甲醇生产工艺流程

甲醇生产工艺流程本工程以焦炉煤气为原料，选用湿法加干法脱硫，纯氧催化部分氧化转化，低压合成，三塔精馏工艺。工艺流程简述湿法脱硫:首先将来自焦化厂气柜加压站的粗脱硫煤气(H2S:200mg/Nm3)进入本工程脱硫塔，与塔顶喷淋下来的烤胶脱硫液逆流接触洗涤、补雾段除去雾滴后送至焦炉气压缩气柜。焦炉气压缩：将来自气柜H2S含量小于20mg/Nm3、200mmH2O、温度40℃的焦炉气，到一入总油水分离器分离油水，到一段入口缓冲器减压缓冲，进入一段气缸加压至0.23MPa（绝），温度130℃，经一段出口缓冲器减压缓冲，进入一段水冷却器冷却至40℃，一段油水分离器分离油水后，进入二段入口缓冲器减压缓冲，经二段气缸加压至0.491MPa（绝）温度130℃经二段出口缓冲器减压缓冲，二段水冷却器冷却至40℃，二段油水分离器分离油水后，进入三段入口缓冲器减压缓冲，经三段气缸加压至11.10MPa（绝），温度130℃经三段出口缓冲器减压缓冲，三段水冷却器冷却至40℃，三段油水分离器分离油水后，进入四段入口缓冲器减压缓冲，经四段气缸加压至2.5MPa，温度130℃，经四段出口缓冲器减压缓冲，四段水冷却器冷却至40℃，四段油水分离器分离油水后，送精脱硫转化工段。转化：焦炉气来自压缩机的压力2.5MPa,温度40℃的焦炉气经过过滤器（F61201A/B）.过滤器分离掉油水与杂质。再经预脱硫槽脱除大部分无机硫后去转化工段焦炉气初预热器预热300℃、压力2.5MPa。回精脱硫的一级加氢转化器，气体中的有机硫在此进行加氢转化生成无机硫；不饱和烃生成饱和烃。加氢后的气体进入中温脱硫槽（D61203ABC）脱除绝大部分的无机硫；之后再经过二级加氢转化器（D61205）将残余的有机硫进行转化；最后经过中温氧化锌（D61204AB）把关。使出口焦炉气中总硫0.1ppm后送至转化工序。精脱硫来的29196Nm3/h焦炉气总硫‹0.1ppm和转化废热锅炉自产蒸气14.376t/h混合进入C60602焦炉气预热器〈壳程〉预热330℃，进入B60601预热炉预热至660℃，进入D60601转化炉混合室，与来自空分氧气5864m3/h，纯氧和经过B60601上段预热至300℃3.5t/h自产蒸汽的进入转化炉上段，进行纯氧蒸汽部分氧化燃烧、，温度达950-1250℃左右，高温气体在经催化剂床层进行甲烷蒸汽转化，控制出口气体CH4≤0.6%。温度≤985℃，经C60601废热锅炉回收热量，每小时产生2.95MPa的蒸汽：约22.371t/h，供转化和外管网用，废热锅炉出口气体温度降至540℃，进入C60602焦炉气预热器〈管程〉与壳程气体换热后温度降至370℃，再经过C60603焦炉气初预热器〈壳程〉与〈管程〉焦炉气换热后出口温度280℃，经C60604锅炉给水预热器〈管程〉与来自锅炉的除氧水换热，出口温度降至161℃，经C60605脱盐水预热器〈管程〉与脱盐水站来的脱盐水〈壳程〉换热，出口温度降至113℃，经C60606采暖水预热器（管程）与采暖水管网来的采暖水〈壳程〉换热，温度降至90℃，经C60607水冷器〈管程〉与水〈壳程〉换热，出口温度降至40℃，经F60602气液分离器分离掉水分，出口温度约为40℃，经D60602常温氧化锌脱氯剂和氧化锌脱硫剂进一步脱氯、脱硫，再经过精密过滤器过滤气体后,去合成压缩机。合成：来自转化的新鲜原料气（压力2.0Mpa，温度≤40℃）进入二合一合成气压缩机组，经一段压缩后，与合成塔未反应的循环气（压力5.4Mpa,温度≤40℃）混合，再经过二段压缩（压力5.9Mpa，温度≤73℃），出压缩机的混合气体去甲醇合成工段。来自合成气压缩(630#)的合成气，温度73℃，压力5.9MPa，经气气换热器(C40001B-A)预热到225℃，进入甲醇合成塔(D40001)，在催化剂的作用下进行甲醇合成反应CO+2H2=CH3OH+Q、CO2+3H2=CH3OH+H2O+Q及副反应4CO+8H2=C4H9OH+3H2O等等。甲醇合成塔为管壳式反应器，管内填装触媒，反应管外为沸腾热水，利用反应热副产中压饱和蒸汽。合成塔出口气进气气换热器(C40001A-B)与合成塔入口气换热，把入口气加热到活性温度以上，同时合成塔出口气温度降至100℃，经水冷器(C40002)冷却到40℃后，进入水洗塔(F40003)进行气液分离并把反应气中未冷凝的甲醇洗出来。