【正文】 ， 甲醇膨脹槽和壓縮機放在最底層，把甲醇分離器放在第二層，甲醇水冷器安裝在第三層，入塔換熱器安裝在最高層。 （ 1）由于塔較高，不宜采用單層廠房，但設(shè)備不多，因此采用單層廠房與多層廠房相結(jié)合的方式。 ⑶ 甲醇產(chǎn)品中分出有機雜質(zhì)，特別是乙醇，而不增加甲醇的損失量。 上述方法，精甲醇純度可達 %以上，甲醇回收率至少為 90%，高達 95%～ 99%，經(jīng)甲醇中含乙醇小于 10ppm. 雙效法三塔粗甲醇精餾工藝流程特點 ⑴ 廢熱回收。常壓塔頂操作壓力為 ，塔頂操作溫度約 ℃，塔底操作溫度約 ℃。 加壓塔用低壓蒸汽加熱的熱虹吸式再沸器向塔內(nèi)提供熱量，通過低壓蒸汽的加入量來 控制塔的操作溫度。不凝氣，輕組分及少量甲醇蒸氣通過壓力調(diào)節(jié)后至加熱爐作燃料。 年產(chǎn) 20 萬噸煤制甲醇生產(chǎn)工藝初步設(shè)計 第 32 頁 雙效法三塔粗甲醇精餾工藝流程 粗甲醇進入預蒸餾塔前，先在粗甲醇產(chǎn)熱器中，用蒸汽冷凝液將其預熱至 65℃，粗甲醇在預蒸餾塔中除去其中殘余溶解氣體及低沸物。三塔加壓蒸餾的目的是更合理的利用了熱量，它采用了兩個主精餾塔 ，第一主精餾塔加壓蒸餾，操作壓力為 ～ MPa，第二主精餾塔為常壓操作，第一塔由于加壓，亦使沸點升高，頂部氣相甲醇液化溫度約為 121℃，遠高于第二常壓塔塔釜液體（主要為水）的沸點溫度，將其冷凝潛熱作為第二主精餾塔再沸器的熱源。 粗甲醇精餾 精餾原理 精餾是多次簡單蒸餾的組合。這種合成塔溫度幾乎是恒定的，溫度恒定的好處一是有效的抑制了副反應；二是催化劑壽命長，由 年產(chǎn) 20 萬噸煤制甲醇生產(chǎn)工藝初步設(shè)計 第 31 頁 于溫度比較恒定，因此當操作條件發(fā)生變化時（如循環(huán)機故障等），催化劑也沒有超溫危險，仍可安全運轉(zhuǎn)。甲醇合成反應放出的熱很快被沸騰水移走。 年產(chǎn) 20 萬噸煤制甲醇生產(chǎn)工藝初步設(shè)計 第 29 頁 Lurgi低中壓發(fā)合成甲醇工藝流程 年產(chǎn) 20 萬噸煤制甲醇生產(chǎn)工藝初步設(shè)計 第 30 頁 魯奇（ Lurgi）管殼型甲醇合成塔 魯奇（ Lurgi）管殼型甲醇合成塔是一種管束型副產(chǎn)蒸汽合成塔。混合氣經(jīng)廢熱鍋爐預熱，升溫至 220℃左右，進入管殼式合成反應器，在銅基催化劑存在下，反應生成甲醇。 全過程反應速度決定于較慢步驟的完成速度。 常解后的碳酸丙烯酯溶液進入氣提塔氣提段，與送入塔內(nèi)的空氣逆流接觸，進一步氣提出殘留于溶液中的 CO2。 22CO COx Hp? 碳酸丙烯酯法脫碳的基本環(huán)節(jié) ,由吸收 —— 閃蒸 —— 汽提 —— 洗滌回收這四個部分組成。 變換氣栲膠脫硫工藝流程 變換氣脫硫工藝流程與粗原料氣脫硫工藝流程、裝置基本相同，相關(guān)工藝參看“ 粗原料氣栲膠脫硫工藝流程”。變換爐分三段，一般添加蒸汽從二段加入，段間用脫碳的蒸汽冷凝液或脫鹽水冷激增濕降溫，三段出口240℃左右的變換氣進入水加熱器，加熱熱水塔出來的熱水，自身冷卻后由下部進入熱水塔，與飽和塔下來的熱水逆流換熱后，由熱水塔上部出去，送往后工序。由于活性的提高，變換系統(tǒng)的汽氣比可以降低，從而降低了飽和熱水塔的熱回收負荷。在變換的正常操作中，提高反應溫度，或是 選用對變換反應具有良好選擇性的催化劑就可以防止或減少副反應的發(fā)生。從化學平衡來看，降低溫度、增加蒸汽 量和除去二氧化碳，可使平衡向右移動，從而提高一氧化碳變換率；從反應速度看，提高溫度有利于反應速度的增加。 主要反應： Na2CO3 + H2S NaHS + NaHCO3 2NaHS + 4NaVO3 +H2O Na2V4O9 +4NaOH +2S Na2V4O9 + Q（氧化態(tài)） + 2NaOH + H2O 4NaVO3 + Q（還原態(tài)） NaHCO3 + NaOH Na2CO3 + H2O 粗原料氣栲膠脫硫工藝流程 來自除塵工段的粗原料氣從脫硫塔底部進入與塔頂上噴淋下來的栲膠脫硫溶液逆流接觸，脫除硫化氫的原料氣由塔頂出來，去壓縮。 ⑦ 操作控 制系統(tǒng) 氣化系統(tǒng)設(shè)有流量、壓力和溫度檢測及調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，由小型集散系統(tǒng)集中到控制室進行操作。 ⑤ 除塵系統(tǒng) 從氣化爐上部導出的高溫煤氣進入兩級旋風分離器。氣化爐為一不等徑的反應器，下部為反應區(qū)，上部為分離區(qū)。 ⑵ ICC 煤氣化工藝流程 ① 備煤系統(tǒng) 粒徑為 0～ 30mm 的原料煤（焦），經(jīng)過皮帶輸送機、除鐵器，進入破碎機，破碎到 0～ 8mm，而后由輸送機送入回轉(zhuǎn)式烘干機，烘干所需的熱源由室式加熱爐演導氣供給，被烘干的原料，其含水量控制在 5%以下，由斗提機送入煤倉儲存待用。因此爐底排出的灰渣組成與爐內(nèi)混合物料組成基本相同，故排出的灰渣的含碳量就比較高（ 15%～ 20%）。沉降槽下部沉降物經(jīng)壓濾機濾出并壓制成渣餅裝車外送。高溫氣體與液態(tài)渣一起離開氣化室向下流動直接進入激冷室，被噴射的高壓激冷水冷卻，液態(tài)渣在激冷室底部水浴中成為顆粒狀，定期的從排渣鎖斗中排入渣池，并通過撈渣機裝車運出。氣化爐包括耐熱低合金鋼制成的水冷壁的氣化室和激冷室。依據(jù)下游產(chǎn)品的不同，系統(tǒng)用的加壓氣與載氣可以選用氮氣或二氧 化碳。通過此工藝，可以把價格低廉、直接燃燒污染較大的煤、石油焦、垃圾等原料轉(zhuǎn)化為清潔的、高附加值的合成氣，即一氧化碳與氫氣，這是生產(chǎn)化工產(chǎn)品基本原料，可以用于生產(chǎn)化工產(chǎn)品如甲醇、合成氨，合成油，還可以用于發(fā)電或直接用于城市煤氣，合成天然氣使用。粗煤氣用循環(huán)冷煤氣激冷到 900～1100℃，以避免粘性灰渣進入廢熱鍋爐，煤氣通過廢熱鍋爐被冷到 300℃，然后進入除塵和水洗系統(tǒng)。 原煤經(jīng)粉碎干燥至含 水低于 2％，粒度 90％通過 90μ m（ 170 目）篩孔。煤漿由噴嘴導入，在高速氧氣的作用下霧化。 德士古氣化爐是一種以水煤漿進料的加壓氣流床氣化裝置，該爐有兩種不同的爐型，根據(jù)粗煤氣采用的冷卻方式不同，可分 為激冷型和廢熱鍋爐性。爐溫一般比灰熔點高 100～150℃，熔渣粘度控制在 150Pa設(shè)置兩個噴嘴還可改善湍流狀態(tài)，即使一只噴嘴堵塞仍可保持繼續(xù)操作?；以剂?0％，碳轉(zhuǎn)化率 97％。文氏管形成的局部高溫區(qū)，使未燃碳燃燒氣化，又使灰粒相互粘結(jié)而團聚。氣化劑由兩處進入反應器： ① 從分布爐篦進入，維持正常的流化； ② 由中心排灰裝置進入。 氣化工藝 它是一個單段流化床氣化爐。含水量 8%12%的褐煤進入壓力為 的密閉料斗系統(tǒng)后，經(jīng)過螺旋給料機輸入爐內(nèi)。除了保持常壓溫克勒氣化爐的簡單可靠、運行靈活、氧耗量低和不產(chǎn)生液態(tài)烴 等優(yōu)點外，主要采用了帶出煤粒再循環(huán)回床層的做法，從而提高了碳的利用率。大約有 30％的灰從底部排出，另外的 70％被氣流帶出流化床。 溫克勒氣化爐的爐箅安裝在圓錐體部分，蒸汽和氧 (或空氣 )由爐箅底側(cè)面送入，形成流化床。粉煤由螺旋加料器加入圓錐部分的腰部，加煤量可以通過調(diào)節(jié)螺旋給料機的轉(zhuǎn)數(shù)來實現(xiàn)。如圖，氣化爐為鋼制立式圓筒形結(jié)構(gòu)，內(nèi)襯耐火材料。目前共有近 200多臺工業(yè)裝置 ,用于生產(chǎn)合成氣的只有中國的 9 臺。粗煤氣出爐溫度一般在 250～ 500℃ 之間。粗煤氣最后從爐頂引出爐外。適宜于氣化活性較高，塊度 3～ 30mm 的褐煤、弱粘結(jié)性煤等。使過量的一氧化碳變換為氫氣和二氧化碳，在經(jīng)脫碳工序?qū)⑦^量的二氧化碳除去。國內(nèi)用煤與焦炭制甲醇的煤氣化一般都沿用固定床間歇氣化法，煤氣爐沿用UGI 爐。 甲醇生產(chǎn)方法簡介 煤、焦炭制甲醇的生產(chǎn)方法簡述 煤與焦炭是制造甲醇粗原料氣的主要固體燃料。 ⑵ 重視新技術(shù) 加大基礎(chǔ)研究工作 液相甲醇合成工藝具有技術(shù)和經(jīng)濟雙重優(yōu)勢。