煤制甲醇工艺标准

煤制甲醇工艺煤制甲醇工艺 1)1)气化气化 a a）煤浆制备）煤浆制备 由煤运系统送来的原料煤干基（25mm）或焦送至煤贮斗，经称 重给料机控制输送量送入棒磨机， 加入一定量的水，物料在棒磨机中 进行湿法磨煤。为了控制煤浆粘度及保持煤浆的稳定性加入添加剂， 为了调整煤浆的 PH 值，加入碱液。出棒磨机的煤浆浓度约65%，排 入磨煤机出口槽，经出口槽泵加压后送至气化工段煤浆槽。 煤浆制备 首先要将煤焦磨细，再制备成约65%的煤浆。磨煤采用湿法，可防止 粉尘飞扬，环境好。用于煤浆气化的磨机现在有两种，棒磨机与球磨 机；棒磨机与球磨机相比，棒磨机磨出的煤浆粒度均匀，筛下物少。 煤浆制备能力需和气化炉相匹配， 本项目拟选用三台棒磨机， 单台磨 机处理干煤量 43～53t/h，可满足 60 万 t/a 甲醇的需要。 为了降低煤浆粘度，使煤浆具有良好的流动性，需加入添加剂， 初步选择木质磺酸类添加剂。 煤浆气化需调整浆的 PH 值在 6～8，可用稀氨水或碱液，稀氨水 易挥发出氨，氨气对人体有害，污染空气，故本项目拟采用碱液调整 煤浆的 PH 值，碱液初步采用 42％的浓度。 为了节约水源， 净化排出的含少量甲醇的废水及甲醇精馏废水均 可作为磨浆水。 b b）气化）气化 在本工段，煤浆与氧进行部分氧化反应制得粗合成气。 煤浆由煤浆槽经煤浆加压泵加压后连同空分送来的高压氧通过 烧咀进入气化炉，在气化炉中煤浆与氧发生如下主要反应： CmHnSr+m/2O2—→mCO+（n/2-r）H2+rH2S CO+H2O—→H2+CO2 反应在 6.5MPa（G）、1350～1400℃下进行。 气化反应在气化炉反应段瞬间完成，生成CO、H2、CO2、H2O 和 少量 CH4、H2S 等气体。 离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴， 被水淬冷后 温度降低并被水蒸汽饱和后出气化炉； 气体经文丘里洗涤器、碳洗塔 洗涤除尘冷却后送至变换工段。 气化炉反应中生成的熔渣进入激冷室水浴后被分离出来， 排入锁 斗，定时排入渣池，由扒渣机捞出后装车外运。 气化炉及碳洗塔等排出的洗涤水（称为黑水）送往灰水处理。 c c）灰水处理）灰水处理 本工段将气化来的黑水进行渣水分离，处理后的水循环使用。 从气化炉和碳洗塔排出的高温黑水分别进入各自的高压闪蒸器， 经高压闪蒸浓缩后的黑水混合， 经低压、两级真空闪蒸被浓缩后进入 澄清槽，水中加入絮凝剂使其加速沉淀。 澄清槽底部的细渣浆经泵抽 出送往过滤机给料槽，经由过滤机给料泵加压后送至真空过滤机脱 水，渣饼由汽车拉出厂外。 闪蒸出的高压气体经过灰水加热器回收热量之后， 通过气液分离 器分离掉冷凝液，然后进入变换工段汽提塔。 闪蒸出的低压气体直接送至洗涤塔给料槽， 澄清槽上部清水溢流 至灰水槽，由灰水泵分别送至洗涤塔给料槽、气化锁斗、磨煤水槽， 少量灰水作为废水排往废水处理。 洗涤塔给料槽的水经给料泵加压后与高压闪蒸器排出的高温气 体换热后送碳洗塔循环使用。 2 2）变换）变换 在本工段将气体中的 CO 部分变换成 H2。 本工段的化学反应为变换反应，以下列方程式表示： CO+H2O—→H2+CO2 由气化碳洗塔来的粗水煤气经气液分离器分离掉气体夹带的水 分后，进入气体过滤器除去杂质，然后分成两股，一部分（约为 54%） 进入原料气预热器与变换气换热至 305℃左右进入变换炉，与自身携 带的水蒸汽在耐硫变换催化剂作用下进行变换反应， 出变换炉的高温 气体经蒸汽过热器与甲醇合成及变换副产的中压蒸汽换热、 过热中压 蒸汽，自身温度降低后在原料气预热器与进变换的粗水煤气换热， 温 度约 335℃进入中压蒸汽发生器， 副产 4.0MPa 蒸汽，温度降至 270℃ 之后， 进入低压蒸汽发生器温度降至 180℃， 然后进入脱盐水加热器、 水冷却器最终冷却到 40℃进入低温甲醇洗 1#吸收系统。 