水洗塔为分离和洗醇一体的新型设备，在分离器的下部进行甲醇分离，上升的气体与塔顶喷淋下来的水逆流接触，气体中的甲醇溶解在水中，形成稀醇水落入分离器底部，与分离的粗甲醇一并进入过滤器，过滤出石蜡等固体杂质后送往精馏系统进行精馏。出水洗塔的气体大部分作为循环气去合成气压缩增压循环利用，提高气体的总转化率。一小部分作为弛放气，压力约5.4MPa(g),经一次调节阀减压和二次调节阀减压后，送往转化装置、锅炉装置作燃料气。还有一小部分用于调整系统压力的放空气，送火炬燃烧。精馏：从合成工段来的粗甲醇，温度40℃，压力0.5MPa(g)，通过粗甲醇缓冲槽(F40501)，流量为19043.231kg/h，经粗甲醇预热器(C40510)预热到65℃进入预精馏塔(E40501)，调节粗甲醇缓冲槽液位的多余粗甲醇送入粗甲醇中间槽。当合成产量无法保证预塔进料时，启动粗甲醇泵补充进料。为中和预塔塔底的少量酸，用固体NaOH在配碱槽（F40506）配制5%碱液，流至碱液槽（F40507），然后用碱液泵(J40506A/B)沿入口管线向预塔内加入碱液约25kg/h，控制预塔的塔釜内液体PH=9~10范围内。从预塔(E40501)塔顶出来的气体温度75℃，压力0.05MPa(g)，经预塔冷凝器I(C40502)和预塔冷凝器II(C40503)用循环水分级冷凝后，温度降到40℃，冷凝下来的甲醇溶液收集在预塔回流槽(F40508)内，通过预塔回流泵(J40509A/B)加压后，从预塔的塔顶进入到预塔内，预塔再沸器(C40501)的能力要满足一定的回流比。预塔再沸器的热源为低压蒸汽。预塔冷凝器II(C40503)中不凝气、预塔(E40501)塔顶少量的排放气和各塔顶部气体管线上安全阀后的排放气体，均通入排放槽(F40504)，用软水吸收回收甲醇后高空排放。回收的甲醇液自流入地下槽(F40505)内，有液下泵打至粗甲醇中间槽继续精馏。从预塔塔底出来脱除轻组分后的预后甲醇，温度为85℃，压力为0.08MPa，用预后甲醇泵(J40501A/B)抽出，送入加压精馏塔(E40502)，加压精馏塔(E40502)的操作压力为0.7MPa(g)，塔底有再沸器(C40504)加热，使塔底料液维持在135℃，压力0.7MPa，从甲醇加压塔塔顶出口的甲醇蒸汽温度123℃，压力0.6MPa，在常压塔再沸器(C40507)中冷凝，释放的热用来加热常压塔(E40503)中的物料。常压塔再沸器出口的甲醇冷凝液进入加压塔回流槽（F40502）一部分由加压塔回流泵(J40502A/B)在流量控制下送回加压塔顶回流；另一部分作为成品甲醇，成品甲醇首先经粗甲醇预热器(C40510)冷却，再经精甲醇冷却器(C40505)冷却到大约40℃，送往精甲醇中间槽(F40510A/B)。控制加压塔的液面使过剩的产物在135℃下进入常压塔(E40503)，常压塔(E40503)底部产物在107℃和0.08MPa(g)压力条件下，由加压塔顶产物的冷凝热再沸。离开常压塔顶的蒸汽约65℃压力0.03MPa，在常压塔顶冷凝器(C40506)中冷却到40℃后送到常压塔回流槽(F40503)，在流量控制下，再用常压塔回流泵(J40503A/B)将回流液送回塔顶，其余部分作为精甲醇产品送入精甲醇中间槽(F40510A/B)。精甲醇中间槽的甲醇产品经分析合格后，通过精甲醇泵(J40507A/B)送入到成品罐区。常压塔底的产物是水，含有微量的甲醇和高沸点杂醇。为防止高沸点的杂醇混入到精甲醇产品中，在常压塔(E40503)的上部和中下部有杂醇采出，温度约85℃，压力约0.035MPa(g)，经杂醇冷却器(C40509)冷却到40℃，压力0.025MPa后，靠静压送到杂醇贮槽(F40509)，再通过杂醇泵(J40510)送到成品罐区贮存。从常压塔(E40503)底部排出的废水温度105-110℃，压力约0.08MPa(g)，经残液泵送至残液冷却器冷却至40℃，分析甲醇含量≦0.2%时直接排入排水沟。甲醇含量≧0.2%时送至粗甲醇贮槽(F40511)。排放的污甲醇排到地下槽(F40505)，经地下槽液下泵(J40505)送到粗甲醇贮槽(F40511)。开车时或事故状态下，经分析精甲醇中间槽(F40510A/B)内不合格的精甲醇由精甲醇槽底部与粗甲醇槽出口管道一并进入粗甲醇泵，向塔内进料。燃气锅炉:由焦化装置产生的合格焦炉煤气，通过煤气母管送入燃气锅炉进行燃烧，燃气锅炉所产生的热加热锅炉给水，使其便为中压蒸汽，锅炉蒸汽供应工艺转化、甲醇精馏等用户。