净化甲醇工艺

净化甲醇工艺第1页，课件共56页，创作于2023年2月主要内容装置概述净化装置工艺及设备简介甲醇合成工艺及设备简介第2页，课件共56页，创作于2023年2月一、装置概述净化甲醇装置是我公司主要工艺装置之一，其在我公司的工艺地位：气化变换净化甲醇DMTOPPPE硫回收水煤浆第3页，课件共56页，创作于2023年2月甲醇合成硫回收第4页，课件共56页，创作于2023年2月1.1净化装置工艺架构907195Nm3/h7.7MPa(a)第5页，课件共56页，创作于2023年2月1.2甲醇工艺架构第6页，课件共56页，创作于2023年2月二、净化装置工艺及设备简介2.1低温甲醇洗工艺简介2.2低温甲醇洗设备简介第7页，课件共56页，创作于2023年2月2.1低温甲醇洗工艺简介

低温甲醇洗工艺是在上个世纪50年代由林德和鲁奇公司联合开发的，并经过林德连续有效的的改进。

低温甲醇洗是一种物理洗涤过程，用甲醇溶解合成气中混合的酸性气并将其移除。第8页，课件共56页，创作于2023年2月第9页，课件共56页，创作于2023年2月2.1低温甲醇洗工艺简介

气体冷却压缩循环气二氧化碳吸收硫化氢吸收再生系统第10页，课件共56页，创作于2023年2月冷冻站工艺方块图分离器3MCL527分离器丙烯冷却器丙烯冷凝器丙烯冷凝器丙烯收集槽省功器丙烯过冷器丙烯气来自低温甲醇洗-20℃液丙烯去低温甲醇洗第11页，课件共56页，创作于2023年2月低温甲醇区域功能划分第12页，课件共56页，创作于2023年2月2.2低温甲醇洗关键设备简介低温甲醇洗装置设备约170台，其中塔器14台，罐/容器36台，换热器62台，泵40台，过滤器8台，成套设备4套，起重机2台等主要设备有甲醇洗涤塔、甲醇贫液泵及绕管式换热器第13页，课件共56页，创作于2023年2月低温甲醇洗塔设备较多，我公司的低温甲醇洗共七台塔：甲醇洗涤塔（711T101/201)CO2产品塔(711T102/202)H2S浓缩塔(711T103/203)热再生塔(711T104/204)甲醇/水分离塔(711T105/205)洗氨塔(711T106/206)CO2水洗塔(711T107/207)2.2低温甲醇洗关键设备简介第14页，课件共56页，创作于2023年2月T201T101T102T106T103T203T102T204T104T207T206T107T205T105第15页，课件共56页，创作于2023年2月2.2低温甲醇洗关键设备简介第16页，课件共56页，创作于2023年2月2.2低温甲醇洗关键设备简介第17页，课件共56页，创作于2023年2月甲醇贫液泵数量3台，2开1备型式卧式正常流量261.7m3/h入口温度50.95℃NPSHa7m扬程1278m汽轮机型式凝气式蒸汽入口压力1.5MPaA蒸汽出口压力0.01MPaA

制造厂家嘉利特荏原2.介2.2低温甲醇洗关键设备简介第18页，课件共56页，创作于2023年2月2.2低温甲醇洗关键设备简介第19页，课件共56页，创作于2023年2月2.2低温甲醇洗关键设备简介绕管式换热器目前低温甲醇洗工艺的独特设计之一是采用3～6台绕管换热器,这是因为绕管换热器具有以下优点。(1)传热系数大,流程布置比较紧凑,传热效率高。(2)投资比TEMA换热器高,但运行比较经济。(3)允许在较小的温差下运行,系统的压力降比较小,从而减少了甲醇的循环量,降低了电、冷量和蒸汽的消耗。(4)传热效果较好,冷量的回收较为彻底,从而降低了系统的能耗。第20页，课件共56页，创作于2023年2月第21页，课件共56页，创作于2023年2月第22页，课件共56页，创作于2023年2月2.3硫回收工艺简介存在于系统中硫，腐蚀设备影响生产

