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1、中海石油天野化工股份有限公司中海石油天野化工股份有限公司 2020万吨甲醇装置工艺简介万吨甲醇装置工艺简介 甲醇生産部甲醇生産部 王兴元王兴元 2 2 2 装置建设的背景及历程装置建设的背景及历程 为了适应市场变化，改变原材料受限制的不利局面，增强企业抗风险能力，实施多元化的经营策略，天野化工做出了油改气联产甲醇的项目决策。 2003年5月22日油改气联产甲醇项目正式立项； 2004年3月28日在甲醇装置区进行了开工奠基仪式； 醇，标志着甲醇装置正式投产。醇，标志着甲醇装置正式投产。 从项目奠基开工到试车投产仅用了一年半的时间。从项目奠基开工到试车投产仅用了一年半的时间。 3 3 3 2005
2、2005年年1212月月1111日甲醇装置一次投料成功产出了合格的精甲日甲醇装置一次投料成功产出了合格的精甲 甲醇装置简介甲醇装置简介 中海油天野化工甲醇200kt/a装置于2005年12月11日正式建成投产。该项目于2004年3月24日伴随着“油改气联产甲醇”的实施而开工建设，其建成投产是天野化工产品多元化发展的标志，具有里程碑意义。主要装置包括转化、压缩、合成、精馏四个工段。在工艺上的转化工序采用一段炉蒸汽转化、压缩工序选用德国阿特拉斯制造的多轴离心式压缩机、透平是德国西门子公司生产、CO2回收是南化院的MEA溶液回收工艺包、精馏工序选取天津大学的三塔工艺流程、氢回收采用普里森膜渗透技术、
3、甲醇合成反应器选的是具有自主知识产权的杭州林达公司制造的低压均温型合成塔。 4 4 4 改进与提高改进与提高 试车投产以来，甲醇装置通过不断创新改造，逐步解决装置设计不合理导致的无法连续运行及产量不能达产的制约因 素。特别是经过08年的大修，通过检修和技术改造，消除了影响和制约生产运行主要问题（E01211管线）。加上历年来工艺和设备管理经验的积累和管理水平的提升，甲醇装置的整体运行能力有了质的提升。 5 5 5 改进与提高改进与提高 20112011年以来，由于天然气供应不足停车两个月（年以来，由于天然气供应不足停车两个月（20102010年年1212月月3 3日日-2011-2011年年2
4、 2月月9 9日），利用此次机会更换了新的进口触媒，不断的对甲醇工艺进日），利用此次机会更换了新的进口触媒，不断的对甲醇工艺进行思考探索，装置整体消耗出现了大幅度的降低，尤其是行思考探索，装置整体消耗出现了大幅度的降低，尤其是20112011年年7 7月消耗月消耗创历史最低：创历史最低：1022NM1022NM3 3/T/T（车间计量（车间计量987NM3/T987NM3/T ）。节能减排相当有效每）。节能减排相当有效每月降低天然气用量月降低天然气用量3636万立方米；每月降低大烧用量万立方米；每月降低大烧用量79.279.2万立方米；每月万立方米；每月减少排碳量减少排碳量282.85282.
5、85吨由于燃料气量降低，鼓、引风机负荷也降低了，两吨由于燃料气量降低，鼓、引风机负荷也降低了，两台风机电流大约降低台风机电流大约降低3 3安培。每月节电：安培。每月节电：17958KWH17958KWH。 （突破了以前不能多补碳的操作难点）而且工况相当稳定，为深入研究（突破了以前不能多补碳的操作难点）而且工况相当稳定，为深入研究工况提供了可能。工况提供了可能。 6 6 6 ? 甲醇装置的原料及产品简介甲醇装置的原料及产品简介 ? 甲醇装置是以天然气（水蒸汽）为原料，天然气甲醇装置是以天然气（水蒸汽）为原料，天然气与蒸汽进行转化反应，生成以氢气、一氧化碳、二氧与蒸汽进行转化反应，生成以氢气、一氧
