煤浆制备工艺流程说明

1、煤浆制备工艺流程说明 质检中心培训教材煤浆制备工艺流程说明1.工艺任务由输煤系统、棒磨机、煤浆泵等设备完成煤浆制备、输送任务。其生产方法是：将原料煤与水在湿式棒磨机中研磨成含固体量6268%的料浆，用泵加压后送入气化炉。 由煤运系统送来的原料煤（干）送至煤贮斗，经称重给料机控制输送量送入棒磨机，加入一定量的水，物料在棒磨机中进行湿法磨煤。为了控制煤浆粘度及保持煤浆的稳定性加入添加剂，并加入碱液调整煤浆的pH值。出棒磨机的煤浆浓度约60%，排入磨煤机出口槽，经出口槽泵加压后送至气化工段煤浆槽。为了降低煤浆粘度，使煤浆具有良好的流动性，需加入木质磺酸类添加剂。煤浆气化需调整煤浆的pH值在68，本项

2、目拟采用碱液调整煤浆的pH值，碱液初步采用约42%的浓度。为了节约水源，低温甲醇洗单元排出的含少量甲醇的废水及甲醇精馏废水均作为磨煤浆用水。2.生产流程由输送带输送来的原料煤（<10mm）送至煤贮斗，经称重给料机控制输送量送入磨机(H1201A/B/C)。为了改善多元料浆灰渣熔融性能，本装置设置了助熔剂添加系统，助熔剂选用石灰石。由输送带输送来的助熔剂送至助熔剂贮斗，经助熔剂称重给料机控制输送量（2.764t/h总）送入磨机（H1201A/B/C）。石灰石的添加及添加量根据煤种的变化做相应调整。来自低温甲醇洗的废水、甲醇精馏的废水及变换低温冷凝液进入制浆水槽（V1203）,根据液位补充新

3、鲜水，水经制浆水泵（P1201A/B）加压并控制流量后送入磨机。为了控制料浆粘度及保持料浆的稳定性需加入添加剂，在添加剂制备槽（V1206）中加入固体添加剂和新鲜水，制成25%左右浓度的溶液，由添加剂制备泵(P1203)输送到添加剂槽(V1204)中贮存，按制料浆所需量通过添加剂计量给料泵（P1202A/B/C）加压后送入磨机。为了调整料浆的pH值，需加入碱液。pH调节剂槽（V1205）贮存的pH值调节剂（40NaOH）经pH调节剂计量给料泵（P1204A/B）计量并加压后送至磨机，保持料浆pH值在79之间。物料在磨机中进行湿法磨煤。出磨机（H1201A/B/C）的料浆浓度约6568%，依靠重

4、力流入磨煤机出口槽（V1207A/B/C），磨煤机出口槽搅拌器（A1202A/B/C）使料浆均化并保持悬浮状态。料浆经低压煤浆泵（P1205A/B/C）加压后送至气化工序料浆贮槽（V1301A/B）供气化用。主控样点样品名称 取样位置水煤浆 V0303A(磨煤机)出口槽管线气化工艺流程说明1.工艺任务在本工段，煤浆与氧进行部分氧化反应制得粗合成气。气化：经隔膜泵加压的水煤浆与空分送来的高压氧气通过烧嘴喷入气化炉，在6.5MPa压力、13501450温度的工况下，瞬间气化生成包含33.73%H2（干基，以下同），46.47%CO、19.05%CO2以及H2O、少量CH4和H2S等的混合气。由于气

5、化温度高于煤的灰熔点，反应后的煤渣程液态。洗涤除尘：离开气化炉反应区的热气体和熔渣进入激冷室。被水淬冷后，气体温度下降并被水蒸汽饱和，降温后的气体经气液分离器分离出气相夹带的水分后，经文丘里管洗涤除尘后送入CO变换工序。 煤浆由煤浆槽经煤浆加压泵加压后连同空分送来的高压氧通过烧嘴进入气化炉，在气化炉中煤浆与氧发生如下主要反应：CmHnSr+m/2 O2mCO+（n/2-r）H2+rH2SCO+H2OH2+CO2反应在6.5MPa（G）、13501400下进行。气化反应在气化炉反应段瞬间完成，生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等气体。离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴，

6、被水淬冷后温度降低并被水蒸汽饱和后出气化炉；气体经文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘冷却后送至变换工段。气化炉反应中生成的熔渣进入激冷室水浴后被分离出来，排入锁斗，定时排入渣池，由扒渣机捞出后装车外运。气化炉及碳洗塔等排出的洗涤水（称为黑水）送往灰水处理单元。2.工艺流程在本工序，料浆与氧进行部分氧化反应制得粗合成气。料浆由料浆贮槽（V1301A/B）经高压煤浆泵(P1301A/B)加压至9.6MPaG后，连同空分送来的高压氧通过烧咀进入气化炉（F1301A/B/C），在气化炉中水煤浆与氧发生反应，反应在6.5MPa（G）、13501400下进行。气化反应在气化炉（F1301A/B/C）反应段瞬间完

7、成，生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等气体。本反应为剧烈的放热反应，为了提高能效，回收热量，采用半水冷壁式气化炉。在耐火砖夹层沿炉壁铺设水管，通过汽包（V1312A/B/C）通入锅炉给水，副产2.5MPa（G）饱和蒸汽（1.2t/h台）。离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴，被水淬冷后温度降低到252、6.48MPa（G）出气化炉；气体经气液分离器（V1304A/B/C）将气体中的水分分离下来，后至文丘里管（J1302A/B/C）、洗涤塔（T1301A/B/C）洗涤除尘冷却到244.5，6.27MPaG后送至变换工段。气液分离器（V1304A/B/C）分离出来的黑水与

