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1、甲醇生产产培训材材料神华乌海海煤焦化化有限责责任公司司甲醇焦焦油项目目部20088.7.8前言甲醇是碳碳一化学学的支柱柱产品，是是重要的的化工原原料。碳碳一化学学工业是是指分子子中含有有一个碳碳原子的的化合物物（如CCO、CCO2、CHH4、CHH3OH、HHCOOOH、HHCN）及及其衍生生体系为为原料，以以有机合合成化学学和催化化化学为为手段制制造有机机化工产产品的化化学工业业的总称称。固体体原料煤煤炭，液液体原料料石脑油油和渣油油，气体体原料天天然气、油油田气、焦焦炉气经经部分氧氧化法或或蒸汽转转化法制制得合成成气，合合成气的的主要成成份是CCO 和和H2, CCO 加加氢可制制得甲醇醇
2、，这就就构成了了碳一化工的的基本原原料。由于甲醇醇化学性性质活泼泼，能生生产有广广泛用途途的甲醇醇系列产产品，世世界各国国都把甲甲醇作为为碳一化化学工业业的重要要研究领领域。甲甲醇已成成为新一一代能源源和重要要的化工工原料，生生产一系系列深加加工产品品，并成成为碳一一化工的的突破口口。今后后，在世世界石油油资源紧紧缺的情情况下，以以煤为原原料生产产甲醇就就有希望望成为替替代石油油的洁净净燃料、化化工原料料和二次次能源。编写本书书主要有有如下特特点：1. 针对神华华乌海煤煤焦化有有限责任任公司焦焦炉气制制甲醇工工艺，从从甲醇合合成、甲甲烷转化化、焦炉炉气精脱脱硫、甲甲醇精馏馏的基本本原料入入手，
3、着着重介绍绍焦炉气气制甲醇醇的生产产特点。2. 为便于操操作工阅读，部部分章节节以问答答形式，阐阐述甲醇醇生产的的特点、原原理及基基本操作作。3. 从焦炉气气制甲醇醇原料气气的精制制、转化化、合成成、精馏馏等工序序，分别别讲述生生产原理理、工艺艺流程、主主要设备备选型、操操作方法法及安全全卫生等等。我们编写写本书的的出发点点在于：给初涉涉甲醇生生产的操操作人员员及工程程技术人人员给予予一定的的启发及及引导，并并希望从从中得到到有益知知识，且且有助于于上述人人员技术术水平的的提高。但但由于编编者经验验及时间间有限，疏疏忽及遗遗漏之处处在所难难免、望望读者给给予指正正，以励励共勉。 甲醇焦油油项目
4、部部20088-7-8目录第1章概概况第2章焦焦炉气合合成甲醇醇第3章甲甲醇生产产基础知知识第4章甲甲醇生产产操作注注意事项项第1章 概况甲醇是极极为重要要的有机机化工原原料和洁洁净液体体燃料，是是碳一化化工的基基础产品品。甲醇醇化工是是化学工工业的一一个重要要分子。固固体原料料煤炭、液液体原料料石脑油油和渣油油、气体体原料天天然气和和油田气气或煤层层气等经经部分氧氧化法或或蒸汽转转化法制制得合成成气。合合成气的的主要成成分是一一氧化碳碳和氢气气。一氧氧化碳加加氢可制制得甲醇醇，这就就构成了了碳一化化工的基基本原料料。由于于甲醇的的生产工工艺简单单，反应应条件温温和，技技术容易易突破，甲甲醇及
5、其其衍生物物有着广广泛的用用途，世世界各国国都把甲甲醇作为为碳一化化工的重重要研究究领域。现现在甲醇醇已成为为新一代代能源的的重要起起始原料料，生产产一系列列深度加加工产品品，并成成为碳一一化工的的突破口口。在世世界能源源紧缺以以及清洁洁能源、环环保需求求的情况况下，以以煤为原原料生产产甲醇，甲甲醇就有有希望成成为替代代石油的的清洁燃燃料、化化工原料料与二次次能源。甲醇的性性质：1、 物理性质质甲醇是最最简单的的饱和醇醇，分子子式CHH3OH，相相对分子子量322.044，常压压沸点664.77，常温温常压下下是无色色透明、略略带乙醇醇香味的的挥发性性液体。甲甲醇与水水互溶，在在汽油中中有较大
