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1、 - 1 - 煤气化制甲醇工艺流程简述简介 煤气化制甲醇工艺流程简述简介 摘要：煤气化制甲醇工艺流程简述简介：煤气化制甲醇工艺流程简述，由煤运系统送 来的原料煤 摘要：煤气化制甲醇工艺流程简述简介：煤气化制甲醇工艺流程简述，由煤运系统送 来的原料煤*t/h （干基） （干基） （25mm） 或焦送至煤贮斗， 经称重给料机控制输送量送入棒磨机， 加入一定量的水，物料在棒磨机中进行湿法磨煤。 ） 或焦送至煤贮斗， 经称重给料机控制输送量送入棒磨机， 加入一定量的水，物料在棒磨机中进行湿法磨煤。 关键字：煤气化制甲醇，工艺流程关键字：煤气化制甲醇，工艺流程 1）气化 ）气化 a）煤浆制备 由煤运系统
2、送来的原料煤）煤浆制备 由煤运系统送来的原料煤*t/h（干基） （干基） （25mm）或焦送 至煤贮斗，经称重给料机控制输送量送入棒磨机，加入一定量的水，物料在棒 磨机中进行湿法磨煤。为了控制煤浆粘度及保持煤浆的稳定性加入添加剂，为 了调整煤浆的 ）或焦送 至煤贮斗，经称重给料机控制输送量送入棒磨机，加入一定量的水，物料在棒 磨机中进行湿法磨煤。为了控制煤浆粘度及保持煤浆的稳定性加入添加剂，为 了调整煤浆的 PH 值，加入碱液。 值，加入碱液。 出棒磨机的煤浆浓度约出棒磨机的煤浆浓度约 65%，排入磨煤机出口槽，经出口槽泵加压后送至 气化工段煤浆槽。 ，排入磨煤机出口槽，经出口槽泵加压后送至
3、气化工段煤浆槽。 煤浆制备首先要将煤焦磨细，再制备成约煤浆制备首先要将煤焦磨细，再制备成约 65%的煤浆。磨煤采用湿法，可防 止粉尘飞扬，环境好。 的煤浆。磨煤采用湿法，可防 止粉尘飞扬，环境好。 用于煤浆气化的磨机现在有两种，棒磨机与球磨机；棒磨机与球磨机相比， 棒磨机磨出的煤浆粒度均匀，筛下物少。 用于煤浆气化的磨机现在有两种，棒磨机与球磨机；棒磨机与球磨机相比， 棒磨机磨出的煤浆粒度均匀，筛下物少。 煤浆制备能力需和气化炉相匹配，本项目拟选用三台棒磨机，单台磨机处 理干煤量 煤浆制备能力需和气化炉相匹配，本项目拟选用三台棒磨机，单台磨机处 理干煤量 4353t/h，可满足，可满足 60
4、万万 t/a 甲醇的需要。甲醇的需要。 为了降低煤浆粘度，使煤浆具有良好的流动性，需加入添加剂，初步选择 木质磺酸类添加剂。 为了降低煤浆粘度，使煤浆具有良好的流动性，需加入添加剂，初步选择 木质磺酸类添加剂。 煤浆气化需调整浆的煤浆气化需调整浆的 PH 值在值在 68，可用稀氨水或碱液，稀氨水易挥发出 氨，氨气对人体有害，污染空气，故本项目拟采用碱液调整煤浆的 ，可用稀氨水或碱液，稀氨水易挥发出 氨，氨气对人体有害，污染空气，故本项目拟采用碱液调整煤浆的 PH 值，碱液 初步采用 值，碱液 初步采用 42的浓度。的浓度。 为了节约水源，净化排出的含少量甲醇的废水及甲醇精馏废水均可作为磨 浆水
5、。 为了节约水源，净化排出的含少量甲醇的废水及甲醇精馏废水均可作为磨 浆水。 b）气化 在本工段，煤浆与氧进行部分氧化反应制得粗合成气。）气化 在本工段，煤浆与氧进行部分氧化反应制得粗合成气。 煤浆由煤浆槽经煤浆加压泵加压后连同空分送来的高压氧通过烧咀进入气 化炉，在气化炉中煤浆与氧发生如下主要反应： 煤浆由煤浆槽经煤浆加压泵加压后连同空分送来的高压氧通过烧咀进入气 化炉，在气化炉中煤浆与氧发生如下主要反应： CmHnSr+m/2O2mCO+（n/2-r）H2+rH2S CO+H2OH2+CO2 反应在反应在 6.5MPa（G） 、） 、13501400下进行。 下进行。 - 2 - 气化反应