8、激冷室出来的黑水汇合送入灰水处理系统。气化炉（F1301A/B/C）反应中生成的熔渣进入激冷室水浴后被冷却，经破渣机（Y1303A/B/C）破碎后，排入锁斗（V1308A/B/C），排出的大部分灰渣沉降在锁斗（V1308A/B/C）的底部。从锁斗顶部抽出较清的水经锁斗循环泵（P1303A/B/C）循环进入气化炉激冷室水浴，用于冲气化炉激冷室的渣。锁斗中的灰渣定时（排渣周期一般约为30分钟）排入渣池（V1310A/B/C），由捞渣机（L1301A/B/C）捞出后装车外运。来自灰水处理工序的灰水和变换工序的冷凝液先进入洗涤塔（T1301A/B/C）洗涤粗合成气，洗涤塔中部排出的较清洁的灰水用灰水循

9、环泵（P1305A/B/C）加压后少部分送至文丘里管，大部分经黑水过滤器（S1301A/B/C）过滤后送至气化炉激冷环。气化炉（F1301A/B/C），渣池（V1310A/B/C）及洗涤塔（T1301A/B/C）排出的洗涤水（称为黑水）均送往灰水处理工序。开停车期间，气化炉激冷室的水经过溢流水封（V1303A/B/C）直接排入渣池。气化炉内的工艺烧嘴带有循环冷却系统，以保护烧嘴，防止温度过高造成损坏。该系统由烧嘴冷却水气体分离器（V1306A/B/C）、烧嘴冷却水槽（V1305）、烧嘴冷却水泵（P1302A/B）、烧嘴冷却水换热器(E1301)和烧嘴头部的冷却水盘管组成。正常时，冷却水在该系统

10、循环使用，系统中的热量由循环水通过烧嘴冷却水换热器移出。烧嘴冷却水泵（P1302A/B）出现故障的时候，烧嘴冷却水由事故烧嘴冷却水槽（V1307）供给。开车时，用开工烧嘴临时替换工艺烧嘴（Z1301A/B/C），用柴油作燃料，对气化炉进行升温，用蒸汽驱动开工抽引器(J1301A/B/C)，使气化炉内形成微负压，使环境空气可以进入气化炉内辅助燃烧，蒸汽和燃烧后的尾气经过开工抽引器（J1301A/B/C）和抽引器消音器（Y1302A/B/C）后，排入大气。主控样点样品名称 取样位置洗涤气 T0401A(洗涤塔)出口管线上变换工艺流程说明1.工艺任务由气化工段来的煤气组成不符合甲醇合成的要求，H2组

11、分少、CO组分过多，需要将多余的CO变换成有用成分H2和要在低温甲醇洗脱除的CO2，在本工段根据CO与水蒸气在催化剂作用进行变换反应，生成氢气和二氧化碳，以此来调节H2与CO的比例，达到甲醇合成气H2/CO2.5比例的要求并回收热量。在本工段将气体中的CO部分变换成H2和CO2。本工段的化学反应为变换反应，以下列方程式表示：CO+H2OH2+CO22.生产流程由气化洗涤塔来的粗煤气经1气液分离器（V1501）分离掉气体夹带的水分后，一部分水煤气（其流量由出变换工段气体中H2/CO的比例要求而定）进原料气预热器（E1501）与变换气换热至295左右进入变换炉（R1501），与自身携带的水蒸汽在耐

12、硫变换催化剂作用下进行变换反应，出变换炉的高温气体经蒸汽过热器（E1502）与甲醇合成副产的中压蒸汽换热，中压蒸汽过热到420，变换气自身温度降低后在原料气预热器（E1501）与进变换的粗水煤气换热，出原料气预热器（E1501）的变换气温度约325，与未变换的粗煤气合并后温度进入1低压蒸汽发生器（E1503A/B），副产1.3MPa(G)饱和蒸汽86812.9kg/h，温度降至220之后， 经过2气液分离器（V1502）后进入2低压蒸汽发生器（E1504A/B），副产0.7 MPa(G)饱和蒸汽104949.2kg/h，温度降至190之后， 经过3气液分离器（V1503）后进入锅炉给水预热器（

13、E1505），预热至锅炉的锅炉给水到170,之后进入6气液分离器（V1506）气液分离后，进入2脱盐水预热器（E1506）预热来自1脱盐水预热器（E1508）的脱盐水，最后在水冷却器（E1509）用循环冷却水冷却至40左右，经过4气液分离器（V1504）气液分离后送低温甲醇洗工段。1气液分离器（V1501）和3气液分离器（V1503）分离出来的高温工艺冷凝液其中大部分经过工艺热冷凝液泵（P1501A/B）加压后送至气化工段洗涤塔使用，一小部分送至汽提塔（T1501）汽提。4气液分离器（V1504）分离出来的低温冷凝液同汽提塔（T1501）出口酸性气体换热后进入汽提塔（T1501），在汽提塔内（

14、T1501）用高压闪蒸气和蒸汽汽提出溶解在水中的H2、CO、H2S、NH3。汽提塔（T1501）塔顶出口酸性气体进入低温冷凝液预热器（E1507）将4气液分离器（V1504）分离出来的低温冷凝液预热至后，进入1脱盐水预热器（E1508）同脱盐水站来的脱盐水换热后，自身温度降至60，之后进入5气液分离器（V1505）进行气液分离。汽提塔（T1501）塔底冷凝液其中一部分约30t/h经气化高温热水器给水泵（P1502A/B）加压后送至灰水处理工段气化高温热水器，另一部分汽提塔塔底冷凝液约85495.2kg/h经脱氧槽给水泵（P1504A/B）加压后送至灰水处理工段的脱氧槽循环使用。5气液分离器（V