6、大溶解度度。甲醇醇剧毒，易易燃烧，其其蒸气与与空气的的混合物物在一定定范围内内会发生生爆炸，爆爆炸极限限为6%-366.5%（体积积分数）。甲甲醇的主主要物理理性质见见表1-1。甲甲醇的饱饱和蒸气气压、密密度见表表1-22。甲醇与水水无限互互溶，甲甲醇水溶溶液的密密度随着着温度的的升高而而降低，也也随着甲甲醇的浓浓度增加加而降低低，甲醇醇水溶液液的沸点点随着甲甲醇浓度度增加而而降低。甲甲醇可与与许多有有机化合合物按任任意比例例混合，并并与其中中1000多种有有机化合合物形成成共沸混混合物。见见表(11-3）许许多共沸沸物的沸沸点与甲甲醇的沸沸点相近近，在精精馏粗甲甲醇时，可可以蒸馏馏出以下下混
7、合物物来。分子式 CH33OH分子量 32.04沸点 664.5564.77闪点166(开口容容器)、12(闭口容容器)自燃点4473(空气中中)4611（氧气气中）临界温度度2400临界压力力 779.554105Pa蒸汽压 1.228977104Pa比重 00.79913(d4)密度0.81 g/mml(00)比热 22.47702.5533 J/gg(20025)粘度 00.59945厘厘泊(20)导热系数数 22.099103J/ccmsK表面张力力 222.55510-55N/ccm蒸发潜热热 335.2295 kJ/mmol(64.7)折射率 1.3328774(220)熔融热 3
8、.1169 kJ/mmol燃烧热 7277.0338 kkJ/mmol(25液体)生成热 2388.7998kJ/mmol(25液体)爆炸极限限 6636.5体积积%(空气气中)化学性质质在甲醇的的分子结结构中含含有一个个甲基与与一个羟羟基，因因为它含含有羟基基，所以以具有醇醇类的典典型反应应；又因因它含有有甲基，所所以又能能进行甲甲基化反反应。甲甲醇可以以与一系系列物质质反应，所所以甲醇醇在工业业上有着着十分广广泛的应应用。 甲醇醇氧化，生生成甲醛醛、甲酸酸。甲醇醇在空气气中可被被氧化为为甲醛，然然后被氧氧化为甲甲酸。 CH3OOH + 1/2O22 HCCHO + HH20 （1-1）HC
9、HOO + 1/22O2HCOOOH （11-2）甲醇在6600-7000通过浮浮石银催催化剂或或其他固固体催化化剂，如如铜、五五氧化二二钒等，可可直接氧氧化为甲甲醛。 甲醇醇氨化，生生成甲胺胺，将甲甲醇与氨氨以一定定比例混混合，在在3700-4220、5.0-220.00MPaa压力下下，以活活性氧化化铝为催催化剂进进行反应应，可以以得到一一甲胺、二二甲胺及及三甲胺胺的混合合物，再再经精馏馏，可以以得到一一、二或或三甲胺胺产品。CH3OOH + NHH3 CHH3NH2 + HH2O （1-3）2CH33OH + NNH3（CHH3）2NH + 22H2O （11-4） 3CH33OH +
10、NNH3（CHH3）3N + 3HH2O （11-5） 甲醇醇羰基化化，生成成醋酸，甲甲醇与一一氧化碳碳在温度度2500、压力力50-70MMPa下下，通过过碘化钴钴催化剂剂，或者者在温度度1800、压力力3-44MPaa下，通通过铑的的羰基化化合物催催化剂（以以碘甲烷烷为催化化剂），合合成醋酸酸。CH3OOH + COO CHH3COOOH （11-6） 甲醇醇酯化，生生成各种种脂类化化合物 甲醇与甲甲酸反应应生成甲甲酸甲酯酯CH3OOH + HCCOOHH HCCOOCCH3 + H2O （11-7） 甲醇与硫硫酸作用用生成硫硫酸氢甲甲酯、硫硫酸二甲甲酯CH3OOH + H22SO4 CH
11、H3HSOO4 + H2O （11-8）2CH33OH + HH2SO4（CHH3）2SO4 +2 H2O （11-9） 甲醇与硝硝酸作用用生成硝硝酸甲酯酯CH3OOH + HNNO3 CHH3NO3 + H2O （11-100） 甲醇醇氯化，生生成氯甲甲烷，甲甲醇与氯氯气、氢氢气混合合，以氯氯化锌为为催化剂剂可生成成一、二二、三氯氯甲烷，直直至四氯氯化碳。CH3OOH + CII2 + H2 CHH3CI + CCH3CI + HHCI+ H22O （1-11）CH3CCI + CII2 CHH2CI2 + HCII （11-122）CH2CCI2 + CI22 CHHCI33 + HCII
