于5℃，反应净值高，出口粗醇可达~7%，单位催化剂产醇量高。
（6）流程短，设备数量少，占地面积小。
4.2.工艺流程
合成原料气经合成气压缩机增压至8.0MPaG与循环气、回收富氢气混合，送入现有热交换器（E03201）提温至177℃左右进入水管式甲醇合成塔，从塔内下部进入内外筒环隙，由下而上经内外筒许多小孔径向进入催化床等温反应，气体流向与沸腾水管垂直交叉走向，在催化剂床层由上千个数量级的“Z”型锯齿反应曲线进行催化反应合成甲醇。整个触媒床层处于等温状态，温差小，推动力大，反应后塔出口气体中CH3OH含量为～7.00%，气体集于中心管由上而下出甲醇合成塔，温度约255℃左右，出塔气分两部分，其中一部分（26%）出塔气进入现有废锅（F03201），余热回收副产0.5MPa饱和蒸汽，此部分气体降温后
与另一部分（~74%）出塔气汇合进入进入现有热交换器（E03201），降温至~130℃进入甲醇水冷器降温至~40℃，再进入现有甲醇分离器分离出粗甲醇（S03201），粗甲醇减压后进入甲醇闪蒸槽，出口粗甲醇压力0.5MPaG，送至甲醇精馏，醇后气送氢回收装置回收富氢气。
水管式甲醇合成塔的反应热由埋设于催化剂床内水管中的沸水吸收，汽化为蒸汽，汽水混合物上升至汽包内，混合物分离，蒸汽引出到蒸汽管网，补充水加入汽包，水往下进入水管吸热汽化，完成汽水循环。副产~3.0MPaG饱和蒸汽，经减温减压至0.5MPaG送出界区，少量汽包排污废水送出界区。
本次改造设计基于买方现有工艺流程，利旧现有热交换器（E03201）及废热锅炉（F03201），改造施工除新建甲醇合成塔及汽包外，仅需对现有合成塔进出口工艺气管线做部分调整，改造后流程图示意如下：
4.3.工艺控制
4.3.1.温度
从化学平衡考虑，温度升高对平衡有利；从动力学考虑，温度提高，反应速率常数增大。因而，存在最佳温度。甲醇合成铜基催化剂的使用温度范围为200~265℃。温度过高，催化剂容易衰老，使用寿命短；温度过低，催化剂活性
差，且易生成羰基化合物。为保证催化剂使用寿命，应在确保质量的前提下，尽可能控制温度低一些。
（1）温度高会影响催化剂的使用寿命。
在温度高的情况下，铜基催化剂晶格发生变化，催化剂活性表面在逐渐减少。如果温度超过280℃，催化剂很快丧失活性。本系统催化剂温度控制在250~275℃之间。
（2）温度高会影响产品质量。
反应温度高，在CO加H2的反应中，副反应产物量增大，使粗甲醇中杂质含量增加，不但影响产品质量，而且增加了H2的单耗。
（3）温度高会影响设备使用寿命。
高温下由于甲酸生成，造成设备的氢腐蚀，降低设备机械强度。
实际上，反应器的操作温度要兼顾到催化剂使用的初期、中期及后期，制定出合理的温度操作范围。
合成塔气体进口：~177℃
合成塔气体出口：250~260℃
（4）催化反应放出的大量反应热及时被催化剂中的水管内的水吸收汽化为蒸汽维持床层温度稳定。其特点水汽化热很大，所有反应热都能随即吸收，保证床层温度恒定，杜绝飞温现象，保催化剂长周期高效运行；
4.3.2.压力
从化学平衡考虑，压力提高，对平衡有利：从动力学考虑，压力提高，反应速率加快。因而，提高压力对反应有利。本项目低压甲醇合成，合成压力为~8.0Mpa。操作压力受催化剂活性、负荷高低、空速大小、冷凝分离好坏、惰性气含量等影响。催化剂使用前期，操作压力可适当低一些；后期，压力适当提高。
4.3.3.空速
空速或循环气量是调节合成塔温度及产量的重要手段之-。循环量增加，转化率下降，但空速大了，甲醇产量有所增加。在空速为5000~10000h-1 范围内，空时产率随空速增加而增加，超过104h-1，空速影响不大。
4.3.4.气体组成
（1）甲醇合成反应氢碳比应控制在2.05~2.1,一般来说，过小，易发生副反应及结碳，且触媒活性易衰减；过大，单耗增加。此成分的控制，是从化学反应动力学上加以考虑的。
（2）入塔气中的H2含量高，对减少副反应、减少H2S中毒、降低羰基镍和高级醇的生成都是有利的，又可延长催化剂寿命。
（3）入塔气中CO含量又是一个重要的操作参数，甲醇入塔气的CO含量一般为~20%左右。
（4）CO2的存在可保持催化剂的高活性，对甲醇合成有利。据研究，Cu-Zn-Al 催化剂的活性组分是Cu,活性状态是Cu+，在气体混合物中有一定的氧化气氛对保持催化剂的良好活性是有利的。若原料气中不存在一定量的CO2,催化剂会过度还原为铜，催化剂活性降低，CO2可使崔化剂保持一种较高的氧化态，使活性组分处在Cu+的状态。
（5）入塔气中的惰性气体如: N2、CH4、Ar,也影响甲醇合成率。惰性气体含量太高，降低反应速率，循环动力消耗也大；惰性气体含量太低，弛放损失加大，损失有效气体。一般来说，催化剂使用前期，活性高，可允许较高的惰性气体含量，弛放气可少些；后期活性低，要求惰性气体含量低，弛放气就大些。
4.3.