15、1505）分离出来的酸性气体送至火炬焚烧。5气液分离器（V1505）分离出来的低温冷凝液约8142.82kg/h经低温冷凝液泵（P1503A/B）加压后送至煤浆制备工段。主控样点样品名称 取样位置A2502 粗煤气 V1501入口（气液分离器）接气化洗涤气A2503 粗煤气 R1501（变换炉）入口A2504 变换气 R1501（变换炉）出口A2509 变换气 V1504（冷凝液分离器）出口（变换工艺流程说明1.工艺任务由气化工段来的煤气组成不符合甲醇合成的要求，H2组分少、CO组分过多，需要将多余的CO变换成有用成分H2和要脱除的CO2，在本工段根据CO与水蒸气在催化剂作用进行变换反应，生成

16、氢气和二氧化碳，以此来调节H2与CO的比例，达到甲醇合成气H2/CO2.5比例的要求并回收热量。在本工段将气体中的CO部分变换成H2和CO2。本工段的化学反应为变换反应，以下列方程式表示：CO+H2OH2+CO22.工艺流程由气化送来的水煤气（242.7；6.15Mpa(A);水汽比1.50），经水煤气分离器V2501和水煤气废热锅炉E2501，温度降至230，再经1号冷凝液分离器V2502。在V2502中分离冷凝液后的水煤气分成两股，一股作为配气不经过变换炉，另一股入中温变换器E2502，预热至260，进入变换炉R2501。炉内装耐硫变换触媒。出变换炉反应气CO含量约为14%（干），温度为3

17、94，经E2502降温后，温度为364。此气与配气的水煤气混合，形成CO含量19%（干），温度为338的变换气。变换气经锅炉给水加热器E2503，温度降至191，再经2号冷凝液分离器V2503分离。分离后的变换气进入脱盐水加热器E2504，降温至70此气再进入变换气水冷器E2505，温度降至40.经3号冷凝液分离器E2503。分离冷凝液后的变换气送低温甲醇洗工号。由管网来的140的锅炉给水经给水加热器E2503加热至235后送界外。1号冷凝液分离器分离的冷凝液进入2号冷凝液分离器V2503冷凝液，2号冷凝液分离器V2503冷凝液经高温冷凝液泵P2501送气化工号洗涤塔（C1301）。脱盐水站来

18、的脱盐水经脱盐水加热器E2501加热至116.5，送至锅炉给水系统的除氧器。3号冷凝液分离器V2503的冷凝液去老装置变换冷凝液气提塔C1501。触媒升温硫化在0.65Mpa（A）进行。将低压氮气引至变换工号，经氮气加热器E2506升温至320进入变换炉，出变换废氮气引入火炬。 主控样点样品名称 取样位置A2502 水煤气 V2501入口（水煤气分离器）接气化洗涤气A2503 水煤气 V2502（1#冷凝液分离器）出口A2504 变换气 R2501（变换炉）出口A2509 变换气 3#冷凝液分离器出口（出变换工段）A2510 水煤气 来自E2502进R1501低温甲醇洗工艺流程说明1.工艺任务

19、气体净化工序的任务是将变换气中的H2S、COS酸性气以及其它微量杂质组分脱除干净，将CO2组分脱除至规定含量，为甲醇生产提供合格的合成原料气，并将酸气送往克劳斯装置。粗煤气的净化是通过甲醇物流的再循环洗涤来完成的，装置净化指标为：硫化物：净化气中的总硫含量低于0.1ppm。CO2：净化气中CO2的含量为2.75%左右低温甲醇洗是一种基于物理吸收和解吸的气体净化方法，以工业甲醇为吸收剂。该法用一种溶剂可同时或分段脱除气体中的H2S、CO2等酸性组分和各种有机硫化物，NH3、C2H2、C3及C3以上的气态烃，胶质及水汽等，能达到很高的净化度，能把总硫脱至0.1mg/m3，同时能把二氧化碳脱至10&

20、#215;10-820×10-6(体积)。而甲醇对氢气和一氧化碳（合成原料气）的溶解度相当小，且在溶液减压闪蒸过程中优先解吸，可通过分级闪蒸来回收，因而有效组分损失很少。低温甲醇洗（RWU）处理来自多元料浆气化工艺的粗变换气，从中得到净化气，得到的产品：* 甲醇合成气 * 富H2S 气产品规格1、净化气CO22.75 ± 0.1 mol%H2S + COS£ 0.1 mol-ppm温度 30° C2、富H2S气H2S + COS 25 mol%压力 0.20 MPa(a)3、放空尾气H2S£ 2.3 kg/hH2S + COS£ 25

21、 mol-ppmCH3OH£ 190 mg/Nm³压力0.120 MPa(a)2.工艺流程2.1装置单元组成(1)粗煤气的冷却(2)H2S、CO2的吸收(3)甲醇溶液再生系统，包括：闪蒸再生、氮气气提、热再生、甲醇水分离2.2工艺流程概述如下本工序采用的五塔流程，可分为两大区，即冷区和热区。冷区由甲醇洗涤塔T1601、两个中压闪蒸罐D1601、1602，硫化氢浓缩塔T1603组成；热区由甲醇热再生塔T1604、甲醇/水分离塔T1605和尾气洗涤塔T1607组成。另有T1602洗氨塔、T1606氮气气提塔，共7塔。(1)首先，NH3在T1602洗氨塔利用锅炉给水从变换气中除去

