20萬(wàn)噸甲醇裝置工藝簡(jiǎn)介

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2020萬(wàn)噸甲醇裝置工藝簡(jiǎn)介萬(wàn)噸甲醇裝置工藝簡(jiǎn)介 甲醇生産部甲醇生産部 王興元王興元22 233 3 裝置建設(shè)的背景及歷程裝置建設(shè)的背景及歷程 為了適應(yīng)市場(chǎng)變化，改變?cè)牧鲜芟拗频牟焕置?，增?qiáng)企業(yè)抗風(fēng)險(xiǎn)能力，實(shí)施多元化的經(jīng)營(yíng)策略，天野化工做出了油改氣聯(lián)產(chǎn)甲醇的項(xiàng)目決策。 2003年5月22日油改氣聯(lián)產(chǎn)甲醇項(xiàng)目正式立項(xiàng)； 2004年3月28日在甲醇裝置區(qū)進(jìn)行了開(kāi)工奠基儀式； 20052005年年1212月月1111日甲醇裝置一次投料成功產(chǎn)出了合格的精甲日甲醇裝置一次投料成功產(chǎn)出了合格的精甲 醇，標(biāo)志著甲醇裝置正式投產(chǎn)。醇，標(biāo)志著甲醇裝置正

2、式投產(chǎn)。 從項(xiàng)目奠基開(kāi)工到試車投產(chǎn)僅用了一年半的時(shí)間。從項(xiàng)目奠基開(kāi)工到試車投產(chǎn)僅用了一年半的時(shí)間。 44 4甲醇裝置簡(jiǎn)介甲醇裝置簡(jiǎn)介 中海油天野化工甲醇200kt/a裝置于2005年12月11日正式建成投產(chǎn)。該項(xiàng)目于2004年3月24日伴隨著“油改氣聯(lián)產(chǎn)甲醇”的實(shí)施而開(kāi)工建設(shè)，其建成投產(chǎn)是天野化工產(chǎn)品多元化發(fā)展的標(biāo)志，具有里程碑意義。主要裝置包括轉(zhuǎn)化、壓縮、合成、精餾四個(gè)工段。在工藝上的轉(zhuǎn)化工序采用一段爐蒸汽轉(zhuǎn)化、壓縮工序選用德國(guó)阿特拉斯制造的多軸離心式壓縮機(jī)、透平是德國(guó)西門(mén)子公司生產(chǎn)、CO2回收是南化院的MEA溶液回收工藝包、精餾工序選取天津大學(xué)的三塔工藝流程、氫回收采用普里森膜滲透技術(shù)、甲

3、醇合成反應(yīng)器選的是具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的杭州林達(dá)公司制造的低壓均溫型合成塔。55 5改進(jìn)與提高改進(jìn)與提高試車投產(chǎn)以來(lái)，甲醇裝置通過(guò)不斷創(chuàng)新改造，逐步解決裝置設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致的無(wú)法連續(xù)運(yùn)行及產(chǎn)量不能達(dá)產(chǎn)的制約因 素。特別是經(jīng)過(guò)08年的大修，通過(guò)檢修和技術(shù)改造，消除了影響和制約生產(chǎn)運(yùn)行主要問(wèn)題（E01211管線）。加上歷年來(lái)工藝和設(shè)備管理經(jīng)驗(yàn)的積累和管理水平的提升，甲醇裝置的整體運(yùn)行能力有了質(zhì)的提升。66 6改進(jìn)與提高改進(jìn)與提高 20112011年以來(lái)，由于天然氣供應(yīng)不足停車兩個(gè)月（年以來(lái)，由于天然氣供應(yīng)不足停車兩個(gè)月（20102010年年1212月月3 3日日-2011-2011年年2 2月月9 9日