5.循环气中甲醇含量
水冷温度越低，循环气与入塔气中甲醇含量越低，有利于甲醇反应进行。水冷温度应低于40℃，以使入塔气中CH3OH≤0.5%。
5.供货范围
5.1.工程设计
（1）设计范围为本项目甲醇系统改造详细工程设计，包括本项目范围内的建筑、结构、设备、工艺配管、电气、仪表、自控等专业设计。
（2）设计深度按照现行国家及行业规范要求，提供满足现场施工安装要求的设计蓝图。
5.2.设备供货
5.2.1.甲醇合成塔
（1）合成塔本体
（2）备品备件
含管口配对法兰及垫片、紧固件等，其中提供10%且不少于2件，密封件、设备专用密封填料提供100%的余量；设备试压、装填触媒、装填料等专用工具各一批。
5.2.2.汽包
5.2.3.热水循环泵
5.3.管道部分
本项目管道部分供货范围包括甲醇合成塔及汽包间降液管、汽水上升管、副产蒸汽管、汽包锅炉给水管、汽包排污管、升温还原蒸汽管，供货界限为甲醇合成框架界区外1米；不包括进、出合成塔工艺气管道。具体如下：
5.4.仪表供货
1）设计要求
（1），仪表控制系统能有效地监控合成设备生产过程，确保运行可靠、操作维护方便，采用中控室DCS集中监控。
（2），为了操作员现场巡检时能了解当时的工况，设置了必要的就地仪表以显示压力、温度、液位等工艺参数。
（3），系统安全联锁要求按照安监总管三〔2014〕116号文件《国家安全监管总局关于加强化工安全仪表系统管理的指导意见》、GB/T 20438《电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全》、GB/T 21109《过程工业领域安全仪表系统的功能安全》以及GB/T 50770-2013 《石油化工安全仪表系统设计规范》进行设计和配置，并提供SIS系统全生命周期内全部相关资料。
2）配置要求
（1）关键联锁控制仪表点采用三选二的联锁逻辑控制。
（2）用于顺序控制的调节阀和开关阀带有阀门全开、全关的限位开关，限位开关为机械式。
（3）本装置区为易燃易爆场所，现场所有仪控设备全部采用防爆设备，防爆等级至少满足Ex（ia）IICT4或Ex（d）IICT4。
（4）所有现场仪表是全天候的，现场安装的户外仪表防护等级原则上采用IP65室内满足IP54。
（5）所有现场仪表选用低温型使用温度适用于-46度--60度。
3）选型要求
（1），压力、差压变送器采用EJA系列或深圳特安智能变送器，
（2），温度测量采用Pt100的铂热电阻（偶）,全部采用双支热电阻/（偶）。（3），水流量测量采用电磁流量计/涡轮流量计，开封仪表集团公司/上海自动化仪表厂/川仪的产品。
（4），涉及到产品结算或贸易结算的产品液体介质流量采用科氏力质量流量计，气体介质采用孔板、涡轮或涡街流量计，要求满足相关计量配置数量及精度要求（5），蒸汽或气体流量的测量采用孔板流量计\涡街流量计，上海自动化仪表厂/川仪的产品。
（6），液位/物位测量对于洁净、不易结晶液体物料采用双法兰/单法兰液位计，产品要求选用川仪或深圳特安的产品，对于易结晶结垢或组份变化较大的液体或固体物料采用雷达液位计，厂家要求采用VAGE\E+H\罗斯蒙特产品。（7），系统切断阀、调节阀选用无锡工装/无锡卓尔/上海自动化仪表厂/萨姆森产品.要求配带手轮、过滤减压阀及智能型电气阀门定位器等。智能型定位器选用西门子PS2。选用厂家产品需提供数据表先由甲方确认再进行选购。（8），二位三通、二位五通电磁阀，其中两位五通电磁阀采用双线圈，采用ASCO(24V DC)。
（9），在线分析系统采用ABB、西门子等进口优秀品牌，在线分析仪表至少包括：分析小屋、分析仪表柜、预处理系统、标准气、气瓶减压阀、整套的分析仪附件。并且分析预处理系统设计要合理能够适用于现场实际情况，满足设备的稳
6.检验与试验
本部分包括在卖方车间及买方现场对设备所进行的检验与试验。
6.1.检验与试验所采用的标准、规范
按照第3.4条规定。
6.2.卖方车间的检验与试验
买方将根据设备制造进度计划派遣其检验人员到卖方车间进行检验，买方检验人员有权进入卖方正在进行设备试验的地方。卖方应为买方检验人员提供各种工作方便。
（1）买方检验人员应在其所有的见证性试验合格证书上签字，然而这并不能免除卖方按照合同所担负的所有责任与保证。
（2）买方检验人员在车间的检验不应认为对设备的最终验收。卖方应将其车间的检验日期提前通知买方。
（3）检验与试验项目包括,但不限于下列各项：
?原材料质量合格证书检查
?设备总装及整体试压
?尺寸与外观检验
?无损检测
?压力试验
（4）买卖双方对在交货现场进行外观复检，塔体直线度进行检查。
（5）所有检验和试验应作记录，检验和试验报告应交给买方。
7.设备监造
（1）设备制造过程中买方若派代表监造，卖方须为监造代表提供工作和生活上的便利（费用由买方自理）。所有技术文件和资料对监造代表开放。
（2）具体监造点有：
?原材料和外购件检查。
?设备制造公差的检查。
?水平度检查。
?设备最终压力试验。
?不锈钢表面酸洗钝化检查
?其他关键制造节点
（3）买方监造代表有权亲自观察任何一项或全部试验，监造代表在场观察试验的进行并不免除卖方对本合同承担的责任。
8.性能保证
以上性能保证基于第3条表1，表2，表3数据。
9.设备交货方式
整体买方现场车板交货。交货期按订货合同的规定。
10.表面处理、油漆、包装和运输技术要求
（1）设备不锈钢部分制作完成后应按工艺进行酸洗钝化处理；对表面有油迹的须进行去油处理，再进行酸洗钝化处理，对于小的部件用浸泡法进行，对于大型设备和部件，可以用酸洗膏进行处理。
（2）酸洗钝化后的设备表面应对其进行目测或蓝点法检验，无蓝点为合格。
（3）碳钢的表面喷砂、油漆严格按工艺进行施工.
（4）按JB/T4711-2003《压力容器涂敷与运输包装》的规定。
（5）所有零部件及附件的包装，应保证在运输和储存过程中不发生变形和损坏（设备设内部支撑，外部合理布置运输支架，确保设备交付时的圆度和直线度符合图纸及相关规范要求），碳钢零部件应有防锈措施。所有包装箱应有详细的标记和装箱清单。备品备件应单独装箱发货。
11.设计文件交付
11.1.工程设计文件
按照现行国家及行业规范要求，提供满足现场施工安装要求的各专业设计蓝图8套。
11.2.设备质量文件
12.质保期
卖方向买方提供的货物质保期为设备使用12个月或到货后18个月。在正常操作条件下设备出现质量问题，卖方免费维修、更换，并对制造质量负责。
13.售后服务
（1）质保期内因制造、运输原因造成的质量问题由卖方提供及时无偿服务。
（2）使用期内，卖方保证做到24小时内回复买方提出的问题。
（3）卖方提供现场安装、调试、免费技术指导，食宿买方协助解决。
（4）卖方提供设备终身的使用及维护检修技术支持，如在设备检修时遇到不能解决的困难时，可向卖方提出协助要求，卖方在接到通知后，48小时内派相关人员到现场协助解决问题。
买方卖方联系人联系人电话电话传真传真邮箱邮箱地址地址邮编邮编
9.3联系方式
甲方:
联系人:
通讯地址:
电话:
传真:
E-mail:
乙方:
联系人: 通讯地址: 邮编:
电话:
传真:
E-mail:
项目联系人
编号：SY-AQ-03551 ( 安全管理) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 甲醇合成塔入塔人员安全规定Safety regulations for personnel entering methanol synthesis tower
