【導(dǎo)讀】為原料的工業(yè)生產(chǎn)裝置，生產(chǎn)具有市場競爭力的化工產(chǎn)品，為企業(yè)爭創(chuàng)效益。間原料碳酸二甲酯、丙烯酸等系列產(chǎn)品。煤、超越煤”的發(fā)展策略。本項(xiàng)目所選廠址條件優(yōu)越，交通運(yùn)輸方便，公用工。煙炭、乙炔及尾氣全部用作下游產(chǎn)品的原料。中國煤炭分類，首先按煤的揮發(fā)分，將所有煤分為褐煤、煙煤和無煙煤；為低、中、中高及高揮發(fā)分煙煤。本項(xiàng)目利用貧瘦粉煤、中粘粉煤配入氣煤生。產(chǎn)無煙碳，然后以此為原料進(jìn)一步深加工生產(chǎn)碳酸二甲酯、丙烯酸等。配合煤水分應(yīng)力求穩(wěn)定，以利干餾過程加熱制度穩(wěn)定。指配合煤中小于3mm粒級占全部配合煤的質(zhì)量百分率。的配合煤細(xì)度因裝爐煤的工藝特征而定，常規(guī)干餾（頂裝煤）時(shí)為72～80%，的細(xì)粉含量，以減輕裝爐時(shí)的煙塵逸散。煤的灰分全部轉(zhuǎn)入焦炭，配合煤的灰分控制值可根據(jù)干餾煤灰分要求確定。配合煤的粘結(jié)性指標(biāo)是影響干餾煤產(chǎn)品強(qiáng)度的重要因素，根據(jù)結(jié)焦機(jī)理，配合煤中各單種煤的塑性溫度區(qū)間應(yīng)彼此銜接和依次重疊。轉(zhuǎn)化生產(chǎn)合成氣。

　　

【正文】 化反應(yīng)就越完全，反應(yīng)后氣體中的殘余甲烷就越低。 工藝流程： 來自壓縮工段的 原料煤 氣（ 123℃， ）經(jīng)加熱爐預(yù)熱后，與來自空分的經(jīng)氧氣加熱器加熱后 完全燃燒反應(yīng)，放出大量的熱量，氣體溫度迅速升高，同時(shí) CH4發(fā)生轉(zhuǎn)化反應(yīng)。轉(zhuǎn)化爐出口的高溫轉(zhuǎn)化氣（ CH4）直接進(jìn)入中壓廢熱鍋爐，產(chǎn)生 蒸汽。降溫后的轉(zhuǎn)化氣進(jìn)入蒸汽過熱器 /鍋爐給水加熱器，過熱甲醇合成來的 飽和蒸汽，加熱甲 醇合成廢鍋和本工段中壓廢熱鍋爐用鍋爐給水。然后轉(zhuǎn)化氣經(jīng)脫鹽水加熱器降溫后進(jìn)入水洗塔降溫洗滌后，送至 NHD 脫硫工段。 水洗塔塔底分離掉的冷凝液送至濁循環(huán)水系統(tǒng)。脫鹽水站來脫鹽水經(jīng)脫鹽水加熱器加熱后送至鍋爐房。氧氣加熱器用本工段產(chǎn)的 。中壓廢熱鍋爐產(chǎn)的 飽和蒸汽除部分供氧氣加熱器用，其余經(jīng)加熱爐加熱至 450℃后送至管網(wǎng)。加熱爐用燃料氣主要為甲醇合成閃蒸氣和甲醇精餾不凝氣 （若有） 。 消耗定額： 轉(zhuǎn)化 單元 公用工程消耗 序 號 名 稱 規(guī)格 使用 情況 單位 消耗 定額 小時(shí)消耗量 備 注 正常 最大 1 原料氣 ， 123℃ 連續(xù) Nm3 1960 66150 72800 CH4≥ 24% 2 中壓飽和蒸汽 ， 飽和 連續(xù) t 39 3 中壓過熱蒸汽 ， 320℃ 連續(xù) t 39 表示產(chǎn) 4 中壓過熱蒸汽 ， 450℃ 連續(xù) t 63 表示產(chǎn) 5 脫鹽水 ， 35℃ 連續(xù) t 161 自脫鹽水站 6 脫鹽水 ， 95℃ 連續(xù) t 161 去脫鹽水站 7 鍋爐給水 ， 104℃ 連續(xù) t 120 132 自鍋爐房 8 鍋爐給水 ， 155℃ 連續(xù) t 送甲醇合成 9 氧氣 ， 40℃ 連續(xù) Nm3 10375 11500 10 馳放氣 ， 40℃ 連續(xù) Nm3 2037 2250 （ 4）脫硫 NHD 脫硫的主要目的是脫除經(jīng)過轉(zhuǎn)化的焦?fàn)t氣和來自氣化的水煤氣中的H2S、 COS 等 ，使混合氣中 H2S 含量 10ppm，然后把富 H2S 的酸性氣體送去硫回收裝置。 