6、化碳、二氧化碳为主要成份的转化气（合成气），转化气加压循化碳为主要成份的转化气（合成气），转化气加压循环合成甲醇。本装置设计日产精甲醇环合成甲醇。本装置设计日产精甲醇 667667吨（年产吨（年产2020万吨）。天然气用途有两种：原料天然气万吨）。天然气用途有两种：原料天然气 19122Nm319122Nm3H H，燃料天然气，燃料天然气6232 Nm36232 Nm3H H，共计，共计25354Nm325354Nm3H H（1.8241.824亿方天然气年）。亿方天然气年）。 7 7 7 天天 然然 气气 序序 号号 1 2 3 分分 析析 项项 目目 CH4 C2H6 CO2 单单 位位
7、mol mol mol 实实 测测 值值 94-97 0.580-1.100 3.0 设设 计计 值值 95.949 0.908 3.0 4 5 6 总硫总硫 低位热能低位热能 温度温度 mg/Nm3 kJ/NM3 0C 20 33800-35800 环境温度环境温度 20 35058 25 8 8 8 GB3382004中华人民共和国国家标准工业甲醇产品质量标准中华人民共和国国家标准工业甲醇产品质量标准 项目项目 水的质量百分数水的质量百分数/% 色度（钴钼）色度（钴钼） 密度（密度（200C） g/cm3 0.7910.792 0.8 50 澄清澄清 0.0015 0.0002 0.002
8、 0.001 0.0030 0.0008 0.005 0.003 9 指标指标 优等品优等品 5 0.7910.793 1.0 30 一级品一级品 0.10 0.15 温度范围（温度范围（0.1MPa） 0C 沸程（包括沸程（包括65.60.10C） 0C 高锰酸钾试验高锰酸钾试验 min 水溶性试验水溶性试验 酸度（以酸度（以HCOOH计）计） 碱度（以碱度（以NH3计）计） 羰基化合物含量（以羰基化合物含量（以HCHO计）计） 蒸发残渣含量蒸发残渣含量 64.065.5 投产以来，所有出厂产品全部为优级品，其中乙醇含也控制在投产以来，所有出厂产品全部为优级品，其中乙醇含也控制在30PPm以
9、内，达到美国联邦标准以内，达到美国联邦标准“A”级。级。 9 9 工艺流程中的主要消耗指标工艺流程中的主要消耗指标 ?单位精甲醇综合能耗：设计指标为单位精甲醇综合能耗：设计指标为35.61GJT精甲醇，精甲醇，实际高于设计值（实际高于设计值（40.19GJT）精甲醇。）精甲醇。 ?天然气单耗：生产每吨精甲醇所消耗的天然气量：设计天然气单耗：生产每吨精甲醇所消耗的天然气量：设计值为值为916Nm3天然气吨甲醇，天然气吨甲醇，2009年实际值为年实际值为1062 Nm3天然气吨甲醇，（天然气吨甲醇，（ 2010年实际值为年实际值为1096 Nm3天天然气吨甲醇）其中包括我公司与西气公司计量存在偏然
10、气吨甲醇）其中包括我公司与西气公司计量存在偏差而分摊部分，按装置性能考核值差而分摊部分，按装置性能考核值(不包括分摊部分不包括分摊部分)应该应该是是993天然气吨甲醇。天然气吨甲醇。2011年年7月车间计量单耗月车间计量单耗987 Nm3吨。吨。 10 10 10 甲醇生产原理甲醇生产原理 天然气蒸汽转化天然气蒸汽转化 ?生产甲醇的第一步是通过天然气蒸汽转化反应制造出合成甲醇的原生产甲醇的第一步是通过天然气蒸汽转化反应制造出合成甲醇的原料气即：氢气、一氧化碳、二氧化碳的混合气体（统称合成气）。料气即：氢气、一氧化碳、二氧化碳的混合气体（统称合成气）。 ?反应条件：温度反应条件：温度855左右，
11、压力左右，压力2.53MPa，镍催化剂的催化作用下，镍催化剂的催化作用下进行转化反应。进行转化反应。 ?反应方程如下：反应方程如下： CH4+H2OCO+3H2 -205.66KJ/mol CH4+2H2OCO2+4H2 -164.69kJ/mol 同时发生同时发生CO的变换反应的变换反应 CO+H2OCO2+H2 +40.7KJ/mol ?转化反应是吸热反应，其反应热由转化管外燃烧的天然气提供。转化反应是吸热反应，其反应热由转化管外燃烧的天然气提供。 11 11 11 甲醇生产原理甲醇生产原理 甲醇合成反应甲醇合成反应 ?生产甲醇的第二步是甲醇合成，主反应是氢气与一氧化碳生产甲醇的第二步是甲