甲醇合成塔入塔人员安全规定 导语：进行安全管理的目的是预防、消灭事故，防止或消除事故伤害，保护劳动者的安全与健康。在安全管 理的四项主要内容中，虽然都是为了达到安全管理的目的，但是对生产因素状态的控制，与安全管理目的关 系更直接，显得更为突出。 1.入塔人员条件：必须是身体健康、心理素质好，具备安全救护知识和自救能力的人。 2.合成塔必须与外系统进行有效的隔离，并工艺处理合格后，方可打开人孔。 3.现场拉好警戒线，无关人员一律不得进入。 4.准备好灭火器材及消防水。 5.120救护车及专业医护人员由合成车间在指定地点现场待命。（综合部负责） 6.加一空气软管在上管板上部，距离上管板300mm，尽量增加塔内管箱上部的Ｏ2含量，以创造安全环境。 7.按照规定办理各种作业票证，动火作业前须做可燃气体 （H2+CO≤0.2%）分析,合格后方可执行动火作业，灭火器材配备齐全。
8.办理设备内作业安全票证，严格落实安全施工条件。 9.由安检部人员、监护人员和佩带者共同检查，保证正压式呼吸器使用前完好。作业人员佩带后自行确认完好后，经合成车间安全人员再次检查确认，最后经安监部专职安全人员现场检查确认佩带合格后方可入塔正式作业。 10.塔内人员工作时间不得超过30分钟。塔内人员一人作业，一人监护；监护人员位置在溜槽附近，便于处置突发事情。工作时动作不要做大幅度摆动，避免呼吸器脱落漏气。 11.塔内作业人员应时刻注意避免安全绳、长管呼吸器气管缠绕热电偶，以免发生事情后抢救人员不好施救，耽误抢救时间。 12.塔外设专门双人监护，塔外监护人员视线时刻不离塔内作业人员，若有意外情况，设备内作业人员与塔外监护人员通过声光报警器联系。（声光报警器由机电部负责落实） 13．现场监护人员发现塔内出现异常情况，立即将塔内作业人员拉出。 14．用轴流风机吹扫自人孔出来的氮气，人员不应站在下风向。
丹东市同兴垃圾无害化处理厂 渗滤液处理项目 吹脱塔、吸收塔、引风机处理系统 技术协议 设备名称：吹脱塔、吸收塔、引风机处理系统需方：丹东恒诚环保科技开发有限公司供方： 最终使用单位: 丹东市同兴垃圾无害化处理厂 签订地点：江苏省南京市 签订时间：二〇〇九年九月
目录 1、供方供货范围 2、技术要求 3、备品备件及专用工具 4、设计制造标准 5、设备检测 6、油漆、包装、运输和储存 7、质量保证与售后服务 8、交货日期及交货地点
1、供货范围 一般要求 卖方保证提供设备为全新的、先进的、成熟的、完整的和安全可靠的，且设备的技术经济性能符合本协议书的要求。 卖方应提供详细供货清单，清单中依次说明型号、数量、产地、生产厂家等内容。对于属于整套设备运行和施工所必需部件，即使本协议书未列出和/或数量不足，卖方仍需在执行合同时补足。 供货范围： 2、设备要求 2.1设备制造技术标准 通风与空调工程施工及验收规范（GB50243-97）； 钢结构工程施工验收规范（0205-95）； 塔器设计技术规定（HG20652-1998）； 工业建筑防腐蚀设计规范（GB50046-95）； 玻璃钢化工设备设计规定（HG/T20696-1999）； 玻璃钢储槽标准系列、拼装式玻璃钢储罐标准系列（HG/T21504.1～.2-1992）； 相关产品当地质量技术监督局核发的《产品企业标准》； 2.2设备检测 2.2.1供方应在设备出厂前，对设备各部件进行验收，检验项目包括：外观检查、噪声的检测、可靠性的检测、电气设备的检测和其他项目的检测。 2.2.2供方应在每台设备部件均经检查试验合格后才准许出厂，对设备的外观、运行噪声、运行
甲醇合成塔的设计 The manuscript was revised on the evening of 2021
甲醇合成塔的设计 Design of carbinol Synthetic Tower 摘要：本文针对设备DN3400甲醇合成塔的设计要点进行了详细论述。详细介绍了大直径不带法兰的立式列管固定床甲醇合成塔材料和加热方式的选择，以及各主要部件结构的设计特点。 Abstract: This text introduces the main point of designing de DN3400 carbinol synthetic tower, describes the section of material and heating method used to fabricate large diameter- non-flange, vertical pipe line carbinol synthetic tower. This text also explains the structure design character of the main components and parts. 关键词：甲醇合成塔；工作原理；结构设计特点 Key Words: Carbinol synthetic tower working theory structure design character 1．引言 甲醇工业始20世纪初，到20世纪60年代，甲醇工业取得重大进展。1966年英国ICI公司首先推出了低压甲醇合成工艺—ICI工艺，此为低压法生产甲醇的开端。所有中、低压法甲醇装置工艺过程类似，在压力为~、温度205℃~275℃操作。各种工艺的主要区别在于反应器的设计、反应热的移走及回收利用方式的不同，另外，所用的催化剂亦有差异。 国内低压甲醇装置建设始于20世纪70年代，最早引进的是ICI公司的冷激型低压甲醇合成塔装置，数量不多。某公司年产50万吨甲醇合成装置采用华东理工大学“绝热—管壳外冷复合式反应器”专利技术，我公司设计、制造的甲醇合成塔是此项目的关键设备，其建成投产后，运行状况一 直良好，对兖矿高硫煤能够得到充分有效利用， 减少资源浪费，使煤炭行业向高附加值—化工方 向转化等方面，具有重要意义。现将该设备的主 要设计过程进行简单的介绍。 2．甲醇合成塔的工作原理 新鲜气在离心式透平压缩机内加压至(A),与循 环气以1：5比例混合（入塔气），经过与出塔 气换热并升温至230℃后，从顶部的入口进入甲 醇合成塔，经过装填一定粒径的(Cu-Zn-AL)催化 剂在换热管内，在催化剂的作用下，CO、CO2加 氢合成甲醇，反应热传给壳程的沸腾水，产生蒸
