合成甲醇工艺流程图.doc

合成甲醇工艺流程图气 柜焦炉气压缩精脱硫转化空分合成压缩甲醇合成甲醇精馏甲醇库一、总图脱硫后焦炉气甲醇外售驰放气作燃料气二、气柜水封槽39100*8530水 封20000m3 400mmH2O钟 罩水封槽1、系统图 25 200mmH2O700 mmH2O 去焦炉气压缩30新鲜水来自来水总管 污水去生化处理2、物料平衡表 物料名称输入量输出量备注物料名称输入量输出量备注H25558NH350 mg/m3CH42426H2S20 mg/m3CO68有机硫350mg/m3CmHn2.5CO2及其它3新鲜水消耗0.3Mpa： 正常16m3/h，最大20 m3/h 蒸汽0.6Mpa：正常2.4t/h 最大3.0t/h三、焦炉气压缩1、系统图 0.3172Mpa 140 40一级吸气缓冲器一级汽缸一级排气缓冲器一级冷却器一级分离器二级吸气缓冲器二级汽缸二级排气缓冲器二级冷却器二级分离器三级吸气缓冲器三级汽缸三级出口缓冲器三级冷却器三级分离器200mmH2O 25 分离水 40 0.957 Mpa分离水 2.5Mpa 140 40 去精脱硫 2.5 Mpa 40 分离水2、物料平衡表物料名称输入量输出量备注物料名称输入量输出量备注H25558NH350 mg/m3CH42426H2S20 mg/m3CO68有机硫350mg/m3CmHn2.5CO2及其它3化产循环水32： 正常580m3/h，最大650 m3/h 蒸汽0.6Mpa：正常2.4t/h 最大3.0t/h注意： 停车时造成煤气放散30000Nm3/h过滤器予脱硫槽去除油雾脱除无机硫一级加氢转化器H2+O2水CmHn饱和烃有机硫无机硫铁钼加氢催化剂27.4m3取空速1000h-12300mm一台中温氧化铁脱硫槽脱除绝大部分无机硫总硫量355mg/Nm3触媒总装158.4m3更换周期4000小时，2900mm两开一备共三台并联使用二级加氢转化器残余有机硫无机硫铁钼加氢催化剂17m3取空速1500h-11900mm一台中温氧化锌脱硫槽把关脱硫0.01ppm触媒总装22.6m31900mm两台串联工作转化工段预热器提温300三、精脱硫1、系统图2.5Mpa40 不合格返回 不合格返回去转化2.3 Mpa 380（1）有机硫加氢转化：CS2+H2+H2OH2S+CO COS+H2OH2S+CO2（2）必须将系统中来自炼焦、压缩机等的氯杂质去除，在甲醇反应中会生成水溶性氯化物，影响整个床层。2、物料平衡表物料名称输入量输出量备注物料名称输入量输出量备注H25558NH350 mg/m3CH42426H2S20 mg/m3CO68有机硫350mg/m30.01ppmCmHn2.5CO2及其它3原材料消耗定额及消耗量表（生产甲醇耗煤气2176 Nm3/吨）序号名称规格单位消耗定额消耗量备注每小时每 年1焦炉气Nm3217630000 催化剂、化学品消耗定额及消耗量表序号名称规格加入设备名称单位首次填装量消耗定额消耗量(每年)备注1铁钼加氢催化剂35一级和二级加氢转化器kg33300111002中温氧化铁4x515中温脱硫槽kg1425874020003氧化锌脱硫剂5x515氧化锌脱硫槽kg17856192004活性炭24预脱硫槽kg14850180005脱氯剂5x1015氧化锌脱硫槽kg213021306吸油剂68过滤器kg3564017820三废排放量表序号排放物名称排放点排放物形状排放情况排放量（每年）组成及含量排放标准连续间断单位正常最大1铁钼加氢催化剂固间断t11.12中温氧化铁固间断t4023氧化锌脱硫剂固间断t19.24脱氯剂固间断t2.135吸油剂固间断t17.826活性炭固间断t18四、转化 焦炉气预热器预热炉2200mm*18m换热面积300m2转化炉2200mm催化剂体积20.9m3催化剂床层高5.5m废热锅炉焦炉气预热器锅炉给水预热器脱盐水预热器采暖水预热器最终冷却器气液分离器氧化锌脱硫槽1、系统图 氧气来自空分（100） 经蒸汽加热270 冷却水去外管 防止焦炉气高温析碳加入3.0Mpa饱和蒸汽 付产蒸汽去外管 来自精脱硫 540 660 5402.3Mpa380 520 960 燃料气来自合成 2.2Mpa 与空气混合后 