4、），利用此次機(jī)會(huì)更換了新的進(jìn)口觸媒，不斷的對(duì)甲醇工藝進(jìn)日），利用此次機(jī)會(huì)更換了新的進(jìn)口觸媒，不斷的對(duì)甲醇工藝進(jìn)行思考探索，裝置整體消耗出現(xiàn)了大幅度的降低，尤其是行思考探索，裝置整體消耗出現(xiàn)了大幅度的降低，尤其是20112011年年7 7月消耗月消耗創(chuàng)歷史最低：創(chuàng)歷史最低：1022NM1022NM3 3/T/T（車間計(jì)量（車間計(jì)量987NM3/T987NM3/T ）。節(jié)能減排相當(dāng)有效每）。節(jié)能減排相當(dāng)有效每月降低天然氣用量月降低天然氣用量3636萬(wàn)立方米；每月降低大燒用量萬(wàn)立方米；每月降低大燒用量79.279.2萬(wàn)立方米；每月萬(wàn)立方米；每月減少排碳量減少排碳量282.85282.85噸由于燃料氣

5、量降低，鼓、引風(fēng)機(jī)負(fù)荷也降低了，兩噸由于燃料氣量降低，鼓、引風(fēng)機(jī)負(fù)荷也降低了，兩臺(tái)風(fēng)機(jī)電流大約降低臺(tái)風(fēng)機(jī)電流大約降低3 3安培。每月節(jié)電：安培。每月節(jié)電：17958KWH17958KWH。（突破了以前不能多補(bǔ)碳的操作難點(diǎn)）而且工況相當(dāng)穩(wěn)定，為深入研究（突破了以前不能多補(bǔ)碳的操作難點(diǎn)）而且工況相當(dāng)穩(wěn)定，為深入研究工況提供了可能。工況提供了可能。77 7u 甲醇裝置是以天然氣（水蒸汽）為原料，天然氣甲醇裝置是以天然氣（水蒸汽）為原料，天然氣與蒸汽進(jìn)行轉(zhuǎn)化反應(yīng)，生成以氫氣、一氧化碳、二氧與蒸汽進(jìn)行轉(zhuǎn)化反應(yīng)，生成以氫氣、一氧化碳、二氧化碳為主要成份的轉(zhuǎn)化氣（合成氣），轉(zhuǎn)化氣加壓循化碳為主要成份的轉(zhuǎn)化氣

6、（合成氣），轉(zhuǎn)化氣加壓循環(huán)合成甲醇。本裝置設(shè)計(jì)日產(chǎn)精甲醇環(huán)合成甲醇。本裝置設(shè)計(jì)日產(chǎn)精甲醇667667噸（年產(chǎn)噸（年產(chǎn)2020萬(wàn)噸）。天然氣用途有兩種：原料天然氣萬(wàn)噸）。天然氣用途有兩種：原料天然氣19122Nm319122Nm3H H，燃料天然氣，燃料天然氣6232 Nm36232 Nm3H H，共計(jì)，共計(jì)25354Nm325354Nm3H H（1.8241.824億方天然氣年）。億方天然氣年）。88 8天天 然然 氣氣99 9 投產(chǎn)以來(lái)，所有出廠產(chǎn)品全部為優(yōu)級(jí)品，其中乙醇含也控制在投產(chǎn)以來(lái)，所有出廠產(chǎn)品全部為優(yōu)級(jí)品，其中乙醇含也控制在30PPm以內(nèi)，達(dá)到美國(guó)聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)，達(dá)到美國(guó)聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)“A

7、”級(jí)。級(jí)。101010111111甲醇生產(chǎn)原理甲醇生產(chǎn)原理 天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化121212甲醇生產(chǎn)原理甲醇生產(chǎn)原理 甲醇合成反應(yīng)甲醇合成反應(yīng)131313甲醇生產(chǎn)原理甲醇生產(chǎn)原理 轉(zhuǎn)化工序脫硫原理轉(zhuǎn)化工序脫硫原理141414甲醇生產(chǎn)原理甲醇生產(chǎn)原理 甲醇精餾工序甲醇精餾工序151515氫回氫回收收CO2CO2回收回收CO2CO2壓縮壓縮天然氣天然氣壓縮壓縮天然氣天然氣轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化甲醇甲醇精餾精餾甲醇甲醇合成合成K K0130101301中間中間罐區(qū)罐區(qū)原料原料天然氣天然氣3.9MPa3.9MPa工藝蒸汽工藝蒸汽燃料燃料天然氣天然氣煙煙道道氣氣CO2CO2酸性氣酸性氣來(lái)自合成氨來(lái)自合成氨燃料