工艺流程说明 气体流程：来自脱硫脱碳工序的～3.0MPa(G)新鲜气经压缩至5.5Mpa后与来自循环气压缩机的出口气进循环气油分混合，循环气油分出口气(～54℃)去塔前换热器(E8101)预热；出塔前换热器的合成气(5.44MPa(G)，～200℃)，进入甲醇合成塔(R8101)催化床层反应,反应热由塔内换热器的中的热水移去，同时副产蒸汽(～1100kg/t醇)；出甲醇合成塔(R8101)的工艺气体温度(5.24MPa(G)，～225℃)，进入塔前换热器(E8101)预热进塔的合成气体；出塔前换热器的工艺气体(5.20MPa(G)，～91℃)进入蒸发水冷器(E8102)；出蒸发水冷器的气体(5.05MPa(G)，～37℃)进入甲醇分离器(S8101)；出甲醇分离器的粗甲醇送入甲醇膨胀槽(V8103)，出甲醇分离器的工艺气体(5.05 MPa(G)，～37℃)少部分去回收系统，大部分去循环气压缩机(K8102)于系统循环生产。 11.1甲醇合成塔 11.1.1 GC 型水冷板轴向甲醇合成反应器的先进性 （1）该甲醇合成反应器中内置了水冷板式换热器，催化剂床层的反应热由板式换热器中的热水移走；整个催化剂床层温度基本均衡,甲醇合成基本在等温条件下进行。 （2）GC型水冷板轴向甲醇合成反应器是用循环沸水移去反应热，反应时催化剂床层温差较小，达到接近等温反应的目的；副产饱和蒸汽量多(～1.1t/t醇)，压力高。 （3）GC型水冷板轴向合成反应器设计阻力＜0.4Mpa。 （4）操作简单(控制蒸汽压力)，易于控制。 11.1.2 GC 型水冷板轴向甲醇合成反应器设计条件 表6 甲醇合成反应器设计条件 主要设计条件 计算结果 备注 1.原料气量：63390 Nm3/h 2.合成塔进口气量：331847 Nm3/h 3.进塔气体成分 组分：H2 CO CO2 CH4 N2＋Ar CH3OH H2O V% :72.15、12.49、3.42、3.46、7.95、0.52、0.01 4.小时产醇量：28.94 t 5.正常运行压力：5.0～5.5 MPa(G)， 6.水冷折流板承受内压（设计值）≤2.5 MPa 7.水冷折流板承受外压（设计值）≤3.5 MPa 8. 运行阻力<0.4MPa 1.塔内件选用GC型水冷板轴向甲醇合成反应器 (合成塔φ3200)； 2.板式换热器设在合成塔内。
( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 甲醇合成塔入塔人员安全规定 (新版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process
甲醇合成塔入塔人员安全规定(新版) 1.入塔人员条件：必须是身体健康、心理素质好，具备安全救护知识和自救能力的人。 2.合成塔必须与外系统进行有效的隔离，并工艺处理合格后，方可打开人孔。 3.现场拉好警戒线，无关人员一律不得进入。 4.准备好灭火器材及消防水。 5.120救护车及专业医护人员由合成车间在指定地点现场待命。（综合部负责） 6.加一空气软管在上管板上部，距离上管板300mm，尽量增加塔内管箱上部的Ｏ2含量，以创造安全环境。 7.按照规定办理各种作业票证，动火作业前须做可燃气体（H2+CO≤0.2%）分析,合格后方可执行动火作业，灭火器材配备齐全。
8.办理设备内作业安全票证，严格落实安全施工条件。 9.由安检部人员、监护人员和佩带者共同检查，保证正压式呼吸器使用前完好。作业人员佩带后自行确认完好后，经合成车间安全人员再次检查确认，最后经安监部专职安全人员现场检查确认佩带合格后方可入塔正式作业。 10.塔内人员工作时间不得超过30分钟。塔内人员一人作业，一人监护；监护人员位置在溜槽附近，便于处置突发事情。工作时动作不要做大幅度摆动，避免呼吸器脱落漏气。 11.塔内作业人员应时刻注意避免安全绳、长管呼吸器气管缠绕热电偶，以免发生事情后抢救人员不好施救，耽误抢救时间。 12.塔外设专门双人监护，塔外监护人员视线时刻不离塔内作业人员，若有意外情况，设备内作业人员与塔外监护人员通过声光报警器联系。（声光报警器由机电部负责落实） 13．现场监护人员发现塔内出现异常情况，立即将塔内作业人员拉出。 14．用轴流风机吹扫自人孔出来的氮气，人员不应站在下风向。
甲醇合成塔设 计说明书 目录 第一章：设计方案的确定与说明- 3 一、设计方案的确定 (3) 二、方案说明 (3)
第二章：设计计算与校核 (4) 一、工艺计算 (4) 二、主要接管尺寸计算 (6) 三、合成塔的总体结构 (7) 第三章：设计计算结果 (9)
第一章：设计方案的确定与说明- 一、设计方案的确定 传统的甲醇合成塔主要有一下几种：①三管并流合成塔②单管并流合成塔③I.C.I四段冷激式合成塔④三菱瓦斯的四段冷激式合成塔⑤多段径向甲醇合成塔⑥Lurgi式甲醇合成⑦轴径向甲醇合成塔 三管并流合成塔,内件结构简单、操作稳定，但从气体并流换热的特点出发，能起到冷管作用的仅是外管，而内管只是担负了输送气体的任务。 单管并流合成塔，冷管的输气管和冷管的端部都连接在环管上，而冷管与输气管的气量和传热情况都不相同，前者的温度要高得多，如不考虑膨胀，当受热后，冷管与环管的连接部位会因热应力而断裂，使合成塔操作恶化甚至无法生产。 Lurgi式合成塔，合成塔既是反应器也是废热锅炉，合成甲醇所产生的反应热由管外的沸腾水带走，管外沸腾水与汽包维持自然循环，汽包是那个装有压力的控制器，以维持恒定的压力，因此管外沸腾水的温度是恒定的，于是管内催化剂的温度也几乎是恒定的，因此当操作条件发生变化时（如循环机故障等），催化剂也没有超温的危险，仍然可以安全运转。 综合以上各甲醇合成塔的优缺点，选择Lurgi式合成塔作为甲醇合成的设备。 二、方案说明 Lurgi式合成塔，合成塔既是反应器也是废热锅炉，列管中装填C306型催化剂，合成气在列管中反应，合成甲醇所产生的反应热由管外的215℃，25 bar 的沸腾水带走。冷却水的流量通过流量调节阀进行调整，以精确控制反应器的温度，使其符合工艺要求。
甲醇合成原理方法与工艺 图1煤制甲醇流程示意图 煤气经过脱硫、变换，酸性气体脱除等工序后，原料气中的硫化物含量小于0.1mg／m3。进入合成气压缩机，经压缩后的工艺气体进入合成塔，在催化剂作用下合成粗甲醇，并利用其反应热副产3.9MPa中压蒸汽，降温减压后饱和蒸汽送入低压蒸汽管网，同时将粗甲醇送至精馏系统。 一、甲醇合成反应机理 自CO加氢合成甲醇工业化以来，有关合成反应机理一直在不断探索和研究之中。早期认为合成甲醇是通过CO在催化剂表面吸附生成中间产物而合成的，即CO是合成甲醇的原料。但20世纪70年代以后，通过同位素示踪研究，证实合成甲醇中的原子来源于CO2，所以认为CO2是合成甲醇的起始原料。为此，分别提出了CO和CO2合成甲醇的机理反应。但时至今日，有关合成机理尚无定论，有待进一步研究。 为了阐明甲醇合成反应的模式，1987年朱炳辰等对我国C301型铜基催化剂，分别对仅含有CO或CO2或同时含有CO和CO2三种原料气进行了甲醇合成动力学实验测定，三种情况下均可生成甲
醇，试验说明：在一定条件下，CO和CO2均可在铜基催化剂表面加氢生成甲醇。因此基于化学吸附的CO连续加氢而生成甲醇的反应机理被人们普遍接受。 对甲醇合成而言，无论是锌铬催化剂还是铜基催化剂，其多相(非匀相)催化过程均按下列过程进行： ①扩散——气体自气相扩散到气体一催化剂界面； ②吸附——各种气体组分在催化剂活性表面上进行化学吸附； ③表面吸附——化学吸附的气体，按照不同的动力学假说进行反应形成产物； ④解析——反应产物的脱附； ⑤扩散——反应产物自气体一催化剂界面扩散到气相中去。 甲醇合成反应的速率，是上述五个过程中的每一个过程进行速率的总和，但全过程的速率取决于最慢步骤的完成速率。研究证实，过程①与⑤进行得非常迅速，过程②与④的进行速率较快，而过程③分子在催化剂活性界面的反应速率最慢，因此，整个反应过程的速率取决于表面反应的进行速率。 提高压力、升高温度均可使甲醇合成反应速率加快，但从热力学角度分析，由于CO、C02和H2合成甲醇的反应是强放热的体积 缩小反应，提高压力、降低温度有利于化学平衡向生成甲醇的方向移动，同时也有利于抑制副反应的进行。 二、甲醇合成的主要反应 (1)甲醇合成主要反应 CH3OH CO+2H CO2CH3OH+H2O 同时CO2和H2发生逆变换反应 CO 2CO+H2O
工作行为规范系列 甲醇合成塔入塔人员安全 规定 （标准、完整、实用、可修改）