370 冷却水来自外管焦炉气来自精脱硫 锅炉给水来自外管 脱盐水来自脱盐水管 采暖水来自管网预脱硫槽 270预热到300去精脱硫 脱盐水去锅炉房 117锅炉给水去合成 采暖水回水去管网 冷却水来自外管 2.0Mpa、40去合成气压缩工段 40 冷凝水送街区 冷却水去外管在转化炉中焦炉气发生如下反应： 2H2+O2=H2O+115.48kcal (1) 2CH4+O2=2CO+4H2+17.0kcal (2)CH4+H2O=CO+3H2-49.3kcal (3) CH4+CO2=2CO+2H2-59.1kcal (4)CO+H2O=CO2+H2+9.8kcal (5) 反应最终按(5)达到平衡。2、 物料平衡表 (1)原料气物料名称输入量输出量备注物料名称输入量输出量备注H256.7471.39NH350 mg/m3CH427.170.83N24.7%2.92%CO6.4816.52有机硫0.01ppmCmHn2.610CO2及其它2.37.8%（2） 危险物料特性装置危险性物料主要物性表序号名称分子量熔点（）沸点（）闪点（）燃点（）爆炸极限V%毒性程度火险分类爆炸级组国家卫生标准备注上限下限1H22-259-25240074.24甲CT12CH416-182-161540155.3甲AT13CO28-205-19160574.212.5乙AT1（3） 催化剂技术规格催化剂技术规格序号名 称规 格（型号、尺寸）控制组分名称标 准备 注1热保护催化剂Z205、25x18x10Ni05.00、SiO20.202转化催化剂Z204、19x19x9 Ni014.00、SiO20.203氧化锌脱硫剂HT-3055x515（4） 物料消耗（消耗定额以吨甲醇产品计）原材料消耗定额及消耗量表序号名称规格单位消耗定额消耗量备注每小时每 年1焦炉气Nm3217630000 2氧气Nm3418.55780动力（水、电、汽、气）消耗定额及消耗量表序号名称规格使用情况单位消耗定额小时消耗量备注正常最大1循环水32连续m368.9950 10502电380V连续kW.h4.3560 3蒸汽2.7MPa连续t-0.22-3 4燃料气连续Nm322430915锅炉给水4.2MPa连续t2.0328催化剂、吸附剂、化学品消耗定额及消耗量表序号名称规格加入设备名称单位首次填装量消耗定额消耗量(h)备注正常最大1热保护催化剂 25x18x10转化炉kg48070.0150.22转化催化剂 19x19x9转化炉kg192280.0580.83氧化锌脱硫剂 5x515脱硫槽kg175230.040.6三废排放量表序号排放物名称排放点排放物形状排放情况排放量（每年）组成及含量排放标准备注连续间断单位正常最大1烟道气预热炉气连续 Nm3/h92732转化催化剂固间断t83氧化锌脱硫剂固间断t4.8主要节能措施：燃料气使用甲醇合成工段的弛放气，合理利用了废气。利用转化气副产中压蒸汽，可回收热量13.85x103kw，并利用转化气预热锅炉给水和脱盐水，可回收热量12.1x103kw，充分回收了反应热。五、合成气压缩回路冷却器1、系统图 冷却水回水去总管转化气 3.5Mpa 冷却水来自外管气液分离器中间气体冷却器压缩机一段过滤器40、2.1Mpa 109 40 压缩机二段 地沟循环气来自合成与二段压缩至5.5Mpa转化气混合 6.0Mpa合成气送至甲醇合成 （汽轮机轴功率3750kw，额定功率4538kw）2、物料平衡（1）本装置(630# )为10万吨/年甲醇合成装置的合成气压缩机组，处理新鲜气量46951Nm3/h（干）,循环气量259592Nm3/h，合成气出口压力为6.0MPa(A)。除部分接管外，整个装置由压缩机厂成套供应。合成气压缩机为离心式二合一机组，由汽轮机驱动，汽轮机为抽汽凝汽式。正常操作时无三废排放，压缩机运转产生的噪声经消音、隔离处理后可降至85dBA以下。