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煤制甲醇工艺流程化设计 主反应为:C + O2 CO + CO2 + H2 CH3O 副反应为:1 造气工段 (1)原料:由于甲醇生产工艺成熟,市场竞争激烈,选用合适的原料就成为项目的关键,以天然气和重油为原料合成工艺简单,投资相对较少,得到大多数国家的青睐,但从我国资源背景看,煤炭储量远大于石油、天然气储量,随着石油资源紧缺、油价上涨,在大力发展煤炭洁净利用技术的形势下,应该优先考虑以煤为原料,所以本设计选用煤作原料。图1-1 甲醇生产工艺示意图(2)工艺概述:反应器选择流化床,采用水煤浆气化激冷流程。原料煤通过粉碎制成65%的水煤浆与99.6%的高压氧通过烧嘴进入气化炉进行气化反应,产生的粗煤气主要成分为CO,CO2,H等。2 净化工段由于水煤浆气化工序制得粗煤气的水汽比高达1.4可以直接进行CO变换不需加入其他水蒸气,故先进行部分耐硫变换,将CO转化为CO2,变换气与未变换气汇合进入低温甲醇洗工序,脱除H2S和过量的CO2,最终达到合适的碳氢比,得到合成甲醇的新鲜气。CO反应式: 3 合成工段合成工段工艺流程图如图1。合成反应要点在于合成塔反应温度的控制,另外,一般甲醇合成反应1015Mpa的高压需要高标准的设备,这一项增加了很大的设备投资,在设计时,选择目前先进的林达均温合成塔,操作压力仅5.2MPa,由于这种管壳式塔的催化剂床层温度平稳均匀,反应的转化率很高。在合成工段充分利用自动化控制方法,实行连锁机制,通过控制壳程的中压蒸汽的压力,能及时有效的掌控反应条件,从而确保合成产品的质量。合成主反应: 主要副反应: 4 精馏工段精馏工段工艺流程图见图2。合成反应的副产主要为醚、酮和多元醇类,本设计要求产品达质量到国家一级标准,因此对精馏工艺的合理设计关系重大,是该设计的重点工作。设计中选用双塔流程,对各物料的进出量和回流比进行了优化,另外,为了进一步提高精甲醇质量,从主塔回流量中采出低沸点物继续进预塔精馏,这一循环流程能有效的提高甲醇的质量。图1 甲醇合成工艺流程图图2 精馏工段工艺流程图 主要流程概貌煤场 脱硫气柜 造气 型煤包装 合成灌区 精馏 压 缩 机 精脱 变换 变脱 脱碳图3 低压法甲醇合成的工艺流程1加热炉;2转化炉;3废热锅炉;4加热器5脱硫器;6,12,17,21,24水冷器;7气液分离器;8合成气压缩机;9循环气压缩机;10甲醇合成塔;11,15热交换器;13甲
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