NHD 溶劑是一種有機(jī)溶劑（聚乙二醇二甲醚），它對氣體中硫化物和二氧化碳具有較大的溶解能力，尤其是對硫化氫有良好的選擇吸收性，蒸汽壓低，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)溶劑耗損少，是一種較理想的物理吸收劑 。 NHD 法是中國南化公司研究院開發(fā)成功的新技術(shù)，屬于物理吸收凈化技術(shù)，該工藝在常溫條件下操作，溶劑無毒，飽和蒸汽壓低，溶劑損失小，再生熱耗低，設(shè)備材質(zhì)大部分為碳鋼，取材范圍廣，價(jià)格也便宜，相對低溫甲醇洗而言，溶液循環(huán)量大，消耗高，另外， NHD 溶劑對有機(jī)硫的吸收能力較差。 該工藝在常溫下操作（ 5~24℃），尤其是在 壓力下，對 H2S 選擇吸收能力較強(qiáng)，適用于對 H2S 含量高的轉(zhuǎn)化氣凈化 。 該工藝的主要優(yōu)點(diǎn)是投資少 ， 在不同的操作溫度對 H2S 和 CO2的吸收能力也不同。 來自轉(zhuǎn)化工段的轉(zhuǎn)化氣和來自煤氣壓縮機(jī)的水煤氣混合 進(jìn)入 NHD 脫硫塔氣分離器分離掉氣體中夾帶的水后，進(jìn)入脫硫塔下部，在塔內(nèi)自下而上與 NHD溶液逆流接觸， NHD 吸收了該股混合氣中幾乎全部的 H2S 氣體，從塔頂出來的脫硫氣中的 H2S 含量 10ppm，然后去壓縮工段。 脫硫塔底排出的 NHD 富液約 30℃ ，經(jīng)透平減壓到 回收能量后，進(jìn)入脫硫高壓閃蒸槽，為回收高閃氣中 H2和 CO，將該氣體送去原料氣壓縮機(jī)；從高閃槽排出的 NHD 富液與 NHD 貧液換熱溫度升至 125℃ ，減壓至 進(jìn)入脫硫低壓閃蒸槽進(jìn)行二次閃蒸。閃蒸出來閃蒸氣直接進(jìn)入再生塔，底部排出的閃蒸液再次與 從再生塔底出來的 NHD 貧液換熱升溫至 130℃ 左右，去再生塔上部進(jìn)行再生。 再生塔底部設(shè)有蒸汽煮沸器一臺，由低壓蒸汽加熱 NHD 溶液，使塔中 NHD溶液中的氣體全部解吸出來，得到約 149℃的 NHD 貧液。貧液經(jīng)貧富液換熱器II 冷卻到 139℃，然后由貧液泵加壓送入貧富液換熱器 I 中被冷卻至 46℃ ，最后在貧液水冷器中被一次水冷卻至 24℃，進(jìn)入脫硫塔循環(huán)使用。 出再生塔填料段的酸性氣經(jīng)塔上部的旋流板，用塔頂回流的 40℃的冷凝液洗滌冷卻到 106℃左右進(jìn)入酸性氣水冷器冷卻到 40℃，經(jīng)酸性氣分離器分離掉酸性氣中夾帶水分后，去焦化 廠的硫回收裝置。 NHD 脫硫系統(tǒng)配有 NHD 溶液貯槽和地下槽，供 NHD 脫硫系統(tǒng)開停車和檢修時(shí)排放和添加 NHD 溶劑。 