编号：FS-QG-29805甲醇合成塔入塔人员安全规定Safety regulations for personnel entering the methanol synthesis tower 说明：为规范化、制度化和统一化作业行为，使人员管理工作有章可循，提高工作效率和责任感、归属感，特此编写。 1.入塔人员条件:必须是身体健康、心理素质好，具备安全救护知识和自救能力的人。 2.合成塔必须与外系统进行有效的隔离，并工艺处理合格后，方可打开人孔。 3.现场拉好警戒线，无关人员一律不得进入。 4.准备好灭火器材及消防水。 5.120救护车及专业医护人员由合成车间在指定地点现场待命。(综合部负责) 6.加一空气软管在上管板上部，距离上管板300mm，尽量增加塔内管箱上部的O2含量，以创造安全环境。 7.按照规定办理各种作业票证，动火作业前须做可燃气体(H2+CO≤0.2%)分析，合格后方可执行动火作业，灭火器材
配备齐全。 8.办理设备内作业安全票证，严格落实安全施工条件。 9.由安检部人员、监护人员和佩带者共同检查，保证正压式呼吸器使用前完好。作业人员佩带后自行确认完好后，经合成车间安全人员再次检查确认，最后经安监部专职安全人员现场检查确认佩带合格后方可入塔正式作业。 10.塔内人员工作时间不得超过30分钟。塔内人员一人作业，一人监护;监护人员位置在溜槽附近，便于处置突发事情。工作时动作不要做大幅度摆动，避免呼吸器脱落漏气。 11.塔内作业人员应时刻注意避免安全绳、长管呼吸器气管缠绕热电偶，以免发生事情后抢救人员不好施救，耽误抢救时间。 12.塔外设专门双人监护，塔外监护人员视线时刻不离塔内作业人员，若有意外情况，设备内作业人员与塔外监护人员通过声光报警器联系。(声光报警器由机电部负责落实) 13.现场监护人员发现塔内出现异常情况，立即将塔内作业人员拉出。 14.用轴流风机吹扫自人孔出来的氮气，人员不应站在
甲醇合成塔的设计公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
甲醇合成塔的设计 Design of carbinol Synthetic Tower 摘要：本文针对设备DN3400甲醇合成塔的设计要点进行了详细论述。详细介绍了大直径不带法兰的立式列管固定床甲醇合成塔材料和加热方式的选择，以及各主要部件结构的设计特点。 Abstract: This text introduces the main point of designing de DN3400 carbinol synthetic tower, describes the section of material and heating method used to fabricate large diameter- non-flange, vertical pipe line carbinol synthetic tower. This text also explains the structure design character of the main components and parts. 关键词：甲醇合成塔；工作原理；结构设计特点 Key Words: Carbinol synthetic tower working theory structure design character 1．引言 甲醇工业始20世纪初，到20世纪60年代，甲醇工业取得重大进展。1966年英国ICI公司首先推出了低压甲醇合成工艺—ICI工艺，此为低压法生产甲醇的开端。所有中、低压法甲醇装置工艺过程类似，在压力为~、温度205℃~275℃操作。各种工艺的主要区别在于反应器的设计、反应热的移走及回收利用方式的不同，另外，所用的催化剂亦有差异。 国内低压甲醇装置建设始于20世纪70年代，最早引进的是ICI公司的冷激型低压甲醇合成塔装置，数量不多。某公司年产50万吨甲醇合成装置采用华东理工大学“绝热—管壳外冷复合式反应器”专利技术，我公司设计、制造的甲醇合成塔是此项目的关键设备，其建成投产后，运行状 况一直良好，对兖矿高硫煤能够得到充分有效利 用，减少资源浪费，使煤炭行业向高附加值—化 工方向转化等方面，具有重要意义。现将该设备 的主要设计过程进行简单的介绍。 2．甲醇合成塔的工作原理 新鲜气在离心式透平压缩机内加压至(A),与 循环气以1：5比例混合（入塔气），经过与出 塔气换热并升温至230℃后，从顶部的入口进入 甲醇合成塔，经过装填一定粒径的(Cu-Zn-AL)催 化剂在换热管内，在催化剂的作用下，CO、CO2 加氢合成甲醇，反应热传给壳程的沸腾水，产生
大型甲醇合成塔结构形式选择探讨 杭州林达化工技术工程公司楼寿林楼韧任筱娴 一、大甲醇的发展趋势 随着甲醇制二甲醚（DME）、甲醇制丙稀（MTP）、甲醇制氢（MTH）的发展，为甲醇工业提供了大规模生产的需求，而单系列大型甲醇生产装置和合成塔又是提高甲醇生产经济性的有效途径，目前国外已提出百万吨级大甲醇装置，国内随着国家能源安全战略方针的考虑和大力发展煤化工和醇醚清洁燃料的进展，目前在建和在立项设计的甲醇装置不断扩大规模，有多套20万、30万、40万、50万、60万和更大甲醇装置在建和计划兴建。 杭州林达公司以其多年来在合成氨厂中压联醇合成塔和近年来在低压甲醇合成塔中取得的优良业绩，引起广泛关注。至今已加工出厂的低压甲醇塔5套，均已成功投运，正在加工的有云南曲靖等五套甲醇塔。林达均温甲醇塔以其工艺性能好、合成率高和结构简单紧凑、催化剂装填系数大、外形尺寸小而在大型化甲醇装置中的优势广受关注。泸天化年产40万吨甲醇装置的甲醇合成塔招标，共邀四家国内外公司，其中有杭州林达公司，其余三家为国外公司。陕西渭化年产20万吨甲醇合成塔通过多家国内外公司调查比较，最终确定选用林达公司均温型甲醇合成塔。正在设计的有从几万到几十万吨的多套装置。 二、大型甲醇塔的几种可选形式 目前在文献中论述大甲醇的文献虽不少见，但至今已投产的单系列百万吨级装置不多见，可选择塔型主要有：1.ICI冷激型。据文献介绍可用四段冷激ICI冷激型塔达到年产百万吨能力。 合成塔内径6.1米，床高12.2米，内装甲醇催化剂283m3，采用煤制原料气在10.34MPa下，出塔气中甲醇含量5.7％，日产甲醇3600吨，催化剂空时产率0.53吨/m3·h，折成无惰性气5MPa下有效合成压力的基本空时产率0.327吨/ m3·h。一般认为单台甲醇合成塔的直径最大为6米，否则加工制造运输等难度更大。 2.Topsφe甲醇塔。 文献报导Topsφe公司2500T/日甲醇合成方案采用内径3米绝热塔串联绝热反应，二台合成塔之间用加热水移走反应热，一塔进口182℃，末塔出口271℃，装触媒136m3，在7.83MPa压力下，日产甲醇2500T，三塔均采用径向流动形式，若采用轴向，按上述塔径，三塔串联阻力很大，难以运行。 3.TEC公司MRF反应器 TEC提出百万吨级可用单台MRF反应器，采用MRF-2反应器（5000吨/日甲醇塔直径5米，反应器管长22.4米），按我国四川某厂设计能力420T/日反应器为直径2.5米，床高12米，装触媒43m3，在5.82MPa压力下，日产405吨，催化剂生产强度只有0.407吨/ m3·h。以上百万吨级催化剂为后者的8倍－350m3。 4.Lurgi联合反应器 Lurgi管壳式反应器已在不少甲醇厂使用，但在大型化甲醇装置中因结构复杂、体积大，需多套塔。