焦爐氣甲醇生產工藝流程

2022-09-01 10:21:03 字數 2676 閱讀 1277

一、流程簡述

來自化產車間的焦爐煤氣經氣櫃前焦炭過濾器除油並脫除硫化氫後進入氣櫃緩衝穩壓,經焦爐氣壓縮機四級壓縮並分離油水後進精脫硫工段將焦爐氣中的總硫脫除至0.1ppm以下進入轉化工段,與空分工段來的氧氣反應將焦爐氣中的甲烷轉化為co、co2、h2。

轉化氣經**熱量並進一步脫除總硫後進合成工段,經二合一壓縮機增壓後與迴圈氣一併入甲醇合成塔進行合成反應,反應後的氣體經分離粗醇後大部分進二合一機組迴圈,少部分放空作為燃料氣使用。

合成工段產出的粗醇進精餾工段,分別在預塔採出輕組分;加壓塔、常壓塔採出合格精醇入罐區存放並銷售;常壓塔採出雜醇油入罐區儲存並銷售。

空分工段來自大氣的空氣經自潔式空氣過濾器過濾後進空氣壓縮機加壓,經空氣冷卻塔降溫並洗滌空氣中的雜質後進分子篩純化器進一步脫除空氣中的雜質。合格的空氣經分餾塔產生合格氧氣和氮氣,分別經加壓後送其他工段使用。

二、流程描述

1、氣櫃

從化產車間來的焦爐氣,壓力約400mmh2o、溫度約30℃,經氣櫃進口焦炭過濾器脫除硫化氫並除油,經入口水封進入氣櫃緩衝、穩壓,送往焦爐氣壓縮工段。

2、焦爐氣壓縮

從氣櫃來的壓力為400mmh2o、溫度30℃的焦爐氣入焦爐氣壓縮機,分四級公升壓至2.5mpa(段間採用蒸發式冷卻器進行冷卻並逐級分離油水),經蒸發式冷卻器冷卻到40℃並進分離器分離油水後送精脫硫工段。

3、精脫硫

來自焦爐氣壓縮機的焦爐氣壓力2.5mpa,溫度40℃首先經過濾器除去焦油,然後進入予脫硫槽,將無機硫脫至3~5mg/m3。

粗脫硫後的焦爐氣去轉化工段初預熱器預熱到350℃後,依次經鐵鉬預轉化器、鐵鉬器轉化器將有機硫轉化為無機硫,然後進入氧化鐵脫硫槽將大部分無機硫脫除後進入二級加氫轉化器進一步轉化有機硫,最後由氧化鋅把關,總硫控制在0.1ppm以下。脫硫後的焦爐氣送至轉化工段。

4、轉化

精脫硫後的焦爐氣溫度350℃,壓力2.2mpa,烷烴含量約28%,經預熱器餘熱到500℃,與蒸汽混合後,由預熱爐加熱到約660℃,進入轉化爐。

來自空分裝置的氧氣溫度100℃、壓力2.5mpa,摻入一定量的蒸汽進入轉化爐,在轉化爐頂部與焦爐氣蒸汽混合,通過轉化爐催化劑床層進行轉化反應,將甲烷轉化為co、co2、h2。

出轉化爐的轉化氣溫度約950℃,甲烷含量小於0.6%,進廢熱鍋爐副產2.5mpa飽和蒸汽,自身溫度降到650℃,入焦爐氣預熱器、焦爐氣初預熱器、鍋爐給水預熱器、精餾加壓塔再沸器、脫鹽水預熱器、採暖水預熱器**熱量後,由蒸發式冷卻器冷卻到40℃,經分離器分離冷凝液後進氧化鋅脫硫槽將總硫控制在0.