12、醇合成，主反应是氢气与一氧化碳或二氧化碳反应生成甲醇，合成反应是一个可逆的放热反或二氧化碳反应生成甲醇，合成反应是一个可逆的放热反应。应。 ?反应条件：温度反应条件：温度210300；压力小于；压力小于7.9MPa；铜催化；铜催化剂。剂。 ?反应方程如下：反应方程如下： CO+2H2 CH3OH +89.35KJ/mol CO2+3H2CH3OH+H2O +46.65KJ/mol 12 12 12 甲醇生产原理甲醇生产原理 转化工序脱硫原理转化工序脱硫原理 ?由于天然气中含有微量的硫（有机硫、无机硫），硫的存在会造成转化由于天然气中含有微量的硫（有机硫、无机硫），硫的存在会造成转化触媒和合成触
13、媒中毒，所以天然气在进转化管前必须先脱硫，使总硫量触媒和合成触媒中毒，所以天然气在进转化管前必须先脱硫，使总硫量降到降到0.1PPm以下。以下。 干法脱硫中的化学吸附法。含硫天然气中的有机硫先经过催化加氢，转干法脱硫中的化学吸附法。含硫天然气中的有机硫先经过催化加氢，转化成硫化氢，然后进行脱除，其反应如下：化成硫化氢，然后进行脱除，其反应如下： ?本装置采用镍钼加氢（有机硫转化为无机硫），氧化锌脱硫，它属于本装置采用镍钼加氢（有机硫转化为无机硫），氧化锌脱硫，它属于 COS+H2CO+H2S +Q ?氧化锌脱硫是通过化学吸附来脱硫的，可以脱除无机硫，其化学反应方氧化锌脱硫是通过化学吸附来脱硫的
14、，可以脱除无机硫，其化学反应方程如下：程如下： H2S+ZnOZnS+H2O ?氧化锌和硫化氢即使在常温下也可以反应生成性质稳定的硫化锌。反应氧化锌和硫化氢即使在常温下也可以反应生成性质稳定的硫化锌。反应生成的硫化锌不能再生，因此氧化锌脱硫剂在使用一段时间后，随着氧生成的硫化锌不能再生，因此氧化锌脱硫剂在使用一段时间后，随着氧化锌含量的降低，硫化锌含量的升高，脱硫效果下降，氧化锌脱硫剂需化锌含量的降低，硫化锌含量的升高，脱硫效果下降，氧化锌脱硫剂需要定期更换。要定期更换。 13 13 13 甲醇生产原理甲醇生产原理 甲醇精馏工序甲醇精馏工序 ?甲醇精馏基本原理是利用粗甲醇中各组分在相同压力下，
15、沸点的不同，在甲醇精馏基本原理是利用粗甲醇中各组分在相同压力下，沸点的不同，在精馏塔填料中进行多次的传热、传质，多次的气化、多次的冷凝过程，除精馏塔填料中进行多次的传热、传质，多次的气化、多次的冷凝过程，除去粗甲醇中的杂质，获得产品甲醇。我厂甲醇精馏采用三塔加压流程（多去粗甲醇中的杂质，获得产品甲醇。我厂甲醇精馏采用三塔加压流程（多效精馏），它的特点是更合理地利用了热量，除预精馏塔外，它还采用了效精馏），它的特点是更合理地利用了热量，除预精馏塔外，它还采用了两个主精馏塔，第一主精馏塔为加压精馏，操作压力为两个主精馏塔，第一主精馏塔为加压精馏，操作压力为0.57 MPa，第二主，第二主精馏塔为常
16、压操作，三塔流程较两塔流程节约了热能，节省了冷却用水，精馏塔为常压操作，三塔流程较两塔流程节约了热能，节省了冷却用水，有效地利用了能量。有效地利用了能量。 ?在三塔加压流程中，二甲醚及轻质馏分是在预精馏塔内脱除的，加压精馏在三塔加压流程中，二甲醚及轻质馏分是在预精馏塔内脱除的，加压精馏塔和常压精馏内主要脱除乙醇、水等重组分，最终获得产品甲醇。常压精塔和常压精馏内主要脱除乙醇、水等重组分，最终获得产品甲醇。常压精馏塔底部残留的馏塔底部残留的4.72%的甲醇，在回收塔中得到进一步回收利用，避免了的甲醇，在回收塔中得到进一步回收利用，避免了浪费，最终从回收塔底部排出的废水中甲醇含量小于浪费，最终从回
17、收塔底部排出的废水中甲醇含量小于36PPm，排入生化，排入生化池继续处理。池继续处理。 14 14 14 工艺流程图工艺流程图简图简图 燃料燃料 膜分离尾气膜分离尾气 燃料燃料 天然气天然气 H2 H2 氢回收氢回收 驰驰 放放 气气 甲醇甲醇 合成合成 粗醇粗醇 甲醇甲醇 精馏精馏 粗粗 醇醇 粗醇粗醇 酸性气酸性气 来自合成氨来自合成氨 精甲醇精甲醇 去成品罐区去成品罐区 中间中间 罐区罐区 精精 醇醇 去去聚聚甲甲醛醛 原料原料 天然气天然气 天然气天然气 压缩压缩 天然气天然气 转化转化 CO2 CO2 烟烟 道道 气气 K K 01301 01301 3.9MPa 3.9MPa 工艺