12、 （11-133）CHCII3 + CI22 CCCI4 + HCII （1-14） 甲醇醇与氢氧氧化钠反反应，生生成甲醇醇钠，甲甲醇与氢氢氧化钠钠在855-1000下反应应脱水可可生成甲甲醇钠。CH3OOH + NaaOHCH3ONaa + H2O （1-15） 甲醇醇的脱水水，在高高温下，在在ZSMM-5型型分子筛筛或0.5-11.5mmm的金金属硅铝铝催化剂剂下，甲甲醇可脱脱水生成成二甲醚醚。 2CH33OH（CHH3）2O + H22O （1-16） 甲醇醇与苯反反应，生生成甲苯苯。在33.5MMPa、3340-3800下，甲甲醇与苯苯在催化化剂存在在下生成成甲苯。CHOHH+C66H
13、6C6H5CH3+H2O （11-177） 与光光气反应应，生成成碳酸二二甲酯，光光气先于于甲醇反反应生成成氯甲酸酸甲酯。甲酸甲酯酯进一步步与甲醇醇反应生生成碳酸酸二甲酯酯。(10)甲醇与与二硫化化碳反应应，生成成二甲基基亚砜，甲甲醇与二二硫化碳碳以-AII2O3作催化化剂先合合成二甲甲基硫醚醚，再与与硝酸氧氧化生成成二甲基基亚砜。4CH33OH + CCS22（CCH3）2S +CO22 +22H2O （11-188）3（CHH3）2S + 2HHNO33 3（CCH3）2SO + HH2O （1-19）甲醇的的裂解，甲甲醇在加加温加压压下，可可在催化化剂上分分解为CCO和HH2。CH3OO
14、H COO + 2H22 （11-200）3甲醇用用途：甲醇是重重要的化化工原料料，甲醇醇主要用用于生产产甲醛，其其消耗量量约占总总量的330-440%；其次作作为甲基基化剂，生生产甲胺胺、甲烷烷氯化物物、丙烯烯酸甲酯酯、甲基基丙烯酸酸甲酯、对对苯二甲甲酸二甲甲酯等；甲醇羰羰基化可可生成醋醋酸、醋醋酐、甲甲酸甲酯酯、碳酸酸二甲酯酯等。其其中，甲甲醇低压压羰基化化生成醋醋酸，近近年来发发展很快快。随着着碳一化化工的发发展，由由甲醇出出发合成成乙二甲甲醇、乙乙醛、乙乙醇等工工艺正在在日益得得到重视视。甲醇醇作为重重要的原原料在敌敌百虫、甲甲基对硫硫磷、多多菌灵等等农药生生产中，在在医药、染染料、塑
15、塑料、合合成纤维维等工业业中有着着重要的的地位。甲甲醇还可可经生物物发酵生生成甲醇醇蛋白，用用作饲料料添加剂剂。甲醇不仅仅是重要要的化工工原料，而而且还是是性能优优良的能能源和车车用燃料料。它可可直接用用作汽车车燃料，也也可与汽汽油掺和和使用，它它可直接接用于发发电站或或柴油机机的燃料料，或经经ZSMM-5分分子筛催催化剂转转化为汽汽油，它它可与异异丁烯反反应生成成甲基叔叔丁基醚醚，用作作汽油添添加剂。第二章 焦炉炉气制甲甲醇 早期甲醇醇由木材材或木质质素干馏馏制得，今今天在工工业上已已经被淘淘汰。自自从19923年年德国BBASFF公司首首次用一一氧化碳碳和氢在在高温高高压下用用锌铬催催化剂
16、实实现了甲甲醇合成成工业化化之后，甲甲醇的工工业化合合成便得得以迅速速发展。当当前，合合成法甲甲醇生产产几乎成成为目前前世界上上生产甲甲醇的唯唯一方法法。合成甲醇醇所需的的有效化化学成份份为COO、CO2和H2。从理理论上讲讲，凡同同时含有有该三种种成份的的气体均均可用于于甲醇合合成，通通过转化化的方法法能生成成这三种种组份的的物质均均可用作作甲醇生生产的原原料。焦炉煤气气主要含含CO、CCO2、H2、CHH4等组份份，原料料焦炉煤煤气组成成为：组份COO COO2H2CH4 NN2O2 CCmHnn%v 66.0 2.7 558.00 226.00 44.0 0.8 2.5 1100H2S：
