焦炉气制甲醇工艺

大家好20万吨甲醇项目甲醇工艺流程介绍甲醇的性质和用途

甲醇是一种透明、无色、易燃、有毒的液体，略带酒精味。熔点－97.8度，沸点64.8，相对密度0.7915(20度/4度)，爆炸极限下限6%，上限36.5%，能与水、乙醇、乙醚、苯、丙酮和大多数有机溶剂相混溶。

它是重要有机化工原料和优质燃料。主要用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多种有机产品，也是农药、医药的重要原料之一。甲醇亦可代替汽油作燃料使用。甲醇衍生物占69%、燃料占7%、溶剂占5%、医药占6.5%、农药医药占8.5%、其它占4%.

甲醇是假酒的主要成分，过多食用会导致失明，甚至死亡！

内服10毫升就有失明的危险，30毫升就有生命危险，空气中最高允许浓度为0.05毫克/升。原料：间接原料，直接原料。间接原料：焦炉煤气，氧气，水蒸气等。直接原料：一氧化碳，二氧化碳，氢气

CO+2H2CH3OHCO2+H2CH3OH+H2O焦炉煤气的成分：

H2COCO2CH4N2H2S有机硫等

5872.7254.00.5g/m3

有效成分：H2COCO2

空分预处理转化压缩合成精馏罐区脱硫焦化焦炉气氧气转化气新鲜气粗甲醇精甲醇甲醇工艺流程简图压缩循环气空分工艺简图

过滤器空压机空冷塔分子筛换热器分馏下塔分馏上塔氧气压缩机氮压机

转化工段水冷塔空压机组空冷塔纯化器透平膨胀机组主换热器下塔过滤器过冷器主换热器上塔污氮放空空气产品氮气去水冷塔湿法

脱硫工段脱硫的主要任务是脱除焦炉气中硫（主要包括无机硫和有机硫），使其能够作为转化的原料气，脱硫工段由湿法脱硫和干法脱硫两部分组成。

干法脱硫是先进行铁钼加氢转化，将有机硫转化为无机硫，再先后利用氧化铁脱硫剂和氧化锌脱硫，使焦炉气中总硫含量小于0.1ppm，达到转化和甲醇合成的要求。干法脱硫的设备很少，主要有铁钼转化器、氧化铁脱硫槽和氧化锌脱硫槽。

湿法脱硫工艺简图脱硫塔富液槽喷射再生器贫液槽硫泡沫槽精脱硫工艺简图过滤预脱硫铁钼加氢脱硫2次加氢脱硫氧化锌转化工艺简图预热炉水冷器采暖水预热器脱盐水预热器转化炉预热锅炉焦炉气预热器焦炉气初预热器锅炉给水预热器经气液分离、脱硫、过滤合成工艺简图气气换热器气气换热器合成塔水冷器甲醇分离器转化工段本工段的任务是将原料气中的甲烷转化成合成甲醇所用的有效气体CO和H2。本装置采用加压催化部分氧化法。焦炉气催化部分氧化法，是将焦炉气中的氧烃类（甲烷、乙烷等）进行部分氧化和蒸汽转化反应，在转化炉中首先发生H2、CH4与O2的部分氧化燃烧反应，然后气体进入催化剂层进行甲烷、乙烷等与蒸汽的转化反应。所以这个方法也称为自热转化法。生产原理可以简单解释为甲烷、蒸汽、氧混合物的复杂的相互作用：