18、蒸汽工艺蒸汽 循环气循环气 CO2 CO2 压缩压缩 CO2 CO2 回收回收 15 15 15 工艺流程图工艺流程图说明说明 ?来自西部公司的天然气经过减压后压力来自西部公司的天然气经过减压后压力 1.4MP进入配进入配气站，流量为气站，流量为19122 Nm3/h的原料天然气进入天然气的原料天然气进入天然气压缩机压缩机K01101进行压缩，压缩后的天然气温度进行压缩，压缩后的天然气温度 103、压力、压力2.85MPa送往天然气转化工序。送往天然气转化工序。 ?在天然气压缩前分离掉天然气中的轻质油等杂质（基在天然气压缩前分离掉天然气中的轻质油等杂质（基本没有液体）。本没有液体）。 ?甲醇原
19、料天然气压缩机甲醇原料天然气压缩机 K01101是由电机驱动的两级是由电机驱动的两级多轴式离心压缩。是德国阿特拉斯制造的进口设备。多轴式离心压缩。是德国阿特拉斯制造的进口设备。 16 16 16 工艺流程图工艺流程图简图简图 燃料燃料 膜分离尾气膜分离尾气 燃料燃料 天然气天然气 H2 H2 氢回收氢回收 驰驰 放放 气气 甲醇甲醇 合成合成 粗醇粗醇 甲醇甲醇 精馏精馏 粗粗 醇醇 粗醇粗醇 酸性气酸性气 来自合成氨来自合成氨 精甲醇精甲醇 去成品罐区去成品罐区 中间中间 罐区罐区 精精 醇醇 去去聚聚甲甲醛醛 原料原料 天然气天然气 天然气天然气 压缩压缩 天然气天然气 转化转化 CO2
20、CO2 烟烟 道道 气气 K K 01301 01301 3.9MPa 3.9MPa 工艺蒸汽工艺蒸汽 循环气循环气 CO2 CO2 压缩压缩 CO2 CO2 回收回收 17 17 17 工艺流程图工艺流程图说明说明 ?压缩后的原料天然气经过预热、脱硫后，配入压缩后的原料天然气经过预热、脱硫后，配入3.9MPa的工艺蒸汽，工艺蒸汽按水碳比的工艺蒸汽，工艺蒸汽按水碳比 3.2配比，经配比，经混合器预热器加热到混合器预热器加热到 520、压力、压力2.53MPa后进入转后进入转化炉进行转化反应。反应的气体化炉进行转化反应。反应的气体 855、2.19MPa、117680 Nm3/h ，经过一系列的
21、降温、分离水分，最，经过一系列的降温、分离水分，最终以流量终以流量75900NM3/H、温度、温度40、压力、压力2.00MPa进进入合成气压缩机。入合成气压缩机。 18 18 18 工艺流程图工艺流程图简图简图 燃料燃料 膜分离尾气膜分离尾气 燃料燃料 天然气天然气 H2 H2 氢回收氢回收 驰驰 放放 气气 甲醇甲醇 合成合成 粗醇粗醇 甲醇甲醇 精馏精馏 粗粗 醇醇 粗醇粗醇 酸性气酸性气 来自合成氨来自合成氨 精甲醇精甲醇 去成品罐区去成品罐区 中间中间 罐区罐区 精精 醇醇 去去聚聚甲甲醛醛 原料原料 天然气天然气 天然气天然气 压缩压缩 天然气天然气 转化转化 CO2 CO2 烟烟
22、 道道 气气 K K 01301 01301 3.9MPa 3.9MPa 工艺蒸汽工艺蒸汽 循环气循环气 CO2 CO2 压缩压缩 CO2 CO2 回收回收 19 19 19 工艺流程图工艺流程图说明说明 ?合成气压缩机合成气压缩机K01301的作用有两个，一是将来自转化工序的的作用有两个，一是将来自转化工序的转化气和氢回收工序的氢气加压后送到合成工序生产甲醇；二转化气和氢回收工序的氢气加压后送到合成工序生产甲醇；二是为合成塔气体循环提供动力。是为合成塔气体循环提供动力。 ?经过合成气压缩机前经过合成气压缩机前5级压缩后，进入级压缩后，进入6级循环段压缩的气体级循环段压缩的气体温度温度53、压
