【正文】 16 萬噸 /年丙烯酸裝置和中海油公司的 14 萬噸萬噸丙烯酸裝置 ，采用的皆為丙烯氧化法 。 電石生產(chǎn)的另一原料即生石灰，利用 石灰石經(jīng)加熱達(dá) 900℃ 便會發(fā)生分解，放出 CO2，生成石灰。 按加熱終溫可分為：低溫 （ 500～ 700℃ ） 、中溫 （ 650～ 800℃ ） 高溫 （ 900～1000℃ ） 和超高溫 （ 1200℃ ） 煤 熱解 工藝。 按氣種可分為：氫氣、氮氣、水蒸汽、隔絕空氣煤干餾工藝。下表列出了目標(biāo)產(chǎn)品與相應(yīng)的工藝條件。 1966 年，英國 ICI 公司成功地實現(xiàn)了銅基催化劑的低壓合成甲醇工藝，隨后又實現(xiàn)了當(dāng)時更為經(jīng)濟的中壓法合成甲醇工藝。 對甲醇 合成 工藝來講，甲醇合成反應(yīng)器是其核心設(shè)備，甲醇合成反應(yīng)器的形式基本決定了甲醇合成工藝的系統(tǒng)設(shè)置，在選擇甲醇合成工藝中，要考慮合成反應(yīng)器的操作靈活性、操作靈敏性、催化劑的生產(chǎn)強度、操作維修的方便性、反應(yīng)熱的回收利用等因素 。 Lurgi 合成甲醇反應(yīng)器催化劑床層內(nèi)溫度較為均勻，大部分床層溫度在250255℃之間，溫度變化小，催化劑使用壽命長，并允許原料氣中含有較高的CO；能準(zhǔn)確、靈敏地控制反應(yīng)溫度，催化劑床層的溫度可以通過調(diào)節(jié)蒸汽壓力控制；回收的反應(yīng)熱位能高，熱量利用合理；反應(yīng)器出口甲醇含量較高，催化劑利用率高；設(shè)備緊湊，開停車方便；合成反應(yīng)過程中副反應(yīng)少，故粗甲醇中雜質(zhì)含量少，質(zhì)量高。反應(yīng)熱傳給冷管內(nèi)沸水使其蒸發(fā)成蒸汽。 華東理工大學(xué)開發(fā)并取得專利的低壓甲醇反應(yīng)器即“絕熱 — 恒溫管殼復(fù)合型”氣固相催化反應(yīng)器 ， 發(fā)揮了魯奇管殼式反應(yīng)器的優(yōu)點又克服了其缺點，節(jié)省了投資，設(shè)備簡單，轉(zhuǎn)化率高，造價低，操作容易簡單。煤熱解工藝物料 流程如下： 原料煤要求及用煤量見下表： 表 —1 原料煤要求及用量條件表 煤 入爐煤粒度（ mm） 含水量 原煤小時用量（ t/h） 原煤每日用量（ t/d） 原煤每年用量（萬 t/a） 消耗 運輸 消耗 運輸 消耗 運輸 原料煤 20～ 120 ＜7% 107． 5 2556 2580 100 電石乙炔 國際電石生產(chǎn)技術(shù)全面領(lǐng)先應(yīng)屬德國。 電石乙炔原料要求如下： 表 —1 焦炭工業(yè)分析數(shù)據(jù) （ 干基 ） 項目 固定炭 灰 份 硫 份 揮發(fā)份 含量（ %） ≥84 15 — 表 —2 石灰的質(zhì)量指標(biāo) CaO（ 全 ） CaO（ 有效 ） MgO SiO2 Al2O3 S P 粒度 ≥92 ≥85 ＜ 1 ＜ 1 ＜ 2 ＜ ＜ 5－ 35mm 石灰塊料粒度為 1050mm， 蘭炭 塊料粒度為 525mm 經(jīng)過配料送入電石爐 。 電石 生產(chǎn)主要流程如下： 工藝流程： ? 原料 制備 及儲運 （ 1）石灰石： 合格 石灰石采用汽車運至廠區(qū)由提升輸送機送入石灰石貯倉備用。