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1、煤制甲醇工艺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。合成甲醇工艺有高压，低，中压法。高压
2、法采用锌基催化剂，历史悠久，技术 成熟。但高压法动力消耗大，投资费用高，同时副反应多，甲醇产率低。低中压法 采用铜基催化剂，技术经济指标较先进，如低压法的动力消耗仅为高压法的60%左 右。由煤制取甲醇一般包括制气，变换，净化，压缩，合成和粗甲醇精制等加工工 序一制气1煤浆制备由煤运系统送来的原料煤干基(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PH值，加入碱液。煤浆气化需调整浆的PH值在6,8，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
3、采用碱液调整煤浆的PH值，碱液初步采用42,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。2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：mnCHS，O,mCO，(,2)H mnr2222CO，HO,H，CO222反应在6.5MPa、1350,1400?下进行。气化反应在气化炉反应段瞬间完成，生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S 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
4、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。二变换在本工段将气体中的CO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：CO，HO,H，CO 222由气化碳洗塔来的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 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
5、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4.0MPa蒸汽，温度降至270?之后，进入低压蒸汽 发生器温度降至180?，然后进入脱盐水加热器、水冷却器最终冷却到40?进入低温 甲醇洗1#吸收系统。，副产0.7MPa的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 180?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。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
6、提产生的酸性气体送往火炬。三 低温甲醇洗（净化，压缩）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 H2O。1 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-20?，进入变换气甲醇吸收塔，依次脱除 H2S+COS、CO2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CO
7、2含量约3.4%，H2S+COS0.1PPm。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CO2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H2S吸收段以吸收变换气中的H2S和COS，自塔底出来的含硫富液进入H2S 浓缩塔。为减少H2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H2和CO.未变换气的吸收流程同变换气的吸收流 程。2溶液再生系统
8、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H2S浓 缩塔，进行闪蒸汽提。甲醇富液采用低压氮气汽提。高压闪蒸器上部的无硫甲醇富 液不含H2S从塔上部进入，在塔顶部降压膨胀。高压闪蒸器下部的含硫甲醇富液从 塔中部进入，塔底加入的氮气将CO2汽提出塔顶，然后经气提氮气冷却器回收冷量 后，作为尾气高点放空。富H2S甲醇液自H2S浓缩塔底出来后进热再生塔给料泵加压，甲醇贫液冷却器 换热升温进甲醇再生塔顶部。甲醇中残存的CO2以及溶解的H2S由再沸器提供的热 量进行热再生，混和气出塔顶经多级冷却分离，甲醇一级冷凝液回流，二级冷凝液 经换热进入H
9、2S浓缩塔底部。分离出的酸性气体去硫回收装置。从原料气分离器和甲醇再生塔底出来的甲醇水溶液经泵加压后甲醇水分离器， 通过蒸馏分离甲醇和水。甲醇水分离器由再沸器提供。塔顶出来的气体送到甲醇再 生塔中部。塔底出来的甲醇含量小于100PPm的废水送水煤浆制备工序或去全厂污 水处理系统。3氨压缩制冷从净化各制冷点蒸发后的-33?气氨气体进入氨液分离器，将气体中的液粒分离 出来后进入离心式制冷压缩机一段进口压缩至冷凝温度对应的冷凝压力，然后进入氨冷 凝器。气氨通过对冷却水放热冷凝成液体后，靠重力排入液氨贮槽。液氨通过分配 器送往各制冷设备。四甲醇合成及精馏1甲醇合成经甲醇洗脱硫脱碳净化后的产生合成气压力
10、约为5.6MPa，与甲醇合成循环气混 合，经甲醇合成循环气压缩机增压至6.5MPa，然后进入冷管式反应器（气冷反应器） 冷管预热到235?，进入管壳式反应器（水冷反应器）进行甲醇合成，CO、CO2和H2 在Cu-Zn催化剂作用下，合成粗甲醇，出管壳式反应器的反应气温度约为240?， 然后进入气冷反应器壳侧继续进行甲醇合成反应，同时预热冷管内的工艺气体，气 冷反应器壳侧气体出口温度为250?，再经低压蒸汽发生器，锅炉给水加热器、空 气冷却器、水冷器冷却后到40?，进入甲醇分离器，从分离器上部出来的未反应气 体进入循环气压缩机压缩，返回到甲醇合成回路。一部分循环气作为弛放气排出系统以调节合成循环圈
11、内的惰性气体含量，合成 弛放气送至膜回收装置，回收氢气，产生的富氢气经压缩机压缩后作为甲醇合成原 料气;膜回收尾气送至甲醇蒸汽加热炉过热甲醇合成反应器副产的中压饱和蒸汽 （2.5MPa），将中压蒸汽过热到400?。粗甲醇从甲醇分离器底部排出，经甲醇膨胀槽减压释放出溶解气后送往甲醇精 馏工段。系统弛放气及甲醇膨胀槽产生的膨胀气混合送往工厂锅炉燃料系统。甲醇合成水冷反应器副产中压蒸汽经变换过热后送工厂中压蒸汽管网。2甲醇精馏从甲醇合成膨胀槽来的粗甲醇进入精馏系统。精馏系统由预精馏塔、加压塔、 常压塔组成。预精馏塔塔底出来的富甲醇液经加压至0.8MPa、80?，进入加压塔下 部，加压塔塔顶气体经冷凝后，一部分作为回流，一部分作为产品甲醇送入贮存系 统。由加压塔底出来的甲醇溶液自流入常压塔下塔进一步蒸馏，常压塔顶出来的回 流液一部分回流，一部分作为精甲醇经泵送入贮存系统。常压塔底的含甲醇的废水 送入磨煤工段作为磨煤用水。在常压塔下部设有侧线采出，采出甲醇、乙醇和水的 混合物，由汽提塔进料泵送入汽提塔，汽提塔塔顶液体产品部分回流，其余部分作 为产品送至精甲醇中间槽或送至粗甲醇贮槽。汽提塔下部设有侧线采出，采出部分 异丁基油和少量乙醇,混合进入异丁基油贮槽。汽提塔塔底排出的废水，含少量甲 醇，进入沉淀池，分离出杂醇和水，废水由废水泵送至废水处理装置。
