化学工艺学煤制甲醇生产工艺设计演讲

●煤制甲醇生产工艺设计——设计能力20万t/a。本项目采用鲁奇低压工艺法鲁奇(Lurgi)低压法简介：该法是西德鲁奇公司在1964年~1970年间研究开发的。流程叙述:合格原料气进入压缩机，加压至52kg/cm2(表压）与循环气离心压缩机来的循环气，按循环气z合成气=5:1的比例混合。混合气进入换热器与出塔气(约250℃)进行换热，混合气被予热至220"C，然后进入管束式合成塔，管内装有铜基催化剂。管子周围是沸水，用于保持合成塔操作温度恒定。甲醇合成过程放出大量反应热，迅速传给管子周围的沸水，产生约40kg/cm2的蒸汽。由于蒸汽处于饱和状态，合成塔管壳间的温度则保持恒定，这样就确保触媒层温度恒定。从管束式合成塔出来的反应气约250℃，甲醇含量约5.3%(体积百分数）进入换热器，被混合气冷却至850℃

，然后在水冷器中进一步冷却至40℃

以下进入分离器，将气液分离得到粗甲醇，送至甲醇蒸榴工序。分离粗甲醇后的末反应气体，进入循环气离心压缩机，补压后返回合成塔，为了避免惰性气体的积累，在循环气离心压缩机前弛放一部分气体，弛放气可用作锅炉燃料。●煤制甲醇生产工艺设计——设计能力20万t/a。本工艺的优点A、低温低压合成z,由平衡曲线研究结果表明，当H2/CO=5时、压力为50大气压下，300℃时出口气体中甲醇含量仅为260℃的一半，所以鲁奇低压法的操作温度为230~265℃，操作压力为40~55大气压。B、合成塔内温度均匀、恒定，能维持触媒较长的寿命和有效地防止付反应产生。采用锅炉给水调节塔内温度，使合成塔沿反应管整个管长和戳面的温度几乎保持一致。通过对蒸汽压力的控制，可简便地控制合成塔的温度，一般情况下不会发生触媒的过热现象。C、装置可顺利地开、停车。开车时将饱和水蒸汽通入合成塔壳侧，同时使循环气进行循环。D、利用合成反应热加热锅炉给水，用以发生高压蒸汽。先用于驱动压缩机透平，其后用作蒸锢及其它热源。E、因循环气比例小，所需能量较低。F、合成塔可用普通碳钢制造，而且换热器及玲却器的换热面积也比较小，可减少设备投资。惟合成塔结构较复杂。●煤制甲醇生产工艺设计——设计能力20万t/a。在本工艺过程中，为减少合成甲醇过程中的副反应，提高甲醇产率，选择适当的温度、压力和催化剂，一般温度300—400℃，压力20MPa左右。合成甲醇的反应温度低，所需压力低，能耗也低，但温度低，反应速度变慢，所以催化剂是关键因素。CO含量过高对温度控制有害，且能引起羰基铁在催化剂上的积聚，使催化剂失掉活性，故采用H2过量，H2CO摩尔比为2.2—3.0较好。污水的处理过程是先送入减压闪蒸槽，闪蒸后的液体进入沉淀池，沉淀后去浓缩，再去过滤。●煤制甲醇生产工艺设计——设计能力20万t/a

干洗出尘冷却器激冷室

棒/球磨机气化炉原煤水、添加剂水煤浆空气氧气热、粗煤气COCO2H2H2OH2S降温900℃回收热量300℃洗涤塔出尘加湿170℃变换水冷粗煤气高压水吸收CO2调节氢碳比粗合成气40℃吸收塔脱碳脱硫吸收CO2H2H合成气固体气化原料被辗磨为不大于0.5mm的颗粒高温（1400~1600℃

）高压（4.0MPa）发生快速气化反应产生CO和H2为主要成分的热粗煤气H2过量，H2：CO摩尔比为2.2~3.0●煤制甲醇生产工艺设计——设计能力20万t/a合成气精甲醇储罐常压精馏塔加压精馏塔预精馏塔甲醇分离器氢吸收合成塔压缩段H2驰放气5.14Mpa40℃240℃水冷器40℃未反应气体返回合成塔粗甲醇经过甲醇膨胀槽，减压至0.4Mpa，通过预塔进料泵，经甲醇预热器加热至65℃冷凝器除低沸点杂质提高甲醇吸收率进一步提纯经过塔气预热器加热至225℃粗甲醇在此被分离驰放气中的氨气先水洗在排放以1.3pa低压蒸汽作为热源，加压塔塔顶蒸馏出甲醇气体（0.6Mpa,122℃）预塔再沸器预精馏塔底部粗甲醇液经加压塔进料泵进入加压精馏塔●煤制甲醇生产工艺设计——设计能力20万t/a

甲醇合成塔为列管式等温反应器，管内装有甲醇合成催化剂，管外为沸腾的锅炉水。在该反应装置内，甲醇合成气在催化剂作用下发生如下反应：CO+2H2=CH3OH+QCO2+3H2=CH3OH+H2O+Q反应放出大量的热，通过列管管壁传给锅炉水，产生大量中压蒸汽（3.9MPa饱和蒸汽），减压后送至蒸汽管网。副产蒸汽确保了甲醇合成塔内反应趋于恒定，且反应温度也可通过副产蒸汽的压力来调节。预塔再沸器：预塔再沸器（E8004）用