22、。含NH3 水被送到低温甲醇洗装置界区外。然后经P1605甲醇泵喷射了甲醇的原料气被冷产品气冷却下来，冷凝的甲醇/水混合物在一台槽中压闪蒸罐D1601中分离下来。原料气被送到甲醇洗涤塔T1601。(2) 在甲醇洗涤塔T1601的下段H2S 和COS被冷甲醇脱除，在上段CO2被完全脱除。溶解热一部分使甲醇液温度升高，一部分被冷却段消化。由于CO2在甲醇中的溶解度比H2S在甲醇中的溶解度小，在CO2脱除段所需甲醇量比H2S脱除段大的多。在CO2脱除段中部取出部分甲醇液，经E1606换热、E1605制冷机制冷，循环回到下一级塔板继续吸收CO2，目的是消除随CO2在甲醇中不断溶解，溶解热使溶液温度上升

23、，吸收能力会降低。在T1601上塔下部引出部分甲醇液，此部分甲醇仅饱和了CO2，其余由塔底出来的甲醇液饱和了H2S 和CO2。由塔顶出来经洗涤后的精制气经复热后送出界区。(3)经过E1607、E1604过冷(5)后两股甲醇富液都到中压闪蒸罐（接E1608、D1602）闪蒸以回收溶解的氢气。闪蒸气经C1601压缩机再压缩后被循环到低温甲醇洗单元的原料气中。(4) 从（3）来的两股溶液流在中压闪蒸罐（接E1608、D1602）经闪蒸后混合都膨胀到接近常压进入硫化氢浓缩塔T1603上部。H2S 在该塔的上段中利用送到顶部的无硫甲醇（在T1601上塔下部引出部分甲醇液，此部分甲醇仅饱和了CO2，经E1

24、607、E1604、 D1602后进入）从闪蒸的CO2物流中除去。在硫化氢浓缩塔T1603的下段，CO2利用气提气（氮气）从甲醇中气提出去（第一次氮气气提）以提高富H2S气中的H2S浓度。通过气提作用，溶解热得到回收，外部冷量消耗相应减少。塔顶部的尾气（主要为高浓度CO2和N2）在复热后送水洗塔尾气洗涤塔T1607洗涤去除甲醇后被送出界区。(5)为了改进（4）部分的气提，从硫化氢浓缩塔T1603上段来的甲醇经P1601、E1608、E1606、D1604被较热的甲醇加热后送回下段。(6)来自（4）出硫化氢浓缩塔T1603经P1603、S1601、E1619的冷甲醇富液被再生成的甲醇加热到常温，

25、然后进入T1606氮气气提塔用氮气气提（第二次氮气气提）以进一步提高富H2S气中的H2S浓度。(7)从（6）出来的低温富甲醇经E1610被加热后进入甲醇热再生塔T1604（8），再生甲醇被冷却后再此进入甲醇洗涤塔T1601使用。(8) 在甲醇热再生塔T1604中，所有溶解的酸性气被甲醇热再生塔T1604再沸器中由蒸气加热产生的甲醇蒸汽气提出去，得到再生的贫甲醇用泵送到甲醇洗涤塔，蒸发的甲醇在H2S浓缩塔顶部被冷却下来。(9) 来自出D1601（1）的甲醇/水混合物进入甲醇/水分离塔T1605分离成甲醇（顶部）和废水（底部）。塔底液被蒸汽加热后作为贫甲醇液去回流。由塔顶出来的甲醇送往甲醇热再生塔

26、T1604，塔底出来的废水经冷却后送出界区，这部分废水中包含了原料中所包含的杂质。 (10) 为保证合适的尾气排放，来自硫化氢浓缩塔T1603 (4)的尾气经原料气冷却器E1601 (1)回收冷量后送尾气洗涤塔T1607除去甲醇。用锅炉给水作为洗涤水进行洗涤。吸收了甲醇的洗涤水由尾气洗涤塔T1607出来送去甲醇/水分离塔T1605回收其中的甲醇。(11)尾气水洗经原料气换热器E1601（2）加热后的尾气进入尾气洗涤塔T1607（11）以脱除尾气中的甲醇。一部分洗水用凉的锅炉给水。该塔塔顶经处理的尾气达标排放。一部分尾气走旁路以减少锅炉给水。 从塔底出来的含甲醇水被废水加热后被送到甲醇/水分离塔

27、T1605（10）以回收甲醇。为了维持该系统的PH值，防止腐蚀，喷入少量NaOH溶液。碱液在氢氧化钠贮槽中配制，用氢氧化钠喷射泵打入系统中。 (12)其它为了降低甲醇消耗，本工段还设有废甲醇槽 。将收集在集管内的所有排放甲醇或泄漏甲醇汇入废甲醇槽。内设潜液泵使废甲醇循环回工艺系统进行处理。定期补充的新鲜甲醇来自甲醇贮罐及相应的甲醇补充泵。如果低温甲醇洗工段停车，甲醇贮罐也可以用来收集来自工艺界区的排放甲醇。主控样点样品名称 取样位置A2601变换气 自变换来T1602入口A2602循环气 C1601后冷却器E1602出口A2610净化气 T1601顶部出口A2619贫甲醇 E1610出口A26

28、23酸性气体 E1614出口2625废水 T1605底部E1620后净化（低温甲醇洗）工艺流程说明1.工艺作用：在甲醇吸收塔中在-68低温条件下吸收变换气中的H2S、COS和大部分CO2，使气体中的CO2降至2.75%，H2S+COS0.1ppm。酸性尾气送硫回收工序处理。其原理是利用二氧化碳和硫化氢以及硫氧化碳在低温下在甲醇中溶解度较大，有选择的吸收从而脱除。2.工艺流程：本工段采用低温甲醇洗工艺脱除变换气中CO2、全部硫化物、其它杂质和H2O。2.1原料气的预冷来自变换工号的变换气（流量：100747NM3/h;温度:40；压力:5.6MpaA；组成：(mol%) H2: 46.02; C