同時來自電石爐的高溫（ 400℃ ）爐氣進(jìn)入干燥機，對焦炭進(jìn)行烘干，經(jīng)烘干合格的焦炭由出料口通過板式輸送帶送入振動篩，經(jīng)篩分后 5－ 25mm 的焦炭粒料通過斗提機提升送入焦炭貯倉備用。對石灰破碎篩分等工序產(chǎn)生的粉塵設(shè)集塵罩、袋式收塵器、引風(fēng)機除塵后引排。 ? 電石生產(chǎn) （ 1）配料系統(tǒng)：該系統(tǒng)設(shè)有“自動”“手動”兩種工作方式，可通過選擇開關(guān)進(jìn)行選擇操作。手動方式：通過控制柜上的按鈕，分別對加料閥、放料閥進(jìn)行控制調(diào)整配料。由升降裝置、把 持器、碳素電極組成。定時由爐口排出熔融狀態(tài)下的電石液態(tài)體。出爐卷揚機將小車沿軌道牽引至電石冷卻廠房，當(dāng)爐內(nèi)電石出完后，利用堵頭和泥球鏟將堵眼泥推入爐眼堵住爐眼通道，等待下一次出爐。 ? 爐氣凈化 電石爐的熔煉過程中產(chǎn)生含有大量 CO 的爐氣。 工藝流程： 皮帶運輸機在連續(xù)通氮的情況下，通過小加料斗和第一進(jìn)料閥到上加料斗，置換合格后，再經(jīng)過第二進(jìn)料閥到下加料斗 ， 下加料斗內(nèi)電石經(jīng)電磁振蕩器連續(xù)加入發(fā)生器內(nèi)，電石在發(fā)生器內(nèi)遇水迅速分解，產(chǎn)生的乙炔氣從發(fā)生器頂逸出。從壓濾機出來的濾液經(jīng)二級沉降池沉降 ， 濃縮池的上清液流入二級沉降池清液經(jīng)噴霧冷卻塔冷卻 ， 冷卻后的清液由清夜泵送往各用戶，濃渣漿由發(fā)生器底經(jīng)排渣考克定時排到渣漿池。 在 乙炔生產(chǎn)配套的 配制 、中和系統(tǒng)， 32%的堿送到濃堿槽 ， 用水配成 14%17%的堿液用泵打入中和塔循環(huán)使用 ， 堿液使用完畢后排入地溝或外賣 。 消耗定額： 乙炔 發(fā)生、清凈 單元公用工程消耗 序 號 名 稱 規(guī) 格 使用 情況 單位 消耗 定額 小時消耗量 備 注 正常 最大 1 循環(huán)水 32℃ ， MPaG 連續(xù) t 50 2 電 380V 連續(xù) kWh 138 3 低壓 氮氣 連續(xù) Nm3 15 4 儀表空氣 連續(xù) Nm3 50 5 堿液 40%（ wt%） 平均 kg 轉(zhuǎn)化 及 甲醇 甲醇 生產(chǎn)裝置由 空分、 原料氣 壓縮、轉(zhuǎn)化、脫硫、 合成氣 壓縮、甲醇合成、甲醇精餾、甲醇罐區(qū) 設(shè)施系統(tǒng)組成。 工藝流程： ? 壓縮、預(yù)冷和純化系統(tǒng) 從入口空氣過濾器出來的空氣被去除了塵埃和其他機械雜質(zhì)后，經(jīng)過空氣壓縮機壓縮至約 (A)進(jìn)入空氣壓縮機后冷器，經(jīng)循環(huán)水冷卻后進(jìn)入空氣預(yù)冷系統(tǒng)中的空冷塔，在其中被水冷卻和洗滌。在下塔的頂部得到 (G)純氮氣經(jīng)主換熱器復(fù)熱送去用戶。在精氬塔的頂部裝有冷凝器，以精氬蒸發(fā)器引出的液氮作為冷源，使絕大部分上升氣體冷凝作為精氬塔的回流液，經(jīng)過精氬塔的精餾，在精氬塔底部得到的 %Ar 精液氬，引出冷箱作為產(chǎn)品液氬（產(chǎn)量 約 80Nm3/h）。要求焦?fàn)t氣壓縮機出口壓力為 （ A）。 本工程設(shè)計負(fù)荷焦?fàn)t氣量為 73500Nm3/h，由常壓壓縮至 。