17、20440mgg/Nmm3有机硫：50mmg/NNm3（主要要有COOS、CS2、RSHH、C4H4S等）焦油+尘尘：50 mgg/Nmm3NH3：50 mg/Nm33萘：4000 mgg/Nmm3B.T.X：20000 mgg/Nmm3HCN：3000 mgg/Nmm3由于焦炉炉气中氢氢含量高高、甲烷烷含量高高、COO和CO2含量低低，用这这样的气气体经净净化后虽虽然可以以直接用用于甲醇醇合成，但但原料和和动力消消耗将非非常高。为为了充分分利用焦焦炉煤气气生产甲甲醇，降降低原料料和动力力消耗，焦焦炉煤气气必须进进行再转转化生产产出合成成甲醇较较理想的的合成气气，再进进行甲醇醇合成。另外，进进
18、甲醇合合成之前前，必须须将气体体中的硫硫、焦油油、萘等等有毒成成份清除除干净，以以避免甲甲醇催化化剂中毒毒失活。一 、焦焦炉气制制甲醇工工艺系统统技术1.甲醇醇合成技技术1) 高高压法(19.629.4MPPa)采用锌铬铬催化剂剂，反应应温度为为36004000，压力力19.629.4MPPa但是是，由于于原料及及动力消消耗大，反反应温度度和压力力高，生生成粗甲甲醇中有有机杂质质含量高高，而且且投资大大，成本本高，当当今其已已属于被被淘汰的的方法。2) 低低压法(5.00MPaa8.00MPaa)低压法基基于高活活性的铜铜系催化化剂，反反应温度度低（22402700），在在较低的的压力下下可获
19、得得较高的的甲醇收收率，而而且选择择性好，减减少了副副反应，改改善了甲甲醇质量量，降低低了原料料的消耗耗。3) 中中压法(9.88MPaa12.0MPPa)中压法仍仍采用与与低压法法相同的的铜系催催化剂，反反应温度度也与低低压法相相同，但但由于提提高了合合成压力力，相应应的动力力消耗略略有增加加。目前，世世界上新新建或扩扩建的甲甲醇装置置几乎都都采用低低压法或或中压法法，其中中尤以低低压法为为最多。工艺技术术方案的的比较和和选择焦炉气除除萘、除除焦油从焦化装装置送来来的焦炉炉气中还还含有大大量萘、焦焦油、粉粉尘等易易凝或易易结晶的的物质，在在常温常常压下，这这些物质质也许还还不会凝凝结或结结晶
20、，但但经加压压后，由由于其分分压得以以上升，造造成部分分这样的的物质的的以凝结结为液滴滴或固体体颗粒，如如果不将将这些物物质尽量量除去，将将对后续续工序造造成危害害甚至危危及整个个装置的的安全。焦炉气和和合成气气的脱硫硫甲醇生产产中使用用的甲醇醇合成催催化剂易易受硫化化物毒害害而失去去活性，必必须将焦焦炉煤气气中的硫硫化物除除净。甲甲醇原料料气中的的硫可以以各种形形态的含含硫化合合物存在在，如硫硫化氢（H2S）、硫氧化碳（COS）、二硫化碳（CS2）、硫醇（RSH）、硫醚（RSR）、环状硫化物（如噻吩C4H4S）等。湿法脱硫硫技术主主要用于于硫化氢氢的脱除除，而且且只能用用于初级级脱硫，脱脱硫
21、后的的气体中中硫化氢氢含量一一般只能能达到11020mmg/NNm3。要达达到甲醇醇合成的的精度，还还必须串串以固体体精脱硫硫系统。1）湿法法粗脱硫硫：湿法脱硫硫可分为为物理吸吸收法、化化学吸收收法与直直接氧化化法三类类。其中中，最重重要的是是湿式氧氧化法脱脱硫技术术。目前前运用较较为广泛泛且性能能较好的的脱硫方方法有PPDS法法、改良良ADAA法，栲栲胶法、茶茶灰法、MSQ法、改良对苯二酚法、RCA法。2）干法法精脱硫硫主要有物物理吸附附法和化化学吸附附法。（1）吸吸附法a. 氧氧化铁法法b. 氧化锌锌法c. 活性性炭法（2）转转化-吸收法法a. 锰锰矿法bb. 复复合型脱脱硫剂cc. 钴钴
22、钼+氧氧化锌dd. 铁铁钼+锰锰矿法e. 铁铁钼+氧氧化锌鉴于焦化化的湿法法脱硫已已将焦炉炉气中的的H2S脱到到40mmg/NNm3以下，本本项目拟拟采取如如下脱硫硫措施：第一步：为减少少高温固固体脱硫硫剂消耗耗，在常常温常压压下用常常温氧化化铁脱硫硫剂将焦焦炉气中中H2S脱到到1mgg/Nmm3以下。第二步：焦炉气气加压进进转化炉炉前，在在35004000温度下下，用铁铁钼催化化加氢转转化有机机硫+ZZnO脱脱硫剂将将焦炉气气中总硫硫脱到33mg/Nm33以下，达达到二段段转化催催化剂可可以承受受的含量量。第三步：纯氧转转化后，焦焦炉气中中剩余有有机硫几几乎全部部转化为为H2S，用用常温ZZ
