【文章內(nèi)容簡介】 物及黑煙微粒排放就能滿足美國加利福尼亞州燃料汽車超低排放尾氣標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)動機(jī)爆發(fā)力大，性能好。二甲醚作為民用燃料可具備燃燒充分、無殘液，不析碳等優(yōu)點。 **是一家新興的高科技化工企業(yè)。公司現(xiàn)有一套 7 萬噸/年二甲醚裝置，工藝為四川天一科技提供傳統(tǒng)的甲醇汽化、固定床反應(yīng)、精餾分離、殘液閃蒸回收及尾氣采用殘液回收等專利技術(shù)。主導(dǎo)產(chǎn)品為燃料級二甲醚（DME） 。二甲醚是一種重要的有機(jī)化工原料，廣泛應(yīng)用于燃料、制冷劑、氣霧劑、發(fā)泡劑、有機(jī)合成原料等領(lǐng)域，年生產(chǎn)能力為 7 萬噸二甲醚。該項目是利用新工藝、新技術(shù)和新設(shè)備進(jìn)行節(jié)能技改，實現(xiàn)資源節(jié)約綜合利用，降低環(huán)境污染。 目前企業(yè)生產(chǎn)工藝概況 工藝原理及工藝描述以甲醇為原料，在反應(yīng)壓力 ，入口溫度達(dá) 160～210℃，催化劑床層溫度 295～350℃的條件下，甲醇?xì)怏w經(jīng)催化脫水制取二甲醚，反應(yīng)式如下：主反應(yīng)：2CH 3OH = CH3OCH3 + H2O ΔH=2217KJ/mol二甲醚節(jié)能改造項目可行性研究報告 第 11 頁 副反應(yīng)：CH 3OH = CO + 2H2 CH3OCH3 = C2H2 + H2O CH3OCH3 = CH4 + H2 + CO CO + H2O = CO2 + H2上述副反應(yīng)為主要的副反應(yīng)，副反應(yīng)過程較復(fù)雜，還存在其它少量的副反應(yīng)過程。主反應(yīng)為放熱反應(yīng)，為防止反應(yīng)器催化劑床層溫度較高，有效利用反應(yīng)熱加熱原料氣，采用兩段固定床冷激式 DME 反應(yīng)器，用氣相甲醇原料冷激降溫，以確保反應(yīng)在所需條件下連續(xù)正常進(jìn)行。分離采用高效波紋壓延孔板填料，使分離一步到位，達(dá)到所需的產(chǎn)品質(zhì)量。原料甲醇單程轉(zhuǎn)化率為 70～80%，DME 的選擇性大于 99%，生成物及未反應(yīng)的甲醇經(jīng)冷凝和洗滌得到粗產(chǎn)品，在經(jīng)過精餾的方法得到產(chǎn)品 DME，同時未反應(yīng)的甲醇經(jīng)精餾后循環(huán)使用。工藝流程說明甲醇催化脫水制取 DME，主要包括原料甲醇汽化、脫水反應(yīng)、冷凝洗滌、精餾提純，工藝流程如下圖：二甲醚節(jié)能改造項目可行性研究報告 第 12 頁 188。180。214。208。228。185。222。212。164。200。198。247。177。195。187。175。203。254。200。247。192。228。196。253。198。247。180。211。166。200。165。180。214。188。195。209。162。185。222。180。185。199。248。 204。225。203。254。190。171。193。243。184。170。210。186。252。185。 S1 207。223。187。175。193。Y 180。205。圖 ：甲醇汽化及脫水反應(yīng)工藝流程圖（1）甲醇中間罐中的原料甲醇經(jīng)過甲醇進(jìn)料泵加壓并計量后，在甲醇預(yù)熱換熱器由反應(yīng)生成氣預(yù)熱，然后進(jìn)入汽化塔進(jìn)行完全汽化并過熱；精餾塔釜液也部分進(jìn)入甲醇汽化器，進(jìn)行過熱，精餾塔釜液中含少量雜醇油（Y1）經(jīng)汽化塔分離后，從汽化塔中部取出。