【正文】 較高，除南非等少數(shù)國家外，國外甲醇裝置一般不以煤為原料。我國由于煤多、氣少、缺油的能源結(jié)構(gòu)及其它原因，先后建設(shè)了大批以煤為原料的甲醇裝置，尤其近幾年來采用先進的 SHELL 粉煤氣化技術(shù)和 TAXCO 水煤漿技術(shù)建設(shè)了大批以煤為原料的大型甲醇裝置。這類裝置工藝流程較長，投資較高。與煤、重油、石腦油相比，以天然氣為原料具有流程短、投資省、能耗低、生產(chǎn)清潔的特點，目前全世界 70%以上的甲醇裝置以天然氣或烴類加工尾氣為原料。我國也先后建設(shè)了一批以天然氣或烴類加工尾氣為原料的甲醇裝置，主要分布在油田或天然氣產(chǎn)區(qū)，如川西北甲醇廠、川維甲醇廠、格爾木甲醇廠、大慶甲醇廠、長慶甲醇廠、中海油 60 萬噸甲醇裝置等，少數(shù)幾個利用西氣東輸?shù)奶烊粴庋b置如中海油天野化工 20 萬噸甲醇裝置和河南駐馬店 30 萬噸甲醇裝置等。國內(nèi)外甲醇原料路線的主流是天然氣，總的趨勢是生產(chǎn)裝置不斷向天然氣豐富、廉價的國家和地區(qū)轉(zhuǎn)移。由于我國特殊的能源結(jié)構(gòu)、能源分布的不平衡、市場分布的不平衡，同時以天然氣和煤為原料的局面將長期共存，預(yù)計今后新建的甲醇裝置原料路線的主流是天然氣或煤。單純以天然氣為原料生產(chǎn)甲醇的裝置一般在補碳前生產(chǎn)的甲醇合成氣 f=(H2CO2)/(CO+CO2)≈，與甲醇合成要求的合成氣最佳 f 值 相差很大，因此補碳是必須的，一般將甲醇合成氣補碳達到 f 值 。而單純以煤為原料的甲醇裝置因煤中氫碳比約 ，為滿足甲醇生產(chǎn)合成氣要求的合成氣最佳 f 值 ，煤氣化粗.年產(chǎn) 60 萬噸烯烴項目可行性研究報告煤氣中的 CO 需轉(zhuǎn)化為 H2，CO 變換深度約 60%，然后再脫除 CO2，粗煤氣中只有約 43%的碳源被利用，多余 CO2 直接放空。因此將一種生產(chǎn)甲醇合成氣時氫多碳少與另一種生產(chǎn)甲醇合成氣時碳多氫少的兩種原料結(jié)合來生產(chǎn)甲醇是十分合理的選擇。本項目建設(shè)地庫車縣所在區(qū)域天然氣和煤炭資源都很豐富，結(jié)合兩種原料的特點，本項目生產(chǎn)烯烴原料擬以天然氣和煤為原料生產(chǎn)甲醇。本項目以天然氣和煤為原料生產(chǎn)甲醇合成氣，實現(xiàn)了兩種原料的優(yōu)勢互補，不需從天然氣轉(zhuǎn)化爐的煙道氣中回收 CO2，而是通過降低粗煤氣中 CO 變換深度，以更適合甲醇合成的 CO 氣體來實現(xiàn)補碳，因此節(jié)省了煙道氣回收 CO2 、粗煤氣 CO變換和脫除 CO2 過程中消耗的額外能量，降低了單位產(chǎn)品能耗，真正意義上實現(xiàn)了多種能源的綜合利用，達到了循環(huán)經(jīng)濟的目的，也減少了溫室氣體 CO2 的排放。根據(jù)初步計算， 與天然氣和煤獨立兩條線的非碳氫互補方案相比，本項目每年可直接減少溫室氣體 CO2 排放量約 萬噸。