23、nO吸吸收，使使合成气气中总硫硫0.11ppmm。焦炉气压压缩机采采用电机机驱动的的活塞式式焦炉气气压缩机机。转化化气（即即新鲜合合成气）和和甲醇合合成循环环气的气气量均较较大，而而且气体体很干净净，采用用离心式式压缩机机。焦炉气转转化由于焦炉炉气中含含氢量高高、甲烷烷含量高高、COO和CO2含量低低，其组组成类似似于天然然气经一一段蒸汽汽转化后后、进二二段转化化前的一一段转化化气。用用这样的的气体直直接合成成甲醇是是非常不不经济的的，必须须进行深深度转化化。本装装置采用用纯氧转转化的方方案。甲醇合成成甲醇合成成气（主主要成分分是H2、CO和CO2）在催催化剂的的作用下下，反应应生成甲甲醇，其
24、其反应式式如下：CO+22H2 CHH3OH+90.73kkJ/mmolCO2+3H22 CHH3OH+H2O+448.002kJ/mmol反应是放放热而且且可逆的的。采用用气固相相绝热等等温混合合型甲醇醇合成反反应器，合合成催化化剂采用用四川天天一科技技股份有有限公司司研制生生产的XXNC-98型型铜基甲甲醇合成成催化剂剂。该反反应器可可有效地地利用甲甲醇合成成反应热热所副产产的中压压蒸汽，温温度控制制简单灵灵活，触触媒生产产强度大大。甲醇精馏馏：采用三三塔精馏馏流程。甲醇产品品贮罐：采用平平底立式式圆筒状状内浮顶顶贮罐。氮氧站空分系统统由一套套使用填填料塔和和前段净净化流程程（分子子筛+活
25、活性氧化化铝）的的制氧装装置组成成，采用用分子筛筛吸附预预净化、增增压透平平膨胀机机、填料料上塔低低温精馏馏制氧工工艺。整整套系统统包括：空气过过滤系统统、空气气压缩系系统、空空气预冷冷系统、分分子筛纯纯化系统统、分馏馏塔系统统、氧气气压缩系系统、氮氮气压缩缩系统、液液体贮存存及汽化化系统、仪仪控系统统、电控控系统等等。空气压缩缩机和氧氧气压缩缩机采用用蒸汽透透平驱动动的离心心式压缩缩机，氮氮气压缩缩机则采采用电机机驱动的的活塞式式压缩机机。二 、工工艺流程程说明 本装置工工艺过程程分为焦焦油脱萘萘系统、焦焦炉气气气柜系统统、干法法粗脱硫硫系统、焦焦炉气压压缩系统统、焦炉炉气精脱脱硫系统统、纯
26、氧氧转化系系统、转转化气精精脱硫系系统、合合成气压压缩系统统、甲醇醇合成系系统及甲甲醇精馏馏系统。工工艺系统统流程图图如下：联合压缩机甲醇合成甲醇精馏精甲醇产品罐焦炉气精甲醇产品装车台氮气焦炉气气柜焦炉气压缩焦炉气精脱硫综合加热炉空分及氮氧压纯氧转化干法粗脱硫热回收冷却分离转化气精脱硫氧气中压蒸汽甲醇弛放气循环气烟气放空焦炭过滤工艺说明明如下：1）焦炉炉气气柜柜系统从焦化装装置送来来的焦炉炉气经管管道进入入焦炉气气预处理理系统，出出来后进进入焦炉炉气压缩缩机进口口。由于于焦化装装置送来来的焦炉炉气压力力仅几百百毫米水水柱，且且供气过过程有可可能出现现波动，为为保证甲甲醇装置置供气稳稳定，在在焦
27、化装装置与甲甲醇装置置之间的的焦炉气气管线上上设气柜柜缓冲。当供气量量大于甲甲醇装置置用气量量时，气气柜活塞塞上升，贮贮气量增增大；当当供气量量小于甲甲醇装置置用气量量时，气气柜活塞塞下降。气气柜活塞塞设有高高限和低低限的报报警和联联缩，当当达到报报警位置置时，报报警系统统会向主主控人员员发出声声光报警警，提醒醒操作人人员及时时处理；如果操操作人员员在报警警后未及及时处理理，活塞塞继续运运动到联联锁位置置时，联联缩系统统会自动动从系统统中泄放放部分焦焦炉气到到火炬系系统燃烧烧处理或或使焦炉炉气压缩缩机减量量或停车车。焦炉气压压缩本装置的的任务是是将由气气柜来的的压力为为200mmmH2O的焦炉