汽化甲醇經(jīng)換熱器換熱后分兩股進(jìn)入脫水反應(yīng)器，從反應(yīng)器出來的粗甲醚返回?fù)Q熱器及預(yù)熱器回收熱量后，再經(jīng)冷凝器冷卻后進(jìn)入粗甲醚貯罐進(jìn)行氣液分離。反應(yīng)器使用一段時間后有一定的廢催化劑產(chǎn)生，由設(shè)備廠家定期及時回收。二甲醚節(jié)能改造項目可行性研究報告 第 13 頁 180。214。188。195。209。252。185。222。192。228。200。180。198。247。192。228。196。253。198。247。207。180。181。211。203。254。177。195。187。186。179。229。185。222。190。171。193。243。254。187。216。193。185。222。G1 197。191。213。206。178。198。248。200。165。181。188。211。205。194。175。207。179。182。254。195。209。180。162。185。222。171。243。203。184。170。210。186。185。212。164。200。247。190。171。193。243。203。254。184。170。210。186。圖 ：冷凝洗滌及精餾提純工藝流程圖（2）粗甲醚貯罐氣液分離后，液相為粗甲醚，氣相為氫、一氧化碳、甲烷、二氧化碳等不凝性氣體和飽和的二甲醚、甲醇蒸汽。氣相料經(jīng)冷卻器冷卻后進(jìn)入洗滌塔，用精餾塔釜液吸收其中的二甲醚、甲醇，吸收液返回粗甲醚貯罐，吸收尾氣則經(jīng)減壓后送導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)燃燒。粗甲醚儲罐分離出粗甲醚液體用泵加壓并計量后進(jìn)入預(yù)熱器，預(yù)熱后進(jìn)入精餾塔。經(jīng)精餾分離從塔上部得到二甲醚產(chǎn)品，經(jīng)冷凝器冷凝后流入甲醚回流罐，一部分回流回精餾塔，另一部分作為產(chǎn)品送去二甲醚罐區(qū)。（3）精餾塔釜液（主要為甲醇和水）排入精餾塔釜液貯罐后，經(jīng)泵加壓后一股送入甲醇汽化塔回收甲醇，另一股經(jīng)洗滌液冷卻器冷卻后送入洗滌塔作吸收液。工藝廢水從汽化塔釜底排出，經(jīng)汽提塔汽提后，廢水經(jīng)二甲醚節(jié)能改造項目可行性研究報告 第 14 頁 冷卻器冷卻后送至污水處理系統(tǒng)處理后回用于循環(huán)冷卻補(bǔ)充水。汽提塔頂回收的粗甲醇送到甲醇中間罐循環(huán)使用。 190。171。193。243。203。254。184。170。210。186。214。252。185。222。200。165。198。187。175。216。202。213。188。180。207。180。181。211。203。254。247。206。252。210。186。198。204。225。203。254。192。228。200。180。 192。228。196。253。247。200。165。188。180。214。208。228。185。222。W1 200。165。206。219。203。174。180。166。192。237。207。181。205。179。228。180。198。247。180。187。175。197。179。246。196。185。164。213。207。174。 