6、在气化炉反应段瞬间完成， 生成气化反应在气化炉反应段瞬间完成， 生成 CO、 H2、 CO2、 H2O 和少量和少量 CH4、 H2S 等气体。 等气体。 离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴，被水淬冷后温度降低并被 水蒸汽饱和后出气化炉；气体经文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘冷却后送至变 换工段。 离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴，被水淬冷后温度降低并被 水蒸汽饱和后出气化炉；气体经文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘冷却后送至变 换工段。 气化炉反应中生成的熔渣进入激冷室水浴后被分离出来，排入锁斗，定时 排入渣池，由扒渣机捞出后装车外运。 气化炉反应中生成的熔渣进入激冷室水浴后被分
7、离出来，排入锁斗，定时 排入渣池，由扒渣机捞出后装车外运。 气化炉及碳洗塔等排出的洗涤水（称为黑水）送往灰水处理。气化炉及碳洗塔等排出的洗涤水（称为黑水）送往灰水处理。 c）灰水处理 ）灰水处理 本工段将气化来的黑水进行渣水分离，处理后的水循环使用。本工段将气化来的黑水进行渣水分离，处理后的水循环使用。 从气化炉和碳洗塔排出的高温黑水分别进入各自的高压闪蒸器，经高压闪 蒸浓缩后的黑水混合，经低压、两级真空闪蒸被浓缩后进入澄清槽，水中加入 絮凝剂使其加速沉淀。澄清槽底部的细渣浆经泵抽出送往过滤机给料槽，经由 过滤机给料泵加压后送至真空过滤机脱水，渣饼由汽车拉出厂外。 从气化炉和碳洗塔排出的高温黑
8、水分别进入各自的高压闪蒸器，经高压闪 蒸浓缩后的黑水混合，经低压、两级真空闪蒸被浓缩后进入澄清槽，水中加入 絮凝剂使其加速沉淀。澄清槽底部的细渣浆经泵抽出送往过滤机给料槽，经由 过滤机给料泵加压后送至真空过滤机脱水，渣饼由汽车拉出厂外。 闪蒸出的高压气体经过灰水加热器回收热量之后，通过气液分离器分离掉 冷凝液，然后进入变换工段汽提塔。 闪蒸出的高压气体经过灰水加热器回收热量之后，通过气液分离器分离掉 冷凝液，然后进入变换工段汽提塔。 闪蒸出的低压气体直接送至洗涤塔给料槽，澄清槽上部清水溢流至灰水槽， 由灰水泵分别送至洗涤塔给料槽、气化锁斗、磨煤水槽，少量灰水作为废水排 往废水处理。 闪蒸出的低
9、压气体直接送至洗涤塔给料槽，澄清槽上部清水溢流至灰水槽， 由灰水泵分别送至洗涤塔给料槽、气化锁斗、磨煤水槽，少量灰水作为废水排 往废水处理。 洗涤塔给料槽的水经给料泵加压后与高压闪蒸器排出的高温气体换热后送 碳洗塔循环使用。 洗涤塔给料槽的水经给料泵加压后与高压闪蒸器排出的高温气体换热后送 碳洗塔循环使用。 2）变换 在本工段将气体中的）变换 在本工段将气体中的 CO 部分变换成部分变换成 H2。 本 工 段 的 化 学 反 应 为 变 换 反 应 ， 以 下 列 方 程 式 表 示 ： 本 工 段 的 化 学 反 应 为 变 换 反 应 ， 以 下 列 方 程 式 表 示 ： CO+H2OH
10、2+CO2 由气化碳洗塔来的粗水煤气粗水煤气经气液分离器分离掉气体夹带的水分 后，进入气体过滤器除去杂质，然后分成两股，一部分（约为 由气化碳洗塔来的粗水煤气粗水煤气经气液分离器分离掉气体夹带的水分 后，进入气体过滤器除去杂质，然后分成两股，一部分（约为 54%）进入原料 气预热器与变换气换热至 ）进入原料 气预热器与变换气换热至 305左右进入变换炉， 与自身携带的水蒸汽在耐硫变 换催化剂作用下进行变换反应，出变换炉的高温气体经蒸汽过热器与甲醇合成 及变换副产的中压蒸汽换热、过热中压蒸汽，自身温度降低后在原料气预热器 与进变换的粗水煤气换热，温度约 左右进入变换炉， 与自身携带的水蒸汽在耐硫
11、变 换催化剂作用下进行变换反应，出变换炉的高温气体经蒸汽过热器与甲醇合成 及变换副产的中压蒸汽换热、过热中压蒸汽，自身温度降低后在原料气预热器 与进变换的粗水煤气换热，温度约 335进入中压蒸汽发生器，副产进入中压蒸汽发生器，副产 4.0MPa 蒸 汽，温度降至 蒸 汽，温度降至 270之后，进入低压蒸汽发生器温度降至之后，进入低压蒸汽发生器温度降至 180，然后进入脱盐，然后进入脱盐 - 3 - 水加热器、水冷却器最终冷却到水加热器、水冷却器最终冷却到 40进入低温甲醇洗进入低温甲醇洗 1#吸收系统。吸收系统。 另一部分未变换的粗水煤气，进入低压蒸汽发生器使温度降至另一部分未变换的粗水煤气，