另一部分未变换的粗水煤气，进入低压蒸汽发生器使温度降至 180℃，副产 0.7MPa 的低压蒸汽，然后进入脱盐水加热器回收热量， 最后在水冷却器用水冷却至 40℃，送入低温甲醇洗 2#吸收系统。 气液分离器分离出来的高温工艺冷凝液送气化工段碳洗塔。 气液分离器分离出来的低温冷凝液经汽提塔用高压闪蒸气和中 压蒸汽汽提出溶解在水中的 CO2、H2S、NH3 后送洗涤塔给料罐回收利 用；汽提产生的酸性气体送往火炬。 3 3）低温甲醇洗）低温甲醇洗 本工段采用低温甲醇洗工艺脱除变换气中CO2、全部硫化物、其 它杂质和 H2O。 a a）吸收系统）吸收系统 本装置拟采用两套吸收系统， 分别处理变换气和未变换气， 经过 甲醇吸收净化后的变换气和未变换气混合，作为甲醇合成的新鲜气。 由变换来的变换气进入原料气一级冷却器、 氨冷器、 进入分离器， 出分离器的变换气与循环高压闪蒸气混合后， 喷入少量甲醇，以防止 变换气中水蒸气冷却后结冰，然后进入原料气二级冷却器冷却至－ 20℃，进入变换气甲醇吸收塔，依次脱除H2S+COS、CO2 后在－49℃ 出吸收塔，然后经二级原料气冷却器， 一级原料气冷却器复热后去甲 醇合成单元。净化气中 CO2 含量约 3.4%，H2S+COS0.1PPm。 来自甲醇再生塔经冷却的甲醇－49℃从甲醇吸收塔顶进入， 吸收 塔上段为 CO2 吸收段，甲醇液自上而下与气体逆流接触， 脱除气体中 CO2，CO2 的指标由甲醇循环量来控制。中间二次引出甲醇液用氨冷 器冷却以降低由于溶解热造成的温升。 在吸收塔下段，引出的甲醇液 大部分进入高压闪蒸器；另一部分溶液经氨冷器冷却后回流进入H2S 吸收段以吸收变换气中的H2S和COS， 自塔底出来的含硫富液进入H2S 浓缩塔。为减少 H2 和 CO 损失，从高压闪蒸槽闪蒸出的气体加压后送 至变换气二级冷却器前与变换气混合，以回收H2 和 CO。 未变换气的吸收流程同变换气的吸收流程。 b b）溶液再生系统）溶液再生系统 未变换气和变换气溶液再生系统共用一套装置。 从高压闪蒸器上部和底部分别产生的无硫甲醇富液和含硫甲醇 富液进入 H2S 浓缩塔，进行闪蒸汽提。甲醇富液采用低压氮气汽提。 高压闪蒸器上部的无硫甲醇富液不含 H2S 从塔上部进入， 在塔顶部降 压膨胀。高压闪蒸器下部的含硫甲醇富液从塔中部进入， 塔底加入的 氮气将 CO2 汽提出塔顶，然后经气提氮气冷却器回收冷量后， 作为尾 气高点放空。 富 H2S 甲醇液自 H2S 浓缩塔底出来后进热再生塔给料泵加压， 甲 醇贫液冷却器换热升温进甲醇再生塔顶部。 甲醇中残存的 CO2 以及溶 解的 H2S 由再沸器提供的热量进行热再生， 混和气出塔顶经多级冷却 分离， 甲醇一级冷凝液回流， 二级冷凝液经换热进入 H2S 浓缩塔底部。 分离出的酸性气体去硫回收装置。 从原料气分离器和甲醇再生塔底出来的甲醇水溶液经泵加压后 甲醇水分离器， 通过蒸馏分离甲醇和水。 甲醇水分离器由再沸器提供。 塔顶出来的气体送到甲醇再生塔中部。塔底出来的甲醇含量小于 100PPm 的废水送水煤浆制备工序或去全厂污水处理系统。 c c）氨压缩制冷）氨压缩制冷 从净化各制冷点蒸发后的-33℃气氨气体进入氨液分离器，将气 体中的