29、O: 19.02;CO2: 31.4;H2S: 0.23）,与来自循环气压缩机K2601经E2602冷却的气体混合，混合气喷入新鲜甲醇以除去变换气中饱和的水分，此混合物进入原料气冷却器E2601壳程，被管程两股物料冷却至-18后入分离罐V2601，出V2601的气体入甲醇洗涤塔C2601，液相甲醇/水分离系统。2.2原料气中CO2、 H2S等组分的脱除进入C2601的原料气在下塔与来自上塔的富二氧化碳甲醇溶液逆流接触，除去原料气中H2S、COS等硫化物，被脱除掉H2S的原料气进入上塔，与-56的贫甲醇逆流接触除去CO2 ，出塔顶的净化气（-45.7；67795094 NM3/h；H2：68.2

30、4%（vol）；CO：27.94%（vol）；CO2: 2.98%（vol）在E2617和E2601中被复至常温后送甲醇合成工号。由贫甲醇泵送出的贫甲醇（48；6.5 MpaA；200m3/h；）经水冷器E2618、2号贫甲醇冷却器E2609、3号贫甲醇冷却器E2608，分别冷至41、-31、-56后入C2601上部。在C2601上塔上部，贫甲醇吸收CO2后从第61块塔盘下部升气管塔盘处引出，进入E2606冷却至-49后返回C2601第60块塔板上部，从第55块塔盘下部升气管塔盘处引出甲醇溶液（-19），送E2605、E2606冷却至-38送塔第54块塔板上部。2.3富液的闪蒸和H2的回收出C

31、2601上塔底部-14的富CO2甲醇溶液，一部分进入下塔脱除原料气中的H2S，另一部分经2号甲醇冷却器E2617温度降至-23，再经氨冷器E2604冷却后进入2号循环气冷却器V2603闪蒸，出C2601下塔底部的-15的富H2S甲醇溶液进入甲醇换热器E2607和E2603中冷却后进入1号循环气闪蒸罐V2602出V2602、V2603闪蒸汽混合后（-30）送循环气压缩机K2601压缩。压缩后气体经E2602冷却至常温返回E2601前原料气管线。2.4 CO2的脱除进入硫化氢浓缩塔C2603解析CO2的物料有以下几股：来自V2602的富H2S甲醇溶液进入第41块塔板上部来自C2603升气管塔盘处用

32、P2601泵抽出的最低温度的污甲醇液传递给E2608中新鲜甲醇冷量后，再经E2606升温后进入V2607中闪蒸。出V2607的闪蒸气与液均引入C2603下塔上部（第33块塔盘上部）。来自2#循环气闪蒸罐V2603的不含硫的甲醇溶液进入塔顶作回流液。为了提浓甲醇再生塔出口的H2S浓度，送入C2603的还有来自V2605的H2S尾气（第13块塔板处）。为了更好的将甲醇溶液中溶解的CO2解析出来，使H2S得到浓缩，从空分引入低压氮通入C2603下塔。2.5甲醇溶液的再生 出浓缩塔C2603底的甲醇（-38）通过甲醇再生塔给料泵P2603加压后，进入S2602过滤。过滤后的甲醇溶液与E2609换热回收

33、冷量后再经E2610加热至85进入C2604。再生C2604底部用再沸器E2611加热。塔顶再生气经E2612水冷器冷却，再在V2606中分离，液体由P2606加压进入C2604顶作为回流液，气相进入E2614和液氨冷器E2613冷却后在V2605中分离，出V2605气相与E2614中的H2S尾气换热后送老系统硫回收装置，液体返回C2603中。2.6甲醇/水分离来自V2601的甲醇/水混合物送至E2616甲醇/水加热器后，在经V2609分离掉溶解在其中的CO2后，进入C2605第21块塔板顶部，来自废甲醇罐V2608的废甲醇经P2607后也进入第21块塔盘上部，C2605的回流液来自甲醇再生塔

34、再生好的新鲜甲醇，此甲醇经P2605加压过滤后大部分返回去甲醇洗涤塔的再生甲醇中，另有一小部分进C2605顶作为回流液。主控样点样品名 取样位置A2601变换气 自变换来E2601入口A2602循环气 K2601后冷却器出口A2610净化气 C2601顶部出口A2619贫甲醇 E2610出口A2623酸性气体 E2614出口A2625废水 C2605底部A2626贫甲醇 C2604底部P2605入口甲醇合成工艺流程说明1.甲醇车间概述甲醇车间由净化工段、硫回收工段、甲醇合成工段、甲醇精馏工段、中间罐区、成品罐区及灌装站组成，主项包括：低温甲醇洗706、硫回收705、冷冻工段223、甲醇合成 8

35、01、甲醇精馏802、氢回收803、压缩机厂房672（合成压缩机和丙烯压缩机）、中间罐区804、成品罐区191、甲醇产品灌装站（火车灌装站504A、汽车灌装站504B）。净化工段采用linde低温甲醇洗专利技术（Rectisol），能耗较低，气体净化度高，可将合成气中的CO2脱至2.75%左右，H2S小于0.1ppm。而且溶剂吸收能力大，循环量小，能耗省，溶剂价格便宜，操作费用低。该法缺点是在低温下操作，设备所用的低温材料要求较高，装置投资较高。硫回收采用荷兰荷丰的超优克劳斯硫回收专利技术，处理来自低温甲醇洗的含硫化氢酸性气体，该技术可使尾气中硫化氢、二氧化硫排放指标达到国家强制性排放标准，同