由于將天然氣和煤為原料結(jié)合生產(chǎn)甲醇合成氣的組合工藝能量利用合理，既符合循環(huán)經(jīng)濟的特點又能大幅降低溫室氣體的排放，因此這種原料組合一直是甲醇研究專家極力推薦的。 全廠裝置組成本項目以天然氣和煤為原料生產(chǎn)聚丙烯，全廠包括天然氣轉(zhuǎn)化、煤制合成氣、甲醇合成、甲醇制烯烴和烯烴聚合五大部分工藝裝置，以及配套的公用工程和輔助設(shè)施。（1） 天然氣轉(zhuǎn)化部分本部分的功能是將原料天然氣通過蒸汽轉(zhuǎn)化，生產(chǎn)出甲醇合成氣。天然氣轉(zhuǎn)化部分裝置構(gòu)成如下：序號 裝置名稱 主要功能1 天然氣轉(zhuǎn)化裝置 將天然氣轉(zhuǎn)化為甲醇合成氣 天然氣壓縮工序 將管網(wǎng)來的天然氣壓縮至天然氣轉(zhuǎn)化需要的壓力 天然氣脫硫工序 將天然氣中的硫化物脫除，滿足天然氣轉(zhuǎn)化催化劑的要求 天然氣轉(zhuǎn)化工序 通過烴類蒸汽轉(zhuǎn)化將天然氣轉(zhuǎn)化為甲醇合成氣（2） 煤制合成氣部分.年產(chǎn) 60 萬噸烯烴項目可行性研究報告本部分的功能是將原料煤制備成合格合成氣。煤制合成氣部分裝置構(gòu)成如下：序號 裝置名稱 主要功能1 煤氣化裝置 采用干煤粉氣化技術(shù)制取煤氣（CO+H 2） 原料煤預(yù)干燥工序 熱風(fēng)爐技術(shù)驅(qū)除原料煤中部分水分 磨煤工序 完成磨煤與煤的干燥，為氣化爐提供合格干煤粉 煤加壓輸送工序 以 CO2 為輸送介質(zhì)，將干煤粉送入氣化爐 煤氣化工序 將煤炭轉(zhuǎn)化為粗合成氣，回收余熱，副產(chǎn)蒸汽2 凈化裝置 將煤氣化裝置生產(chǎn)的粗煤氣制成合格的合成氣 CO 變換工序 將粗煤氣中的部分 CO 轉(zhuǎn)化為氫氣 酸性氣體脫除工序 將變換氣中 CO2 全部脫除，并脫除硫化物 冷凍工序 為酸性氣體脫除工序提供冷量3 空分裝置 為煤氣化裝置提供氧氣，為其他裝置提供氮氣4 硫回收裝置 將酸性氣體脫除工序的富 H2S 氣體轉(zhuǎn)化為副產(chǎn)品硫磺（3） 甲醇合成部分本部分的功能是將合格合成氣在甲醇合成塔合成甲醇，為丙烯生產(chǎn)裝置提供原料。甲醇合成部分裝置構(gòu)成如下：序號 裝置名稱 主要功能1 甲醇裝置 生產(chǎn)甲醇，為丙烯裝置提供原料 壓縮工序 用于合成氣和循環(huán)氣升壓至甲醇合成壓力 合成工序 生產(chǎn)粗甲醇 氫回收工序 回收甲醇合成弛放氣中的有效氣體 精餾工序 除去粗甲醇中的水分等雜質(zhì)，得到精甲醇，供丙烯裝置 中間罐區(qū)工序 粗甲醇緩沖貯存，精甲醇計量 （4） 甲醇制烯烴部分序號 裝置名稱 主要功能1 甲醇轉(zhuǎn)化 甲醇先轉(zhuǎn)化為二甲醚，再進一步轉(zhuǎn)化為乙烯、丙烯和.