（2）装置危险性物料主要物性表序号名称分子量熔点（）沸点（）闪点（）燃点（）爆炸极限V%毒性程度火险分类爆炸级组卫生标准备注上限下限1H22-259-25240074.24甲CT12CH416-182-161540155.3甲AT13CO28-205-19160574.212.5乙AT14CH3OH32-9864.51247336.56III甲BIIAT2（3） 动力消耗 动力（水、电、汽、气）消耗定额及消耗量序号名称规格单位消耗定额消耗量备注每小时每年1循环水0.5MPa(g) 32t=8t82.6111509200000连续2电380Vkwh2.0328.2225600连续4蒸汽3.43MPa(g) 435t2.1630240000连续主要节能措施：1、压缩机采用汽轮机驱动，减少了电力消耗。2、二级射汽抽气器用凝汽器冷凝下来的冷凝液作冷却介质，节省了循环水用量。六、甲醇合成 蒸汽去管网汽包1、系统图 塔后出口气进气气换热器与入塔气换热到活性温度 锅炉给水来自转化合成塔（管壳式反应器）3400*13000mm 触媒装填量26.4m3反应管38*2*6000mm，共计4513根 汽液混合物气气换热器AB合成气来自合成压缩机 220 分离水回合成塔 连续排污去除氧站 6.0Mpa，40 蒸汽来自管网 95 调节减压 5.4Mpa 0.2Mpa 去转化预热炉加热洗醇塔脱盐水逆向喷洒水冷器冷却水来自外管 脱盐水 去焦炉燃烧加热 冷却水回外管 40 驰放气 稀醇水排出去甲醇精馏 去合成气压缩增压并补充新鲜气甲醇分离器调节减压、过滤装置送甲醇精馏0.7Mpa （粗醇）合成塔中进行的反应是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副反应: 4CO+8H2=C4H9OH+3H2O 8CO+17H2=C8H18+8H2O 等2、物料平衡（1）原材料技术规格序 号名 称规 格标 准备 注1新鲜气T=40、P=2.0MPa(g)、组分100.0Vol%：H2：71.68、CO：16.46CO2：7.77、CH4：0.83、N2：2.91、H2O：0.35（2）产品技术规格序 号名 称规 格标 准备 注 1燃料气P=0.2MPa(g)、T=40、组分100.0 Vol%：H2O：0.05H2：77.87、CO：5.69、CO2：3.79、CH4：2.74、N2：9.832副产蒸汽2.03.9MPa(g)饱和蒸汽3粗甲醇P=0.5MPa(g)、T=40、组分100.0w%：N2：0.10、H2O：14.78H2：377ppm、CO：799ppm、CO2：1.43、CH4：480ppmCH3OH 83.08、轻组分：0.28、高沸点醇 0.16（3）催化剂、吸附剂、化学品技术规格序 号名 称规 格控制组分名称标 准备 注 1 C306催化剂5X5Cu-Zn-Al 2 Na3PO412H2O纯度92%Na3PO4（4） 装置危险性物料主要物性序号名称分子量熔点（）沸点（）闪点（）燃点（）爆炸极限V%毒性程度火险分类爆炸级组国家卫生标准备注上限下限1H22-259-25240074.24甲CT12CH416-182-161540155.3甲AT13CO28-205-19160574.212.5乙AT14CH3OH32-9864.51247336.56III甲BIIAT2（5）消耗 A 原材料消耗定额及消耗量序号名称规格单位消耗定额消耗量备注每小时每年1新鲜气 Nm33385471163.77108连续 B 动力（水、电、汽、气）消耗定额及消耗量序号名称规格单位消耗定额消耗量备注每小时每年1循环水0.4MPa(g) 32t=10t77.9110748592000连续2脱盐水0.3MPa(g) 40t0.14216000连续3锅炉给水4.15MPa(g) 200t1.3318.5148000连续4蒸汽2.03.9MPa(g) 饱和t-1.120-15.6-124800连续5蒸汽3.43MPa(g) 435t0.00363.0400间断6电380VkWh1.3819.2153600连续 C 催化剂、吸附剂和化学品消耗定额及消耗量序号名称规格加入设备名称位号首次装填量(kg)备用量消耗定额消耗量(kg)备注每小时每年1合成触媒C306 55甲醇合成塔D40001422400.1902.64211202Na3PO4 12H2O纯度92%汽包F400014.01500.0160.221760连续 D 