23、力、压力7.9MPa、流量、流量487798 Nm3/h。 ?合成气压缩机是由蒸汽透平驱动的合成气压缩机是由蒸汽透平驱动的6级多轴式离心式压缩机，级多轴式离心式压缩机，也是阿特拉斯制造。也是阿特拉斯制造。 20 20 20 工艺流程图工艺流程图简图简图 燃料燃料 膜分离尾气膜分离尾气 燃料燃料 天然气天然气 H2 H2 氢回收氢回收 驰驰 放放 气气 甲醇甲醇 合成合成 粗醇粗醇 甲醇甲醇 精馏精馏 粗粗 醇醇 粗醇粗醇 酸性气酸性气 来自合成氨来自合成氨 精甲醇精甲醇 去成品罐区去成品罐区 中间中间 罐区罐区 精精 醇醇 去去聚聚甲甲醛醛 原料原料 天然气天然气 天然气天然气 压缩压缩 天然
24、气天然气 转化转化 CO2 CO2 烟烟 道道 气气 K K 01301 01301 3.9MPa 3.9MPa 工艺蒸汽工艺蒸汽 循环气循环气 CO2 CO2 压缩压缩 CO2 CO2 回收回收 21 21 21 工艺流程图工艺流程图说明说明 ?来自压缩工序的合成气，进入甲醇合成塔来自压缩工序的合成气，进入甲醇合成塔 R01401进行合成反应。出塔气体温度进行合成反应。出塔气体温度 259，压力，压力7.58MPa经过一系列的换热和最终分离，生产出的粗甲醇（经过一系列的换热和最终分离，生产出的粗甲醇（35.35T/H）被送往甲醇精馏工序，非正常状态还可）被送往甲醇精馏工序，非正常状态还可以送
25、往中间罐临时贮存。以送往中间罐临时贮存。 ?合成反应过程中合成反应过程中COCOCOCO2 2的单程转化率只有的单程转化率只有 25254040，因此合成塔出口的合成气大部分气体，经分离出，因此合成塔出口的合成气大部分气体，经分离出粗甲醇后循环气，经过压缩机加压返回合成塔继续粗甲醇后循环气，经过压缩机加压返回合成塔继续生产甲醇。生产甲醇。 22 22 22 工艺流程图工艺流程图简图简图 燃料燃料 膜分离尾气膜分离尾气 燃料燃料 天然气天然气 H2 H2 氢回收氢回收 驰驰 放放 气气 甲醇甲醇 合成合成 粗醇粗醇 甲醇甲醇 精馏精馏 粗粗 醇醇 粗醇粗醇 酸性气酸性气 来自合成氨来自合成氨 精
26、甲醇精甲醇 去成品罐区去成品罐区 中间中间 罐区罐区 精精 醇醇 去去聚聚甲甲醛醛 原料原料 天然气天然气 天然气天然气 压缩压缩 天然气天然气 转化转化 CO2 CO2 烟烟 道道 气气 K K 01301 01301 3.9MPa 3.9MPa 工艺蒸汽工艺蒸汽 循环气循环气 CO2 CO2 压缩压缩 CO2 CO2 回收回收 23 23 23 工艺流程图工艺流程图说明说明 ? 甲醇分离器后分离出的循环气一部分去甲醇分离器后分离出的循环气一部分去 K01301K01301循循环段循环使用。环段循环使用。 ?另一部分弛放气去氢回收，回收的氢气去合成气另一部分弛放气去氢回收，回收的氢气去合成气
27、压缩机一级，压缩后参加合成反应压缩机一级，压缩后参加合成反应 , ,尾气去转化炉作尾气去转化炉作燃料。燃料。 ? 甲烷、氮气等气体在合成反应中属于惰性组份，甲烷、氮气等气体在合成反应中属于惰性组份，需要将其分离出去，因此设置了氢回收装置。需要将其分离出去，因此设置了氢回收装置。 24 24 24 工艺流程图工艺流程图简图简图 燃料燃料 膜分离尾气膜分离尾气 燃料燃料 天然气天然气 H2 H2 氢回收氢回收 驰驰 放放 气气 甲醇甲醇 合成合成 粗醇粗醇 甲醇甲醇 精馏精馏 粗粗 醇醇 粗醇粗醇 酸性气酸性气 来自合成氨来自合成氨 精甲醇精甲醇 去成品罐区去成品罐区 中间中间 罐区罐区 精精 醇
28、醇 去去聚聚甲甲醛醛 原料原料 天然气天然气 天然气天然气 压缩压缩 天然气天然气 转化转化 CO2 CO2 烟烟 道道 气气 K K 01301 01301 3.9MPa 3.9MPa 工艺蒸汽工艺蒸汽 循环气循环气 CO2 CO2 压缩压缩 CO2 CO2 回收回收 25 25 25 工艺流程图工艺流程图说明说明 ? 来自合成的粗甲醇，经过预精馏塔脱除轻组分来自合成的粗甲醇，经过预精馏塔脱除轻组分、加压精馏塔和常压精馏塔脱除重组分（乙醇、杂、加压精馏塔和常压精馏塔脱除重组分（乙醇、杂醇、水）后，在加压塔回流槽取出醇、水）后，在加压塔回流槽取出 13.22 t/h13.22 t/h精甲醇精甲