36、时生产固体硫磺产品。甲醇合成与精馏工艺采用丹麦Topsoe（托普索）公司的甲醇合成与精馏专利技术，精馏为改进的节能型三塔双效精馏工艺。设计生产能力为年产60万吨精甲醇，产品质量达到国标GB3382004优等品标准和OM232E美国联邦标准AA级。二、车间工艺路线简述来自变换的原料气先经预冷回收冷量，后进入吸收塔，在吸收塔与甲醇洗涤液逆流接触， 气体中的H2S、COS和部分CO2等组分被脱除后，使气体中的CO2降至2.75（v）%，H2S+COS0.1ppm后送入合成工段。洗涤塔内的洗涤液甲醇富含CO2和H2S，经闪蒸释放出有效气体CO和H2S后回收利用，溶液再经氮气气提释放出大量的CO2，气体

37、CO2经回收冷量后排出界外，溶液经热再生释放出含H2S 的酸性尾气后，再经冷却后完成再生。再生塔底的甲醇/水溶液经醇水分离，甲醇蒸汽返回热再生塔作为气提气。再生的贫甲醇溶液回收释放气体的冷量冷却后返回洗涤塔循环利用。酸性尾气送硫回收工序处理。来自低温甲醇洗工段的酸性气体中的硫化氢经氧化燃烧部分转化为二氧化硫，工艺过程中维持H2S/SO2比值稍高于化学计量值，然后经过两级常规克劳斯反应和一级超优克劳斯使H2S和SO2（包括部分COS）转化为液态硫磺和水，未转化的H2S在超级克劳斯催化反应器中进一步氧化生成单质硫和水。尾气送尾气焚烧炉焚烧后达标排放。来自净化的甲醇合成新鲜气与来自高压分离器的循环气

38、分别经压缩机加压、中间换热器预热后，汇合进入甲醇合成塔，在甲醇合成塔内进行合成反应。出塔的合成气与进塔原料气换热回收热量后经过进一步冷却及气液分离后，气体去循环压缩机增压。液体甲醇减压后送入粗甲醇储槽准备精馏。粗甲醇用泵送入预精馏塔，在预精馏塔内除去轻质组分。塔顶设置两级冷凝回收甲醇，不凝气送火炬燃烧。塔底甲醇加压后送入低压塔。低压塔顶甲醇蒸汽冷凝后，回流入塔，从低压塔侧线采出一部分作为产品送往精甲醇中间罐。低压塔底的甲醇液用泵送人加压塔。加压塔和常压塔属双效精馏，加压塔塔顶蒸汽冷凝热作为常压塔再沸器热源同时自身被冷凝。加压塔塔顶气相冷凝液一部作为产品送往精甲醇中间罐，另一部分回流入塔。塔底废

39、水循环利用。精甲醇中间槽的产品经检验合格后泵送入成品储槽，再经灌装泵加压后送入火车或汽车灌装站灌装销售。2.甲醇合成2.1工艺任务低温甲醇工段来的新鲜合成气经合成气压缩机（K2001/K2002）加压后，在一定的压力、温度及铜基催化剂的作用下合成甲醇，反应后的气体经冷却、冷凝分离出产品粗甲醇，未反应的气体进入K2002加压后返回合成塔（R2002），甲醇合成放出的反应热用于副产中压饱和蒸汽。2.2工艺流程a.来自低温甲醇洗工段的新鲜原料气（5.2 MPa g，30）与来自氢回收的渗透气（富氢气）混合，进入合成气压缩机（K2001）一段压缩至8.05-9.05 MPa g，87，随后和喷入的一小

40、部分高压锅炉给水（9.4 MPa g，133）混合,一起（8.05-9.05 MPa g，77.7-94.2）进入第一原料气中间换热器E2001，加水是为了保证下游的脱硫罐R2001中COS水解，原料气在第一原料气中间换热器E2001中被来自甲醇反应器R2002的气体加热，原料气预热后（8.0-9.0 MPa g，210-230）进入脱硫罐R2001，按照以下反应脱除COS和H2S：COS + H2O = CO2 + H2SH2S + ZnO = H2O + ZnS 脱硫罐是一个装有ZnO脱硫剂的简单的固定床反应器，采用托普索HTZ-4催化剂。 b.来自循环气压缩机K2002的循环气(8.0-

41、9.0 MPa g，47)在第二原料气中间换热器E2002被预热至210-230。然后与来自脱硫罐R2001温度为212的原料气混合。 c.混合后的合成气(7.95-8.95 MPa g，211-230,) 由顶部进入甲醇反应器R2002，在此，氢气、一氧化碳、二氧化碳按照以下反应式转化为甲醇：CO+ 2H2 CH3OH +QCO2 + 3H2 CH3OH + H2O +Q 另外还发生一些非常有限的副反应，形成少量的反应副产物，这些副产物的沸点有的比甲醇低，有的比甲醇高。 主要的副反应有：2CO+4H2=CH3OCH3+H2O2CO+4H2=C2H5OH+H2OCO+3H2=CH4+H2OnC

42、O+2nH2=(CH2)n烃类+nH2Od.甲醇反应器R2002出口反应气体的温度约为230-260，分为两部分，分别在第一和第二原料气中间换热器E2001和E2001被合成新鲜气和循环气冷却到130-127和120-117，此时有少部分的甲醇冷凝下来，然后两部分气体汇合，混合温度123-120，进入循环水冷却器E2005中被进一步冷却至40，此时大部分甲醇冷凝下来，气液混合物在高压分离器B2002气液分离后，底部出来的粗甲醇经液位调节阀控制液位并减压进入低压分离器B2003。 e.原料气中包含少量的惰性气体，如N2、Ar、CH4等，为了防止这些气体在合成循环气中累积，必须把这些气体的一部分从