圖 為釜液回收及廢水汽提工藝流程圖二甲醚節(jié)能改造項目可行性研究報告 第 15 頁 生產(chǎn)系統(tǒng)主要設(shè)備表**化工靜止設(shè)備一覽表序號設(shè)備名稱 型號規(guī)格 設(shè)計壓力/Mpa 重量/Kg 材質(zhì) 位號 圖號 生產(chǎn)廠址1 精餾塔釜液罐 V=12M3 1 3390 16MnR/20Ц V103 40V1031 鶴壁市煜廣通用環(huán)保有限公司2 氣體冷卻器 F= 2620 16MnR/Q235C E108 40E1081 鶴壁市煜廣通用環(huán)保有限公司3 精餾塔再沸器 F= 2670 C20E106 40E1061 鶴壁市煜廣通用環(huán)保有限公司4 精餾塔冷凝器 F=272M2 7940 16MnR/Q235C E107 40E1071 鶴壁市煜廣通用環(huán)保有限公司5 粗甲醚冷凝器 F= 8710 Q235C E105 40E1051 鶴壁市煜廣通用環(huán)二甲醚節(jié)能改造項目可行性研究報告 第 16 頁 保有限公司6 甲醇預(yù)熱器 F=107M2 3615 16MnR/Q235C E104 40E1041 鶴壁市煜廣通用環(huán)保有限公司7 氣體預(yù)熱器 F= 8065 E103 40E1031 鶴壁市煜廣通用環(huán)保有限公司8 開工加熱器 F= 4095 E101 40E1011 鶴壁市煜廣通用環(huán)保有限公司9 汽提塔 ￠１０００／￠７００Ｈ１２．５５５M 2865 Q235C .20 T104 40T1041 鶴壁市煜廣通用環(huán)保有限公司10 汽化塔 ￠１８００／￠１２００Ｈ１８．６５５M 8565 Ｔ101 40Ｔ1011鶴壁市煜廣通用環(huán)保有限公司二甲醚節(jié)能改造項目可行性研究報告 第 17 頁 11 精餾塔 ＤＮ１１００／ＤＮ１６００Ｈ＝１９．４４５Ｍ 8090 16MnR T103 40T1031 鶴壁市煜廣通用環(huán)保有限公司12 洗滌塔 ￠８００／￠５００Ｈ１０．２２５M2022 CT102 40T1021 鶴壁市煜廣通用環(huán)保有限公司13 廢水冷卻器 Ｆ＝３７Ｍ2 殼０．２／管０．４５1390 16MnR/Q235C E109 40E1091 鶴壁市煜廣通用環(huán)保有限公司14 開工冷卻器 Ｆ＝ 保有限公司15 粗甲醚預(yù)熱器 Ｆ＝ C/20E111 40E1111 鶴壁市煜廣通用環(huán)保有限公司二甲醚節(jié)能改造項目可行性研究報告 第 18 頁 16 汽提塔再沸器 F= C/20E112 40E1121 鶴壁市煜廣通用環(huán)保有限公司17 洗滌液冷凝器 F=43M2 殼1/ 1585 16MnR/Q235C E114 40E1141 鶴壁市煜廣通用環(huán)保有限公司18 氣提塔冷凝器 F=56M2 C/20E113 40E1131 鶴壁市煜廣通用環(huán)保有限公司19 反應(yīng)器 V=18M3 6405/366 16MnR,16MnШ R101 40R1011 20 粗甲醚儲罐 ￠２４００＊１２/Ｖ＝３２Ｍ３ 7190 16MnR V102 40V1021 鶴壁市煜廣通用環(huán)保有限公司21 甲醇中間罐 V=40M3 常壓 4710 Q235B V101 40V1011 鶴壁市煜廣通用環(huán)保有限公司22 放空氣緩沖器 V=3M3 930 20R V105 40V1051 鶴壁市煜廣通用環(huán)保有限公司二甲醚節(jié)能改造項目可行性研究報告 第 19 頁 23 甲醚回流罐 V=24M3 5325 16MnR V104 40V1041 鶴壁市煜廣通用環(huán)保有限公司24 二甲醚球罐 1000M3 四川藍(lán)星機(jī)械25 1甲醇槽 1000M3 常壓 4511 Q235B V201A40V2011 鑫豐公司26 1甲醇槽 1000M3 常壓 4511 Q235B V201B40V2011 鑫豐公司27 高位油槽 10M3 無錫州常能源設(shè)備廠28 低位油槽 20M3 無錫州常能源設(shè)備廠29 