12、进入低压蒸汽发生器使温度降至 180，副产，副产 0.7MPa 的低压蒸汽，然后进入脱盐水加热器回收热量，最后在水冷却器用水冷 却至 的低压蒸汽，然后进入脱盐水加热器回收热量，最后在水冷却器用水冷 却至 40，送入低温甲醇洗，送入低温甲醇洗 2#吸收系统。气液分离器分离出来的高温工艺冷凝 液送气化工段碳洗塔。 吸收系统。气液分离器分离出来的高温工艺冷凝 液送气化工段碳洗塔。 气液分离器分离出来的低温冷凝液经汽提塔用高压闪蒸气和中压蒸汽汽提 出溶解在水中的 气液分离器分离出来的低温冷凝液经汽提塔用高压闪蒸气和中压蒸汽汽提 出溶解在水中的 CO2、H2S、NH3后送洗涤塔给料罐回收利用；汽提产生的
13、酸性 气体送往火炬。 后送洗涤塔给料罐回收利用；汽提产生的酸性 气体送往火炬。 3）低温甲醇洗 本工段采用低温甲醇洗工艺脱除变换气中）低温甲醇洗 本工段采用低温甲醇洗工艺脱除变换气中 CO2、全部硫 化物、其它杂质和 、全部硫 化物、其它杂质和 H2O。 a） 吸收系统 本装置拟采用两套吸收系统， 分别处理变换气和未变换气， 经过甲醇吸收净化后的变换气和未变换气混合，作为甲醇合成的新鲜气。由变 换来的变换气进入原料气一级冷却器、氨冷器、进入分离器，出分离器的变换 气与循环高压闪蒸气混合后，喷入少量甲醇，以防止变换气中水蒸气冷却后结 冰，然后进入原料气二级冷却器冷却至 ） 吸收系统 本装置拟采用
14、两套吸收系统， 分别处理变换气和未变换气， 经过甲醇吸收净化后的变换气和未变换气混合，作为甲醇合成的新鲜气。由变 换来的变换气进入原料气一级冷却器、氨冷器、进入分离器，出分离器的变换 气与循环高压闪蒸气混合后，喷入少量甲醇，以防止变换气中水蒸气冷却后结 冰，然后进入原料气二级冷却器冷却至20，进入变换气甲醇吸收塔，依次 脱除 ，进入变换气甲醇吸收塔，依次 脱除 H2S+COS、CO2后在后在49出吸收塔，然后经二级原料气冷却器，一级原 料 气 冷 却 器 复 热 后 去 甲 醇 合 成 单 元 。 净 化 气 中 出吸收塔，然后经二级原料气冷却器，一级原 料 气 冷 却 器 复 热 后 去 甲
15、 醇 合 成 单 元 。 净 化 气 中 CO2含 量 约含 量 约 3.4%， H2S+COS0.1PPm。 来自甲醇再生塔经冷却的甲醇来自甲醇再生塔经冷却的甲醇49从甲醇吸收塔顶进入，吸收塔上段为从甲醇吸收塔顶进入，吸收塔上段为 CO2吸收段，甲醇液自上而下与气体逆流接触，脱除气体中吸收段，甲醇液自上而下与气体逆流接触，脱除气体中 CO2，CO2的指标 由甲醇循环量来控制。中间二次引出甲醇液用氨冷器冷却以降低由于溶解热造 成的温升。在吸收塔下段，引出的甲醇液大部分进入高压闪蒸器；另一部分溶 液经氨冷器冷却后回流进入 的指标 由甲醇循环量来控制。中间二次引出甲醇液用氨冷器冷却以降低由于溶解热
16、造 成的温升。在吸收塔下段，引出的甲醇液大部分进入高压闪蒸器；另一部分溶 液经氨冷器冷却后回流进入 H2S 吸收段以吸收变换气中的吸收段以吸收变换气中的 H2S 和和 COS，自塔底 出来的含硫富液进入 ，自塔底 出来的含硫富液进入 H2S 浓缩塔。为减少浓缩塔。为减少 H2和和 CO 损失，从高压闪蒸槽闪蒸出 的气体加压后送至变换气二级冷却器前与变换气混合，以回收 损失，从高压闪蒸槽闪蒸出 的气体加压后送至变换气二级冷却器前与变换气混合，以回收 H2和和 CO。未变 换气的吸收流程同变换气的吸收流程。 。未变 换气的吸收流程同变换气的吸收流程。 b）溶液再生系统 未变换气和变换气溶液再生系统共用一套装置。）溶液再生系统 未变换气和变换气溶液再生系统共用一套装置。 从高压闪蒸器上部和底部分别产生的无硫甲醇富液和含硫甲醇富液进入从高压闪蒸器上部和底部分别产生的无硫甲醇富液和含硫甲醇富液进入 H2S 浓缩塔，进行闪蒸汽提。甲醇富液采用低压
