【文章內(nèi)容簡介】 146 4157596 工藝流程說明 工作制度 系統(tǒng)年工作日為 365天，采用三班工作制。 動力消耗 用電設備電壓為 380v 的裝機容量約為 760kW. (其中 160kW為備用電量） 。 用電設備電壓為 10Kv 的裝機容量為 1260kw（其中備用電量 為 630kW） 。 精 脫硫 來自焦爐煤氣壓縮的焦爐煤氣壓力 MPa，溫度 40℃首先經(jīng)過濾器除去焦油和焦爐煤氣中夾帶的潤滑油，焦爐煤氣去轉(zhuǎn)化工段預熱到 350℃后，依次經(jīng)鐵鉬預轉(zhuǎn)化器、鐵鉬器轉(zhuǎn)化器將有機硫轉(zhuǎn)化為無機硫，然后進入氧化錳脫硫槽將大部分無機硫脫除，最后由氧化鋅把關，總硫控制在 以下。脫硫后的焦爐煤氣送至轉(zhuǎn)化工段。 輔助材料消耗定額及消耗量表 序號 名稱 規(guī)格 單位 消耗 定額 消耗量 備注 每小時 每年 1 氧化鐵脫硫 劑 TG1 kg 33600 2 鐵鉬加氫催化劑 kg 68250 3 鐵錳脫硫劑 kg 270000 建滔（河北） 化工有限公司甲醇工程 可研 總論 化學工業(yè)第二設計院甲醇綜合項目部 125 電話： 03514171146 4157596 4 氧化鋅脫硫劑 KT3 kg 16000 轉(zhuǎn)化 脫硫后的焦爐煤氣溫度 350℃，壓力 MPa，烷烴含量約28%，與蒸汽混合后，由焦爐煤氣預熱器加熱到約 600℃，進入轉(zhuǎn)化爐。 廢熱鍋爐副產(chǎn)蒸汽經(jīng)預熱爐預熱到 500℃后與來自空分裝置的氧氣混合后進入轉(zhuǎn)化爐，在轉(zhuǎn)化爐頂部與焦爐煤氣蒸汽混合，通過轉(zhuǎn)化爐催化劑 床層進行轉(zhuǎn)化反應。 2CH4+O2=2CO+4H2 +Q (1) CH4+ H2O=CO+3H2 Q (2) CH4+CO2=2CO+2H2 Q (3) CO+ H2O= CO2+ H2+Q (4) 反應最終按 (4)式達到平衡，出轉(zhuǎn)化爐的轉(zhuǎn)化氣溫度約950℃，甲烷含量小于 %，進廢熱鍋爐副產(chǎn) MPa飽和蒸汽，自 身降到 650℃，入蒸汽過熱器、焦爐煤氣預熱器、粗焦爐煤氣預熱器、脫鹽水預熱器回收熱量后，采用蒸發(fā)式冷凝器冷卻到40℃，分離冷凝液后，去合成甲醇。 分離出的工藝冷凝液減壓釋放出溶解氣后，用冷凝液泵加壓補入廢熱鍋爐，副產(chǎn)蒸汽。 建滔（河北） 化工有限公司甲醇工程 可研 總論 化學工業(yè)第二設計院甲醇綜合項目部 126 電話： 03514171146 4157596 輔助材料、動力消耗定額 (噸精甲醇 )及消耗量 序號 名稱 規(guī)格 使用情 況 單位 消耗 定額 消耗量 備注 每小時 每年 1 氧氣 % 連續(xù) m3 5360 2 轉(zhuǎn)化催化劑 Z205 CN20 kg 29900 兩年更換一次 3 氧化鋅脫硫劑 KT310 kg 8000 兩年更換一次 4 蒸汽 連續(xù) kg 3500 28x106 5 電 380V 連續(xù) kWh 33 6 鍋爐給水 連續(xù) kg 18000 144 x106 甲醇合成 來自轉(zhuǎn)化的原料氣（ MPa），進入二合一機組，經(jīng)兩級壓縮后，與循環(huán)氣混合進入二合一機組壓縮到 。