三废排放量序号排放物名称排放点排放状态排放情况排放量组成及含量备注连续间断单位正常最大1开车还原气放空管气开车短期排放Nm3/h14000组分 Vol%N290%其它H2 CO去煤气放散装置统一排放2弛放气洗醇塔顶气连续Nm3/h14000见4.15.2.2去转化予热炉和焦炉燃烧3汽包连排污水汽包液连续t/h1.02.0H2OPh值9-11溶解固形物100mg/l去除氧站4汽包间排污水汽包液间断t/h2.03.0H2OPh值9-11溶解固形物100mg/l5废旧触媒甲醇合成塔固两年更换一次t42.2442.24Cu-Zn-Al送催化剂厂回收 E 主要节能措施利用反应热副产蒸汽，回收高位热能5.6x106kcal/h.利用洗醇塔回收弛放气中的甲醇，减少产品损失，每年可回收甲醇874吨。 七、甲醇精馏 1、 流程图 收集所有塔器的排放气到排放槽用软水回收 去转化 排放槽预塔冷凝器II 循环水上水 预塔冷凝器I 地下放空槽 粗甲醇来自罐区 75 0.05Mpa 循环水下水预精馏塔1400H=2700045块塔盘预塔回流槽 加压回流 40粗甲醇缓冲槽流量17664kg/h粗甲醇预热器粗甲醇来自合成40 0.5Mpa碱液槽配碱槽预塔再沸器保证预精馏塔的回流比 510NaOH溶液 NaOH 低压蒸汽加热 计量泵25kg/h 换热后蒸汽回总管 盐水常压塔冷凝器 用预塔后甲醇泵送入加压精馏塔 CWS加压精馏塔1600H=4300085块塔盘常压塔2000、H=4500085块塔盘塔底用再沸器冷凝热量保持1070.03Mpa 甲醇蒸汽去常压塔再沸器冷凝 65 CWR常压塔回流槽 一部分回流 40 用泵加压杂醇贮槽 85 0.6Mpa 134 一部分成品甲醇 去罐区 杂醇冷却器 40精甲醇中间槽 常压塔再沸器加压精馏塔再沸器维持塔底液134 控制液面使过剩产物 采出杂醇85 0.035Mpa 残液冷却器 在134去常压塔 成品甲醇 废水1070.045Mpa 去罐区 加压塔回流槽精醇冷却器 40 成品甲醇经粗醇预热器 冷却到40去生化处理 甲醇精馏所有排放的污甲醇排到地下槽，经地下槽液下泵送到粗甲醇贮槽。在开车时或事故状态下，经分析精甲醇中间槽内不合格的甲醇通过精甲醇泵送到粗甲醇贮槽，同时甲醇缓冲槽的液位靠从粗甲醇贮槽进出甲醇缓冲槽的甲醇流量来控制。 2、物料平衡 （1）原材料技术规格：序号名称规格国家标准备注1软水T=40、P=0.5MPa(g)2碱固碱3粗甲醇T=40、P=0.5 MPa(g)组成:w CO2:1.00CO:102PPm、H2:25PPm、N2:102PPm、CH4:118PPmCH3OH:80.20、高沸点醇:0.16、(CH3)2O: 0.27、H2O:18.30（2） 产品技术规格：序号名称规格国家标准备注1甲醇99.9%(wt)优等品2杂醇组成: w、CH3OH:40.70、高沸点醇: 21.10、H2O:38.20（3）车间（装置）危险性物料主要物性表：序号名称分子量熔点（）沸点（）闪点（）燃点（）爆炸极限V%毒性程度火险分类爆炸级组国家卫生标准备注上限下限4CH3OH32-9864.51247336.56III甲BIIAT2（3） 消耗 A 原材料、动力（水、电、汽、气）消耗定额及消耗序号名称规格使用 情况单位消耗定额（吨产品）消耗量（小时）备注正常最大1冷却水 t=10连续t61.085010202电380V连续kW9.8136205.03低压蒸汽0.5MPa(g)、T=158连续kg122117000186004仪表空气0.7MPa(g)、露点-40连续Nm33.650.160.15软水0.5MPa(g)、T=40连续t0.040.602.0B 三废排放量 本工段内的废气为预精馏塔排出的低沸点的不凝气，废液为常压塔塔底排出的残液。废气去转化工段燃烧，残液经冷却送生化处理。序号排放物名称排放点排放物性状排放 情况排放量组成及含量国家排放标准备注单位正常最大1不凝气排放槽气连续Nm3142170组成v：CO2:62.64、CO:1.00H2: 3.42、N2:1.00、CH4:2.04、H2O:5.08CH3OH:8.59、(CH3)2O：16.222甲醇残液甲醇残液液连续t3.24.0H2O: 99.6 (wt)、CH3OH: 0.2(wt%)高沸点醇