第一阶段为部分氧化反应，主要是氢气与氧接触发生燃烧氧化反应生成H2O。第二阶段为水蒸汽和二氧化碳氧化性气体在催化剂的作用下，CH4进行蒸汽转化反应

。

转化反应在有镍催化剂作用下，反应速度加快，反应温度降低，反应平衡温距减小到1～5℃，在960℃残余CH4<0.4%。

工艺流程简述自脱硫工段来的焦炉气（350℃、2.4MPa(A)），进入转化工段饱和塔内,与塔顶下来的循环热水接触，使焦炉气被水蒸汽饱和，使出塔气H2O/干气比达到0.591:1。饱和塔内循环的热水为本工段回收的工艺冷凝液。出饱和塔的混合气经蒸汽混合器。再进入加热炉的一段预热器,温升至500℃，进入转化炉顶部喷嘴。空分送来的压力3.0MPa(A)的纯氧气及6.4MPa(G)次高压过热蒸汽（480℃）按比例进入混合罐中，由混合罐出来的H2O/O2比为1：1比例混合，富氧气进入转化炉顶部喷嘴外层夹套，焦炉气蒸汽混合气与富氧气经喷嘴喷出，H2和O2立即发生氧化反应，在炉膛顶部燃烧，火焰中心温度达1050～1150℃，高温气体随即向下进入转化催化剂床，发生转化反应：CH4+H2O=CO+3H2–Q此反应为吸热反应。转化炉出口温度约为950℃，压力2.26MPa(A),再依次进入高压废锅、低压废锅和锅炉给水加热器，转化气温度降为190℃，进入分离器Ⅰ分离出工艺冷凝液，再经脱盐水加热器、水冷器，转化气温度降至40℃进入分离器Ⅱ、Ⅲ分离除去冷凝水后，送合成气压缩机升压去甲醇合成。甲醇合成本装置采用国际上先进的低压甲醇合成技术，合成塔采用绝热等温甲醇合成反应器。甲醇合成塔为列管式等温反应器，管内装有铜基甲醇合成催化剂，管外为沸腾锅炉水。产出粗甲醇主要组成为CH3OH:84.8%H2O:14.4%

工艺流程简述来自甲醇合成气压缩机的合成气（5.3MPa(A)），经过入塔气预热器加热到220℃，进入甲醇合成塔内，甲醇合成气在催化剂作用下发生如下反应：

CO+2H2=CH3OH+Q

CO2+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（2.5MPa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。甲醇合成塔出来的合成气，经入塔气预热器，甲醇水冷器，进入甲醇分离器，粗甲醇在此被分离。分离出的粗甲醇进入甲醇膨胀槽闪蒸，被减压至0.4MPa后送至粗甲醇罐，然后泵送至精馏装置。甲醇分离器分离出的混合后去合成气压缩机。从甲醇分离器出来的循环气在进入压缩段前排放一部分弛放气，以保持整个循环回路惰性气体恒定。弛放气与甲醇膨胀槽顶部排出的膨胀气都去转化系统作为燃料被消耗。甲醇精馏本装置采用节能型三塔精馏流程，与双塔流程相比较，其主要区别在于三塔流程采用两个主精馏塔，一个加压操作（0.6～0.7MPa），一个常压操作，用加压塔塔顶蒸汽冷凝热作常压塔塔底再沸器热源，从而可减少蒸汽消耗和冷却水消耗，能耗比双塔流程低10％～20％。三塔流程的特点是：能生产高纯度无水甲醇（甲醇含量可达到99.95％以上）；同时不增加甲醇的损失量，甲醇回收率可达99％以上；在不增加甲醇损失量的基础上，从甲醇产品中分出有机杂质，特别是乙醇；能合理利用热能。预塔加压塔常压塔回流槽回流槽回流槽泵泵泵泵煮沸器煮沸器煮沸器煮沸器换热器冷凝器冷凝器冷凝冷凝预热器冷凝去槽区粗甲醇工艺流程简述来自甲醇合成装置的粗甲醇（40℃，0.4MPa），通过预塔进料泵，经粗甲醇预热器加热至70℃，进入预精馏塔，预塔再沸器用0.4MPa(A)的低压蒸汽加热，低沸点的杂质如二甲醚等从塔顶排出，冷却分离出水后作为燃料气；回收的甲醇液通过预塔回流泵作为该塔回流液。预精馏塔底部粗甲醇液经加压塔进料泵进入加压精馏塔，加压塔再沸器以1.3MPa(A)低压蒸汽作为热源，加压塔塔顶馏出甲醇气体（0.66MPa(A),122℃）经常压塔再沸器后，甲醇气被冷凝，精甲醇回到加压塔回流槽，一部分精甲醇经加压塔回流泵,回到加压精馏塔作为回流液，另一部