該機組由蒸汽透平驅(qū)動， 可同時壓縮原料氣和循環(huán)氣。出壓縮機組的氣體經(jīng)氣氣換熱器換熱升溫至 220℃，進入甲醇反應器，在催化劑的作用下進行甲醇合成反應，主要反應如下： CO+2H2=CH3OH+Q CO2+3H2=CH3OH+H2O+Q 甲醇反應器為管殼式反應器，管內(nèi)填裝觸媒，反應管外為沸騰熱水，利用反應熱副產(chǎn)中壓飽和蒸汽。反應器出口氣進氣氣建滔（河北） 化工有限公司甲醇工程 可研 總論 化學工業(yè)第二設計院甲醇綜合項目部 127 電話： 03514171146 4157596 換熱器與合成塔入口氣換熱，把入口氣預熱到活性溫度以上，然后進入蒸發(fā)式冷凝器冷卻到 40℃，最后進入甲醇分離器進行氣液分離。出甲醇分離器氣體大部分作為循環(huán)氣去二合一機組增壓后合成甲醇，另一部分去洗 醇塔洗滌甲醇。洗醇塔出口氣一部分去轉(zhuǎn)化裝置作預熱爐的燃料氣，一部分返回焦化廠作焦爐回爐煤氣。 由甲醇分離器底部出來的粗甲醇減壓到 MPa 后進入閃蒸槽，閃蒸出的溶解氣去轉(zhuǎn)化作燃料氣，閃蒸槽出來的粗甲醇去甲醇精餾精制。 輔助材料、動力消耗定額 (噸精甲醇 )及消耗量 序號 名稱 規(guī)格 使用情 況 單位 消耗 定額 消耗量 備注 每小時 每年 1 蒸汽 249℃ 連續(xù) t 2 蒸汽 435℃ 連續(xù) t 13 6 3 鍋爐給水 105℃ 連續(xù) t 20 4 電 380V 連續(xù) kWh 5 催化 劑 C306 kg 19000 兩年更換一次 6 弛放 氣 連續(xù) m3 12593 甲醇精餾 由甲醇合成送來的粗甲醇進入預精餾塔 ,在該塔進行輕組分的分離。塔頂蒸出的氣體經(jīng)預塔冷凝器將甲醇、水、部分輕組分建滔（河北） 化工有限公司甲醇工程 可研 總論 化學工業(yè)第二設計院甲醇綜合項目部 128 電話： 03514171146 4157596 冷凝，冷凝液進入預塔回流罐 ，不凝氣進輕組分冷卻器進一步冷卻，出輕組分冷卻器的不凝氣去轉(zhuǎn)化作燃料氣，冷凝液返回預精餾塔作回流液。 為防止設備腐蝕，在預精餾塔下部加入 NaOH 稀溶液 ,以中和合成反應中生成的有機酸，預精餾塔蒸餾需要的熱量由預塔再沸器供給。 預精餾塔底部出來的甲醇液由甲醇給料泵加壓后送入加壓精餾塔，塔頂蒸出的甲醇蒸汽進入冷凝再沸器，甲醇蒸汽冷凝熱作為常壓精餾塔的熱源，出冷凝再沸器的精甲醇液進入加壓塔回流罐，一部分精甲醇由加壓塔回流泵加壓后送入加壓精餾塔，其余部分經(jīng)精甲醇冷卻器冷卻到 40℃送至精甲醇中間槽。 加壓精餾塔所需熱量由低壓蒸汽通過加壓塔再沸器提供。 加壓精餾塔底部出來的甲醇液送至常壓精餾塔下部，蒸出的甲醇蒸汽由常壓塔冷凝器冷凝后進入常壓塔回流罐，再經(jīng)常壓塔回流泵加壓，一部分精甲醇打入常壓塔回流，其余部分送至精甲醇中間槽。 精甲醇中間槽的產(chǎn)品化驗合格后送去甲醇成品罐。 常壓精餾塔底排出的含有微量甲醇和其它高沸點醇的水經(jīng)廢液冷卻器冷卻后，由廢液泵送生化處理裝置。 