28、炉气压缩缩至2.3MPPa(gg)，温温度约440送至粗粗脱硫工工段，其其气量为为750000NNm3/h。生产流程程简述自气柜来来的温度度为400，压力力为2000 mmmH22O（表）的的焦炉气气由总管管送至本本工段，然然后进入入一级气气缸，一一级压缩缩后压力力为0.30003MPPa（绝）温温度1447的气体体经一级级排气缓缓冲器（FF621101/02AABC）缓缓冲稳压压后进入入一级冷冷却器（CC621101/02AABC）冷冷却，气气体冷却却至400后进入入一级分分离器（FF621107AABC），分分离掉水水分后经经二级吸吸气缓冲冲器（FF621103AABC）进进入二级级气缸，
29、二二级压缩缩至0.91003MPPa（绝）后后经二级级排气缓缓冲器（FF621104AABC）缓缓冲稳压压后进入入二级冷冷却器（CC621103AABC），气气体冷却却至400进入二二级分离离器（FF621108AABC），分分离掉水水分后经经三级吸吸气缓冲冲器（FF621105AABC）进进入三级级气缸，三三级压缩缩至2.3 MMPa（表）、40的气体经三级出口缓冲器（F62106ABC）缓冲稳压后由总管送往粗脱硫工段。精脱硫 本装装置的任任务是将将焦炉气气中所含含的各种种形态的的硫脱除除，以满满足转化化装置的的转化触触媒、甲甲醇合成成装置的的合成触触媒对硫硫的要求求。装置置每小时时处理气气
30、量7550000Nm33。气体体中含硫硫化氢220mgg/Nmm3，有机机硫500mg/Nm33。由于于焦炉气气中的硫硫形态比比较复杂杂，本装装置采用用加氢转转化、脱除的的干法脱脱硫流程程将总硫硫脱至小小于0.1pppm。本装装置包括括铁钼加加氢转化化、中温温脱硫把把关，以以及触媒媒的升温温还原系系统。本装置采采用的工工艺流程程具有如如下特点点：流程程短、操操作简单单、净化化度高。采采用氧化化锌中温温脱硫，避避免了化化工工艺艺中忌讳讳的冷热热病，降降低了消消耗。.精脱硫硫流程焦炉气压压缩机来来的压力力2.33MPaa，温度度40 OC的焦焦炉气含含无机硫硫20mmg/NNm3，有机机硫500N
31、m33，先经经过除油油器（TT01003A，BB ）粗粗脱硫槽槽（T001022A，BB）滤去去油雾和和脱除无无机硫后后送至转转化装置置利用余余热提温温到约3350 OC。升温后的的气体经经铁钼小小加氢转转化器（RR03001A，BB）进入入铁钼大大加氢转转化器（RR03002 ），气气体中的的有机硫硫在此转转化为无无机硫，另另外，气气体中的的氧也在在此与氢氢反应生生成水，不不饱和烃烃加氢成成为饱和和烃。加加氢转化化后的气气体 进进入中温温精脱硫硫槽(TT03001 AA/B)，脱去去绝大部部分的无无机硫送送往转化化装置 ，出转转化降温温至400OC的转转化气进进常温氧氧化锌脱脱硫槽使使气体中
32、中的总硫硫达到00.1pppm以以下，出出氧化锌锌脱硫槽槽的气体体压力约约为1.6MPaa，温度度约为440OC送往往联合压压缩机装装置。甲烷转化化本装置的的任务是是将原料料气中的的甲烷转转化成合合成甲醇醇的有效效气体CC0和HH2。 装装置包括括焦炉气气和蒸汽汽预热、焦焦炉气转转化以及及转化气气热回收收装置。生产流程程简述来自压缩缩的焦炉炉气，压压力2.3MPPa，温温度400OC，甲甲烷含量量约266%。经经焦炉气气加热炉炉（F004011-4）加加热至约约3500OC后，送送往精脱脱硫工段段脱除有有机硫和和无机硫硫。脱硫硫后的焦焦炉气，压压力约22.122MPaa，温度度约3550OC返
33、回回转化工工段。为为甲烷转转化反应应的需要要，同时时为防止止焦炉气气在高温温下析碳碳，在焦焦炉气中中加入22.7MMPa的的饱和蒸蒸汽，蒸蒸汽流量量根据焦焦炉气的的流量来来调节。加加入蒸汽汽后的焦焦炉气经经蒸焦加加热炉（FF 04401-1）加加热至 6500OC进入入转化炉炉(F004022)上部部。加热热炉用燃燃料气作作为热源源。来自空分分工段的的氧气，温温度255OC，压压力约22.5MMPa，加加入蒸汽汽后进入入蒸氧加加热炉加加热至3300 OC后后，进入入转化炉炉上部，氧氧气流量量根据转转化炉出出口温度度和焦炉炉气流量量来调节节。焦炉气和和氧气分分别进入入转化炉炉上部后后立即进进行氧
