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1、煤 制 甲 醇,2011年10月,工艺与设备,内 容, 概述 型煤生产工艺与设备 造气生产工艺与设备 原料气净化工艺与设备 甲醇合成工艺与设备 甲醇精馏,第一章 化工生产的特点, 化工原料、中间体、产品多是易燃、易爆、有毒和 腐蚀性的物质；,概述, 生产工艺因素多，要求工艺条件苛刻；, 生产规模逐渐大型化，自动化程度越来越高，连续 性强；, 对化工操作人员的技术水平要求较高 。,概述,第二章 甲醇的性质与用途, 性质,甲醇是无色有酒精气味的液体，易挥发，易流动。燃烧时无烟有蓝色火焰。甲醇系结构最为简单的饱和一元醇，化学式CH3OH。能与多种化合物形成共沸混合物。能与水、乙醇、乙醚、苯、酮类和其
2、他有机溶剂混溶。溶解性能优于乙醇，能溶解多种无机盐类，如碘化钠、氯化钙、硝酸铵、硫酸铜、硝酸银、氯化铵和氯化钠等。相对密度(d20)0.7915。熔点-97.8。沸点64.7。易燃，蒸气能与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限6.0%36.5%(体积)。有毒，一般误饮15ml可致眼睛失明，一般致死量为100200ml。又称“木醇”或“木精”。通常由一氧化碳与氢气反应制得。,概述, 用途,甲醇是一种重要的有机化工原料，应用广泛，可以用来生产甲醛、二甲醚、醋酸、甲基叔丁基醚（MTBE）、二甲基甲酰胺（DMF）、甲胺、氯甲烷、对苯二甲酸二甲脂、甲基丙烯酸甲脂、合成橡胶等一系列有机化工产品；甲醇不但是重要的
3、化工原料，而且是优良的能源和车用燃料，可以加入汽油掺烧或代替汽油作为动力燃料；近年来甲醇制烯烃技术正日益受到重视；甲醇也是生产敌百虫、甲基对硫磷、多菌灵等农药的原料；甲醇经生物发酵可生产甲醇蛋白，用作饲料添加剂。此外，近年来，C1化学的发展，由甲醇出发合成乙二醇、乙醛、乙醇等工艺路线（现多由乙烯出发制得）正日益受到关注。,概述,第三章 主要流程概貌,煤场,型煤,造气,气柜,脱硫,压缩机,变换,变脱,脱碳,精脱,合成,罐区,精馏,外销,型煤生产工艺与设备,第一章 工艺流程,型煤生产工艺与设备,1、粉碎工艺流程简述,2、制液工艺流程简述,原料煤经振动筛筛分后，25mm以上粒度的块煤供造气掺用，25
4、mm以下的煤籽或粉煤，经笼式粉碎机粉碎后，由输送皮带送到配料岗位。,将清水经计量后加入反应釜内，按指标加入片碱搅拌，再通入蒸汽加温，待温度升到90以上后，按100/min速度缓慢加入褐煤并充分搅拌，在制液的过程中控制间隔反应速度，制液结束后保证罐内温度90，再缓慢反应45分钟后待用；并将配制合格的腐植酸钠溶液，按照控制水份在11%-15%的比例，均匀加入粉碎岗位送来的粉煤中，通过卧式搅拌器搅拌均匀，然后输送到沤化库内沤化，时间保证在48个小时左右。,3、制棒工艺流程简述,型煤生产工艺与设备,4、烘干岗位工艺流程简述 从煤棒机出口输入到烘干塔的湿煤棒，经分煤器、布料器将煤棒均匀分布在塔体内，煤棒
5、在塔体内被热风烘干，煤棒在塔体内停留34小时（可调控）。烘干后的煤棒含水率37%。烘干后的煤棒由激振电机间歇式振动出料，由出料皮带运输机输送至后工序，煤棒中产生的粉煤经筛出返回煤库。 热风由热风炉提供，经引风机送到烘干塔塔体风道，分别进入X组风室，风室上开有均匀布气小孔，热风从气孔进入煤棒区，与湿煤棒逆流接触，从而将煤棒烘干。,沤化合格的原料煤经出沤化库皮带到达棒机，再经煤棒机挤压成型后，由进烘干塔皮带送入烘干塔内进行烘干。棒机使用不完的沤化煤经一条回收皮带返回沤化库循环使用。,第二章 工艺原理,型煤生产工艺与设备,1、粉碎机工作原理 经过筛分的籽煤、粉煤除铁后进入粉碎机鼠笼内，依靠两个互为反