1ppm以下,去合成工段合成甲醇。

5、甲醇合成

來自轉化的原料氣(2.0mpa)進入二合一機組,經兩級壓縮後,與迴圈氣混合進入二合一機組壓縮到6.0mpa。

出壓縮機組的氣體經氣氣換熱器換熱公升溫至220℃,進入甲醇合成塔,在催化劑的作用下進行甲醇合成反應合成塔出口氣進氣氣換熱器與合成塔入口氣換熱,把入口氣預熱到活性溫度以上,然後進入蒸發式冷卻器冷卻到40℃,最後進入甲醇分離器進行氣液分離。出甲醇分離器氣體大部分作為迴圈氣去二合一機組增壓後合成甲醇,另一部分去洗醇塔洗滌甲醇。洗醇塔出口氣一部分去轉化裝置作預熱爐的燃料氣,一部分去鍋爐房作燃料。

由甲醇分離器底部出來的粗甲醇減壓到0.45mpa後進入閃蒸槽,閃蒸出的溶解氣去轉化、焦爐作燃料氣,閃蒸槽出來的粗甲醇去甲醇精餾精製。

6、甲醇精餾及甲醇庫

由甲醇合成送來的粗甲醇進入預精餾塔,在該塔進行輕組分的分離。塔頂蒸出的氣體經預塔冷凝器將甲醇、水、部分輕組分冷凝,冷凝液進入預塔回流罐,不凝氣進輕組分冷卻器進一步冷卻,出輕組分冷卻器的不凝氣去轉化作燃料氣,冷凝液返回預精餾塔作回流液。

預精餾塔底部出來的甲醇液由甲醇給料幫浦加壓後送入加壓精餾塔,塔頂蒸出的甲醇蒸汽進入常壓塔再沸器,甲醇蒸汽冷凝熱作為常壓精餾塔的熱源,出再沸器的精甲醇液進入加壓塔回流罐,一部分精甲醇由加壓塔回流幫浦加壓後送入加壓精餾塔,其餘部分經精甲醇冷卻器冷卻到40℃送至精甲醇中間槽。

加壓精餾塔底部出來的甲醇液送至常壓精餾塔下部,蒸出的甲醇蒸汽由常壓塔冷凝器冷凝後進入常壓塔回流罐,再經常壓塔回流幫浦加壓,一部分精甲醇打入常壓塔回流,其餘部分送至精甲醇中間槽。

精甲醇中間槽的產品化驗合格後送去甲醇庫。

常壓精餾塔側線採出的雜醇油冷卻後送入甲醇庫的雜醇貯槽。

常壓精餾塔底排出的含有微量甲醇和其它高沸點醇的水經廢液冷卻器冷卻後,由廢液幫浦送生化處理裝置。

7、空分裝置

空氣經自潔式過濾器除去雜質進入透平壓縮機被壓縮至約0.6mpa,通過空氣冷卻塔被經汙氮冷卻後的水及製冷機組來的冷水二次冷卻。冷卻至約10℃左右進入分子篩純化器除去空氣中水份、二氧化碳及乙炔等雜質使空氣得到淨化,由於分子篩吸附熱之故,空氣被復熱至1l-l2℃,然後分二路入分餾塔,一路是絕大部分空氣進入分餾塔中主換熱器被返流氣冷卻至-172℃(其中有一小部分被液化)進入下塔底部,而另一路空氣經過增壓機增壓至0.

8-o.9mpa,經冷卻後進入主換熱器被冷卻至-l08℃左右,再從主換熱器中部抽出去透平膨脹機膨脹至0.14mpa左右,以-165℃溫度進入上塔進行精餾,得產品氧氣和氮氣,部分汙氮作為再生分子篩使用,出塔後的氧氣和氮氣通過氧壓機和氮壓機後分別送往使用者使用。

三、投資分析

以年產十五萬噸甲醇計原料消耗:

焦爐氣用量37000nm3/h;

純氧用量8000nm3/h;

同時外送甲醇馳放氣12000 nm3/h。(注:可以聯產合成氨4萬噸/年)

工程專案總投資:約46000萬元;

以甲醇2500元/噸,焦爐氣0.5元/nm3計;

年均利潤總額:5000萬元。

投資**期(不含建設期)8年。

生產工藝流程

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