34、化化反应放放出热量量，并很很快进入入催化床床层，进进行以下下反应：2H2+O2=H2O+1115.48kkcall (1)2CH44+O2=2CCO+44H2+177.0kkcall (2)CH4+H2O=CCO+33H2-499.3kkcall (3)CH4+CO22=2CCO+22H2-599.1kkcall (4)CO+HH2O=CCO2+H2+9.8kccal (55)反应最终终按(55)式达达到平衡衡，转化化气由转转化炉底底部引出出，温度度 99809855，压力力约1.97MMPa，甲甲烷含量量约0.27%。进入入废热锅锅炉(EE04001)回回收热量量副产蒸蒸汽，转转化气温温度降
35、为为3000，然后后经中压压锅炉给给水加热热器（EE04002）、脱脱盐水预预热器(E04403)，温度度降为1180.进入入加压塔塔再沸器器、常压压塔再沸沸器，温温度降至至1255后，经经脱盐水水预热器器(E004033)进一一步回收收反应热热后，转转化气温温度降至至约1002，经水水冷器冷冷却至440。经气气液分离离器(VV04006)分分离工艺艺冷凝液液后，经经氧化锌锌脱硫槽槽(R004011A,BB)脱除除气体中中残余的的硫，为为甲醇合合成做最最后的把把关。出出氧化锌锌脱硫槽槽的转化化气温度度40，压力力约1.6Mppa经过过滤器后后送往合合成气压压缩工段段。 气液液分离器器出口的的工
36、艺冷冷凝液去去循环水水系统。 来自自锅炉房房的锅炉炉给水，温温度约1105，压力力约4.9MPPa，在在锅炉给给水预热热器用转转化气加加热至1185后，一一部分送送往甲醇醇合成，一一部分经经废热锅锅炉的汽汽包 进进入废热热锅炉，生生产3.9MPPa中压压蒸汽。废废热锅炉炉所生产产的蒸汽汽除供给给本工段段用汽外外，富裕裕蒸汽送送往蒸汽汽管网。来自甲醇醇合成工工段的驰驰放气和和闪蒸气气，经综综合加热热炉燃烧烧，为焦焦炉气和和蒸汽、氧氧气、锅锅炉水等等提供热热量。合成气压压缩本装置为为30万万吨/年年甲醇合合成装置置的合成成气压缩缩机组，处处理新鲜鲜气量11203300 Nm33/h,循环气气量48
37、8700000NNm3/h，合合成气出出口压力力为7.9MPPa(AA)。除除部分接接管外，整整个装置置由压缩缩机厂成成套供应应。合成气压压缩机为为离心式式二合一一机组，由由汽轮机机驱动，汽汽轮机为为冷凝式式。生产流程程简述来自转化化工段的的新鲜气气，温度度40，压力力1.66MPaa(A),进入入合成气气压缩机机一段压压缩至77.4MMPa(A)，进进入循环环段与来来自甲醇醇合成的的循环气气混合，压压缩至77.9MMPa(A)。压压缩机出出口合成成气送至至甲醇合合成。来自过热热蒸汽管管网的过过热蒸汽汽，温度度4355，压力力3.53MPPa(AA)，经经主汽阀阀、调节节阀进入入汽轮机机，汽轮
38、轮机排汽汽温度449，压力力0.0122MPaa(A),进入入空冷器器，经冷冷却冷凝凝后，冷冷凝液用用冷凝液液泵打入入除氧站站。甲醇合成成本装置生生产规模模按300吨/年年甲醇设设计，实实际生产产能力为为30万万吨/年年，年操操作时间间80000小时时。整个个装置由由甲醇合合成、余余热回收收、粗甲甲醇分离离等几部部分组成成。分离离粗甲醇醇后的循循环气送送至合成成气压缩缩,补充新新鲜气并并加压后后，返回回甲醇合合成塔循循环利用用。生产流程程简述 来来自合成成气压缩缩的合成成气，经经气气换换热器(E06601)预热到到2255，进入入甲醇合合成塔(R06601)，在催催化剂的的作用下下进行甲甲醇合