6、方向高速旋转的鼠笼，使其不断受到切削、碰撞、打击，将其粒度粉碎至3mm以下后排出来,供后工序使用。,2、制液工作原理 褐煤中的腐植酸经和片碱加温反应，生成具有粘性作用的腐植酸钠溶液，再以一定比例的腐植酸钠溶液与粉碎岗位送来的粉煤一起加入搅拌器，经搅拌均匀后送沤化库进行沤化。,3、制棒工作原理,型煤生产工艺与设备,转动的叶轮从加料口夹入进过沤化的煤，并将沤化的煤向前推进。在前进过程中，沤化煤一方面逐渐被压缩，颗粒紧密靠拢，另一方面又产生相当大的搅动和混合。此时，颗粒与颗粒之间，颗粒与叶片和筒体之间会产生强烈的摩擦和剪切。在摩擦和剪切产生的热量作用下，原煤的温度上升，水份分布的更加均匀，原煤的可塑
7、性也大为增加，再通过模具锥形体的节制作用，颗粒就被压缩得更加紧密，压入模具前端的平直部分，出料而成型,生产合格煤棒，经放置冷却、干燥供造气制气使用。,4、烘干工作原理 A、湿煤棒由皮带运输机从煤棒机出口输入到烘干塔上部，经分煤器、布料器将煤棒均匀分布在塔体内，煤棒在塔体内被热风烘干，煤棒在塔体内停留34小时（可调控）。烘干后的煤棒含水率37%。,型煤生产工艺与设备,B、烘干后的煤棒由激振电机间歇式振动出料，由出料皮带运输机输送至后工序，煤棒中产生的粉煤由固定式条形筛筛出返回煤库。,C、热风由热风炉提供，经引风机送到烘干塔塔体风道，分别进入X组风室，风室上开有均匀布气小孔，热风从气孔进入煤棒区，
8、与湿煤棒逆流接触，从而将煤棒烘干。,D、被煤棒冷却后的热风在塔顶由轴流风机排入除尘器除尘后放空。,第三章 影响因素,型煤生产工艺与设备,1、温度对生产的影响,1.1 在制液时如果蒸汽温度过低，会影响反应速度，对提取腐植酸钠不利，如果罐内液体加温过高过猛，易造成制液罐漫液，严重时容易烫伤平台下放液操作工。,1.2 烘干塔温度如果不达标，可能会造成煤棒出塔后水分不达标，造成强度降低，烘干塔进口温度控制在90170之间，最大限度要求：170。料仓顶部温度50-60。,2、压力对生产的影响,型煤生产工艺与设备,蒸汽压力的高低直接影响蒸汽温度的高低，造成温度提升慢制液时间延长，腐植酸钠反应不完全。,3、
9、其他条件对生产的影响,型煤生产工艺与设备,3.1 原煤水分对生产的影响：原煤水分过高，易造成粉碎机积煤，致使粉碎机堵死，影响配煤量；,3.2 沤化库煤水分高低对生产的影响：沤化库煤水分过高，易造成棒机在推进料时返料大，出棒能力下降。水分过低时，易造成棒机电流过高，严重时造成死机，产量下降,3.3 设备对生产的影响：粉碎机磨棒磨损严重时易造成粉碎粒度大，堵塞棒机出棒管，从而影响制棒产量。棒机叶轮、走料筒磨损严重时，易造成棒机处理率下降。,第四章 操作要点,型煤生产工艺与设备,一 工艺操作要点,1、配煤岗位操作的操作要点 2、粉碎岗位操作的操作要点 3、制放液岗位操作的操作要点 4、制棒岗位操作要
10、点 5、烘干塔操作和要点 6、热风炉操作要点,二、设备操作要点,型煤生产工艺与设备,1、电动葫芦操作要点 2、粉碎机操作的操作要点 3、行车操作的操作要点 4、振动筛操作的操作要点 5、棒机操作要点 6、单双搅操作要点 7、引风机操作要点 8、皮带操作要点,3、电仪操作要点,型煤生产工艺与设备,4、安全操作要点,第五章 案例分析,型煤生产工艺与设备,一、工艺事故,事故名称：煤棒质量差,事故经过：2007年10月9日至10月13日期间，某厂煤棒质量不稳定，沤化煤标准不统一，致使造气消耗高，烧煤多，给生产带来不良影响。,事故原因：1、生产主管对生产监管不力，对细节控制不到位，对出现的问题没有引起高
11、度重视；2、各值班长忙于应付加量后的生产，对沤化煤质量控制不严，没有系统的思考问题；3、制液班长对制液生产各控制环节管理不严，对发现的问题视而不见，缺乏责任心。,预防措施：1、提高班长执行力；2、统一沤化煤质量。,二、 设备事故,型煤生产工艺与设备,事故名称： 棒机减速器损坏,事故经过：2009年9月17日制棒中四班11:20分左右，维修工肖某在检修6棒机时发现5棒机减速器声音异常，于是迅速通知当班操作工赵某停机，经检查减速器端盖已被顶坏。,事故原因：1、机头工在装配叶轮时轴向间隙过小,使棒机轴承长期承受巨大的向后冲击负荷.致使轴承间隙变大,轴承位磨损,最终导致减速器端盖被顶坏；2、班长张某、
