甲醇生产流程简介和工艺介绍

1、这次学习内容: 着重于生产过程流程的基本介绍 目的是： 质检中心的员工对生产流程及工厂的生产框架有一个基本的了解，使大家有整体感，以便对做到清晰，明了。对全厂有一个整体观，以便于对分析工作有所帮助甲醇生产流程简介和工艺介绍本次培训具体内容（1）全厂各生产单元平面布置（2）60万吨/年甲醇生产工艺路线（3）各生产单元主要组成工艺框图甲醇生产流程简介和工艺介绍甲醇项目简介（1）本项目厂址位于鄂尔多斯乌审旗苏里格经济技术开发区，距东胜140公里，距榆林90公里，是晋、陕、蒙、宁等地的交通要道。（2）本项目规模为60万吨/年甲醇，分二期建设。现在建一期工程规模为30万吨/年甲醇。（3）本项目以鄂尔多斯

2、煤为原料，按工艺流程分为气化、变换、净化、甲醇合成、精馏。（4）本项目一期工程计划于2011年9月底中交，具备试车条件。甲醇生产流程简介和工艺介绍气化作用：将原料煤制成水煤气并达到合成气氢碳比要求气化系统组成（1）煤浆制备单元（2）煤浆气化单元（3）渣水处理单元（4）变换及余热回收单元甲醇生产流程简介和工艺介绍煤浆制备单元为60万吨/年甲醇装置提供合格煤浆，共三条磨煤生产线，分两期建设，一期建设两条生产线，一开一备，为二期预留一条生产线。每条生产线包括一套生产能力为75吨/小时的磨煤机，配备相应的煤给料、添加剂、煤浆给料和公用工程。本单元还包括氮气压缩系统。甲醇生产流程简介和工艺介绍煤浆制备关

3、键设备（1）75t/h磨煤机2台（2）高压煤浆泵3台（3）低压煤浆泵3台（4）事故氮压缩机2台甲醇生产流程简介和工艺介绍贮斗称重给料机磨机贮槽大贮槽 煤场原料煤低压煤浆泵皮带输送机高压煤浆泵入气化炉煤浆制备单元水煤浆制备甲醇生产流程简介和工艺介绍煤气化单元气化装置以鄂尔多斯当地煤为原料，采用清华大学、北京达立科科技有限责任公司和山西丰喜肥业（集团）股份有限公司共同开发的具有自主知识产权的非熔渣-熔渣氧气分级气化工艺技术。为60万吨/年甲醇装置的一期30万吨/年甲醇工程提供合成气，设计三台氧气分级气化炉，两开一备。3台气化炉共用一套烧嘴冷却系统。每台氧气分级气化炉配备一套排渣系统、合成气洗涤系统

4、。单炉产粗煤气约6万Nm3/h(干基)。甲醇生产流程简介和工艺介绍 水煤浆+O2O2O2煤气水破渣机黑水气化单元气化炉示意图洗涤塔高压回水泵去变换去渣水处理甲醇生产流程简介和工艺介绍煤气化关键设备（1）水煤浆气化炉3台，2开1备（2）洗涤塔3台，2开1备（3）烧嘴冷却系统1套（4）工艺烧嘴7台，用3备4（5）侧氧烧嘴10台，用6备4甲醇生产流程简介和工艺介绍渣水处理单元作用：主要是处理气化炉、洗涤塔排出的高温黑水（含煤灰较多的水）和低温渣池水，进行循环利用，黑水回收的热量主要用做除氧器的热源并预热洗涤塔喷淋水。本装置为60万吨/年甲醇装置的一期30万吨/年甲醇的渣水处理，主要包括高压闪蒸系统、

5、低压闪蒸系统、真空闪蒸系统、洗涤塔给水系统、黑水沉降系统。黑水沉降系统一套，其它处理系统二套。甲醇生产流程简介和工艺介绍渣水处理单元关键设备（1）高压闪蒸罐2台（2）低压闪蒸罐2台（3）真空闪蒸罐2台（4）沉降槽1台（5）灰水槽1台（6）洗涤塔给水泵2台甲醇生产流程简介和工艺介绍 渣水处理单元减压阀高压闪蒸低压闪蒸真空闪蒸换热器带式过滤机黑水入口不凝气(H2S、H2、CO)灰水(收集再用)蒸汽(用于原水除氧)上塔下塔蒸汽冷凝后回收(灰水)黑水灰渣(50%C)灰水不凝气(去火炬)甲醇生产流程简介和工艺介绍变换及余热回收单元变换：气化装置送来的水煤气氢碳比不符合合成气的要求，需要将部分一氧化碳变换