導(dǎo)熱油鍋爐 YLL800(700)KW 無錫州常能源設(shè)備廠二甲醚節(jié)能改造項目可行性研究報告 第 20 頁 30 無塔自動供水器 7400*2200 2950 鑫豐公司改裝二甲醚節(jié)能改造項目可行性研究報告 第 21 頁 工藝主要耗能設(shè)備清單序號設(shè)備名稱 型號功率(KW)介質(zhì)臺數(shù)法蘭標(biāo)準(zhǔn) 生產(chǎn)廠址1 甲醇進(jìn)料泵F82518J4BM0508VIBIK22甲醇\水2 JIS20K大連帝國屏蔽電泵2精餾塔進(jìn)料泵R82317J4BM0506TIF二甲醚甲醇/水2 JIS21K大連帝國屏蔽電泵3 甲醚回流泵RWE82416H4BM0506UIK11 二甲醚 2 JIS22K大連帝國屏蔽電泵4 釜液輸送泵BA82217J4BM00405TIF3甲醇\水2 JIS23K大連帝國屏蔽電泵5 甲醇卸車泵F82416H4BM0506UIF 甲醇 2 JIS24K大連帝國屏蔽電泵6 甲醇輸送泵F82317H4BM 甲醇 2 JIS25K大連帝國屏蔽電泵二甲醚節(jié)能改造項目可行性研究報告 第 22 頁 0506TIF7二甲醚裝車泵RWE82317H4BM0608TIK 二甲醚 3 JIS26K大連帝國屏蔽電泵8 引風(fēng)機(jī)9 鼓風(fēng)機(jī)10 1循環(huán)油泵11 2循環(huán)油泵12 3循環(huán)油泵13 1注油泵14 2注油泵15 爐條機(jī)16 出渣機(jī)17 上煤機(jī)18 污水泵19 循環(huán)水泵DFSS200420A2上海東方泵業(yè)集團(tuán)20 循環(huán)水風(fēng)機(jī)21 深井泵22電動消防水泵二甲醚節(jié)能改造項目可行性研究報告 第 23 頁 生產(chǎn)能耗狀況全年二甲醚總產(chǎn)量 P1＝70000t全年總煤耗：25320 噸，折標(biāo)系數(shù)為 ，折標(biāo)煤 19750 噸。全年總電耗：455 萬 kWh/年，電當(dāng)量值折標(biāo)煤 h，折標(biāo)煤 噸。全年能耗折標(biāo)準(zhǔn)煤＝19750+= 噸標(biāo)準(zhǔn)煤。 節(jié)能潛力分析公司現(xiàn)有一套 7 萬噸/年二甲醚裝置，工藝為四川天一科技提供傳統(tǒng)的甲醇汽化、固定床反應(yīng)、精餾分離、殘液閃蒸回收及尾氣采用殘液回收等專利技術(shù)。反應(yīng)器為兩段絕熱反應(yīng)，床層溫度高，副反應(yīng)物多，不冷凝氣量大，特別是催化劑使用到后期，溫度高達(dá) 380℃，副反應(yīng)進(jìn)一步增加，二甲醚能耗高成本上升，綜合效益明顯下降。該裝置運(yùn)行能耗高的主要原因分析: （1）該工藝精甲醇單程轉(zhuǎn)化率最高只有 75%，大量的沒有參加反應(yīng)的甲醇在精餾塔塔釜解析閃蒸槽殘液泵甲醇汽化塔換熱器反應(yīng)器之間進(jìn)行無效循環(huán)；同時，由于系統(tǒng)中的水吸收的熱量又轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝M(jìn)入反應(yīng)器，造成鍋爐煤消耗偏高。 （2）原裝置由于采用的反應(yīng)器為二段式冷激式反應(yīng)器，不僅床層溫度高，而且副反應(yīng)物多，同時系統(tǒng)中產(chǎn)生的大量不凝氣體，又造成了原料甲23柴油機(jī)消防泵二甲醚節(jié)能改造項目可行性研究報告 第 24 頁 醇消耗的上升。 （3）原裝置洗滌不凝氣體采用的是 33%殘液，由于殘液中甲醇濃度偏高，造成不凝氣體中仍有一部分二甲醚、甲醇洗滌不下來，隨著不凝氣體的帶出，又造成了原料消耗的上升。 （4）原裝置