43、循环气中排放出去，这些要清除的气体从高压分离器B2002单独抽出，在此惰性气浓度最高。排出的弛放气进入驰放气水洗塔内，水洗塔为填料塔，驰放气在水洗塔内与洗涤水充分接触，吸收驰放气中的甲醇后，送入氢回收装置回收氢气，然后渗透气送回到甲醇合成单元回收利用，非渗透气体（尾气）和低压分离器产生的膨胀气混合后送往工厂燃料系统，作为硫回收的燃料气。洗涤塔底的稀甲醇送往精馏回收甲醇。f.来自B2002排放惰性气后的合成气(7.6-8.55 MPa g，40)经循环气压缩机K2002加压到8.0-9.0 MPa g，47，进入E2002加热后进行循环。g.粗甲醇进入低压分离器B2003进行闪蒸，以除去液体甲醇

44、中溶解的大部分气体，然后粗甲醇（约89t/h）被送往中间罐区的粗甲醇罐T2301，再用粗甲醇泵P2301送往精馏工段。h.甲醇合成反应是强放热反应，反应热经甲醇合成反应器R2001壳侧的饱和水汽移出。甲醇合成反应器壳侧副产2.73.88MpaG的饱和蒸汽，进入汽包B2004，再经调节阀调压后，送饱和中压蒸汽管网（2.6 MPa g），汽包B2004和甲醇合成反应器R2002为一自然循环式锅炉。汽包B2004所用锅炉给水温度133，压力4.5MpaG，来自变换工段，甲醇合成反应器R2002内合成触媒的温度通过调节汽包的压力进行控制。为控制汽包内炉水的总溶固量及防止结垢，除连续加入少量磷酸盐外，还

45、连续排放部分炉水，排出的汽包废水进入排污罐B2001，再经排污冷却器E2006冷却至50后排入界外。合成触媒的升温加热，靠开工喷射器J2001加入过热中压蒸汽进行，过热中压蒸汽的压力为3.8MpaG，温度249。过热中压蒸汽经开工蒸汽喷射器J2001后进入合成塔，带动炉水循环，使触媒温度逐渐上升。合成触媒使用前，需用合成新鲜气进行还原，还原方程式主要为：CuO+H2=Cu+H2O触媒升温还原的载体采用氮气，由开工管线加入合成气来调节入塔气的氢气浓度。在合成新鲜气的管线上配备有小阀，便于根据不同的还原阶段控制H2的含量。还原过程中生成的水分，含少量的触媒粉末和其他杂质，收集于高压分离器B2002

46、中，经计量过滤后，排至污水处理系统。主控样点样品名称 取样位置S2702合成塔出口气 R2002（合成塔）出口S2703合成气 R2002入口前管线S2706粗甲醇 B2003（低压分离器）出口甲醇合成工艺流程说明1.工艺任务：将合成气的有效成分H2、CO、CO2，在8.9MPa压力、220260条件、铜催化剂的催化作用下合成为甲醇。甲醇的单程转化率比较低，出合成塔的气体在分离甲醇后经加压再进入合成塔。 2.生产流程：从低温甲醇洗送来的新鲜原料气(5.5Mpa、40 、68060Nm3/h)先进入脱硫剂罐（V2701），经常温氧化锌进一步脱硫后，与来自循环气压缩机出口的循环气混合后，进入中间换

47、热器（E2701）壳程与来自二级废锅（E2704）的高温出塔气体换热，换热后的气体从顶部进入甲醇合成反应器（R2701）。在甲醇合成反应器中发生如下反应：CO2H2CH3OHQCO23H2CH3OHH2OQ生成甲醇和水，放出大量的热，同时还会有少量的有机杂质生成，反应后的气体从R2701底部排出。出R2701的气体经一级废热锅炉（E2703）换热后温度达到200，再经过废热锅炉（E2704）换热，温度降为160后进入中间换热器（E2701）管程，与换热器壳程的入塔气体换热后温度降到40，此时已有少部分的甲醇冷凝下来，这股汽液混合物进入甲醇分离器（V2702）进行气液分离。分离出的液体粗甲醇经减

48、压后进入甲醇膨胀槽（V2703）进行闪蒸，这样就可以除去溶解在甲醇中的大部分气体。闪蒸后的液体甲醇送往粗甲醇贮槽（V2812A/B）。从V2702上部出来的气体，大部分返回循环气压缩机（C2701），经加压后循环使用。另有一小部分气体要先通过驰放气洗涤塔（T2701），在T2701中用脱盐水吸收其中的甲醇，吸收液送入精馏工段，不溶气体最后经C2702（驰放气压缩机）加压后送往老厂界区。来自V2703的甲醇膨胀气送往火炬燃烧。废热锅炉E2703、E2704所需的锅炉给水由锅炉给水管网提供。两级废热锅炉分别副产压力等级为1.1Mpa和0.4Mpa的蒸汽。为了控制废热锅炉内的总溶固量及防止结垢，系统

49、配有加药装置（Y2701）及排污系统。另外本工段配有开工加热器（E2705），用于开工时合成气升温及催化剂的升温还原（催化剂的升温还原详见第三节）。还原过程中生成的水分，含少量的触媒粉末和其它杂质，收集于甲醇分离器（V2702）中，经计量过滤后，排至污水处理系统。主控样点样品名称 取样位置S2702合成塔出口气 R2701出口（合成塔）S2703循环气 E2701入口（中间换热器）出口气S2706粗甲醇 703出口（甲醇膨胀槽）甲醇精馏工艺流程说明1.精馏概述合成工段生产的粗甲醇中含有水分、二甲醚、烷烃、高级醇以及溶解气等杂质，需要经过精制才能作为精甲醇产品出售。本工段的任务就是将粗甲醇通过精