6、为氢，使合成气中H2：CO2：1 原理： CO+H2O=CO2+H2余热回收：进变换饱和煤气温度244 ，出变换煤气温度为40 ，且变换为放热反应，将这些热量用废热锅炉回收副产蒸汽。甲醇生产流程简介和工艺介绍变换工艺及系统组成本项目采用耐硫宽温部分变换工艺，一股气体进变换炉，一股气体不进变换炉直接与出变换炉的气体汇合，利用两股气体的比例来控制氢碳比。变换单元系统组成:中压蒸汽系统；变换系统；低压蒸汽系统；催化剂升温活化系统；冷凝液处理系统；锅炉给水系统。甲醇生产流程简介和工艺介绍变换单元关键设备（1）变换炉1台（2）废热锅炉2台（3）气水分离器3台（4）水洗塔1台（5）冷凝液气提塔1台甲醇生产

7、流程简介和工艺介绍水分离罐废热锅炉水分离器变换炉中温换热器煤气220蒸汽180一系列换热400440水洗塔洗铵盐.220230去净化40变换单元甲醇生产流程简介和工艺介绍净化作用：将变换气中CO2、H2S、有机硫、石脑油以及其它杂质去除，满足合成气的净化度要求（净化气中CO2 3%， H2S），并将硫化氢回收制成硫磺产品。净化系统组成：（1）低温甲醇洗单元（2）炳烯制冷单元（3）硫回收单元甲醇生产流程简介和工艺介绍低温甲醇洗单元采用大连理工大学5塔流程工艺包，利用低温甲醇（40）进行物理吸收，洗涤脱除变换气中含有的CO2、H2S、有机硫、石脑油以及其它杂质。吸收了CO2和H2S的甲醇富液，在不

8、同塔内和闪蒸罐内通过控制压力和温度，先释放出二氧化碳并回收冷量后放空，再闪蒸出CO、H2进行回收，最后释放出富含H2S的酸性气体，富甲醇释放出所有吸收的气体后经冷却变成贫液具有再吸收功能，循环利用。甲醇在使用过程会有一定的损耗，需要定时补充。甲醇生产流程简介和工艺介绍低温甲醇洗关键设备（1）硫化氢二氧化碳吸收塔1台（2）硫化氢浓缩塔1台（3）闪蒸罐2台（4）尾气洗涤塔1台（5）甲醇/水分离塔1台（6）热再生塔1台（7）闪蒸汽压缩机1台 （8）换热器21台甲醇生产流程简介和工艺介绍丙烯制冷单元作用：为低温甲醇洗装置提供所需的冷量。采用液体汽化制冷工艺，与电冰箱制冷原理相同。制冷工质丙烯在低温低压

9、下蒸发产生制冷效应（与甲醇换热后变成气体），在高温高压（压缩）下冷凝，向外放出热量由循环水带走。汽化制冷循环由工质汽化、蒸汽升压、高压蒸汽冷凝、高压液体降压四个过程组成。关键设备：丙烯压缩机2台甲醇生产流程简介和工艺介绍净化方框示意图吸收塔CO2 H2S浓缩塔再生CO2热再生塔再生H2S水分离塔分离甲醇、水尾气洗涤塔贫甲醇罐常温地下槽排污甲醇硫回收再沸器甲醇蒸汽变换气1-3段吸收CO24段吸收H2S-50-1642净化气CO2H2S蒸汽甲醇生产流程简介和工艺介绍硫回收单元作用：采用克劳斯硫回收工艺对低温甲醇洗释放的富H2S酸性气体进行回收生成单质硫磺。本项目克劳斯装置由一个燃烧段、二个催化转化