作為有機化工原料，用來生產(chǎn)各種有機化工產(chǎn)品。 隨著 C1 化工的發(fā)展，由甲醇為原料合成 乙二醇 、乙醛和乙醇等工藝正日益受到重視。目前甲醇的深加工產(chǎn)品已達 120 多種，我國以甲醇為原料的一次加工產(chǎn)品已有近 30 種。甲醇市場價格最高漲幅超過 100%，甲醇生產(chǎn)的利潤相當豐厚，效益好的廠家每噸純利超過了 1000 元 /噸，因而甲醇生產(chǎn)廠家紛紛擴產(chǎn)和新建，使得我國甲醇的產(chǎn)能急劇增加。甲醇燃燒時無煙，火焰呈藍色。 工藝計算總結(jié) .......................................... 錯誤 !未定義書簽。 合成氣合成甲醇工藝計算 ................................ 錯誤 !未定義書簽。 變換率與平衡變換率 ................................. 錯誤 !未定義書簽。 粗原料氣脫硫工藝計算 .................................. 錯誤 !未定義書簽。 原料煤及煤氣發(fā)生爐數(shù)據(jù) ............................. 錯誤 !未定義書簽。 ICC 灰熔聚流化床煤氣化工藝計算 ........................ 錯誤 !未定義書簽。 原料煤氣化最終產(chǎn)物 ................................. 錯誤 !未定義書簽。 變 換反應的平衡常數(shù) ................................. 錯誤 !未定義書簽。 合成氣（變換氣）壓縮工藝計算 .......................... 錯誤 !未定義書簽。 粗甲醇精餾工藝計算 .................................... 錯誤 !未定義書簽。6CH 3OH，和鹽的結(jié)晶水合物類似，甲醇蒸氣能和空氣形成爆炸性混合物，爆炸極限 ～ ％（體積）。 ⑵ 甲醇生產(chǎn)工藝的發(fā)展 甲醇市場狀況 自 2020 年年初以來，我國甲醇市場受下游需求強力拉動，以及生產(chǎn)成本的提高，甲醇價格一直呈現(xiàn)一種穩(wěn)步上揚走勢。 甲醇發(fā)展方向 甲醇是極為重要的有機化工原料，在化工、醫(yī)藥、輕工、紡織及運輸?shù)刃袠I(yè)都有廣泛的應用，其衍生物產(chǎn)品發(fā)展前景廣闊。比如神華集團發(fā)展以甲醇為中間體的煤基化學品深加工，利用先進成熟技術(shù)，發(fā)展 “ 甲醇－醋酸及其衍生物 ” ；利用國外開發(fā)成功的 MTO 或 MTP 先進技術(shù)，發(fā)展 “ 甲醇－烯烴及衍生物 ” 的 2 大系列。 甲醇行業(yè)的發(fā)展建議 在世界基礎(chǔ)有機化工原料中，甲醇消費量僅次于乙烯、丙烯和苯，是一種很重要的大宗 化工產(chǎn)品。 ⑴ 生產(chǎn)裝置大型化 我國甲醇工業(yè)目前還在一定程度上面臨著進口產(chǎn)品的沖擊，原因是國內(nèi)大部分裝置規(guī)模小、技術(shù)落后、能耗高，造成生產(chǎn)成本高，無法與國外以天然氣為原料的大型或超大型甲醇裝置抗衡；另一方面，通過多年來技 術(shù)引進及國內(nèi)科研院所、高校的研究開發(fā)， 年產(chǎn) 20 萬噸煤制甲醇生產(chǎn)工藝初步設(shè)計 第 6 頁 目前我國甲醇工業(yè)已基本使用了國外各種類型的傳統(tǒng)低壓氣相法反應裝置；催化劑研制也達到國際最高水平；新工藝的研究也有較大的進展，主要問題在于裝置的大型化。 CO2加氫合成甲醇、甲烷直接合成甲醇 是甲醇工業(yè)的熱點開發(fā)技術(shù)，一方面要跟蹤國外先進技術(shù)；另一方面應加大基礎(chǔ)研究工作，尤其是催化劑的研究開發(fā)。氣化的主要設(shè)備是煤氣發(fā)生爐，按煤在爐中的運動方式，氣化方法可分為固定床（移動床）氣化法、流化 床氣化法和氣流床氣化法。 用煤和焦炭制得的粗原料氣組分中氫碳比太低，故在氣體脫硫后要經(jīng)過變換工序。特點是煤和氣化劑（蒸汽和氧氣）在爐中逆流接觸，