63甲醇

装置内容装置规模及产品方案生产工艺及技术装置内容本项目生产工艺本着技术先进，节能降耗，环境清洁的原则，利用沧州中铁装备制造材料有限公司220万吨/焦炉气装置副产的富余焦炉煤气为原料建设20万吨/年甲醇装置，包括配套的公用设施及辅助设施。（1）工艺主装置◆焦炉气粗脱硫及净化◆焦炉气加氢精脱硫◆纯氧转化及转化气热回收◆甲醇合成◆甲醇精馏◆开工氮气循环压缩◆焦炉气压缩◆合成气压缩◆甲醇中间罐区（2）辅助装置◆甲醇成品罐区（含成品汽车装车台）◆火炬（3）公用工程◆循环水池◆事故水池◆消防泵站◆变电所◆综合楼（含中央控制室和分析化验室）装置规模及产品方案甲醇装置公称规模为20万吨/年，生产能力为19.6万吨/年产品：精甲醇产量为19.6万吨/年副产品：异丁基油和硫磺，异丁基油的产量为1280吨/年，硫磺的产量为112吨/年产品质量标准生产工艺及技术采用的主要生产工艺技术本工程使用焦化厂焦炉煤气为原料生产甲醇，采用湿法粗脱硫，二段加氢精脱硫纯氧催化转化等工艺技术生产合成气。焦炉气采用往复式压缩机加压，合成器采用离心式压缩机加压。合成器经压缩机升压后进入合成塔在催化剂作用下合成甲醇，经分离后得到的粗甲醇送甲醇精馏工序，采用三塔+回收塔精馏工序，获得符合质量要求的工业甲醇产品。采用的主要工艺技术及来源序号装置名称主项名称采用技术技术来源1焦炉气净化及转化焦炉气压缩往复式压缩国内技术焦炉气精脱硫湿法PDS脱硫国内技术焦炉气粗脱硫干法二段加氢国内技术纯氧转化及气热回收纯氧催化部分转化国内技术引进烧嘴和催化剂2甲醇装置合成气压缩工段离心压缩国内技术甲醇合成工段等温低压合成国内技术甲醇精馏工段三塔+回收塔精馏国内技术工艺流程简述焦炉气粗脱硫来自界区外的焦炉气首先进入焦炉气压缩机，经二级压缩至压力为0.55MPa（g），入脱硫塔与自上而下的脱硫溶液（含PDS）逆流接触，气体中的H2S、HCN被吸收，出脱硫塔气体首先进入气液分离器中进行分液，然后进入氧化铁干法粗脱硫，用廉价的氧化铁脱硫剂，初步将焦炉气中的H2S脱到＜1mg/Nm,设了两台氧化铁脱硫槽，生产时可串可并，任何一个都可以做为第一个槽，这样可以提高脱硫剂的有效硫容，也可以单独使用一个槽，另外一个槽更换脱硫剂。吸收了H2S及HCN后的富液从脱硫塔的底部流出至喷射再生槽进行氧化再生，再生后的贫液经液位调节器进入贫液槽循环使用；硫泡沫在再生槽内被分离出来进入硫泡沫槽，经硫泡沫泵送至熔硫釜，在熔硫釜内硫泡沫被夹套内的蒸气加热，清液自熔硫釜顶部排出（温度约90℃左右）返回地下槽，熔融的液硫自熔硫釜底部放硫阀排出（温度约135℃左右），用液硫车送至硫磺库焦炉气加氢精脱硫从焦炉气压缩机四级出口来的压力为2.6MPa（g），温度为100℃的焦炉气，首先送至吸油槽去除焦炉气中所带的焦油和压缩机工段所夹带的油，以保护精脱硫催化剂不被焦油堵塞、板结，影响其使用寿命。生产中这两个槽可串可并，任何一个都可以做为第一个槽，也可以单独使用一个槽，另外一个槽更换吸附剂，其原理主要为物理吸附。出吸油槽后焦炉气进入进出料换热器加热，然后去加热炉对流段的焦炉气加热器E3，加热至～250℃后，送入预加氢反应器初步加氢，然后出预加氢反应器的焦炉气进入加氢反应器，焦炉气中的不饱和烃、有机硫化合物（COS、噻吩等）在有氢气存在的条件下，经铁钼加氢催化剂的作用，不饱和烃转化为饱和烃，有机硫转化为易于脱除的H2S，典型有机硫转化反应式为：R-SH+H2＝RH+H2SR-S-R’+2H2＝R’H+RH+H2S经一段加氢转化后的焦炉气串联通过两台一段氧化锌脱硫槽，在这两个脱硫槽中，无机硫H2S被氧化锌反应吸收，生产中这两个槽可串可并，任何一个都可以做为第一个槽，这样可以提高脱硫剂的有效硫容，也可以单独使用一个槽，另外一个槽更换脱硫剂。