12、操作工赵某及机头工对设备已存在的隐患没有及时的发现并联系维修工处理；3、包机维修工黄某平时对设备巡检不力,重视不够。,预防措施：分析设备异常响动应及时停车汇报处理。,三、安全环保事故,型煤生产工艺与设备,事故名称：烫伤事故经过,事故经过:2008年7月16时08分，某厂制液操作工钱某接班后，发现1#制液罐液稠电机电流高，于是就戴着防护眼镜，停下立搅、关闭蒸汽，拿着尺量罐内液体高度，准备将液改稀，当正准备测量时被罐内溅出的碱液，将鼻部及眉上部、脸部烫伤，幸未伤及眼睛，经查为蒸汽内漏所致。后送往医院治疗。,事故原因:1、蒸汽阀门没有关死，内漏蒸汽致使碱液溅出将钱某烫伤。2、当事人安全意识不强，当事
13、人自我防护意识差，蒸汽阀门未关死没有及时察觉。3、没有按要求佩带防护面罩。,应吸取的教训:1、制液工在作业时必须严格按要求佩带防护面罩；2、开关蒸汽等相关阀门，必须经确认无泄漏后方可进行其它作业。 防范措施:1、加强安全知识、技能的培训，严格执行操作规程；2、按规定戴好劳保防护用品,造气工艺与设备,第一章 水煤气制气的工艺原理,造气工艺与设备,一、原料气的分类,4、半水煤气：是混合煤气中组成符合（H2+CO）/N2 =3.13.2的一个特例。可用蒸汽与适量的空气，或蒸汽与适量的富氧空气为气化剂制得。,1、空气煤气：以空气为气化剂制取的煤气，又称吹风气。,2、水煤气：以水蒸气（或水蒸气与氧的混合
14、气）为气化剂制取的煤气。,3、混合煤气：以空气和适量的水蒸气为气化剂制取的煤气，一般作燃料用。,二、制取原料气的方法,造气工艺与设备,1、固定层间歇气化法；,2、固定层连续气化法；,3、气流层气化法；,4、水煤浆加压气化法。,三、煤的成分、性质和对制气的影响,造气工艺与设备,1、水分：煤中的水分分为三类；,A、游离水； B、吸附水； C、化合水。,水分的影响：,A、水分高使煤中有效成分相对降低，增加运输费用；,B、由于水分蒸发带走热量，使消耗定额增加；,C、水分高引起炉温下降，蒸汽分解率低，影响气体质量；,2、灰分,造气工艺与设备,灰分是煤燃烧后的残留矿物质，其组成有二氧化硅、三氧化二铝、三氧
15、化二铁、氧化钙和氧化镁等。,对制气的影响：,A、灰分高增加运输费用；,B、灰分增加，相对降低煤中的固定碳含量，排灰增加，带走部分未燃烧的炭和显然，使消耗定额增加；,C、灰分含量高，增加机械排灰强度，使其磨损加剧；,D、灰分在燃烧和气化过程中，妨碍气化剂和炭的接触，不利于气化；,3、挥发分,造气工艺与设备,挥发分是指隔绝空气状态下急剧加热，从煤中排出的多种有机物质和一切无机物质分解产物以及水分，其中大部分物质是水、二氧化碳、一氧化碳、甲烷和其它的碳氢化合物。,挥发分的影响：,A、挥发分高，制得煤气中甲烷含量高，不能用来合成甲醇，增加消耗；,B、挥发分中的焦油易于堵管和使阀门关不严；,4、固定碳对
16、生产的影响,造气工艺与设备,指煤中除去水分、挥发分、灰分、和硫分以外，其余可燃的物质碳。它是煤中的有效成分，为了比较煤的质量，便于计算煤的消耗，国家规定低位发热值为29270KJ/Kg的燃料为标准煤，其固定碳含量约为84%。固定碳含量越高，发气量越好，对生产越有利。,5、灰熔点对生产的影响,造气工艺与设备,5.1由于灰渣的构成不均匀，因而不可能有固定的灰熔点，只有熔化范围。通常灰熔点用三种温度表示，即t1为变形温度；t2为软化温度；t3为熔融温度，生产中一般灰熔点指t2，它是指炉温控制高低的重要指标。,5.2煤的灰熔点高低，是影响煤气发生炉内气化温度的主要因素之一。灰熔点低的燃料，气化层温度不能控制太高，这就限制了气化温度的提高，致使蒸汽分解率低，发气量和气体质量不高。当燃料层局部温度达到或超过灰熔点时，则会造成炉内结疤、结块等现象，致使炉内某一截面阻力不均，严重时会造成造气炉不能正常生产。因此，煤的灰熔点越高对气化过程越有利。,6、机械强度对生产的影响,造气工艺与设备,固体原料的机械强度指原料抗破碎能力。机械强度差的燃料，在运输、装卸和入炉后易破碎成小粒和煤屑，造成床