10、段、一个尾气加氢还原段组成，燃烧段由带有燃烧室的燃烧炉和废热锅炉组成。克劳斯反应后尾气中剩余的SO2通过加氢还原反应后转化为H2S，再通过压缩机返回低温甲醇洗的浓缩塔，使总硫回收率达到99.9%以上，减少了废气排放，保护了环境。甲醇生产流程简介和工艺介绍改良克劳斯法工艺示意图含H2S酸气 氧(或空气) 反应炉(9501250)废热锅炉尾气进一步处理后放空催化转化反应器(170350 )硫冷凝器蒸汽液硫水甲醇生产流程简介和工艺介绍基本克劳斯反应H2S + 3/2O2 = SO2 + H2O + 519.2 KJ/mol2H2S + SO2 = 3/Sx + 2H2O + 93 KJ/mol甲醇生

11、产流程简介和工艺介绍合成单元作用：将来自净化装置的合格净化气，采用先进的低压甲醇合成技术，制得粗甲醇，分离出来后的粗甲醇送甲醇精馏单元，提纯出符合产品质量标准的精甲醇。系统组成：（1）甲醇合成（2）甲醇精馏甲醇生产流程简介和工艺介绍甲醇合成合成反应式：CO 2H2 CH3OH低温甲醇洗的净化气，进入装了铜系催化剂，板式换热器的合成塔，小部分合成气转化成甲醇，经冷凝分离出来进入粗醇罐。大部分没转化的气体经压缩机加压后与新鲜气汇合，循环进入合成塔。在循环气中放出一部分气体以保持循环气的惰性气控制在一定范围内，放出的气体称驰放气，驰放气中含有氢气，经分子膜过滤回收。甲醇生产流程简介和工艺介绍合成工段

12、缓冲罐预热器合成塔粗甲醇+未反应气230200水冷器40甲醇分离器粗甲醇未反应气循环压缩机净化气中间罐粗醇槽膨胀槽去精馏甲醇生产流程简介和工艺介绍合成单元关键设备（1）合成塔1台（2）废热锅炉1台（3）循环压缩机1套（4）氢回收装置1套（5）氢压缩机系统1套甲醇生产流程简介和工艺介绍甲醇精馏单元作用：将合成单元送来的粗甲醇通过精馏塔提纯，达到精甲醇产品质量要求原理：利用液体混合物各组分挥发度的差异而进行分离的单元操作。将料液加热使它部分气化，易挥发组分在蒸汽中增浓，而难挥发组分在液体中增浓，经过多次部分气化和部分冷凝，就可以使轻重组分得到分离。本项目精馏装置：采用“31”塔流程特点：加压精馏塔

13、塔顶蒸汽的冷凝热作为常压精馏塔塔底再沸器的热源，比二塔流程节能20%30%，且提高了精甲醇的产品质量。甲醇生产流程简介和工艺介绍甲醇精馏关键设备（1）预精馏塔1台（2）加压精馏塔1台（3）常压精馏塔1台（4）回收塔1台甲醇生产流程简介和工艺介绍合成精馏单元冷却器预塔常压塔加压塔冷却器冷却器粗甲醇不凝气+烷烃油重组分甲醇蒸汽废水回收塔塔顶冷却器成品罐甲醇甲醇甲醇杂醇废水废水不凝气烷烃油杂醇油甲醇生产流程简介和工艺介绍空分装置主要作用（1）为气化提供99.6%的纯氧（2）为各装置提供99.999%的纯氮（3）为各装置仪表提供气源系统组成：空气压缩、空气预冷、空气纯化、空气精馏、液体贮存、液氧液氮气

14、化系统及仪表空压站。一期工程空分装置的设计规模为纯氧生产能力4万Nm3/h 。甲醇生产流程简介和工艺介绍空分装置关键设备（1）空气分馏塔1台（2）离心式空压机1台，功率万千瓦（3）增压机1台，功率万千瓦（4）膨胀机2台（5）液氧贮槽1台（6）液氮贮槽1台（7）高压液氧泵3台甲醇生产流程简介和工艺介绍自洁式过滤器空压机空冷塔水冷塔分子筛吸附器增加机填料塔筛板塔增压端膨胀端高板换热仪表空气吸收空气中H2O、CO2、CnHn等污氮污氮气(精馏后剩余气废)循环水(常温）常温水冷却水空气中抽气20-170-110不凝氩气贫液空(3840% O2)3536% O2(N2 液)(O2 液)膨胀机 致冷(生产

