《《精编》煤化工项目鲁奇三合一装置工艺介绍》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《精编》煤化工项目鲁奇三合一装置工艺介绍（55页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 大唐煤化工项目鲁奇三合一装置工艺概况 一 三合一装置简介 三合一装置是指大唐国际引进德国鲁奇公司的三项专利技术 低温甲醇洗脱硫脱碳工艺 百万吨级甲醇合成工艺和甲醇制丙稀MTP工艺 MethanoltoPropylene 的总称 同时包括CO变换单元 其中甲醇制丙烯装置为目前世界上首套工业化装置 三合一装置各单元 三合一装置主要负责将煤气化装置产生的粗煤气进行精制 得到的合格合成气体在甲醇合成塔中合成甲醇 同时进行精制 为丙烯生产装置提供原料 三合一装置构成如下 本界区原料 产品方案 粗煤气 640万吨 年 甲醇 168万吨 年 丙烯 47万吨 年 硫磺 3 8万吨 年 乙烯 2 3万吨 年
2、LPG 3 64万吨 年 汽油 18 2万吨 年 二氧化碳 200万吨 年 2 各装置工艺流程简介 2 1CO变换单元 本单元主要的任务是利用一氧化碳和水蒸汽反应将来自煤气化单元的粗煤气中过量的一氧化碳转化成甲醇合成反应所需的大量氢气 主要反应方程式 CO H2O CO2 H2 2 33KJ mol 130 6 275t h 来自气化 中压蒸汽 分离器 过滤器 第一变换炉 第二变换炉 分离器 一氧化碳变换工艺流程简图 粗煤气来自煤气化装置247244 48Nm3 h170 3 8MPa a H2 17 2 CO 46 4 CO2 12 H2O 23 1 冷凝液去气化 来自电厂脱盐水25 275
3、t h 粗合成预热器 220 266 5 1MPa600t h 260 H2 30 6 CO 9 1 CO 27 3 H2O 32 2 272 450 330 H2 38 8 CO 5 9 CO 35 1 H2O 19 3 2 40 变换气去低温甲醇洗装置257600Nm3 h40 3 4MPa a H2 42 5 CO 18 5 CO2 37 5 H2O 3 除盐水加热器 中压蒸汽过热器 361 SA387Gr 11CL 2 SA347 煤气化装置来的粗煤气 气量247244 48Nm3 h 温度170 压力3 8MPa 首先进入粗煤气分离器 分离出水 煤灰后再进入粗煤气过滤器 过滤一些杂质
4、 然后进入粗煤气加热器 加热至220 在蒸汽混合器中配入600t h饱和中压蒸汽 再经过粗煤气换热器加热以温度260 进入第一变换炉 出第一变换炉后的反应气温度为450 依次经过中压蒸汽过热器 粗煤气换热器 粗煤气加热器换热 以251 6 进入第二变换炉 出第二变换炉的反应器以361 依次经过废锅 第二除盐水加热器 分离器 分离出的气体以40 3 42MPa送到下一单元 低温甲醇洗单元 一氧化碳变换简易流程概述 2 2低温甲醇洗单元 本单元主要的作用是利用甲醇在低温下对酸性气体溶解度大 可以将其有选择性地吸收的特性 将来自CO变换单元的变换气中多余的CO2以及对甲醇合成催化剂有毒害作用的硫化氢
5、等杂质脱除 使净化后的气体成为适合于甲醇合成反应所需的净煤气 本单元主要是采用一些化工单元操作 属物理过程 不涉及化学反应 中压闪蒸塔 变换气来自低温甲醇洗780242Nm3 h40 3 3MPaH2 42 5 CO 18 5 CO2 37 5 H2S 0 43 锅炉给水 氨洗塔 去水处理 合成气去甲醇单元 甲醇洗涤塔 丙稀制冷剂 富CO2甲醇 富H2S甲醇 去再吸收塔 精洗甲醇来自热再生塔 去再吸收塔 闪蒸汽压缩机 变换气洗涤 19 9 绕管换热器 42 6 493934 5Nm3 h30 3 2MPaH2 66 99 CO 28 9 CO2 2 7 去热再生塔T 40005 23 5 37