39、成成反应 CO+22H2=CHH3OH+QCO2+3H22=CHH3OH+HH2O+QQ及副反应应 44CO+8H22=C4H9OH+3H22O 8CCO+117H22=C8H18+88H2O 等等 甲甲醇合成成塔为管管壳式反反应器，管管内填装装触媒，反反应管外外为沸腾腾热水，利利用反应应热副产产蒸汽。合合成塔出出口气进进气气换换热器(E06601)与合成成塔入口口气换热热，把入入口气加加热到活活性温度度以上，同同时合成成塔出口口气温度度降至1110，经空空冷器（EE06002）、水水冷器(E06603)冷却到到40后，进进入甲醇醇分离器器(V006011)进行行气液分分离。出出甲醇分分离器气
40、气体大部部分作为为循环气气去合成成气压缩缩机增压压并补充充新鲜气气，一小小部分作作为弛放放气，压压力约77.4MPaa(g),经调调节阀减减压至00.400MPaa(g),与闪闪蒸槽(V06602)出来的的贮罐气气混合后后0.3MPaa(g)，送往往转化装装置作燃燃料气。 甲甲醇分离离器底部部出来的的粗甲醇醇减压至至0.4MPaa(g)后送入入闪蒸槽槽(V006022)，粗粗甲醇中中的溶解解气绝大大部分被被释放出出来，该该气体与与弛放气气混合后后用作燃燃料气。粗粗甲醇送送往甲醇醇精馏。 甲甲醇合成成塔壳侧侧出来的的汽液混混合物经经上升管管进入汽汽包(VV06003)进进行汽液液分离，分分离下的
41、的水返回回合成塔塔，蒸汽汽则进入入蒸汽管管网。 为为了保证证锅炉水水质量，从从汽包定定期排放放锅炉污污水，同同时向汽汽包内加加入少量量磷酸盐盐溶液以以改善锅锅炉水的的水质。主要设备备的选定定说明甲醇合成成塔 一台台管壳式反反应器 反反应管44XX2X770000 共448299根触媒装填填量 48.70mm3塔径 40000mmm粗甲醇的的精馏精馏原理理：利用用液体混混合物中中各组份份具有不不同的沸沸点,在在一定温温度下各各组分所所具有的的不同蒸蒸汽压,在精馏馏塔各块块塔板上上形成浓浓度梯度度,使下下降液体体与上升升蒸汽两两者间发发生热交交换和质质量交换换,液体体部分汽汽化,汽汽体部分分冷凝,
42、使其沸沸点不同同的物质质得到分分离,如如此反复复多次,以达到到分离液液体混合合物的目目的。工艺流程程：粗甲醇经经计量，加加碱中和和、预热热后进入入预蒸馏馏塔，从从预塔塔塔顶除去去比甲醇醇沸点低低的低沸沸点物及及溶解的的气体，如如甲酸甲甲酯、二二甲醚、一一氧化碳碳、二氧氧化碳等等。从预塔底底出来的的预后甲甲醇（基基本不含含低沸点点杂质）用用泵送入入加压精精馏塔精精制，从从加压精精馏塔顶顶出来的的甲醇蒸蒸汽作为为常压精精馏塔再再沸器热热源，除除达到冷冷凝加压压精馏塔塔顶甲醇醇蒸汽的的目的外外，同时时为常压压精馏塔塔提供热热量。冷冷凝的甲甲醇蒸汽汽除抽出出部分经经冷却后后作为产产品精甲甲醇送到到精甲
43、醇醇计量槽槽外，其其余部分分作为加加压塔回回流液经经加压塔塔回流泵泵全部回回到加压压精馏塔塔顶部。加加压塔得得到的精精甲醇产产品约为为本装置置总产量量的一半半。从加压塔塔底部出出来的釜釜液全部部送到常常压精馏馏塔中部部作为常常压精馏馏塔进料料，塔顶顶甲醇蒸蒸汽经冷冷凝冷却却后，除除部分作作为精甲甲醇产品品送到精精甲醇计计量槽外外，其余余部分作作为常压压塔回流流液经常常压塔回回流泵全全部回到到常压塔塔顶部。加加压塔得得到的精精甲醇产产品约为为本装置置总产量量的一半半。甲醇合成成过程中中由于副副反应的的发生而而生成微微量乙醇醇、异丙丙醇、丁丁醇、高高级烷烃烃类等杂杂质，这这些杂质质部分与与水和甲甲醇形成成共沸物物而不易易与甲醇醇完全分分离，从从而影响响产品精精甲醇质质量。为为了控制制这些杂杂质可能能对产品品精甲醇醇质量造造成的影影响，从从常压精精馏塔中中下部杂杂质富集集区的几几块塔板板上抽出出部分杂杂醇油经经冷却后后装桶出出售，这这样就可可以有效效控制杂杂质蒸发发进入上上部塔板板甲醇蒸蒸汽中的的量，从从