焦炉气纯氧转化及热回收转化系统流程简述从饱和塔塔釜抽出的工艺冷凝液经泵增压后，被加热炉对流段盘管E3加热到195℃然后被送往饱和塔塔顶进料，从焦炉气加氢精脱硫单元来的235℃的净化焦炉气从饱和塔底部进入，在饱和塔中工艺水自上而下流动，与自下而上的焦炉气逆流接触，使焦炉气实现增湿的效果后从塔顶引出；然后根据纯氧转化进料气（蒸汽/碳）mol比例要求加入适量中压蒸汽后被送往加热炉辐射段E1盘管加热到450℃后去ATR(自热式纯氧转化炉)进料。从空分来的纯度为99.6%的氧气在氧气预热器中被加热到180℃左右从ATR顶部烧嘴进入，增湿并加热后的450℃焦炉气从ATR颈部侧向进入，经专门设计的分布器均匀分布后在烧嘴头处与喷出的氧气接触自燃，H2和O2发生反应速度最快，在催化剂床层上部空间发生燃烧反应迅速升温，经合理设计的燃烧室流体动力场能保证合适的气体回流，使纯氧转化炉的燃烧室内衬里的表面温度在1300～1400℃，高温气体随即向下进入转化催化剂床层，发生转化和变换反应。经催化床层出口混合气CH4含量降至0.30％(干基mol％)以下，甲烷转化率≥98％，纯氧转化炉出口温度约为1014℃，压力2.0MPa(G)。烧嘴采用特殊合金制造，外衬耐高温材料，以防止烧嘴烧坏。加热炉及燃烧系统流程简述来自合成驰放气缓冲罐的驰放气去经减压至0.2MPaG，与来自甲醇合成工段低压闪蒸罐的低压闪蒸气在燃料气缓冲罐中混合。混合后的气体分别去加热炉底部烧嘴和辅助烧嘴燃烧，向E1盘管内转化工艺气、E2蒸汽过热盘管内的蒸汽提供热量，烟气经辐射段顶部进入对流段，并依次通过E3、E4、E5，对烟气进行热量回收，最终离开对流段的烟气温度为160℃，由引风机送至烟囱排入大气，辐射段的炉顶负压通过引风机调节控制在-2～-10mmH2O。燃烧所需空气由空气鼓风机送入加热炉对流段内的空气预热器E5，预热至160℃左右送入加热炉底部烧嘴。烟气引风机设二台(1开1备)，均为电机驱动；空气鼓风机也设两台(1开1备)，均为电机驱动。转化气热回收系统流程简述来自纯氧转化炉的转化工艺气温度为1014℃左右，压力2.0MPa(G)，直接进入转化废锅用于产3.8～4.2MPa(G)的中压饱和蒸汽，转化气出废锅的温度降至300℃左右，然后进入锅炉给水预热器，温度降至151℃，锅炉给水则由105℃加热至230℃。出锅炉给水预热器后的转化气，进入转化气第一分离器，经分离掉工艺冷凝液后气相去低压废锅，进一步回收转化气热量用于副产0.2MPaG低压饱和蒸汽，然后进入转化气第二分离器，经分离工艺冷凝液后去脱盐水预热器，将脱盐水由30℃加热至95℃送去脱氧槽，同时转化气温度降至100℃，进入转化气第三分离器，经分离工艺冷凝液后进转化气最终水冷器，将转化气最终冷却至40℃，进入最终分离器，经分离工艺冷凝液后送至压缩工段。转化气第一、第二、第三分离器和最终分离器分出的工艺冷凝液汇集至工艺水收集罐，工艺冷凝液经冷凝液输送泵增压后被送往饱和塔作为补充水。甲醇合成来自转化工段新鲜气、合成回路的循环气经过合成气压缩机，混合并压缩后首先经过进出料换热器，温度达到220°C，进入甲醇合成塔，该甲醇合成塔型式是管壳式，管内装催化剂，合成气走管内，发生甲醇合成反应，管外走锅炉给水，锅炉给水吸收甲醇合成反应热，副产蒸汽，合成气在高活性的铜系催化剂作用下进行甲醇合成反应，塔内主要进行以下两个反应：CO+H2O＝CO2+H2CO2+3H2＝CH3OH+H2O。在甲醇合成反应中，每生产一吨的粗甲醇，大约放出0.48GCal的热量，这些热量通过加热锅炉给水，副产蒸汽进行回收，出合成塔汽包的汽水混合物进入汽包后，汽包出口的饱和蒸汽，压力约为2.5～3.8MPa（G），减压至0.5Mpa(G)送至低压蒸汽管网，汽包与合成塔之间采用重力式自然循环。在甲醇合成塔的出塔气中大约含有5.87%（mol%）的甲醇，出塔气通过进出料换热器进行热回收后进入出合成气水冷却器，冷却至40°C。冷却后的冷凝物（粗甲醇）及循环气被送入高压分离器。在高压分离器中，粗甲醇从循环气中分离。气相送回合成气压缩机的循环段，作为合成循环气，至此完成一个完整甲醇合成回路循环。