50、馏提纯为符合美国AA级及GB338-2004标准的精甲醇产品。精甲醇精馏工艺流程是根据对产品不同的质量要求而定的，一般可分为单塔，双塔以及三塔流程。如产品为燃料级甲醇可用单塔，如果要得到质量较高的甲醇产品，可采用双塔流程或三塔（预塔、常压塔、加压塔）流程。其中三塔流程能耗是两塔流程的6070%。投资比双流程高15%左右，产品纯度更高；大型甲醇装置近年来多采用三塔流程。本装置采用节能型的三塔双效精馏工艺。2.工艺原理及工艺流程2.1原理：精馏是指由挥发度不同的组分组成的混合液，在精馏塔内同时而且多次进行部分汽化和部分冷凝，使其分离成几乎纯态组分的过程。精馏的基本原理是利用混合物各组分挥发度不同，

51、从精馏塔底加热物料，产生上升蒸汽与塔顶冷凝下来的回流液在塔板或填料上进行充分的逆流接触，发生传质传热的过程，易挥发组分汽化进入气相，难挥发组分冷凝进入液相，如此反复多次使混合物各组分得到分离。粗甲醇的精制在三个精馏塔内进行，有机杂质分别浓缩在气相和液相废料中。2.2流程描述:a.甲醇合成系统的粗甲醇产物经过粗甲醇贮槽T2301进入精馏界区，该贮槽有一个排放气洗涤塔F2301，洗涤水（2537kg/h，0.35 MPa(g)，40）来自加压甲醇塔F2103，从T2301排出的气体通过排放气洗涤塔F2301,气体被水洗涤，气体中>99% 的甲醇被回收。少量的甲醇气体随排放气（431Nm3/h

52、）排放出去。粗甲醇泵P2301A/B将粗甲醇原料（98968kg/h，0.3 MPa(g)，42.3）送至预精馏塔F2101的第6块塔板。预塔F2101的作用是除出粗甲醇中残余溶解气体以及二甲醚、甲酸甲酯等为代表的轻于甲醇的低沸点物质。塔顶蒸汽（0.07MPa(g)，77.6）先进入预塔塔顶冷凝器E2102(空冷器)冷却至60，将塔内上升气中的甲醇大部分冷凝下来,产生的气体/液体混合物在预塔塔顶回流罐B2101被分离。气体部分即部分未冷凝的甲醇蒸汽、不凝气及轻组分进入塔顶不凝气冷凝器E2109被冷却至60，其中绝大部分的甲醇冷凝回收，不凝气则通过压力调节阀PV2102控制，排至火炬总管焚烧处理

53、或作为燃料使用。在预塔回流槽中，还加入少量的精馏废水（5000kg/h，40）对甲醇的共沸物进行萃取。 来自预塔塔顶回流罐B2101的液体(107645kg/h 60.2)的绝大部分经预塔回流泵P2104A/B加压后回流至F2101的顶部，为防止轻组分在系统中累积，其中一小股液流(124kg/h）被采出送至甲醇油罐T2302。预塔F2101所需的热量由预塔再沸器E2101的低压蒸汽（0.7 MPa(g)，饱和蒸汽）来提供， 预塔F2101塔底的富甲醇液（109442kg/h，0.10MPa(g)，84.5）中主要包含甲醇、水和少量的乙醇以及其他的高级醇，经预塔甲醇泵P2101A/B送往低压甲醇

54、塔F2102。预塔F2101 塔顶/塔底操作压力0.07/0.10MPag，塔顶/塔底操作温度为77.6/84.5。 为了防止粗甲醇中酸性物质对设备的腐蚀及促进胺类和羰基物的分解，在预塔进料泵进口管线，通过加碱装置（X2003）加入适量的浓度为2-5% NaOH溶液，碱液在配碱槽（SS，一台，1m3）中配制，由碱液泵（柱塞泵，1开1备）加入。保持预塔底甲醇的PH值在7-9。在低压甲醇塔F2102，塔顶的甲醇蒸汽经低压塔塔顶冷凝器E2104(空冷器)冷却至63.6后进入低压塔回流槽B2102。顶部的产品原则上是甲醇，然而比甲醇更易挥发的微量的副产物也在塔顶被浓缩，为了控制酮等微量副产物在低压甲醇

55、塔F2102的浓缩累积，将回流液（182889kg/h， 64）中的少量（123kg/h， 64）再送回到预塔塔顶回流罐B2101。而甲醇产品（55827kg/h， 67.8）在比塔顶塔板低几块塔板的地方以液态采出，在此位置挥发物杂质的浓度更低。低压甲醇塔F2102塔底的产品（53492kg/h， 80.1）是甲醇和水的混合物，但也包含少量的比甲醇更难挥发的副产重组分，塔底产品用中压甲醇塔原料泵（P2105A/B）送往中压（常压）甲醇塔F2103。常压塔F2103侧线采出的产品甲醇，经常压塔产品冷却器E2107冷却至40。低压塔F2102 塔顶/塔底操作压力0.01/0.06MPag，塔顶/塔底操作温度为66.1/80.1。 中压甲醇塔F2103塔顶甲醇蒸汽进入冷凝器/再沸器（E2105），作为低压塔（F2102）的热源，甲醇蒸汽（190592kg/h，0.2