29、醇，塔底液送往常压塔。常压塔回流槽取出，塔底液送往常压塔。常压塔回流槽取出 14.29 t/h14.29 t/h精甲醇，两股精甲醇汇合后，送到甲醇中间罐区精精甲醇，两股精甲醇汇合后，送到甲醇中间罐区精醇罐，准备外送。醇罐，准备外送。 ? 甲醇中间罐区共设有四个贮槽，作为粗甲醇和甲醇中间罐区共设有四个贮槽，作为粗甲醇和精甲醇的临时储存。精甲醇的临时储存。 26 26 26 工艺流程图工艺流程图简图简图 燃料燃料 膜分离尾气膜分离尾气 燃料燃料 天然气天然气 H2 H2 氢回收氢回收 驰驰 放放 气气 甲醇甲醇 合成合成 粗醇粗醇 甲醇甲醇 精馏精馏 粗粗 醇醇 粗醇粗醇 酸性气酸性气 来自合成氨
30、来自合成氨 精甲醇精甲醇 去成品罐区去成品罐区 中间中间 罐区罐区 精精 醇醇 去去聚聚甲甲醛醛 原料原料 天然气天然气 天然气天然气 压缩压缩 天然气天然气 转化转化 CO2 CO2 烟烟 道道 气气 K K 01301 01301 3.9MPa 3.9MPa 工艺蒸汽工艺蒸汽 循环气循环气 CO2 CO2 压缩压缩 CO2 CO2 回收回收 27 27 27 工艺流程图工艺流程图说明说明 ? 从甲烷转化反应和甲醇合成反应的反应方程式可以看出，甲醇生产中氢从甲烷转化反应和甲醇合成反应的反应方程式可以看出，甲醇生产中氢 气是富余的，生产中采用补碳的方法来解决这一问题。本装置中设计了二气是富余的
31、，生产中采用补碳的方法来解决这一问题。本装置中设计了二氧化碳回收工序。氧化碳回收工序。 用其中的用其中的CO2CO2。采用。采用MEAMEA溶液在吸收塔内吸收溶液在吸收塔内吸收CO2CO2气体，然后在再生塔内解吸气体，然后在再生塔内解吸CO2CO2： 一部分：一部分：2242 Nm3/h2242 Nm3/h的的CO2CO2气体送往尿素装置。气体送往尿素装置。 一部分：一部分：4535Nm3/h4535Nm3/h的的CO2CO2气体混同合成氨气体混同合成氨DA203DA203的酸性气的酸性气6162Nm3/h6162Nm3/h， 送往送往CO2CO2压缩机压缩机K01901K01901进行压缩，
32、温度进行压缩，温度114114，压力，压力2.9MPa2.9MPa被送往转化被送往转化 工段参加转化反应。工段参加转化反应。 28 28 28 ? 本装置利用来自转化的烟道气，以及合成氨本装置利用来自转化的烟道气，以及合成氨DA402DA402的气提气，回收再利的气提气，回收再利 工艺流程图工艺流程图简图简图 燃料燃料 膜分离尾气膜分离尾气 燃料燃料 天然气天然气 H2 H2 氢回收氢回收 驰驰 放放 气气 甲醇甲醇 合成合成 粗醇粗醇 甲醇甲醇 精馏精馏 粗粗 醇醇 粗醇粗醇 酸性气酸性气 来自合成氨来自合成氨 精甲醇精甲醇 去成品罐区去成品罐区 中间中间 罐区罐区 精精 醇醇 去去聚聚甲甲
33、醛醛 原料原料 天然气天然气 天然气天然气 压缩压缩 天然气天然气 转化转化 CO2 CO2 烟烟 道道 气气 K K 01301 01301 3.9MPa 3.9MPa 工艺蒸汽工艺蒸汽 循环气循环气 CO2 CO2 压缩压缩 CO2 CO2 回收回收 29 29 29 工艺流程图工艺流程图说明说明 ? 转化炉的燃料气共有两部分，一部分是来自配气转化炉的燃料气共有两部分，一部分是来自配气站的燃料天然气（小烧）站的燃料天然气（小烧） 6232Nm36232Nm3H H，另一部分是来，另一部分是来自氢回收工序的膜分离尾气（大烧）自氢回收工序的膜分离尾气（大烧） 7183 Nm37183 Nm3H