近几年Lurgi提出用于百万吨级甲醇的联合反应器，即用管壳式反应器和冷管式反应器各一台串联组合。冷气（125℃左右）先进冷管反应器管内与管外触媒逆流换热加热到250℃，然后先在管壳反应器反应温度265℃，出塔再进冷管反应器管外反应，对2500吨/日装置，需高度为12.19米、内径4.572米管壳反应器和内径3.048米冷管反应器各一台，合成压力9.14MPa，循环比为现用甲醇塔的一半，以便避免合成塔阻力过大，节约能耗。国内四川建峰年产60万吨甲醇合成塔专家评审通过了采用国内华东理工大学绝热管壳反应器和林达冷管型塔串联组合方案。 三、林达均温型甲醇塔在大型化装置中的优势 1. 同样大小的均温型甲醇塔生产能力比冷激塔和管壳式高。林达均温型塔催化剂装填系数和冷激塔一样，均在70％以上，但因接近等温反应，反应中间不用冷激气降温避免降低反应器中甲醇生成浓度。据哈气化均温型和冷激型比较，在同样原料气量、进塔气量、合成压力和催化剂装量下，提高产量50％。若在同样入塔气有效压力下将增产更多。故达到同样能力其反应器尺寸可比冷激塔减少1/3以上。 林达均温型塔比管壳式温差还小，Lurgi管壳反应器原设计反应器内不设测温点，现我国有的管壳反应器设了3-5个测温点测轴向温差，但均不测同平面温差，在二者同样合成效率，即催化剂生产强度一样情况下，因触媒装管外，装填系数比管壳式多一倍，故外形尺寸可减小一半。下表一为同样床层高度7米下的比较： 表一
甲醇合成塔介绍 2011-09-01 16:17 【打印】【收藏】百川资讯更新时间：来源：甲醇合成塔关键字： 甲醇合成塔设计的关键技术之一就是要高效移走和利用甲醇合成反应所放出的巨大热量。摘要：甲醇合成塔设计的关键技术之一就是要高效移走和利用甲醇合成反应所放出的巨大热量。甲醇合成反应器根据反应热回收方式不同有许多不同的类型，下面将应用较广的几种合成器分别予以简单介绍。一、I.C.I反应器 英国ICI公司低压法甲醇合成塔采用多层冷激式绝热反应器，内设3-6层催化剂，催化剂用量较大，合成气大部分作为冷激气体由置于催化剂床层不同高度平行设立的菱形分布器喷入合成塔，另一部分合成气由顶部进入合成塔，反应后的热气体与冷激气体均匀混合以调节催化床层反应温度，并保证气体在催化床层横截面上均匀分布。反应最终气体的热量由废热锅炉产生低压蒸汽或用于加热锅炉给水回收。该法循环气量比较大，反应器内温度分布不均匀，呈锯齿形。 ICI冷激塔结构简单、用材省且要求不高、并易于大型化。单塔生产能力大。但由于催化剂床层各段为绝热反应，使催化剂床层温差较大，在压力为8.4MPa和12000h-1空速下，当出塔气甲醇浓度为4%时，一、二两段升温约50℃，反应副产物多，催化剂使用寿命较短，循环气压缩功耗大，用冷原料气喷入各段触媒之间以降低反应气温度。因此在降温的同时稀释了反应气中的甲醇含量，影响了触媒利用率，而且反应热只能在反应器出口设低压废锅回收低压蒸汽。为了防止触媒过热，采用较大的空速，出塔气中甲醇含量不到4%。最大规模3000t/d，全世界现有40多套。 二、德国林德Lurgi管壳式反应器 水冷型。图２Lurgi甲醇合成反应器是管壳式的结构。管内装催化剂，管外充满中压沸腾水进行换热。合成反应几乎是在等温条件下进行，反应器能除去有效的热量，可允许较高CO含量气体，采用低循环气流并限制最高反应温度，使反应等温进行，单程转化率高，杂质生成少，循环压缩功消耗低，而且合成反应热副产中压蒸汽，便于废热综合利用。可以看出Lurgi公司正是根据甲醇合成反应热大和现有铜基触媒耐热性差的特点而采用列管式反应器。管内装触媒，管间用循环沸水，用很大的换热面积来移去反应热，达到接近等温反应的目的，故其出塔气中甲醇含量和空时产率均比冷激塔高，触媒使用寿命也较长。其主要性能特点是：该塔反应时触媒层温差小，副产物低，需传热面大。但该反应器比I.C.I反应器结构复杂，上下管板处联结点和焊点多，制作困难，为防壳体和管板、反应管之间焊接热应力,对材料及制造方面的要求较高，投资高。反应器催化剂装填系数也不如I.C.I反应器大，只有30%,且装卸触媒不方便。塔径大,运输困难 Lurgi管壳式反应器已在国内不少甲醇厂使用，但在大型化甲醇装置中因结构复杂、反应管数较多、体积大，国内目前。单塔最大生产能力为1250吨/天。产量增大时，反应器直径过大，而且由于管数太多，反应管长度只能做到10米，因此在设计与制造时就有困难了。1 / 5 近年来又提出与冷管型串联的流程以适应大型化生产的需鲁奇公司曾提出两塔并联的流程，座套甲醇装置（约40两个塔)，全世界现有29求，但是都还未工业化。最大规模3000t/d( /年。,总产能810万吨合成塔） MRF型反应器三、东洋公司（TEC）的反应器为多段间接冷却径向流动反应器，采用套管锅炉水强制循环冷却副产蒸气，MRF字分温度分布呈多段Z反应气体呈径向流过沿径向分布的多级冷却套管管外分布的触媒层，径向流动使气体通过床层的阻力降低；温度分布有所改善，从而有利于提高催化剂寿命；布，有催化剂在管外装填，反应器催化剂装填系数得到适当增大，多孔板可保证气体分布均匀；利于实现大型化，但其结构复杂，制造难度大。 米，反应器吨的产能，甲醇塔直径5MRF-Z型反应器达到日产5000据了解，TEC可用单台催化米，米，床高12按14万吨/年的反应器直径2.5管长22.4m，催化剂装填量为350m3。。工业业绩：
编号：No.20课题：合成气生产甲醇工艺流程 授课容：合成气制甲醇工艺流程 知识目标： ●了解合成气制甲醇过程对原料的要求 ●掌握合成气制甲醇原则工艺流程 能力目标： ●分析和判断合成气组成对反应过程及产品的影响 ●对比高压法与低压法制甲醇的优缺点 思考与练习： ●合成气制甲醇工艺流程有哪些部分构成？ ●对比高压法与低压法制甲醇的优缺点 ●合成气生产甲醇对原料有哪些要求？如何满足？ 授课班级： 授课时间：年月日
四、生产甲醇的工艺流程 （一）生产工序 合成气合成甲醇的生产过程，不论采用怎样的原料和技术路线，大致可以分为以下几个工序，见图5-1。 图5-1 甲醇生产流程图 1．原料气的制备 合成甲醇，首先是制备原料氢和碳的氧化物。一般以含碳氢或含碳的资源如天然气、石油气、石脑油、重质油、煤和乙炔尾气等，用蒸汽转化或部分氧化加以转化，使其生成主要由氢、一氧化碳、二氧化碳组成的混合气体，甲醇合成气要求（H2－CO2）/（CO+CO2）=2.1左右。合成气中还含有未经转化的甲烷和少量氮，显然，甲烷和氮不参加甲醇合成反应，其含量越低越好，但这与制备原料气的方法有关；另外，根据原料不同，原料气中还可能含有少量有机和无机硫的化合物。 为了满足氢碳比例，如果原料气中氢碳不平衡，当氢多碳少时（如以甲烷为原料），则在制造原料气时，还要补碳，一般采用二氧化碳，与原料同时进入设备；反之，如果碳多，则在以后工序要脱去多余的碳（以CO2形式）。 2．净化 净化有两个方面： 一是脱除对甲醇合成催化剂有毒害作用的杂质，如含硫的化合物。原料气中硫的含量即使降至1ppm，对铜系催化剂也有明显的毒害作用，因而缩短其使用寿命，对锌系催化剂也有一定的毒害。经过脱硫，要求进入合成塔气体中的硫含量降至小于0.2ppm。脱硫的方法一般有湿法和干法两种。脱硫工序在整个制甲醇工艺流程中的位置，要根据原料气的制备方法而定。如以管式炉蒸汽转化的方法，因硫对转化用镍催化剂也有严重的毒害作用，脱硫工序需设置在原料气设备之前；其它制原料气方法，则脱硫工序设置在后面。 二是调节原料气的组成，使氢碳比例达到前述甲醇合成的比例要求，其方法有两种。
