【正文】 （ 2） 不準(zhǔn)任意改變運(yùn)行中的工藝參數(shù)，不得超溫、超壓及提高設(shè)備的使用等級(jí)。 甲醇生產(chǎn)中的防火和防爆 工藝介質(zhì)的易燃與易爆是相互關(guān)聯(lián)的，防爆的首要措施是防火，所以甲醇生產(chǎn)的安全，首要先從防火做起。 （ 2）中度中毒者惡心、嘔吐、腹痛、腹瀉，肝炎和胰腺炎，出 現(xiàn)幻聽(tīng)、幻視、視物模糊、四肢厥冷等癥狀。 急救方法如下： （ 1）迅速將中毒者撤離毒區(qū)，靜臥在通風(fēng)良好的地方，注意保暖。 年產(chǎn) 20 萬(wàn)噸煤制甲醇生產(chǎn)工藝初步設(shè)計(jì) 第 35 頁(yè) 自控儀表 本設(shè)計(jì)采用一次儀表現(xiàn)場(chǎng)分散，二次儀表就地或部分集中控制方式。 合成車(chē)間設(shè)備布置的設(shè)計(jì) 車(chē)間設(shè)備布置的設(shè)計(jì)，是在滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝要求的基礎(chǔ)上，綜合考慮設(shè)備安裝與檢修、安全生產(chǎn)、操作及發(fā)展情況來(lái)進(jìn)行的。粗甲醇精制過(guò)程中采用多效蒸餾方法，即利用熱源蒸汽潛熱的多重效用（雙效法）。從常壓塔塔頂出來(lái)的甲醇蒸氣經(jīng)常壓塔冷凝器冷凝冷卻到 40℃后，進(jìn)入常壓塔回 年產(chǎn) 20 萬(wàn)噸煤制甲醇生產(chǎn)工藝初步設(shè)計(jì) 第 33 頁(yè) 流槽，再經(jīng)常壓塔回流泵加壓，一部分送至常壓塔塔頂作回流，其余部分送至精甲醇計(jì)量槽。將塔內(nèi)上升汽中的甲醇大部分冷凝下來(lái)進(jìn)入預(yù)塔回流槽，經(jīng)預(yù)塔回流泵送入塔頂作回流。 加壓蒸餾的目的及雙效法定義 精餾過(guò)程的能耗很大，且熱能利用率很低，在能源極其寶貴的今天，粗甲醇的精餾也向著節(jié)能的方向發(fā)展。 魯奇（ Lurgi）低中壓發(fā)合成甲醇工藝的主要特點(diǎn)是采用管束式合成塔。冷凝的粗甲醇送入閃蒸罐，閃蒸后送至精餾塔精制。 合成氣合成甲醇 合成甲醇反應(yīng)原理 ⑴ 甲醇合成反應(yīng)步驟 甲醇合成是一個(gè)多相催化反應(yīng)過(guò)程，這個(gè)復(fù)雜過(guò)程，共分五個(gè)步驟進(jìn)行： ① 合成氣自氣相擴(kuò)散到氣體 催化劑界面； ② 合成氣在催化劑活性表面上被化學(xué)吸附 年產(chǎn) 20 萬(wàn)噸煤制甲醇生產(chǎn)工藝初步設(shè)計(jì) 第 28 頁(yè) ③ 被吸附的合成氣在催化劑表面進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)形成產(chǎn)物 ④ 反應(yīng)產(chǎn)物在催化劑表面脫附 ⑤ 反應(yīng)物自催化劑界面擴(kuò)散到氣相中。 在變換氣中， CO2分壓在小于 以下時(shí)，其在碳酸丙烯酯溶液中的溶解度規(guī)律服從亨利定律。溫度升至 210～ 250℃后，進(jìn)入變換爐反應(yīng)。由于這些副反應(yīng)都是放熱和體積縮小的反應(yīng)，所以低溫、高壓有利于反應(yīng)的進(jìn)行。溶液循環(huán)使用。生成的灰渣經(jīng)過(guò)環(huán)形射流管、上、下灰斗定時(shí)排出系統(tǒng)，由機(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)往渣場(chǎng)。 年產(chǎn) 20 萬(wàn)噸煤制甲醇生產(chǎn)工藝初步設(shè)計(jì) 第 21 頁(yè) ICC 灰熔聚流化床煤氣化工藝 ⑴ ICC 氣化爐 ICC 灰熔聚流化床粉煤氣化爐以空氣或氧氣和水蒸汽為氣化劑，在適當(dāng)?shù)拿毫６群蜌馑傧?，使床層中粉煤沸騰，氣固兩相充分混合接觸，在部分燃燒產(chǎn)生的高溫下進(jìn)行煤的氣化。凈化后的合成氣含塵量設(shè)計(jì)值小于 1mg/Nm3，輸送到下游 黑水處理系統(tǒng) 系統(tǒng)產(chǎn)生的黑水經(jīng)減壓后送入兩級(jí)閃蒸罐去除黑水中的氣體成分，閃蒸罐內(nèi)的黑水則送入沉降槽，加入少量絮凝劑以加速灰水中細(xì)渣的絮凝沉降。 年產(chǎn) 20 萬(wàn)噸煤制甲醇生產(chǎn)工藝初步設(shè)計(jì) 第 17 頁(yè) 氣化與激冷系統(tǒng) 載氣輸送過(guò)來(lái)的加壓干煤粉，氧氣及少量蒸汽（對(duì)不同的煤種有不同的要求）通過(guò)組合噴嘴進(jìn)入到氣化爐中。圖 2 西門(mén)子 (GSP)氣化工藝流程。氣體夾帶灰分并流而下，粗合成氣在冷卻后，從爐子的底部排出。爐上部的廢熱鍋爐回收出爐熱煤氣的 年產(chǎn) 20 萬(wàn)噸煤制甲醇生產(chǎn)工藝初步設(shè)計(jì) 第 12 頁(yè) 顯熱（ 1400～ 1500℃），煤氣先在輻射段被冷到 1100℃以下，然后在上部對(duì)流段冷到低于 300℃，廢熱鍋爐產(chǎn) 10MPa 高壓蒸氣。每個(gè)爐頭裝有相鄰的兩個(gè)噴嘴，并與對(duì)面的爐頭的噴嘴處于同一條直線(xiàn)上，以使火焰噴不到對(duì)面的爐壁，噴出的煤粉在自己的火焰區(qū)尚未燃盡時(shí)，可進(jìn)入對(duì)方的火焰中氣化。也就是說(shuō)，由于氣流的擾動(dòng)使碳粒從團(tuán)聚物中分離出來(lái)。和由螺旋給料機(jī)加入的煤料并流氣化。它是采用比低溫溫克勒氣化法較高的壓力和溫度的一項(xiàng)氣化技術(shù)。 的角度有 利于煤在整個(gè)截面上的均勻分布。 流化床常見(jiàn)爐型 （ 1）溫克勒氣化爐 溫克勒氣化工藝是最早的以褐煤為氣化原料的常壓流化床氣化工藝。高溫區(qū)的氣體含有二氧化碳、一氧化碳和蒸汽，進(jìn)入氣化區(qū)進(jìn)行吸熱氣化反應(yīng)，再進(jìn)入干餾區(qū)，最后通過(guò)干燥區(qū)出爐。特點(diǎn)是煤和氣化劑（蒸汽和氧氣）在爐中逆流接觸，煤在爐中停留時(shí)間 1～ 3h，壓力 ～ 。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。 ⑴ 生產(chǎn)裝置大型化 我國(guó)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(guó)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(wú)法與國(guó)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(guò)多年來(lái)技 術(shù)引進(jìn)及國(guó)內(nèi)科研院所、高校的研究開(kāi)發(fā)， 年產(chǎn) 20 萬(wàn)噸煤制甲醇生產(chǎn)工藝初步設(shè)計(jì) 第 6 頁(yè) 目前我國(guó)甲醇工業(yè)已基本使用了國(guó)外各種類(lèi)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(guó)際最高水平；新工藝的研究也有較大的進(jìn)展，主要問(wèn)題在于裝置的大型化。