因此本工程選用單臺離心式壓縮機，用蒸汽透平驅(qū)動。這種工藝投資高，但需要消耗多量工藝蒸汽和燃料，操作費用高， CH4 轉(zhuǎn)化率較低。 （ c）純氧催化部分氧化轉(zhuǎn)化工藝中的轉(zhuǎn)化爐不需要特殊鋼材制造轉(zhuǎn)化爐管，其結(jié)構(gòu)類似于傳統(tǒng)蒸汽轉(zhuǎn)化的二段爐結(jié)構(gòu)簡單、流程短、 投資低。生產(chǎn)原理可以簡單解釋為甲烷、蒸汽、氧混合物的復(fù)雜的相互作用： 第一階段為部分氧化反應(yīng)，主要是氫氣與氧接觸發(fā)生燃燒氧化反應(yīng)生成 H2O。降溫后的轉(zhuǎn)化氣進(jìn)入蒸汽過熱器 /鍋爐給水加熱器，過熱甲醇合成來的 飽和蒸汽，加熱甲 醇合成廢鍋和本工段中壓廢熱鍋爐用鍋爐給水。氧氣加熱器用本工段產(chǎn)的 。 NHD 溶劑是一種有機溶劑（聚乙二醇二甲醚），它對氣體中硫化物和二氧化碳具有較大的溶解能力，尤其是對硫化氫有良好的選擇吸收性，蒸汽壓低，運轉(zhuǎn)時溶劑耗損少，是一種較理想的物理吸收劑 。 來自轉(zhuǎn)化工段的轉(zhuǎn)化氣和來自煤氣壓縮機的水煤氣混合 進(jìn)入 NHD 脫硫塔氣分離器分離掉氣體中夾帶的水后，進(jìn)入脫硫塔下部，在塔內(nèi)自下而上與 NHD溶液逆流接觸， NHD 吸收了該股混合氣中幾乎全部的 H2S 氣體，從塔頂出來的脫硫氣中的 H2S 含量 10ppm，然后去壓縮工段。貧液經(jīng)貧富液換熱器II 冷卻到 139℃，然后由貧液泵加壓送入貧富液換熱器 I 中被冷卻至 46℃ ，最后在貧液水冷器中被一次水冷卻至 24℃，進(jìn)入脫硫塔循環(huán)使用。h 進(jìn)塔氣 CO含量 % ~12 ~9 出塔氣 CH3OH含量 % 6~7 5~6 — 循環(huán)氣 /合成氣 4:1 4:1 4:1~:1 合成塔形式 管殼式 激冷式 絕熱 /管殼式 設(shè)備尺寸 設(shè)備緊湊 設(shè)備較大 設(shè)備緊湊 合成開工設(shè)備 不設(shè)開工加熱爐 要設(shè)開工加熱爐 不設(shè)加熱爐 甲醇精制 三塔流程 兩塔、三塔和四塔流程 兩塔、三塔式 不難發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)華東理工甲醇合成工藝技術(shù)條件與國外基本一致，兼有Lurgi 技術(shù)優(yōu)勢特點，同時克服了其設(shè)備復(fù)雜的缺點，國產(chǎn)化技術(shù)，投資相對也較省。 幾種催化劑主要性能指標(biāo)比較如下： 相對時空收率及活性下降率比較表 催化劑 型號 相對時空收率 350℃ 過熱 5小時后 活性下降率（ 102） 相對活性 (以單位重計 ) 210℃ 230℃ 250℃ 270℃ 250℃ 230℃ XNC98 ICI517 C306/C307 活性同 XNC98 本項目甲醇合成 工藝 采用的是國內(nèi)華東理工大學(xué)的專利技術(shù)，因此銅基催化劑選擇與國外催化劑低溫活性和穩(wěn)定性相似的國內(nèi)銅基催化劑 XNC98 或C306，這樣相對于國外催化劑節(jié)約了成本。