8、燃料膜分離尾氣膜分離尾氣氫回氫回收收H2H2馳馳放放氣氣循環(huán)氣循環(huán)氣粗醇粗醇粗醇粗醇粗粗醇醇精精醇醇精甲醇精甲醇去成品罐區(qū)去成品罐區(qū)去去聚聚甲甲醛醛161616171717氫回氫回收收CO2CO2回收回收CO2CO2壓縮壓縮天然氣天然氣壓縮壓縮天然氣天然氣轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化甲醇甲醇精餾精餾甲醇甲醇合成合成K K0130101301中間中間罐區(qū)罐區(qū)原料原料天然氣天然氣3.9MPa3.9MPa工藝蒸汽工藝蒸汽燃料燃料天然氣天然氣煙煙道道氣氣CO2CO2酸性氣酸性氣來(lái)自合成氨來(lái)自合成氨燃料燃料膜分離尾氣膜分離尾氣氫回氫回收收H2H2馳馳放放氣氣循環(huán)氣循環(huán)氣粗醇粗醇粗醇粗醇粗粗醇醇精精醇醇精甲醇精甲醇去成品罐區(qū)

9、去成品罐區(qū)去去聚聚甲甲醛醛181818191919氫回氫回收收CO2CO2回收回收CO2CO2壓縮壓縮天然氣天然氣壓縮壓縮天然氣天然氣轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化甲醇甲醇精餾精餾甲醇甲醇合成合成K K0130101301中間中間罐區(qū)罐區(qū)原料原料天然氣天然氣3.9MPa3.9MPa工藝蒸汽工藝蒸汽燃料燃料天然氣天然氣煙煙道道氣氣CO2CO2酸性氣酸性氣來(lái)自合成氨來(lái)自合成氨燃料燃料膜分離尾氣膜分離尾氣氫回氫回收收H2H2馳馳放放氣氣循環(huán)氣循環(huán)氣粗醇粗醇粗醇粗醇粗粗醇醇精精醇醇精甲醇精甲醇去成品罐區(qū)去成品罐區(qū)去去聚聚甲甲醛醛202020212121氫回氫回收收CO2CO2回收回收CO2CO2壓縮壓縮天然氣天然氣壓縮壓縮

10、天然氣天然氣轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化甲醇甲醇精餾精餾甲醇甲醇合成合成K K0130101301中間中間罐區(qū)罐區(qū)原料原料天然氣天然氣3.9MPa3.9MPa工藝蒸汽工藝蒸汽燃料燃料天然氣天然氣煙煙道道氣氣CO2CO2酸性氣酸性氣來(lái)自合成氨來(lái)自合成氨燃料燃料膜分離尾氣膜分離尾氣氫回氫回收收H2H2馳馳放放氣氣循環(huán)氣循環(huán)氣粗醇粗醇粗醇粗醇粗粗醇醇精精醇醇精甲醇精甲醇去成品罐區(qū)去成品罐區(qū)去去聚聚甲甲醛醛222222來(lái)自壓縮工序的合成氣，進(jìn)入甲醇合成塔來(lái)自壓縮工序的合成氣，進(jìn)入甲醇合成塔R01401進(jìn)行合成反應(yīng)。出塔氣體溫度進(jìn)行合成反應(yīng)。出塔氣體溫度259，壓力，壓力7.58MPa經(jīng)過(guò)一系列的換熱和最終分離，生產(chǎn)出的粗

11、甲醇（經(jīng)過(guò)一系列的換熱和最終分離，生產(chǎn)出的粗甲醇（35.35T/H）被送往甲醇精餾工序，非正常狀態(tài)還可）被送往甲醇精餾工序，非正常狀態(tài)還可以送往中間罐臨時(shí)貯存。以送往中間罐臨時(shí)貯存。合成反應(yīng)過(guò)程中合成反應(yīng)過(guò)程中COCOCOCO2 2的單程轉(zhuǎn)化率只有的單程轉(zhuǎn)化率只有25254040，因此合成塔出口的合成氣大部分氣體，經(jīng)分離，因此合成塔出口的合成氣大部分氣體，經(jīng)分離出粗甲醇后循環(huán)氣，經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)加壓返回合成塔繼出粗甲醇后循環(huán)氣，經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)加壓返回合成塔繼續(xù)生產(chǎn)甲醇。續(xù)生產(chǎn)甲醇。 232323氫回氫回收收CO2CO2回收回收CO2CO2壓縮壓縮天然氣天然氣壓縮壓縮天然氣天然氣轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化甲醇甲醇精餾精餾甲