15、冷量)甲醇生产流程简介和工艺介绍公用工程系统组成：（1）锅炉房（2）余热发电（3）火炬（4）一次水站（5）循环水站（6）脱盐水站（7）污水处理及中水回用甲醇生产流程简介和工艺介绍氮气在气化的的用途低压氮用在系统开车置换煤浆管线，氧气管线，气化炉，碳洗塔，变换炉，高闪罐，低闪罐，真空闪蒸罐高压氮气用在煤浆管线，氧气管线，气化炉置换 高压氮气开停车用用在气化炉的开车以后一直用，是高压氮哈低压氮就是系统开停车用，高压氮开停车也用，平时也用 气化炉取压用甲醇生产流程简介和工艺介绍氮气的作用净化车间：低压氮，开停车置换系统开车时，接气，一塔两罐，充压后来煤气甲醇生产流程简介和工艺介绍锅炉房本项目为35吨

16、链条锅炉，甲醇装置正常生产时，主装置的副产蒸汽在满足自给的同时，且有富余并送往余热发电进行利用，不需要锅炉供热。本装置为开车用蒸汽而设置。锅炉产生的蒸汽供至蒸汽主管，再分别通过减温减压装置产生，250，175两个等级的蒸汽向外供气。甲醇生产流程简介和工艺介绍氮气合成作用置换系统成品罐充氮，保护作用甲醇生产流程简介和工艺介绍余热发电本甲醇装置副产蒸汽的主要有：变换的水煤气中压废热锅炉、低压废热锅炉、合成塔中压废热锅炉、硫回收燃烧炉废热锅炉。消耗蒸汽的主要装置是甲醇精馏的4个精馏塔。副产蒸汽在满足整个装置自给后，富余的蒸汽送往余热发电系统发电并入电网。甲醇生产流程简介和工艺介绍全厂火炬用途：各装置

17、开停车时排放的可燃废气、含可燃物很低回收不经济的排放气，为了安全与环保，需经燃烧后高处排放。可燃排放气由各装置经全厂系统管道进入火炬装置界区，管网压力为。没有火炬气送来时，燃料气、氮气连续供应，以保证常明灯持续燃烧不灭。甲醇生产流程简介和工艺介绍一次水站水源为地下水，经沉淀、过滤、消毒对原水预处理，用泵提升至澄清池。进无阀过滤器，入清水池。然后大部分用泵加压至全厂生产给水网。小部分经消毒后用泵加压至全厂生活给水网。主要参数：设计处理量1000 m3/h 生产用水：750m3/h生活用水：50m3/h甲醇生产流程简介和工艺介绍循环水站主要用于各装置换热冷却。由冷却塔、塔下水池、循环水吸水池、水泵

18、、旁滤装置、水质稳定加药、水质稳定监测设施、次氯酸钠加药装置组成。主要参数：（1）循环水量万万m3/h（2）补充水量460 m3/h（3）旁滤水量1200 m3/h（4）供水温度32，压力0.55 MPa（5）回水温度42，压力0.2 MPa关键设备：冷却塔5个，水冷却能力共万m3/h甲醇生产流程简介和工艺介绍脱盐水站脱盐水：将水中所含易溶的阴阳离子脱除到一定程度的水叫脱盐水，常采用膜过滤法本项目按60万吨/年甲醇规模设计。脱盐水站总能力为400 m3/h，其中原水制备脱盐水能力为260m3/h，凝结水制备脱盐水能力为140 m3/h，一期正常生产脱盐水需求量150m3/h。甲醇生产流程简介和工艺介绍原水高效纤维过滤器阳离子交换器（阳床）中间水箱阴离子交换器（阴床）混床脱盐水箱冷凝水冷凝水箱活性炭过滤器精密过滤器甲醇生产流程简介和工艺介绍污水处理及中水回用污水：通常指受一定污染的生产