甲醇生产工艺操作规范集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]
甲醇生产工艺流程 本工程以焦炉煤气为原料，选用湿法加干法脱硫，纯氧催化部分氧化转化，低压合成，三塔精馏工艺。 工艺流程简述 湿法脱硫: 首先将来自焦化厂气柜加压站的粗脱硫煤气(H2S:200mg/Nm3)进入本工程脱硫塔，与塔顶喷淋下来的烤胶脱硫液逆流接触洗涤、补雾段除去雾滴后送至焦炉气压缩气柜。 焦炉气压缩： 将来自气柜H2S含量小于20mg/Nm3、200mmH2O、温度40℃的焦炉气，到一入总油水分离器分离油水，到一段入口缓冲器减压缓冲，进入一段气缸加压至0.2 3MPa（绝），温度130℃，经一段出口缓冲器减压缓冲，进入一段水冷却器冷却至40℃，一段油水分离器分离油水后，进入二段入口缓冲器减压缓冲，经二段气缸加压至0.491MPa（绝）温度130℃经二段出口缓冲器减压缓冲，二段水冷却器冷却至40℃，二段油水分离器分离油水后，进入三段入口缓冲器减压缓冲，经三段气缸加压至11.10MPa（绝），温度130℃经三段出口缓冲器减压缓冲，三段水冷却器冷却至40℃，三段油水分离器分离油水后，进入四段入口缓冲器减压缓冲，经四段气缸加压至2.5MPa，温度130℃，经四段出口缓
冲器减压缓冲，四段水冷却器冷却至40℃，四段油水分离器分离油水后，送精脱硫转化工段。 转化： 焦炉气来自压缩机的压力2.5MPa,温度40℃的焦炉气经过过滤器（F61201A/ B）.过滤器分离掉油水与杂质。再经预脱硫槽脱除大部分无机硫后去转化工段焦炉气初预热器预热300℃、压力2.5MPa。回精脱硫的一级加氢转化器，气体中的有机硫在此进行加氢转化生成无机硫；不饱和烃生成饱和烃。加氢后的气体进入中温脱硫槽（D61203ABC）脱除绝大部分的无机硫；之后再经过二级加氢转化器（D61205）将残余的有机硫进行转化；最后经过中温氧化锌（D61204 AB）把关。使出口焦炉气中总硫<0.1ppm后送至转化工序。 精脱硫来的29196Nm3/h焦炉气总硫?0.1ppm和转化废热锅炉自产蒸气14.376t /h混合进入C60602焦炉气预热器〈壳程〉预热330℃，进入B60601预热炉预热至660℃，进入D60601转化炉混合室，与来自空分氧气5864m3/h，纯氧和经过B60601上段预热至300℃3.5t/h自产蒸汽的进入转化炉上段，进行纯氧蒸汽部分氧化燃烧、，温度达950-1250℃左右，高温气体在经催化剂床层进行甲烷蒸汽转化，控制出口气体CH4≤0.6%。温度≤985℃，经C60601废热锅炉回收热量，每小时产生2.95MPa的蒸汽：约22.371t/h，供转化和外管网用，废热锅炉出口气体温度降至540℃，进入C60602焦炉气预热器〈管程〉与壳程气体换热后温度降至370℃，再经过C60603焦炉气初预热器〈壳程〉与〈管程〉焦炉气换热后出口温度280℃，经C60604锅炉给水预热器〈管
合成塔介绍 Lurgi Lurgi公司设计的低压甲醇合成塔为管壳式结构，管内装填催化剂，在中低压条件下进行甲醇合成反应，由管间沸水移出热量，并产生中压蒸汽，以控制床层温度，延长催化剂寿命，控制副反应的发生。其主要性能特点是：采用管内装催化剂，管间走循环沸水，用很大的换热面积来移去反应热，理论上反应时催化剂层温差较小，达到接近等温反应的目的，使合成反应几乎是在等温条件下进行，采用低循环比。 为了适合装置大型化的发展，Lurgi公司对管壳式甲醇合成塔进行了改进，发明了两段等温甲醇合成工艺（气冷-水冷双塔），该工艺有两台管壳式甲醇合成塔组成，第一合成塔采用副产中压蒸气的方式移出反应热，第二台反应器产生的反应热则通过与新鲜合成气逆流换热方式脱除，在第二台反应器中，新鲜合成气在管内通过，反应气走壳层。目前采用该技术建设的165万吨/年甲醇装置已经投产。 与单个管壳式合成塔工艺相比，两段等温甲醇合成工艺有以下特点： 与单台反应塔相比，第一反应器尺寸减少了约50%。 减少了约50%的合成气循环比。 热量回收效率高，减少了冷却成本。 单系列能力可以达到5000吨/天以上。 整个合成回路（包括循环压缩机、热交换器等）的投资减少近40%。 ）瑞士卡萨利（Casale） 公司最早开发是立式绝热轴径向反应器，其特点是：环形的催化剂床顶端不封闭,侧壁不开孔，造成催化剂床层上部气流的轴向流动，床层主要部分气流为径向流动。 开发的大型轴径向甲醇合成塔的主要结构特点：
环形的催化剂床顶端不封闭，侧壁不开孔，造成催化剂床层上部气流的轴向流动; 床层主要部分气流为径向流动； 催化剂筐的外壁开有不同分布的孔,以保证气流分布； 各段床层底部封闭，反应后气体经中心管流入合成塔外的换热器,回收热 由于不采用直接冷激，而采用塔外热交换，各床层段出口甲醇浓度较高，所需的床层段数较少。由于床层阻力降的明显减少（比ICI轴向型塔减），所以可增加合成塔高度和减少壁厚，可选用高径比的塔，以降低造价。与冷激式绝热塔相比，轴径向混合流塔可节省投资，简化控制流程，减少控制仪表。 轴径向合成塔的缺点是催化剂筐需要更换，催化剂装卸复杂。优点是大型化的潜力大。轴径向合成塔的生产能力取决于塔的高度，合成塔过高造成催化剂装卸困难。一般塔高为16m，相应的生产能力为5000 t/d。 ）英国ICI 公司多段冷激型甲醇塔，是国外甲醇装置中使用最多的塔型，为全轴向多段冷激型合成塔。结构简单，是其独特的优点。合成塔由塔体、多段床层及专用技术菱形分布器等组成。菱形分布器埋于催化床中，并沿着床层不同高度的平面上各安装一组，全塔共装三～四组。可使冷激气和反应气混合均匀。催化剂装量大、寿命长，一般可长达6年，缺点是绝热反应，催化剂床层轴向温差大，采用原料气冷激的方法控制合成塔床层的温度，全部靠用冷原料气喷入各段催化剂床层之间以降低反应气温度。因此在降温的同时稀释了反应气中的甲醇含量，影响了催化剂利用率。为了防止催化剂过热，采用较大的空速，出塔气中甲醇含量不到4%，副产蒸汽量偏少，不能回收高位能的反应热，循环量较大，塔阻力较高，多为0.1 MPa～0.4MPa，因此操作费用高。由于阻力的限制，其高径比较小，一般多在2.2～4.0，大型化后直径很大6m），不利于运输；由于ICI冷激式甲醇合成塔，其设备结构简单，装置运行可靠，操作简便，设计弹性大，用材省且要求不高，投资小，易于大
