【正文】 ， 甲醇膨脹槽和壓縮機(jī)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(jī)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(dá) %以上，甲醇回收率至少為 90%，高達(dá) 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(diǎn) 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(jì) 第 32 頁 雙效法三塔粗甲醇精餾工藝流程 粗甲醇進(jìn)入預(yù)蒸餾塔前，先在粗甲醇產(chǎn)熱器中，用蒸汽冷凝液將其預(yù)熱至 65℃，粗甲醇在預(yù)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(gè)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(diǎn)升高，頂部氣相甲醇液化溫度約為 121℃，遠(yuǎn)高于第二常壓塔塔釜液體（主要為水）的沸點(diǎn)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(jiǎn)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(yīng)；二是催化劑壽命長(zhǎng)，由 年產(chǎn) 20 萬噸煤制甲醇生產(chǎn)工藝初步設(shè)計(jì) 第 31 頁 于溫度比較恒定，因此當(dāng)操作條件發(fā)生變化時(shí)（如循環(huán)機(jī)故障等），催化劑也沒有超溫危險(xiǎn)，仍可安全運(yùn)轉(zhuǎn)。甲醇合成反應(yīng)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(jì) 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(jì) 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?；旌蠚饨?jīng)廢熱鍋爐預(yù)熱，升溫至 220℃左右，進(jìn)入管殼式合成反應(yīng)器，在銅基催化劑存在下，反應(yīng)生成甲醇。 全過程反應(yīng)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(jìn)入氣提塔氣提段，與送入塔內(nèi)的空氣逆流接觸，進(jìn)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(gè)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(jìn)入水加熱器，加熱熱水塔出來的熱水，自身冷卻后由下部進(jìn)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(fù)荷。在變換的正常操作中，提高反應(yīng)溫度，或是 選用對(duì)變換反應(yīng)具有良好選擇性的催化劑就可以防止或減少副反應(yīng)的發(fā)生。從化學(xué)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(dòng)，從而提高一氧化碳變換率；從反應(yīng)速度看，提高溫度有利于反應(yīng)速度的增加。 主要反應(yīng)： 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(jìn)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(cè)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(jìn)行操作。 ⑤ 除塵系統(tǒng) 從氣化爐上部導(dǎo)出的高溫煤氣進(jìn)入兩級(jí)旋風(fēng)分離器。氣化爐為一不等徑的反應(yīng)器，下部為反應(yīng)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(jī)、除鐵器，進(jìn)入破碎機(jī)，破碎到 0～ 8mm，而后由輸送機(jī)送入回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)，烘干所需的熱源由室式加熱爐演導(dǎo)氣供給，被烘干的原料，其含水量控制在 5%以下，由斗提機(jī)送入煤倉儲(chǔ)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(jī)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(dòng)直接進(jìn)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(jī)裝車運(yùn)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?dú)饣蚨?化碳。通過此工藝，可以把價(jià)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(jìn)入廢熱鍋爐，煤氣通過廢熱鍋爐被冷到 300℃，然后進(jìn)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(dǎo)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(jìn)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(diǎn)高 100～150℃，熔渣粘度控制在 150Pa設(shè)置兩個(gè)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(tuán)聚。氣化劑由兩處進(jìn)入反應(yīng)器： ① 從分布爐篦進(jìn)入，維持正常的流化； ② 由中心排灰裝置進(jìn)入。 氣化工藝 它是一個(gè)單段流化床氣化爐。含水量 8%12%的褐煤進(jìn)入壓力為 的密閉料斗系統(tǒng)后，經(jīng)過螺旋給料機(jī)輸入爐內(nèi)。除了保持常壓溫克勒氣化爐的簡(jiǎn)單可靠、運(yùn)行靈活、氧耗量低和不產(chǎn)生液態(tài)烴 等優(yōu)點(diǎn)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(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)來實(shí)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(tái)工業(yè)裝置 ,用于生產(chǎn)合成氣的只有中國的 9 臺(tái)。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?dú)饣?，煤氣爐沿用UGI 爐。 甲醇生產(chǎn)方法簡(jiǎn)介 煤、焦炭制甲醇的生產(chǎn)方法簡(jiǎn)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(jì)雙重優(yōu)勢(shì)。作為有機(jī)化工原料，用來生產(chǎn)各種有機(jī)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(dá) 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(chǎng)價(jià)格最高漲幅超過 100%，甲醇生產(chǎn)的利潤(rùn)相當(dāng)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(kuò)產(chǎn)和新建，使得我國甲醇的產(chǎn)能急劇增加。甲醇燃燒時(shí)無煙，火焰呈藍(lán)色。 工藝計(jì)算總結(jié) .......................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 合成氣合成甲醇工藝計(jì)算 ................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 變換率與平衡變換率 ................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 粗原料氣脫硫工藝計(jì)算 .................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 原料煤及煤氣發(fā)生爐數(shù)據(jù) ............................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 ICC 灰熔聚流化床煤氣化工藝計(jì)算 ........................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 原料煤氣化最終產(chǎn)物 ................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 變 換反應(yīng)的平衡常數(shù) ................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 合成氣（變換氣）壓縮工藝計(jì)算 .......................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 粗甲醇精餾工藝計(jì)算 .................................... 錯(cuò)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(chǎng)狀況 自 2020 年年初以來，我國甲醇市場(chǎng)受下游需求強(qiáng)力拉動(dòng)，以及生產(chǎn)成本的提高，甲醇價(jià)格一直呈現(xiàn)一種穩(wěn)步上揚(yáng)走勢(shì)。 甲醇發(fā)展方向 甲醇是極為重要的有機(jī)化工原料，在化工、醫(yī)藥、輕工、紡織及運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)都有廣泛的應(yīng)用，其衍生物產(chǎn)品發(fā)展前景廣闊。比如神華集團(tuán)發(fā)展以甲醇為中間體的煤基化學(xué)品深加工，利用先進(jìn)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(jìn)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(jī)化工原料中，甲醇消費(fèi)量?jī)H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(jìn)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(jìn)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(jì) 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(yīng)裝置；催化劑研制也達(dá)到國際最高水平；新工藝的研究也有較大的進(jìn)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(diǎn)開發(fā)技術(shù)，一方面要跟蹤國外先進(jìn)技術(shù)；另一方面應(yīng)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(yùn)動(dòng)方式，氣化方法可分為固定床（移動(dòng)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(diǎn)是煤和氣化劑（蒸汽和氧氣）在爐中逆流接觸，