6、 主洗甲醇来自再吸收塔 53 1 57 3 29 6 23 8 低温甲醇洗 气体洗涤 来自CO变换工段的变换气 温度40 压力3 4Mpa a 首先经过一系列换热器换热后被冷却到约10 然后通过氨洗涤塔T40001 用锅炉给水进行洗涤以降低其NH3和HCN含量 再经过变换气最终冷却器 绕管式 后 温度降到 19 9 送到并联的两台吸收塔T 40002AB的底部 吸收塔T 40002AB从下到上依次可分为预洗段 硫化氢吸收段和二氧化碳吸收段 在预洗段 变换气中微量组份如NH3和HCN等被低冷甲醇吸收 在H2S吸收段 将H2S和COS脱除 使净煤气中硫含量满足甲醇合成催化剂的要求 在CO2吸收段
7、将多余的CO2脱除 使净煤气中CO2的含量达到适合于甲醇合成反应所需的含量 出CO2吸收段的净煤气经过变换气最终冷却器E40003 绕管式 回收冷量后 被送到甲醇单元作为甲醇合成的原料气 来自CO2吸收段的部分含CO2甲醇和H2S吸收段富硫甲醇送入中压闪蒸塔T40003中 在此甲醇在中压下闪蒸 有价值的H2和CO闪蒸出来 再循环气压缩机 C40001 压缩后循环回变换气入口管线 低温甲醇洗 再生部分 N2冷却器 再沸器 精洗甲醇加压泵 富H2S甲醇 富CO2甲醇 精洗甲醇去洗涤塔 CO2产品送气化140908Nm3 h 11 7 0 125MPa 汽提N274011 1Nm3 h40 0 74
8、MPa 再吸收塔 热再生塔 Claus气去硫回收10540 9Nm3 h 24 7 0 19MPa CO2 66 6 H2S 31 7 COS 0 43 来自尾气洗涤塔 去尾气洗涤塔 蒸汽加热 含CO2 HS2甲醇液 贫 富甲醇换热器 热再生塔进料泵 主洗甲醇去洗涤塔 去尾气洗涤塔 去尾气洗涤塔 经闪蒸塔闪蒸后的含CO2甲醇被送入再吸收塔T40004上段 在再吸收塔的上段甲醇继续被闪蒸 释放出所含的绝大部分CO2 CO2产品气离开塔后 在变换气最终冷却器E40003中被加热后 被送到气化界区作为粉煤输送的介质 同时闪蒸后的冷甲醇被送到吸收塔T 40002的CO2洗涤段作为主洗甲醇 再吸收塔同时
9、采用低压氮气作为气提介质 来气提甲醇中的CO2 气提后含CO2的氮气被送到尾气洗涤塔T 40007 来自再吸收塔T40004底部下段的富H2S甲醇经过加热后送至热再生塔T40005 热再生塔塔顶出来的甲醇蒸气 酸气混合物通过冷却 分离后 未被冷凝的克劳斯气体在克劳斯气被送到克劳斯硫回收单元 4500单元 从热再生塔中段出来的再生甲醇被返回吸收塔T40002AB的CO2吸收段作为精洗甲醇 低温甲醇洗 溶液再生 再沸器 蒸汽加热 甲醇蒸汽去热再生塔 贫甲醇 含水粗甲醇 甲醇水塔进料泵 板式换热器 洗涤水泵 脱盐水 去废水水处理405 6kg h 20 1 0 25MPa 尾气放空209212 6N
10、m3 h 8 1 0 1MPa 再吸收塔来尾气 甲醇水塔 低温甲醇洗 甲醇水分离与尾气处理 尾气洗涤塔 226546 8Nm3 h 热再生塔底出来的富水甲醇被导入甲醇水塔T40006 甲醇水塔顶部的甲醇蒸汽作为气提介质被送入热再生塔T40005 甲醇水塔底部产品是不纯水 经冷却后送入尾气洗涤塔T40007来洗涤来自再吸收塔的气提氮气 经过洗涤后 尾气被排放 洗涤液被送到甲醇水塔T40006回收其中含有的甲醇 低温甲醇洗 甲醇水分离与尾气处理 2 3硫回收单元 本单元的主要作用是将来自低温甲醇洗的含硫气体进行处理 使之达到国家规定的排放标准 同时副产硫磺产品 H2S 1 2O2 S H2OH2S
11、 3 2O2 SO2 H2O2H2S SO2 3S 2H2O Sulfurdegassingtank 1165 5Nm3 h Sulfurseparator Pump 锅炉给水 燃料气 燃烧炉 硫磺脱气池 去硫磺成型 锅炉给水 硫磺分离器 去尾气焚烧 二级克劳斯反应器 低压蒸汽 一级克劳斯反应器 废热锅炉 去焚烧炉 克劳斯气 氧气 空气 低压蒸汽 氧克劳斯硫回收 10540 9Nm3 h 24 7 0 19MPa CO2 66 6H2S 31 7COS 0 43 18437 1Nm3 h 240 0 15MPa CO2 39H2S 3 155SO2 3 2COS 2 9SX 0 281 522