建滔（河北） 化工有限公司甲醇工程 可研 總論 化學工業(yè)第二設計院甲醇綜合項目部 129 電話： 03514171146 4157596 輔助材料、動力消耗定額 (噸精甲醇 )及消耗量 序號 名稱 規(guī)格 使用情 況 單位 消耗 定額 消耗量 備注 每小時 每年 1 蒸汽 158℃ 連續(xù) t 2 電 380V 連續(xù) kWh x106 3 軟水 連續(xù) t 3437 4 NaOH 100% 連續(xù) kg 8560 空分 采用目前先進的分子篩純化增壓流程，空氣袋式過濾器除去雜質(zhì)進入透平壓縮機被壓縮至約 ，通過空氣冷卻塔被經(jīng)污氮冷卻后的水及氟利昂制冷機組來的冷水二次冷卻。冷卻至約 10℃左右進入 分子篩純化器除去空氣中水份，二氧化碳及乙炔等雜質(zhì)使空氣得到凈化，由于分子篩吸附熱之故，空氣被復熱至 1112℃，然后分二路入分餾塔，一路是絕大部分空氣進入分餾塔中主換熱器被返流氣冷卻至 172℃（其中有一小部分被液化）進入下塔底部，而另一路空氣經(jīng)過增壓機增壓至，經(jīng)冷卻后進入主換熱器被冷卻至 108℃左右，再從主換熱器中部抽出去透平膨脹機膨脹至 MPa 左右，以165℃溫度進入上塔進行精餾，得產(chǎn)品氧氣和氮氣，部分污氮作為再生分子篩使用，出塔后的氧氣和氮氣通過氧壓機和氮壓機后分別送往 用戶使用。 建滔（河北） 化工有限公司甲醇工程 可研 總論 化學工業(yè)第二設計院甲醇綜合項目部 130 電話： 03514171146 4157596 水、電、汽消耗指標 序號 名稱 規(guī)格 單位 使用 情況 消耗量 備注 每小時 每 年 1 循環(huán)水 32℃ t 連續(xù) 2233 2 電 380V KWh 連續(xù) 3594x106 3 蒸汽 t 連續(xù) 175200 自控技術方案 自控水平和主要控制方案 根據(jù)本項目工藝裝置的規(guī)模、工藝流程及工藝生產(chǎn)的特點，設計采用先進、可靠、性價比高的集散型計算機控制系統(tǒng) ,簡稱DCS 控制系統(tǒng)，對主要裝 置的生產(chǎn)過程進行監(jiān)控。對于輔助裝置及過于分散的監(jiān)控點則采用常規(guī)盤裝儀表進行就地集中監(jiān)控，其它參數(shù)就地指示 。 DCS 系統(tǒng)由中央控制室、操作站、現(xiàn)場變送器及執(zhí)行機構(gòu)組成。 中央控制室對整個系統(tǒng)具有監(jiān)視功能。 甲醇裝置內(nèi)單獨設獨立的控制樓，在中央控制室設置一套集散控制系統(tǒng)（ DCS系統(tǒng)），用于對從氣柜開始，經(jīng)焦爐煤氣壓縮、脫硫、轉(zhuǎn)化、甲醇合成、精餾、最后到甲醇產(chǎn)品整套工藝流程進行集中監(jiān)測和過程控制。焦爐煤氣壓縮機和二合一機組的儀表及控制系統(tǒng)隨機成套供貨，DCS系統(tǒng)只監(jiān)測、顯示其運行狀態(tài)。 建滔（河北） 化工有限公司甲醇工程 可研 總論 化學工業(yè)第二設計院甲醇綜合項目部 131 電話： 03514171146 4157596 對于焦爐煤氣及循環(huán)氣的主要 成份（ CO， CH3OH）采用在線自動分析儀器進行連續(xù)分析。分析器的主機、取樣探頭、預處理裝置及其它輔助裝置由分析儀器廠成套供應，除取樣探頭以外的成套裝置安裝在現(xiàn)場的分析器室內(nèi)或現(xiàn)場安裝的正壓防爆柜內(nèi)。