降溫后的出塔氣經(jīng)脫 鹽水預(yù)熱器及甲醇水冷器后溫度降至 40℃ ；降溫后的氣體進(jìn)入甲醇分離器，粗甲醇在此被分離；分離出的氣體大部分作為循環(huán)氣與壓縮后的新鮮氣一起進(jìn)入聯(lián)合式壓縮機二段壓縮作為合成原料氣，少部分弛放氣進(jìn)入 燃料管網(wǎng)， 送至焦化廠作為燃料氣。 從甲醇 分離器 出來的循環(huán)氣在進(jìn)入壓縮段前排放一少部分弛放氣，調(diào)節(jié) 馳放氣 含量，從而保持整個循環(huán)回路惰性氣體相對比較經(jīng)濟的含量。 。 汽包的間斷及連續(xù)鍋爐排污水，經(jīng)排污膨脹槽減壓冷卻后就地排放。 在合成塔塔內(nèi)的合成氣體進(jìn)行合成反應(yīng)過程中放出大量的熱，這些熱量 除升高 自身的溫度外，余下 一部分通過列管管壁傳給鍋爐水，通過汽包副產(chǎn)大量中壓飽和蒸汽這些蒸汽送至管網(wǎng)。 甲醇合成塔為管殼外冷 絕熱復(fù)合式固定床催化反應(yīng)器，管內(nèi)裝有C306/XNC98 甲醇合成催化劑，管外為沸騰鍋爐水。國外有 ICI 公司 ICI517 銅系催化劑， 托普索公司 KM101 低壓甲醇催化劑。 NHD 脫硫系統(tǒng)配有 NHD 溶液貯槽和地下槽，供 NHD 脫硫系統(tǒng)開停車和檢修時排放和添加 NHD 溶劑。閃蒸出來閃蒸氣直接進(jìn)入再生塔，底部排出的閃蒸液再次與 從再生塔底出來的 NHD 貧液換熱升溫至 130℃ 左右，去再生塔上部進(jìn)行再生。 該工藝在常溫下操作（ 5~24℃），尤其是在 壓力下，對 H2S 選擇吸收能力較強，適用于對 H2S 含量高的轉(zhuǎn)化氣凈化 。加熱爐用燃料氣主要為甲醇合成閃蒸氣和甲醇精餾不凝氣 （若有） 。 水洗塔塔底分離掉的冷凝液送至濁循環(huán)水系統(tǒng)。 工藝流程： 來自壓縮工段的 原料煤 氣（ 123℃， ）經(jīng)加熱爐預(yù)熱后，與來自空分的經(jīng)氧氣加熱器加熱后 完全燃燒反應(yīng)，放出大量的熱量，氣體溫度迅速升高，同時 CH4發(fā)生轉(zhuǎn)化反應(yīng)。 焦?fàn)t氣非催化部分氧化法，是將焦?fàn)t氣中的烴類進(jìn)行部分氧化和蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)，在轉(zhuǎn)化爐中首先發(fā)生 H CH4 與 O2 的部分氧化燃燒反應(yīng)，然后氣體進(jìn)入轉(zhuǎn)化段進(jìn)行 烴類 與蒸汽的轉(zhuǎn)化反應(yīng)。 （ b）非催化部分氧化轉(zhuǎn)化最早用于重油轉(zhuǎn)化，此法不需要進(jìn)一步凈化，直接進(jìn)入轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化在無催化轉(zhuǎn)化爐內(nèi)進(jìn)行，轉(zhuǎn)化后的轉(zhuǎn)化氣再進(jìn)行凈化，其轉(zhuǎn)化溫度高達(dá)到 1300~1400℃，對天然氣為原料，燃料氣的消耗要比純氧催化轉(zhuǎn)化工藝高 25~30%，耗氧、蒸汽消耗比純氧轉(zhuǎn)化分別高 40%、 20%，轉(zhuǎn)化后的氣體中 CO2體積分?jǐn)?shù)高達(dá) 10%。 消耗定額： 壓縮單元公用工程消耗 序 號 名 稱 規(guī) 格 使用 情況 單位 消耗 定額 小時消耗量 備 注 正常 最大 1 循環(huán)水 32℃ ，