12、0Nm3 h 322 H2S 1 75SO2 0 874COS 0 16SX 1 32 223 4 H2S 0 4SO2 0 2COS 0 16SX 0 36 17832Nm3 h130 H2S 0 4SO2 0 2COS 0 16 来自低温甲醇洗单元的酸性气体通过酸气分离器D 45001分离后进入氧克劳斯燃烧炉B 45001 燃烧室D 45002 部分H2S与空气 氧气在此反应转化为硫蒸汽 废热锅炉E 45001直接与燃烧室D 45002相连 废热锅炉将过程气冷却到约230 并冷凝出部分硫蒸气 离开废热锅炉后的过程气依次进入一级克劳斯反应器R 45001 氧化铝催化剂 一级硫冷凝器E 450
13、02 预热器E 45003 二级克劳斯反应器R 45102 铝基催化剂 二级硫冷凝器E 45004 硫分离器D 45003中 硫组分被进一步转化成单质硫 从废热锅炉E 45001 一级硫冷凝器E 45002 二级硫冷凝器E 45004和硫分离器冷凝下来的液硫送入液硫脱气单元中的硫脱气池中进行脱气 脱气后的液硫被送到硫磺成型装置 来自硫分离器的克劳斯尾气去焚烧 在焚烧室D 45006中 所有的残余的硫组分和尾气中的其它可燃物与燃料气在约800 的温度下燃烧 焚烧后的气体送入电厂锅炉进行一步处理 2 4甲醇单元 本单元的主要作用是将来自低温洗装置的净煤气中的氢气 一氧化碳和二氧化碳在高选择性铜基催
14、化剂存在条件下 在8 1Mpa的压力 200 300 的温度下合成甲醇 并将合成的粗甲醇精制成精甲醇 CO 2H2 CH3OH 90 8KJ molCO2 3H2 CH3OH H2O 49 5KJ mol 合成气来自低温甲醇洗CO2 2 716 CO 28 95 H2 66 99 中间换热器 水冷甲醇反应器 汽包 中压锅炉预热器 甲醇分离器 气冷甲醇反应器 中压蒸汽 8 1MPa 150 循环气来自甲醇分离器CO2 3 7 CO 3 3 H2 66 985 7 15MPa40 737051Nm3 h 240 211 261 230 209 40 54 8 07MPa 合成气 循环气压缩机 去P
15、SA11602 5Nm3 h 223t h粗甲醇去精馏单元 中压蒸汽 开车 CH3OH 10 66 CH3OH 16 3 压缩机额定功率 38650KW额定蒸汽量 212 3t h 从低温甲醇洗单元来的合成气 温度30 压力3 2Mpa a 与来自PSA氢回收装置的氢气混合后 经合成气压缩机C52001压缩到甲醇合成所需的压力8MPa左右 压缩后的合成气与来自循环气压缩机的循环气混合后依次进入气冷甲醇反应器R 52002的管程 中间换热器 合成气被加热后送到水冷甲醇反应器R 52001A B的管程 水冷甲醇反应器R 52001A B的管内装填催化剂 合成气中H2与CO和CO2在其中发生甲醇合成
16、的反应 反应热由管外沸水带走 预合成 气体再经过中间换热器换热后 进入气冷甲醇反应器R 52002的壳程 R 52002壳内装填催化剂 在此气体进一步反应生成甲醇 R 52002的壳程底部出来的含甲醇的合成气依次经过锅炉给水预热器 空冷器和水冷却器 最终使气体冷却到大约40 后进入甲醇分离器 在甲醇分离器中将未反应的气体和甲醇分离 分离器底部出来的粗甲醇被直接送到甲醇精馏装置或送到粗甲醇中间储罐 为了获得较高的总转化率 分离出来的气体的一大部分通过循环气体压缩机返回到合成反应器 其余一小部分送入PSA氢回收装置回收其中的有效气体H2 塔顶冷却器 回流罐 再沸器 预精馏塔 加压精馏塔 常压精馏塔 再沸器 再沸器 回流罐 回流罐 废水 高沸点 塔顶冷却器 100 2t h去罐区 108 1t h去罐区 228 5t h39 1 3t h出界区 15 7t h去废水处理 来自合成工段或粗甲醇中间储罐的粗甲醇经过膨胀槽闪蒸出膨胀气后 送入预精馏塔T 53001 在预精馏塔中剩余的溶解气体 如CO2 CH4等 和低沸副产物 主要是二甲醚和甲基甲酸盐 被脱除 除去低沸杂质的甲醇从预精馏塔底部离开