34、 H。 30 30 30 重要设备重要设备转化炉转化炉 31 31 31 重要设备重要设备转化炉转化炉 转化炉的总体结构为方箱型、顶烧管式炉，由辐射室、过渡室、对流转化炉的总体结构为方箱型、顶烧管式炉，由辐射室、过渡室、对流段组成。转化炉炉顶设有强制通风型燃烧器，转化管垂直安放，炉管内工段组成。转化炉炉顶设有强制通风型燃烧器，转化管垂直安放，炉管内工艺气和管外烟气同向而流，方向垂直向下。转化管横向布置为八排艺气和管外烟气同向而流，方向垂直向下。转化管横向布置为八排 , ,每排每排三十六根，共三十六根，共288288根。烟道布置与燃烧方式相适应，采用下烟道结构，使根。烟道布置与燃烧方式相适应，采
35、用下烟道结构，使转化管获得理想的轴向温度分布，对流段采用水平线性布置，在对流段内转化管获得理想的轴向温度分布，对流段采用水平线性布置，在对流段内依次置放混合预热器等设备以回收烟气余热。燃料天然气、弛放气燃烧所依次置放混合预热器等设备以回收烟气余热。燃料天然气、弛放气燃烧所需的氧量由鼓风机送入炉顶环形风道，分配后进入每一个顶烧风箱，由风需的氧量由鼓风机送入炉顶环形风道，分配后进入每一个顶烧风箱，由风门控制风量进入炉膛助燃，燃烧后的烟气通过炉膛辐射室、过渡室，经对门控制风量进入炉膛助燃，燃烧后的烟气通过炉膛辐射室、过渡室，经对流室各换热器换热后用引风机和高烟囱抽走，在炉内形成一定的负压，一流室各换
36、热器换热后用引风机和高烟囱抽走，在炉内形成一定的负压，一部分烟气送入部分烟气送入CO2CO2回收工序，回收烟气中的回收工序，回收烟气中的CO2 CO2 。 32 32 32 重要设备重要设备转化炉转化炉 转化管设计压力为转化管设计压力为2.9MPa,炉管铸造体的设计温度为炉管铸造体的设计温度为975，转化管的铸造工艺采用离心铸造，要求内表面有，转化管的铸造工艺采用离心铸造，要求内表面有一定光洁度要求，内部组织致密以及无裂纹，无气孔等一定光洁度要求，内部组织致密以及无裂纹，无气孔等铸造缺陷。铸造完成后炉管表面需进行喷沙清理，在保铸造缺陷。铸造完成后炉管表面需进行喷沙清理，在保证炉管使用壁厚的条件
37、下，需对炉管的内壁进行镗孔，证炉管使用壁厚的条件下，需对炉管的内壁进行镗孔，以去掉在离心铸造时内壁的疏松层，最大限度的保证炉以去掉在离心铸造时内壁的疏松层，最大限度的保证炉管的使用安全和寿命。炉管的规格为管的使用安全和寿命。炉管的规格为126x12x12619,材材质为：质为：ZG45Ni35Cr25NbM。 33 33 33 重要设备重要设备合成塔合成塔 甲醇合成塔采用杭州林达化甲醇合成塔采用杭州林达化工技术工程有限公司研发的工技术工程有限公司研发的JWJW型型低压立式合成塔，塔径低压立式合成塔，塔径3000mm3000mm，触媒装填高度触媒装填高度7860mm7860mm，塔内触媒，塔内触
38、媒装填总重量为装填总重量为74.05t74.05t，合成塔总，合成塔总高约高约14000m14000m。冷气通过塔顶部小。冷气通过塔顶部小封头的封头的1818根进气管均匀地将气引根进气管均匀地将气引入入6 6个环型上集气管内，冷气再个环型上集气管内，冷气再经过上集气管内侧两排管进入下经过上集气管内侧两排管进入下集气管后从下集气管外侧两排管集气管后从下集气管外侧两排管返回触媒上层，预热后的合成气返回触媒上层，预热后的合成气进入触媒层进行反应进入触媒层进行反应。 34 34 34 重要设备重要设备压缩机压缩机 ? 本装置采用本装置采用2台德国阿特拉斯生产的多轴式离心压缩机组台德国阿特拉斯生产的多轴
39、式离心压缩机组. 离心式压缩机的显著特点是单机打气量大，节省投资，离心式压缩机的显著特点是单机打气量大，节省投资， 减少占地面积。还有两往复式二氧化碳压缩机。减少占地面积。还有两往复式二氧化碳压缩机。 ? 天然气压缩采用电机驱动的离心压缩机组；合成气压缩天然气压缩采用电机驱动的离心压缩机组；合成气压缩 机采用的是蒸汽透平驱动的离心压缩机组，另有一台为机采用的是蒸汽透平驱动的离心压缩机组，另有一台为 合成氨装置提供原料天然气的压缩机合成氨装置提供原料天然气的压缩机K02101，也是透驱，也是透驱 动。动。 35 35 35 重要设备重要设备甲醇储罐甲醇储罐 中间罐区属公司二级重大危险源，共有四个