甲醇合成的工艺流程： 水煤浆经新型气化炉加压气化制取的水煤气，经净化处理制得总硫含量小于0.1 ppm，氢碳比(H2-CO2)/(CO+CO2) =2.05~2.15的合格合成气。经透平压缩机压缩段5级叶轮加压后，在缸内与甲醇分离器来的循环气（40℃，4.6Mpa）按一定比例混合，经过循环段1级叶轮加压至5.20Mpa后，送入缓冲槽中，获得压力为5.15MPa，温度约为60℃的入塔气。入塔气以每小时528903Nm3的流量进入入塔预热器的壳程，被来自合成塔反应后的出塔热气体加热到225℃后，进入合成塔顶部。 合成塔为立式绝热管壳型反应器。管内装有NC306型低压合成甲醇催化剂。当合成气进入催化剂床层后，在5.10MPa，220~260℃下CO、CO2与H2反应生成甲醇和水，同时还有微量的其它有机杂质生成。合成甲醇的两个反应都是强放热反应，反应释放出的热大部分由合成塔壳侧的沸腾水带走。通过控制汽包压力来控制催化剂层温度及合成塔出口温度。从合成塔出来的热反应气体进入入塔预热器的管程与入塔合成气逆流换热，被冷却到90℃左右，此时有一部分甲醇被冷凝成液体。该气液混合物再经水冷器进一步冷凝，冷却到≤40℃，再进入甲醇分离器分离出粗甲醇。 分离出粗甲醇后的气体，压力约为4.60MPa，温度约为40℃，返回循环段，经加压后循环使用系统。为了防止合成系统中惰性的积累，要连续从系统中排放少量的循环气体：一部分直接排放至精馏工段，另一部分经水洗塔洗涤甲醇后作为弛放气体送往燃气发电管网，整个合成系统的压力由弛放气排放调节阀来控制。 分离出的粗甲醇和水洗塔塔底排出粗甲醇液体，减压至0.4MPa后，进入甲醇膨胀槽，以除去溶解在粗甲醇中大部分气体，然后直接送往甲醇工段或粗甲醇贮槽。 汽包与甲醇合成塔壳侧由二根下水管和六根汽液上升管连接形成一自然循环锅炉，付产4.0MPa中压蒸汽减压至1.3MPa后送入蒸汽管网。汽包用的锅炉给水来自锅炉给水总管，温度为104℃，压力为5.0MPa。来自压缩机的新鲜气，经新鲜气油分与经过循环机油分的循环气在管道中混合，混合后去热交（走管间），与来自废锅的热气（走管内）进行换热，温升140—160℃后分四股气流，主气流分两股分别进入两层间换器，换热温升200℃左右从塔顶进入合成塔进行反应。另两股气流作为冷激气（冷激气既可以独立使用140～160℃的热气也可以独立使用～25℃进热交换热前的冷气或根据工艺要求使用二者的混合气。），分别进入合成塔一，二段，作调温用。反应至240～270℃出合成塔进入废热锅炉回收余热，副产中压蒸气外供。出废锅气体190℃分两股，一股去热交，另一股去软水加热器。从热交和软水加热器出来气体再混合约80℃左右进入并联三个水冷, 冷却至约40℃，去醇分离器分离出粗甲醇产品，粗甲醇进入粗甲醇贮槽解压,闪蒸气去燃气系统。而合成气一小部分放空回收利用，主气流仍进循环机加压,加压后经过循环机油分与新鲜气混合进行下一个循 液相甲醇合成工艺具有技术和经济上的双重优势，在不久的将来会与气相合成工艺在工业上竞争。CO2加氢合成甲醇、甲烷直接合成甲醇是甲醇工业的热点开发技术。近年来，气-液合成法已引起人们的关注，由于甲醇合成为放热反应，从热力学上看，低温有利反应进行，若能找到一种低温下活性很高的催化剂，同时又能及时移走反应热，就能大幅度地提高CO的单程转化率。低温低压催化剂中金属盐乙酸镍、乙酸钯、乙酸钴以及钌、铼等已引起各界的关注，是合成甲醇研究的新热点。 (1)山西丰喜肥业公司临绮分公司的双甲工艺值得借鉴，他们采用原料气中CO、CO2和H2在催化剂和一定温度条件下生成粗甲醇。此工艺类似于合成氨工艺中的联醇生产，但对醇后气指标要求高，不像联醇生产中醇后气的高低，可靠增减铜液循环量来控制。因此要求醇塔的设计要有更高的转化效率和更好的热利用率，设计的醇塔比较大，生产负荷不强，能做到一次开车4~5年不用检修。 (2)传统的甲醇工艺是CO和H2在250-350℃和5-15 MPa下，借助Cu-Zn-Al催化剂气相反应制取，单程转化率仅15%~20% ，需采用产品气体循环，或采用串联反应器以提高产率，并需要采用大的压缩机。近年来，人们一直在着手研究替代均相催化剂用于液相合成甲酶的路线，但在工业上一直没有成功。不久前日本东京科技研究所开发了固相新催化剂，可在液相反应中一次性高转化率生产甲醇。专用催化剂由热稳定的阴离子交换树脂(具有甲氧基功能基团)与铜催化剂组合，反应时，H2和CO在约100-150℃和5 Ma 下通过多相催化剂的甲醇淤浆，CO与甲醇反应生成中间产物甲酸甲酯，它再与H2催化转化成2个甲醇分子，单程转化率可达70%。据称，增加催化剂的Cu成分在100~150℃'和5MPa下，一次性转化率可达98%。不过该成果仍处于基础研究阶段，但新催化剂是减少甲醇合成费用和复杂性的有发展前途的方法。这种催
甲醇合成塔项目技术协议 买方： 卖方：
1.总则 1.1.术语定义 买方：甲方 卖方：乙方 1.2.适用范围 本技术协议仅适用于甲方成品工区甲醇合成塔项目，本技术协议经买方、卖方签字后随合同同时生效，生效后的技术协议作为甲方成品工区甲醇合成塔项目订货商务合同的附件，是该合同不可分割的一部分，与商务合同、投标文件作为一个整体，具有相同的法律效力。 2.项目概述 项目名称：甲方成品工区甲醇合成塔项目 项目地点：某 甲方20万吨/年甲醇合成装置合成塔为均温型气冷塔运行周期已达到10年，运行性能下降，现对其进行改造，要求在前系统不变的情况下对甲醇合成装置重新设计，达到提高产能降低消耗的效果。 3.设计基础 3.1.设计基础数据 生产规模：20万吨/年甲醇合成 年操作时间：8000小时 操作弹性：60%~110%
3.2.公用工程规格 3.3.副产蒸汽利用方案 汽包副产蒸汽在催化剂允许的操作温度下产生不低于3.0MPaG的饱和蒸汽，经减温减压至0.5MPaG送低压蒸汽管网。 3.4.标准和规范 本项目工程设计及设备制造应满足但不经限于以下标准规范： 中华人民共和国特种设备安全法(中华人民共和国主席令第4号，2013年6月29日第十二届全国人民代表大会常务委员会第3次会议通过，自2014年1月1日起执行) 特种设备安全监察条例(国务院令第549号) 质检总局关于修订《特种设备目录》的公告(2014 年第114号) TSG 21-2016 《固定式压力容器安全技术监察规程》 NB/T 47013-2015 《承压设备无损检测》
JB/T 4711-2003 《压力容器涂敷与运输包装》 NB/T47008～10-2010 《承压设备用钢锻件》 NB/T 47018-2011 《承压设备用钢焊条订货技术条件》 NB/T 47014-2011 《承压设备焊接工艺评定》 NB/T 47015-2011 《压力容器焊接规程》 NB/T 47016-2011 《承压设备产品焊接试板的力学性能检验》HG/T 20580-2011 《钢制化工容器设计基础规定》 HG/T 20581-2011 《钢制化工容器材料选用规定》 HG/T 20582-2011 《钢制化工容器强度计算规定》 HG/T 20583-2011 《钢制化工容器结构设计规定》 HG/T 20584-2011 《钢制化工容器制造技术规定》 GB 150-2011 《压力容器》 GB 229-2007 《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》 GB/T 25198-2010 《压力容器封头》 GB/T 151-2014 《热交换器》 NB/T 47042-2014 《卧式容器》 TSGR 1001-2008《压力容器管道设计许可规则》 TSGD0001-2009《压力管道安全技术监察规程——工业管道》 GB/T 20801.1-6-2006《压力管道规范工业管道》 GB50160-2008《石油化工企业设计防火规范》 GB50016-2006《建筑设计防火规范》 GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》 GB50058-2014《爆炸危险环境电力装置设计规范》 HG 20571-2014《化工企业安全卫生设计规定》 GB/T 50087-2013《工业企业噪声控制设计规范》 GB50184-2011《工业金属管道工程施工质量验收规范》 GB50185-2010《工业设备及管道绝热工程质量检验评定标准》