消耗定額： NHD脫硫公用工程消耗 序 號 名 稱 單 位 消耗定額 (噸甲醇 ) 小時(shí)消耗量 備 注 正 常 最 大 1 循環(huán)水 t 202 230 2 一次水 t 315 350 5℃低溫水 3 電 380V kWh 4 電 10kV kWh 320 5 低壓蒸汽 t 6 NHD溶劑 kg （ 5）甲醇合成 應(yīng)用最廣、采用最多的合成甲醇技術(shù)當(dāng)數(shù) Lurgi 和 ICI 技術(shù)，這兩種技術(shù)發(fā)展歷史最長，積累的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)最多，在世界建廠也最多，擁有不同規(guī)模的甲醇合成裝置 ，國內(nèi)技術(shù) 且應(yīng)用較多的合成甲醇 則 為 華東理工大學(xué) 技術(shù) ，三種 工藝技術(shù)特點(diǎn)比較見下表 ： 甲醇合成技術(shù) 比較表 項(xiàng) 目 Lurgi法 ICI法 華東理工大學(xué) 合成壓力 bar 50~100 50~118 50~100 合成溫度 225~250 230~270 225~265 催化劑組成 CuZnAlV CuZnAl CuZnAl 時(shí)空收率 t/m3h 進(jìn)塔氣 CO含量 % ~12 ~9 出塔氣 CH3OH含量 % 6~7 5~6 — 循環(huán)氣 /合成氣 4:1 4:1 4:1~:1 合成塔形式 管殼式 激冷式 絕熱 /管殼式 設(shè)備尺寸 設(shè)備緊湊 設(shè)備較大 設(shè)備緊湊 合成開工設(shè)備 不設(shè)開工加熱爐 要設(shè)開工加熱爐 不設(shè)加熱爐 甲醇精制 三塔流程 兩塔、三塔和四塔流程 兩塔、三塔式 不難發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)華東理工甲醇合成工藝技術(shù)條件與國外基本一致，兼有Lurgi 技術(shù)優(yōu)勢特點(diǎn)，同時(shí)克服了其設(shè)備復(fù)雜的缺點(diǎn)，國產(chǎn)化技術(shù)，投資相對也較省。此外，甲醇合成工藝操作條件與催化劑使用的對比情況如下： 甲醇合成工藝操作條件和催化劑使用比較表 合成方法 高壓法 中壓法 低壓法 壓力 30MPa左右 ~ ~ 溫度 360~400℃ 250~280℃ 200~300℃ 催化劑 ZnCr CuZnCr CuZnAl 中低壓工藝采用了銅 鋅 鋁（ CuZnAl） 系催化劑，從而反應(yīng)過程中減少了副反應(yīng)，改善了粗甲醇的質(zhì)量，降低了原料的消耗，投資少，成本較低。國外有 ICI 公司 ICI517 銅系催化劑， 托普索公司 KM101 低壓甲醇催化劑。 國內(nèi) 主要生產(chǎn)廠家有 四川天一科技 （西南化工研究院）生產(chǎn)的新型號為 XNC98 以及南化院生產(chǎn)的 C30 C307 新型低壓甲醇催化劑。 幾種催化劑主要性能指標(biāo)比較如下： 相對時(shí)空收率及活性下降率比較表 催化劑 型號 相對時(shí)空收率 350℃ 過熱 5小時(shí)后 活性下降率（ 102） 相對活性 (以單位重計(jì) ) 210℃ 230℃ 250℃ 270℃ 250℃ 230℃ XNC98 ICI517 C306/C307 活性同 XNC98 本項(xiàng)目甲醇合成 工藝 采用的是國內(nèi)華東理工大學(xué)的專利技術(shù)，因此銅基催化劑選擇與國外催化劑低溫活性和穩(wěn)定性相似的國內(nèi)銅基催化劑 XNC98 或C306，這樣相對于國外催化劑節(jié)約了成本。 工藝流程 來自脫硫工段的新鮮氣 經(jīng)氣壓縮機(jī)壓縮至 ，再經(jīng)脫硫塔脫硫使其含硫量低于 后與甲醇分離器頂部出來的甲醇循環(huán)氣 混合后進(jìn)壓縮機(jī)壓縮后的氣體（壓縮至 ）進(jìn)入入塔氣預(yù)熱器被加熱加熱到 224℃ ，進(jìn)入甲醇合成塔，甲醇合成氣在銅基催化劑（ C306/XNC98）作用下發(fā)生合成反應(yīng)：新鮮氣壓縮機(jī)和甲醇循環(huán)氣壓縮機(jī)皆為透平驅(qū)動(dòng)的離心式壓縮機(jī)。 