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(guó)外開(kāi)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。 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(lái)，我國(guó)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)。 粗甲醇精餾工藝計(jì)算 .................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 變 換反應(yīng)的平衡常數(shù) ................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 ICC 灰熔聚流化床煤氣化工藝計(jì)算 ........................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 粗原料氣脫硫工藝計(jì)算 .................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 合成氣合成甲醇工藝計(jì)算 ................................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。甲醇燃燒時(shí)無(wú)煙，火焰呈藍(lán)色。目前甲醇的深加工產(chǎn)品已達(dá) 120 多種，我國(guó)以甲醇為原料的一次加工產(chǎn)品已有近 30 種。作為有機(jī)化工原料，用來(lái)生產(chǎn)各種有機(jī)化工產(chǎn)品。 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。使過(guò)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^(guò)量的二氧化碳除去。粗煤氣最后從爐頂引出爐外。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(guó)的 9 臺(tái)。粉煤由螺旋加料器加入圓錐部分的腰部，加煤量可以通過(guò)調(diào)節(jié)螺旋給料機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。大約有 30％的灰從底部排出，另外的 70％被氣流帶出流化床。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(guò)螺旋給料機(jī)輸入爐內(nèi)。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?；以剂?0％，碳轉(zhuǎn)化率 97％。爐溫一般比灰熔點(diǎn)高 100～150℃，熔渣粘度控制在 150Pa煤漿由噴嘴導(dǎo)入，在高速氧氣的作用下霧化。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(guò)廢熱鍋爐被冷到 300℃，然后進(jìn)入除塵和水洗系統(tǒng)。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。高溫氣體與液態(tài)渣一起離開(kāi)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(guò)撈渣機(jī)裝車(chē)運(yùn)出。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%）。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)。 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。從化學(xué)平衡來(lái)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。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。 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”。 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?；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。甲醇合成反應(yīng)放出的熱很快被沸騰水移走。 粗甲醇精餾 精餾原理 精餾是多次簡(jiǎn)單蒸餾的組合。 年產(chǎn) 20 萬(wàn)噸煤制甲醇生產(chǎn)工藝初步設(shè)計(jì) 第 32 頁(yè) 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。 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(guò)低壓蒸汽的加入量來(lái) 控制塔的操作溫度。 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。 （ 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。精甲醇貯槽為兩臺(tái) 10000m3的固定頂貯罐，貯存量按 15 天產(chǎn)量計(jì)。 （ 3） 按照有關(guān)安全技術(shù)規(guī)程的規(guī)定，定點(diǎn)、定期進(jìn)行塵毒檢測(cè)，有條件應(yīng)設(shè)置毒物自動(dòng)分析報(bào)警裝置，及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)消除。進(jìn)入 CO濃度較高的環(huán)境內(nèi)，須戴供氧式防毒面具進(jìn)行操作。 （ 3）病癥急救。 （ 4） 備有必須的消防器材。 6 三廢處理 甲醇生產(chǎn)。 （ 3） 電氣設(shè)備須選用防防爆型，電纜、電源絕緣良好，防止產(chǎn)生電火花。 （ 2）吸入中毒者，迅速撤離現(xiàn)場(chǎng)，移至空氣清新、通風(fēng)良好的地方，保持呼吸道的暢通。 年產(chǎn) 20 萬(wàn)噸煤制甲醇生產(chǎn)工藝初步設(shè)計(jì)