化學(xué)工藝學(xué)煤制甲醇生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)演講

●煤制甲醇生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)——設(shè)計(jì)能力20萬t/a。本項(xiàng)目采用魯奇低壓工藝法魯奇(Lurgi)低壓法簡介：該法是西德魯奇公司在1964年~1970年間研究開發(fā)的。流程敘述:合格原料氣進(jìn)入壓縮機(jī)，加壓至52kg/cm2(表壓）與循環(huán)氣離心壓縮機(jī)來的循環(huán)氣，按循環(huán)氣z合成氣=5:1的比例混合?；旌蠚膺M(jìn)入換熱器與出塔氣(約250℃)進(jìn)行換熱，混合氣被予熱至220"C，然后進(jìn)入管束式合成塔，管內(nèi)裝有銅基催化劑。管子周圍是沸水，用于保持合成塔操作溫度恒定。甲醇合成過程放出大量反應(yīng)熱，迅速傳給管子周圍的沸水，產(chǎn)生約40kg/cm2的蒸汽。由于蒸汽處于飽和狀態(tài)，合成塔管殼間的溫度則保持恒定，這樣就確保觸媒層溫度恒定。從管束式合成塔出來的反應(yīng)氣約250℃，甲醇含量約5.3%(體積百分?jǐn)?shù)）進(jìn)入換熱器，被混合氣冷卻至850℃

，然后在水冷器中進(jìn)一步冷卻至40℃

以下進(jìn)入分離器，將氣液分離得到粗甲醇，送至甲醇蒸榴工序。分離粗甲醇后的末反應(yīng)氣體，進(jìn)入循環(huán)氣離心壓縮機(jī)，補(bǔ)壓后返回合成塔，為了避免惰性氣體的積累，在循環(huán)氣離心壓縮機(jī)前弛放一部分氣體，弛放氣可用作鍋爐燃料。●煤制甲醇生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)——設(shè)計(jì)能力20萬t/a。本工藝的優(yōu)點(diǎn)A、低溫低壓合成z,由平衡曲線研究結(jié)果表明，當(dāng)H2/CO=5時(shí)、壓力為50大氣壓下，300℃時(shí)出口氣體中甲醇含量僅為260℃的一半，所以魯奇低壓法的操作溫度為230~265℃，操作壓力為40~55大氣壓。B、合成塔內(nèi)溫度均勻、恒定，能維持觸媒較長的壽命和有效地防止付反應(yīng)產(chǎn)生。采用鍋爐給水調(diào)節(jié)塔內(nèi)溫度，使合成塔沿反應(yīng)管整個(gè)管長和戳面的溫度幾乎保持一致。通過對(duì)蒸汽壓力的控制，可簡便地控制合成塔的溫度，一般情況下不會(huì)發(fā)生觸媒的過熱現(xiàn)象。C、裝置可順利地開、停車。開車時(shí)將飽和水蒸汽通入合成塔殼側(cè)，同時(shí)使循環(huán)氣進(jìn)行循環(huán)。D、利用合成反應(yīng)熱加熱鍋爐給水，用以發(fā)生高壓蒸汽。先用于驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)透平，其后用作蒸錮及其它熱源。E、因循環(huán)氣比例小，所需能量較低。F、合成塔可用普通碳鋼制造，而且換熱器及玲卻器的換熱面積也比較小，可減少設(shè)備投資。惟合成塔結(jié)構(gòu)較復(fù)雜?！衩褐萍状忌a(chǎn)工藝設(shè)計(jì)——設(shè)計(jì)能力20萬t/a。在本工藝過程中，為減少合成甲醇過程中的副反應(yīng)，提高甲醇產(chǎn)率，選擇適當(dāng)?shù)臏囟取毫痛呋瘎?，一般溫?00—400℃，壓力20MPa左右。合成甲醇的反應(yīng)溫度低，所需壓力低，能耗也低，但溫度低，反應(yīng)速度變慢，所以催化劑是關(guān)鍵因素。CO含量過高對(duì)溫度控制有害，且能引起羰基鐵在催化劑上的積聚，使催化劑失掉活性，故采用H2過量，H2CO摩爾比為2.2—3.0較好。污水的處理過程是先送入減壓閃蒸槽，閃蒸后的液體進(jìn)入沉淀池，沉淀后去濃縮，再去過濾。●煤制甲醇生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)——設(shè)計(jì)能力20萬t/a

干洗出塵冷卻器激冷室

棒/球磨機(jī)氣化爐原煤水、添加劑水煤漿空氣氧氣熱、粗煤氣COCO2H2H2OH2S降溫900℃回收熱量300℃洗滌塔出塵加濕170℃變換水冷粗煤氣高壓水吸收CO2調(diào)節(jié)氫碳比粗合成氣40℃吸收塔脫碳脫硫吸收CO2H2H合成氣固體氣化原料被輾磨為不大于0.5mm的顆粒高溫（1400~1600℃

）高壓（4.0MPa）發(fā)生快速氣化反應(yīng)產(chǎn)生CO和H2為主要成分的熱粗煤氣H2過量，H2：CO摩爾比為2.2~3.0●煤制甲醇生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)——設(shè)計(jì)能力20萬t/a合成氣精甲醇儲(chǔ)罐常壓精餾塔加壓精餾塔預(yù)精餾塔甲醇分離器氫吸收合成塔壓縮段H2馳放氣5.14Mpa40℃240℃水冷器40℃未反應(yīng)氣體返回合成塔粗甲醇經(jīng)過甲醇膨脹槽，減壓至0.4Mpa，通過預(yù)塔進(jìn)料泵，經(jīng)甲醇預(yù)熱器加熱至65℃冷凝器除低沸點(diǎn)雜質(zhì)提高甲醇吸收率進(jìn)一步提純經(jīng)過塔氣預(yù)熱器加熱至225℃粗甲醇在此被分離馳放氣中的氨氣先水洗在排放以1.3pa低壓蒸汽作為熱源，加壓塔塔頂蒸餾出甲醇?xì)怏w（0.6Mpa,122℃）預(yù)塔再沸器預(yù)精餾塔底部粗甲醇液經(jīng)加壓塔進(jìn)料泵進(jìn)入加壓精餾塔●煤制甲醇生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)——設(shè)計(jì)能力20萬t/a

甲醇合成塔為列管式等溫反應(yīng)器，管內(nèi)裝有甲醇合成催化劑，管外為沸騰的鍋爐水。在該反應(yīng)裝置內(nèi)，甲醇合成氣在催化劑作用下發(fā)生如下反應(yīng)：CO+2H2=CH3OH+QCO2+3H2=CH3OH+H2O+Q反應(yīng)放出大量的熱，通過列管管壁傳給鍋爐水，產(chǎn)生大量中壓蒸汽（3.9MPa飽和蒸汽），減壓后送至蒸汽管網(wǎng)。副產(chǎn)蒸汽確保了甲醇合成塔內(nèi)反應(yīng)趨于恒定，且反應(yīng)溫度也可通過副產(chǎn)蒸汽的壓力來調(diào)節(jié)。預(yù)塔再沸器：預(yù)塔再沸器（E8004）用