分析器輸出信號送到中央控制室的 DCS 系統(tǒng)。 對有 CO、 H CH3OH 等可燃易爆性氣體的場所，如壓縮機廠房、甲醇精餾裝置區(qū)等，設置可燃氣體報警檢測系統(tǒng)。 全廠消防系統(tǒng)的重要參數(shù)可以通過臨近的控制室的 DCS 進行監(jiān)控。 配套的其它裝置采用常規(guī)儀表，分別設置操作室或只設就地盤進行檢測和控制。 整個工程的儀修按小修考慮 。 儀表選型的確定 1） DCS 在選型上考慮技術先進、操作方便、可靠性高、有成功使用經(jīng)驗的產(chǎn)品。 2） 變送器為智能型，調(diào)節(jié)閥與執(zhí)行機構(gòu)為氣動型。 3） 盤、架、儀表選用國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。 4） 儀表選型嚴格按照防爆區(qū)域劃分進行，對接觸腐蝕、易結(jié)晶、易堵塞介質(zhì)的儀表，按有關設計規(guī)范及使用經(jīng)驗采取相應措施。 動力供應 (1) 儀表電源：采用雙路交流 220V 供電，兩路互為備用，建滔（河北） 化工有限公司甲醇工程 可研 總論 化學工業(yè)第二設計院甲醇綜合項目部 132 電話： 03514171146 4157596 DCS 設置在線式不間斷供電電源（ UPS），蓄電池供電時間為 30分鐘。 (2) 儀表氣源：儀表用無油、干燥 、無塵、潔凈、壓縮空氣、氣源壓力～ （表），貯罐容量按備用 30min 考慮，露點低于當?shù)刈畹蜌鉁?10℃。 主要設備選擇 概述 本工程設備的選型及設計遵照技術先進、穩(wěn)妥可靠、操作方便、節(jié)能降耗的原則。 主要設備選擇 采用φ 5600 37300 的脫硫塔三臺，內(nèi)填輕瓷填料，這種填料具有比表面積大，耐高溫、阻力小、投資省、安裝方便等優(yōu)點。 焦爐煤氣壓縮機 焦爐煤氣平均分子量較小，而工藝要求的壓縮比較大，采用離心式壓縮機在技術上較難實現(xiàn)，同時由于焦爐煤氣中含油、塵和 硫，采用往復式壓縮機更為合適。本工段選用三臺焦爐煤氣壓縮機，兩開一備。 本工程焦爐煤氣中無機硫含量較低，有機硫含量高，因此考慮到有機硫轉(zhuǎn)化負荷較大，鐵鉬轉(zhuǎn)化器設立三臺，預轉(zhuǎn)化器兩臺，轉(zhuǎn)化器一臺，催化劑裝填量共計 ,每臺設備內(nèi)徑 2500mm。 轉(zhuǎn)化爐 轉(zhuǎn)化爐采用內(nèi)部襯里加外部水夾套結(jié)構(gòu)，保持承壓殼體壁溫建滔（河北） 化工有限公司甲醇工程 可研 總論 化學工業(yè)第二設計院甲醇綜合項目部 133 電話： 03514171146 4157596 耐火襯里出現(xiàn)問題的情況下不超溫。氧氣、蒸汽采用金屬噴嘴與焦爐煤氣在轉(zhuǎn)化爐內(nèi)混合，使氣體混合更為均勻，有利于氣體轉(zhuǎn)化。其規(guī)格為 216。1200/2600 H=16000 催化劑裝填量 m3 甲醇反應器 甲醇反應器選用管殼式反應器，優(yōu)點是操作穩(wěn)定，反應容易控制，軸徑向溫差小，可以副產(chǎn)中壓蒸汽，能量回收好，出塔氣甲醇濃度