甲醇合成塔為管殼外冷 絕熱復(fù)合式固定床催化反應(yīng)器，管內(nèi)裝有C306/XNC98 甲醇合成催化劑，管外為沸騰鍋爐水。發(fā)生合成反應(yīng)后的合成氣從合成塔底部出來進(jìn)入入塔氣預(yù)熱器加熱預(yù)熱器的冷流體 。降溫后的出塔氣經(jīng)脫 鹽水預(yù)熱器及甲醇水冷器后溫度降至 40℃ ；降溫后的氣體進(jìn)入甲醇分離器，粗甲醇在此被分離；分離出的氣體大部分作為循環(huán)氣與壓縮后的新鮮氣一起進(jìn)入聯(lián)合式壓縮機(jī)二段壓縮作為合成原料氣，少部分弛放氣進(jìn)入 燃料管網(wǎng)， 送至焦化廠作為燃料氣。分離出的粗甲醇減壓后進(jìn)入甲醇膨脹槽閃蒸，槽頂部的閃蒸氣也送往轉(zhuǎn)化系統(tǒng)作為燃料氣；經(jīng)閃蒸分離后的粗甲醇被送至精餾裝置。 在合成塔塔內(nèi)的合成氣體進(jìn)行合成反應(yīng)過程中放出大量的熱，這些熱量 除升高 自身的溫度外，余下 一部分通過列管管壁傳給鍋爐水，通過汽包副產(chǎn)大量中壓飽和蒸汽這些蒸汽送至管網(wǎng)。副產(chǎn)蒸汽確 保了甲醇合成塔內(nèi) 反應(yīng)趨于恒定，且反應(yīng)溫度也可通過副產(chǎn)蒸汽的壓力來調(diào)節(jié)。 從甲醇 分離器 出來的循環(huán)氣在進(jìn)入壓縮段前排放一少部分弛放氣，調(diào)節(jié) 馳放氣 含量，從而保持整個(gè)循環(huán)回路惰性氣體相對比較經(jīng)濟(jì)的含量。 汽包所用 合格 的鍋爐軟水來自鍋爐房；脫鹽水加熱器及甲醇水冷器水均來自界區(qū) 外部。 汽包的間斷及連續(xù)鍋爐排污水，經(jīng)排污膨脹槽減壓冷卻后就地排放。 消耗定額： 以甲醇產(chǎn)量 ，裝置消耗定額如下： 表 甲醇裝置消耗定額 序 號 項(xiàng) 目 單位 消耗 定額 消耗量 備 注 每小時(shí) 每年 1 新鮮氣 Nm3 2714 91600 108 2 循環(huán)冷卻水 t 3830 107 3 脫鹽水 t 105 4 蒸汽 （ 450℃ ， ） t 16 (僅開車升溫時(shí) 用～ 63小時(shí) ) 5 鍋爐 給 水 t 37 105 6 催化劑 m3 ― ― 72（兩年更換一次） 7 副產(chǎn) 蒸汽 （ ） t 105 8 動(dòng)力 蒸汽 （ 320℃ ， ） t 105 合成氣機(jī)壓 縮機(jī)透平用 9 蒸汽凝液 （ 53℃ ， ） t 24 105 10 電 （ 380V， 連續(xù)用電 ） kW 135 106 連續(xù) 4 投資 估算 投資估算 投資估算 序號 裝置和主項(xiàng)名稱 投資（萬元） 備注 1 煤干餾 30700 2 焦?fàn)t氣轉(zhuǎn)化制甲醇 49500 3 電石乙炔 18200 4 一氧化碳分離 5500 5 丙烯酸裝置 149500 6 碳酸二甲酯裝置 56000 7 其他 8400 8 配套工程 136400 合計(jì) 454200 由于項(xiàng)目技術(shù)路線和技術(shù)有待深入交流，涉及品種、技術(shù)或設(shè)備專利商等較多，擬建工廠情況需要深入調(diào)研、分析、咨詢評估，投資估算僅供參考。