H2S严重腐蚀生产设备，降低设备使用寿命；也是化工生产中大多数催化剂等触媒毒害物，会使触媒活性降低影响产率甚至触媒永久失活；COS可以与系统中的水蒸气进行水解反应生成H2S，同样对设备生产产生危害。所以，必须在原料气进入合成工段前脱除H2S，COS。严重污染环境，危害人体健康H2S对人体有严重的毒害作用，而且COS也可直接对人体产生毒害作用。所以，要把工艺气中的H2S、COS分离出来并转换为可用资源加以回收。硫回收的意义第23页，课件共56页，创作于2023年2月2.3硫回收工艺简介硫回收简介1.我公司采用KPS公司的酸性气体转化装置（AGCU：AcidGasConversionUnit）主要有三部分组成：

制硫部分尾气处理尾气焚烧2.生产规模及能力：

最大日产工业硫磺约106吨，可处理H2S浓度为25-35%（mol%）的酸性气。

第24页，课件共56页，创作于2023年2月2.3硫回收工艺简介3.硫回收原理

将含氧空气和酸性气原料气组份（H20.2%、N21.24%、CO0.25%、CO269.02%H2S28.50%、COS0.66%、CH3OH0.13%、HCN0.0064%）送入热反应器烧嘴，发生如下反应：

H2S+3/2O2→SO2+H2O2H2S+SO2→2H2O+3/nSn

第25页，课件共56页，创作于2023年2月空气燃烧室反应器加氢回收焚烧2.3硫回收工艺简介硫回收工艺方块图第26页，课件共56页，创作于2023年2月2.4硫回收设备简介硫回收单元有设备约86台，其中换热器16台，容器12台，反应器3台，机泵18台，塔器3台其他34台。

其中关键设备有：热反应器，克劳斯反应器，加氢反应器，硫磺造粒机等。第27页，课件共56页，创作于2023年2月2.4硫回收设备简介关键设备的主要作用：1.热反应器：将部分硫化氢气体转成二氧化硫，同时生成单质硫磺。2.克劳斯反应器：将硫化氢和二氧化硫发生克劳斯反应生成单质硫磺。3.加氢反应器：将含硫化合物还原为硫化氢。4.硫磺造粒机：液态硫磺成型，方便包装和运输。第28页，课件共56页，创作于2023年2月2.4硫回收设备简介杜克烧嘴反应器第29页，课件共56页，创作于2023年2月2.4硫回收设备简介片状硫磺颗粒硫磺第30页，课件共56页，创作于2023年2月三、甲醇合成工艺及关键设备简介3.2甲醇合成关键设备简介3.3甲醇精馏工艺简介3.1甲醇合成工艺简介第31页，课件共56页，创作于2023年2月3.1甲醇合成工艺简介

本岗位是将低温甲醇洗来的工艺气体和PSA回收的氢气在一定压力（7.0Mpa）、温度(260℃）下，在铜基催化剂的作用下合成粗甲醇，并利用其反应热副产1.9Mpa（g）的饱和蒸汽过热后送蒸汽管网，由于甲醇合成单程转化率低，所以还要将未反应完全的气体循环利用，同时将合成驰放气体送入PSA（变压吸附单元）回收氢气。合成的粗甲醇送往精馏生产MTO级甲醇或精甲醇。第32页，课件共56页，创作于2023年2月甲醇装置平面布置图第33页，课件共56页，创作于2023年2月3.1甲醇合成工艺简介甲醇化学式：CH3OH

甲醇合成反应是一个放热、体积缩小的可逆反应，伴有多种副反应的发生，化学主反应方程式如下：

主反应:

CO+2H2CH3OH+Q（1）

CO2+3H2CH3OH+H2O+Q（2）第34页，课件共56页，创作于2023年2月3.1甲醇合成工艺简介

我公司甲醇合成塔采用的是戴维公司开发的径向流蒸汽上升式合成塔，与煤气化技术连接实现等压合成。设计生产精甲醇为180万t/a（开工按7200小时计）。分为两种工况，即：工况1：6000t/dMTO级甲醇（即MTO级甲醇为100%）工况2：4000t/dMTO级甲醇和2000t/d精甲醇第35页，课件共56页，创作于2023年2月3.1甲醇合成工艺简介第36页，课件共56页，创作于2023年2月3.1甲醇合成工艺简介原料气未反应气体循环精制甲醇合成分离粗甲醇氢气回收第37页，课件共56页，创作于2023年2月3.1甲醇合成工艺简介第38页，课件共56页，创作于2023年2月3.1甲醇合成工艺简介（氢回收）为了防止惰性气体在合成回路中累积，粗甲醇分离器出口驰放气进入变压吸附单元回收氢气。第39页，课件共56页，创作于2023年2月3.2甲醇合成关键设备简介

甲醇装置共有设备115台/套，其中，反应器类6台、换热器类39台、泵类32台、罐槽类24台、过滤器类4台、塔类3台、压缩机类3套、成套装置5套、起重机1套。其中甲醇高压合成单元共有设备35台/套。第40页，课件共56页，创作于2023年2月3.2甲醇合成关键设备简介1）甲醇合成塔

甲醇合成塔是整个合成工艺的“心脏”，我公司合成工艺采用的是戴维公司的工艺技术，其核心设备甲醇合成塔为径向流蒸汽上升式反应器，催化剂装填在壳程，蒸汽在管程。合成气从底部进入合成塔的中央气体分布器，径向离心流经催化剂床层。合成塔温度通过管程产生的蒸汽来控制，蒸汽送出界区。我公司采用的是德国MAN公司（MANDiesel&TurboDeggendorf）的合成塔。第41页，课件共56页，创作于2023年2月3.2甲醇合成关键设备简介

合成塔主要由壳体、封头、气体分布器、集气环、支承架以及塔内管束内件等组成。壳体和封头材料采用2¼Cr-1Mo，内装2108根外径为31.75mm的不锈钢列管。合成塔壳体内经4400mm，空重374吨。其它主要参数如下：项目壳程管程操作温度（最大（℃）315246操作压力（最大（℃）7.063.70设计内压（MP（g））8.04.3设计温度（最高（℃）330°C@8.0MPa(g)265°C@4.3MPa(g)（全真空）设计温度（最低（℃）-5.3°C@8.0MPa(g)-5.3°C@4.3MPa(g)（全真空）第42页，课件共56页，创作于2023年2月3.2甲醇合成关键设备简介合成塔简图第43页，课件共56页，创作于2023年2月3.2甲醇合成关键设备简介甲醇反应器汽包第44页，课件共56页，创作于2023年2月3.2甲醇合成关键设备简介甲醇合成塔第45页，课件共56页，创作于2023年2月3.2甲醇合成关键设备简介合成塔内使用的催化剂第46页，课件共56页，创作于2023年2月3.2甲醇合成关键设备简介甲醇储罐第47页，课件共56页，创作于2023年2月3.2甲醇合成关键设备简介2）循环气压缩机组

循环气压缩机的作用是将来自粗甲醇分离器未反应的合成气(45℃、6.48MPaG)经循环压缩机压缩到7.01MPaG，然后经中间回路换热器与反应的气体换热后返回预反应器继续反应。第48页，课件共56页，创作于2023年2月3.2甲醇合成关键设备简介

甲醇合成的循环气压缩机属于垂直剖分结构的离心式压缩机。压缩机叶轮采用闭式锻造铣制焊接叶轮，并过盈装配在无键的光轴上，压缩机转子为刚性转子。缸体为垂直剖分锻钢筒体。机组采用双层布置，户内安装。压缩机采用汽轮机驱动。压缩机、汽轮机布置在二楼，润滑油站、防喘振气体冷却器等辅机布置在一楼。为了防止工艺气体外泄漏，压缩机轴端采用带中间迷宫式密封的串联干气密封系统。机组采用先进的控制系统，实现机组的控制、调节和保护。第49页，课件共56页，创作于2023年2月3.2甲醇合成关键设备简介循环气压缩机性能参数

流量（Nm3/h）：1846163（正常）1940000（额定）进口温度:45