40、贮罐，包中间罐区属公司二级重大危险源，共有四个贮罐，包括两个精醇罐和两个粗醇罐，单个精醇罐容积为括两个精醇罐和两个粗醇罐，单个精醇罐容积为402立方立方米，单个粗醇罐容积为米，单个粗醇罐容积为866立方米。立方米。 其作用有两个：其作用有两个： 一是临时储存甲醇合成生产的粗甲醇；一是临时储存甲醇合成生产的粗甲醇； 二是接受、储存、计量甲醇精馏工序生产的精甲醇，二是接受、储存、计量甲醇精馏工序生产的精甲醇，经检验合格后用泵送往成品罐区中储存。经检验合格后用泵送往成品罐区中储存。 36 36 36 甲醇生产中的主要催化剂甲醇生产中的主要催化剂 名称名称 活性组份活性组份 装填量装填量 生产厂家生产
41、厂家 型号型号 Z111-6YQ CN-16YQ 转化催化剂转化催化剂 镍镍 27.2立方米立方米 西南院西南院 西南院西南院 庄幸万丰庄幸万丰 西北院西北院 合成催化剂合成催化剂 铜铜 55立方米立方米 XNC-98 KATALCOJM51-R JT-6 镍钼加氢催化剂镍钼加氢催化剂 镍、钼镍、钼 15.6立方米立方米 氧化锌脱硫剂氧化锌脱硫剂 氧化锌氧化锌 30.4立方米立方米 西北院西北院 T-305 37 37 37 氮气互供管网图氮气互供管网图 压力表K011010.50.8MPa氮气减压阀K02101K01301供给三台压缩机用二次阀压力表一次阀聚甲醛供给甲醇低压氮气管线 总阀5.
42、2MPa高压氮气10#阀止逆阀11#阀减压阀前阀减压阀13#阀FA117第三道阀止逆阀14#阀合成氨高压氮气管网总阀压力为 5.2MPa15#阀去聚甲醛氮气GB004跳车后立即关闭第一道阀FA109第二道阀去聚甲醛氮气38 38 38 从甲醇装置引脱盐水示意图从甲醇装置引脱盐水示意图 从甲醇装置引脱盐水示意图从甲醇装置引脱盐水示意图 去聚甲醛 去聚甲醛装置去聚甲醛装置 从管网来 从管网来从管网来 COCO2 2地下槽地下槽 39 39 39 废水外送示意图废水外送示意图 去事故罐 去雨水调节池 火炬水封槽 废水外送示意图废水外送示意图 从聚甲醛来 40 40 40 焚烧炉引天然气示意图焚烧炉引
43、天然气示意图 P-4P-3V-8P-3P-5P-9V-7P-3P-6V-5P-3V-6P-7P-27P-8P-8P-23P-7V-3V-4P-3天然气示意图天然气示意图 V-12V-11V-19P-3P-12V-20V-21P-12P-24V-1P-1V-23P-29DN200阀门归属甲醇阀门归属甲醇操作管理，阀后部分操作管理，阀后部分归属聚甲醛生产部归属聚甲醛生产部P-2P-2V-9V-10DN80去聚甲醛去老装置火炬P-20P-25火炬管线火炬管线P-22P-38V-22聚甲醛焚烧装置此阀归属甲醇操作管理，阀前部分归属聚甲醛生产部。P-19P-39P-34P-35P-14V-13P-31V
44、-16P-14V-18P-14P-2041 41 41 供应甲醇示意图供应甲醇示意图 甲醇中间罐区供应甲醇示意图供应甲醇示意图 V-1P-1P-18V-10P-2P-3V-4V-5此阀归属甲醇操作管理此阀归属甲醇操作管理阀后部分归属聚甲醛操作管理阀后部分归属聚甲醛操作管理P-16P-15P-14E-1E-2V-3V-6P-3铁运罐区P-20V-16P-4P-3V-13去铁运罐区E-3P-21V-8P-5V-7聚甲醛罐区P-9P-6P-7I-2V-11I-1P-7 P-842 42 42 0.44MPA蒸汽示意图蒸汽示意图 天然气配气站P-20.44蒸汽蒸汽 聚甲醛装置P-1P-6甲醛装置V-6P-2V-8P-2来自合成0.44MPa蒸汽管网此阀此阀DN200归属甲醇车间操作归属甲醇车间操作管理，阀后部分归属聚甲醛管理，阀后部分归属聚甲醛P-3P-3V-7去二化建P-4V-4P-4V-1P-5聚甲醛罐区合成装置43 43 43