12、醇甲醇合成合成K K0130101301中間中間罐區(qū)罐區(qū)原料原料天然氣天然氣3.9MPa3.9MPa工藝蒸汽工藝蒸汽燃料燃料天然氣天然氣煙煙道道氣氣CO2CO2酸性氣酸性氣來(lái)自合成氨來(lái)自合成氨燃料燃料膜分離尾氣膜分離尾氣氫回氫回收收H2H2馳馳放放氣氣循環(huán)氣循環(huán)氣粗醇粗醇粗醇粗醇粗粗醇醇精精醇醇精甲醇精甲醇去成品罐區(qū)去成品罐區(qū)去去聚聚甲甲醛醛242424 甲醇分離器后分離出的循環(huán)氣一部分去甲醇分離器后分離出的循環(huán)氣一部分去K01301K01301循循環(huán)段循環(huán)使用。環(huán)段循環(huán)使用。另一部分弛放氣去氫回收，回收的氫氣去合成氣另一部分弛放氣去氫回收，回收的氫氣去合成氣壓縮機(jī)一級(jí)，壓縮后參加合成反應(yīng)壓縮

13、機(jī)一級(jí)，壓縮后參加合成反應(yīng), ,尾氣去轉(zhuǎn)化爐作尾氣去轉(zhuǎn)化爐作燃料。燃料。 甲烷、氮?dú)獾葰怏w在合成反應(yīng)中屬于惰性組份，甲烷、氮?dú)獾葰怏w在合成反應(yīng)中屬于惰性組份，需要將其分離出去，因此設(shè)置了氫回收裝置。需要將其分離出去，因此設(shè)置了氫回收裝置。252525氫回氫回收收CO2CO2回收回收CO2CO2壓縮壓縮天然氣天然氣壓縮壓縮天然氣天然氣轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化甲醇甲醇精餾精餾甲醇甲醇合成合成K K0130101301中間中間罐區(qū)罐區(qū)原料原料天然氣天然氣3.9MPa3.9MPa工藝蒸汽工藝蒸汽燃料燃料天然氣天然氣煙煙道道氣氣CO2CO2酸性氣酸性氣來(lái)自合成氨來(lái)自合成氨燃料燃料膜分離尾氣膜分離尾氣氫回氫回收收H2H2

14、馳馳放放氣氣循環(huán)氣循環(huán)氣粗醇粗醇粗醇粗醇粗粗醇醇精精醇醇精甲醇精甲醇去成品罐區(qū)去成品罐區(qū)去去聚聚甲甲醛醛262626 來(lái)自合成的粗甲醇，經(jīng)過(guò)預(yù)精餾塔脫除輕組分來(lái)自合成的粗甲醇，經(jīng)過(guò)預(yù)精餾塔脫除輕組分、加壓精餾塔和常壓精餾塔脫除重組分（乙醇、雜、加壓精餾塔和常壓精餾塔脫除重組分（乙醇、雜醇、水）后，在加壓塔回流槽取出醇、水）后，在加壓塔回流槽取出13.22 t/h13.22 t/h精甲醇精甲醇，塔底液送往常壓塔。常壓塔回流槽取出，塔底液送往常壓塔。常壓塔回流槽取出14.29 t/h14.29 t/h精甲醇，兩股精甲醇匯合后，送到甲醇中間罐區(qū)精精甲醇，兩股精甲醇匯合后，送到甲醇中間罐區(qū)精醇罐，準(zhǔn)備