甲醇精馏从甲醇合成工段来的粗甲醇加入少量稀碱以中和其中的有机酸，然后进入粗甲醇预热器与预塔再沸器、加压塔再沸器来的冷凝水进行换热后进入预塔中部，经预塔分离后，塔顶气相为二甲醚、甲酸甲酯、CO2、甲醇等蒸气，经二级冷凝后，不凝气通过高空排放，冷凝液中补充脱盐水返回预塔作为回流液，塔釜为甲醇水溶液，经泵增压后用加压塔塔釜出料液在加压塔预热器中进行预热，然后进入加压塔中部进料。经加压塔分离后，塔顶气相为甲醇蒸气，与常压塔塔釜液换热后部分返回加压塔打回流，部分采出作为精甲醇产品，经加压塔精甲醇冷却器冷却后送中间罐区产品罐，塔釜出料液在加压塔预热器中与进料换热后作为常压塔的进料。在常压塔中甲醇与轻、重组分及水得以彻底分离，塔顶气相为含微量不凝气的甲醇蒸气，经冷凝后，不凝气通过高空排放，冷凝液部分返回常压塔作为回流液，部分作为精甲醇产品，经常压塔精醇冷却器冷却后送中间罐区产品罐，塔下部侧线采出杂醇油作为回收塔的进料。塔釜出料液为含微量甲醇的水，经泵增压后送污水处理场。甲醇中间罐区中间罐区设2个粗甲醇储罐，接受事故状态下来自甲醇合成工段或甲醇精馏工段送来的粗甲醇；正常状态下根据需求粗甲醇储罐内的粗甲醇通过粗甲醇泵送至甲醇精馏工段。精馏工段不合格的甲醇也进粗甲醇储罐；需要时将粗甲醇储罐中的粗甲醇送至甲醇精馏工段加工成合格的精甲醇。2个粗甲醇储罐的有效容积为2000m3，可以储存2天的粗甲醇产量。中间罐区设2个精甲醇储罐，接受甲醇精馏工段生产的成品精甲醇。精甲醇储罐的产品精甲醇通过精甲醇泵送至甲醇成品罐区，每班输送一次。单个精甲醇储罐的有效容积为400m3。1个储罐储存1个班的产量。中间罐区设1个异丁基油储罐，储存甲醇精馏工段生产的副产品异丁基油。异丁基油储罐有效容积200m3。异丁基油储罐中的异丁基油通过异丁基油泵和鹤管装汽车外运。异丁基油装车鹤管设有定量灌装系统，保证整个装车过程实行自动化控制。所有储罐都设有液位计，此液位计还具有高低液位报警功能。为了保证储罐的安全，同时设有高液位报警连锁开关，一旦达到高高液位时，DCS报警并自动关闭储罐进口控制阀门，以保证中间罐区及整个工厂的安全。甲醇成品罐区中间罐区送来的精甲醇进甲醇储罐；甲醇储罐中的任何1个储罐的甲醇通过通过甲醇汽车泵送至汽车栈台，通过汽车鹤管装汽车槽车。甲醇汽车鹤管设有定量灌装系统，以保证整个装车过程实行自动化控制。设计成品甲醇100%汽车外运。应业主要求预留火车装车的管线接头，暂用法兰盖盲死。甲醇储罐都设有雷达液位计，此液位计还具有高低液位报警功能。为了保证储罐的安全，同时设有高高液位报警联锁开关，一旦达到高高液位报警设定值时，DCS报警并自动关闭储罐进口总阀门，以保证成品罐区及整个工厂的安全。事故解除后，从DCS发出指令打开储罐进口总控制阀门，恢复正常工作状态。每个储罐设有就地温度计、远传温度计，在现场和中央控制室监测储罐温度的变化。甲醇储罐进出口实行分开，以便于生产操作管理。甲醇汽车鹤管都成套配防溢开关和静电接地夹，保证整个装车过程的安全可靠。甲醇是易燃、易爆、有毒物料。焦炉气制甲醇装置带“三废”排放点的工艺流程示意图自动控制为了提高全厂自动化水平、减轻劳动强度，降低生产成本，实现生产安全、稳定、长期高效运行，保证人员和生产设备的安全、增强环境保护能力，根据工艺装置的布置、生产规模、流程特点、产品质量、操作要求以及监控规模，本着“技术先进、经济合理、运行可靠、操作方便”的原则，并结合国内外同类型装置的自动化水平，主装置采用一套分散型控制系统（DCS）对主装置及中间罐区、成品罐区实施过程检测、数据处理、过程控制、能量平衡核算、计量管理、用电设备状态显示等，以提高全厂自动化水平、减轻劳动强度，降低生产成本。系统共设6台操作站，其中1台兼作工程师站。分别操作焦炉气粗脱硫及净化、焦炉气加氢精脱硫、纯氧转化及转化气热回收、甲醇合成、甲醇精馏、焦炉气压缩、中间罐区、甲醇成品罐区、公用系统（含除氧水站）等单元。仪表防爆：本工程介