15、外送。醇罐，準(zhǔn)備外送。 甲醇中間罐區(qū)共設(shè)有四個(gè)貯槽，作為粗甲醇和甲醇中間罐區(qū)共設(shè)有四個(gè)貯槽，作為粗甲醇和精甲醇的臨時(shí)儲(chǔ)存。精甲醇的臨時(shí)儲(chǔ)存。272727氫回氫回收收CO2CO2回收回收CO2CO2壓縮壓縮天然氣天然氣壓縮壓縮天然氣天然氣轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化甲醇甲醇精餾精餾甲醇甲醇合成合成K K0130101301中間中間罐區(qū)罐區(qū)原料原料天然氣天然氣3.9MPa3.9MPa工藝蒸汽工藝蒸汽燃料燃料天然氣天然氣煙煙道道氣氣CO2CO2酸性氣酸性氣來(lái)自合成氨來(lái)自合成氨燃料燃料膜分離尾氣膜分離尾氣氫回氫回收收H2H2馳馳放放氣氣循環(huán)氣循環(huán)氣粗醇粗醇粗醇粗醇粗粗醇醇精精醇醇精甲醇精甲醇去成品罐區(qū)去成品罐區(qū)去去聚聚甲

16、甲醛醛282828 從甲烷轉(zhuǎn)化反應(yīng)和甲醇合成反應(yīng)的反應(yīng)方程式可以看出，甲醇生產(chǎn)中氫從甲烷轉(zhuǎn)化反應(yīng)和甲醇合成反應(yīng)的反應(yīng)方程式可以看出，甲醇生產(chǎn)中氫 氣是富余的，生產(chǎn)中采用補(bǔ)碳的方法來(lái)解決這一問(wèn)題。本裝置中設(shè)計(jì)了二氧氣是富余的，生產(chǎn)中采用補(bǔ)碳的方法來(lái)解決這一問(wèn)題。本裝置中設(shè)計(jì)了二氧化碳回收工序?；蓟厥展ば?。 本裝置利用來(lái)自轉(zhuǎn)化的煙道氣，以及合成氨本裝置利用來(lái)自轉(zhuǎn)化的煙道氣，以及合成氨DA402DA402的氣提氣，回收再利的氣提氣，回收再利 用其中的用其中的CO2CO2。采用。采用MEAMEA溶液在吸收塔內(nèi)吸收溶液在吸收塔內(nèi)吸收CO2CO2氣體，然后在再生塔內(nèi)解吸氣體，然后在再生塔內(nèi)解吸CO2CO

17、2： 一部分：一部分：2242 Nm3/h2242 Nm3/h的的CO2CO2氣體送往尿素裝置。氣體送往尿素裝置。 一部分：一部分：4535Nm3/h4535Nm3/h的的CO2CO2氣體混同合成氨氣體混同合成氨DA203DA203的酸性氣的酸性氣6162Nm3/h6162Nm3/h， 送往送往CO2CO2壓縮機(jī)壓縮機(jī)K01901K01901進(jìn)行壓縮，溫度進(jìn)行壓縮，溫度114114，壓力，壓力2.9MPa2.9MPa被送往轉(zhuǎn)化被送往轉(zhuǎn)化 工段參加轉(zhuǎn)化反應(yīng)。工段參加轉(zhuǎn)化反應(yīng)。 292929氫回氫回收收CO2CO2回收回收CO2CO2壓縮壓縮天然氣天然氣壓縮壓縮天然氣天然氣轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化甲醇甲醇精餾精餾

18、甲醇甲醇合成合成K K0130101301中間中間罐區(qū)罐區(qū)原料原料天然氣天然氣3.9MPa3.9MPa工藝蒸汽工藝蒸汽燃料燃料天然氣天然氣煙煙道道氣氣CO2CO2酸性氣酸性氣來(lái)自合成氨來(lái)自合成氨燃料燃料膜分離尾氣膜分離尾氣氫回氫回收收H2H2馳馳放放氣氣循環(huán)氣循環(huán)氣粗醇粗醇粗醇粗醇粗粗醇醇精精醇醇精甲醇精甲醇去成品罐區(qū)去成品罐區(qū)去去聚聚甲甲醛醛303030 轉(zhuǎn)化爐的燃料氣共有兩部分，一部分是來(lái)自配氣轉(zhuǎn)化爐的燃料氣共有兩部分，一部分是來(lái)自配氣站的燃料天然氣（小燒）站的燃料天然氣（小燒）6232Nm36232Nm3H H，另一部分是來(lái)，另一部分是來(lái)自氫回收工序的膜分離尾氣（大燒）自氫回收工序的膜分離尾氣（大燒）7183 Nm37183 N