年產(chǎn) 60 萬噸烯烴項目可行性研究報告丁烯等產(chǎn)品的混合物2 烯烴回收 從乙烯、丙烯和丁烯等混合物中回收單體乙烯、丙烯和丁烯，以及其他副產(chǎn)品（5） 烯烴聚合部分序號 裝置名稱 主要功能1 聚乙烯裝置 PE 乙烯聚合，生產(chǎn)最終產(chǎn)品聚乙烯2 聚丙烯裝置 PP 丙烯聚合，生產(chǎn)最終產(chǎn)品聚丙烯（6） 公用工程和輔助設(shè)施部分序號 裝置名稱 主要功能1 熱電站為所有裝置提供工藝、動力用汽，提供全廠用電，提供采暖熱源等2 供配電 為所有裝置提供供配電服務(wù)3 給排水 為所有裝置提供給排水服務(wù)，提供新鮮水、化學(xué)水、消防水，處理回收的冷凝液4 循環(huán)冷卻水 為工藝生產(chǎn)裝置提供循環(huán)冷卻水5 污水處理裝置 對全廠污水進行處理，保護環(huán)境6 成品罐區(qū) 貯存精甲醇、汽油、液化氣7 空壓站 為所有裝置提供儀表空氣8 中央化驗室 為生產(chǎn)過程提供分析化驗服務(wù)9 火炬 處理全廠易燃氣體10 維修中心 為全廠提供機電儀維修服務(wù)，保管備品備件11 固體物料貯運系統(tǒng)貯運原、燃料煤，固體成品，灰渣、爐渣等12 全廠通訊 為全廠生產(chǎn)提供通訊服務(wù)13 消防系統(tǒng) 為工廠的生產(chǎn)提供消防安全保障14 環(huán)境監(jiān)測站 對全廠各類排放廢物進行監(jiān)控，保護當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境.年產(chǎn) 60 萬噸烯烴項目可行性研究報告15 廠區(qū)外管 提供各生產(chǎn)裝置間的管道連接16 渣場 貯存全廠灰渣、爐渣、廢催化劑 工藝技術(shù)及來源本項目采用先進可靠的技術(shù)，確保生產(chǎn)操作長期、穩(wěn)定、安全地運行，符合國家勞動保護和安全衛(wèi)生各項規(guī)定。各主要裝置采用的技術(shù)如下：序號 裝置名稱 工藝技術(shù)1 天然氣轉(zhuǎn)化裝置 天然氣壓縮工序 蒸汽透平驅(qū)動離心式壓縮機 天然氣脫硫工序 鈷鉬加氫轉(zhuǎn)化有機硫，氧化鋅脫除無機硫 天然氣轉(zhuǎn)化工序 一段蒸汽轉(zhuǎn)化工藝2 空分裝置 內(nèi)增壓流程3 煤氣化裝置 原料煤預(yù)干燥工序 管式低溫干燥工藝 磨煤工序 輥盤中速磨，熱風(fēng)閉路循環(huán)粉煤干燥工藝 煤加壓輸送工序 以 CO2 為輸送介質(zhì)的密相輸送工藝 煤氣化工序 SHELL 干煤粉加壓氣化工藝4 凈化裝置 將煤氣化裝置生產(chǎn)的粗煤氣制成合格的合成氣 CO 變換工序 耐硫?qū)挏刈儞Q 酸性氣體脫除工序 低溫甲醇洗酸性氣體脫除 冷凍工序 丙烯制冷技術(shù)5 甲醇裝置 壓縮工序 蒸汽透平驅(qū)動離心式壓縮機 合成工序 LURGI 甲醇合成工藝 氫回收工序 PSA 變壓吸附工藝 精餾工序 三塔精餾+甲醇回收塔工藝 中間罐區(qū)工序 常壓固定罐.年產(chǎn) 60 萬噸烯烴項目可行性研究報告6 甲醇制烯烴裝置 大連化物所 DMTO 工藝7 聚乙烯裝置 PP Basell 的 Spheripol 工藝8 聚丙烯裝置 PP Dow 的 Unipol 工藝9 硫回收裝置 三級 CLAUS 工藝 總工藝流程說明 天然氣轉(zhuǎn)化裝置 （1）天然氣壓縮來自界區(qū)外５公里的原料天然氣７MPa（G）、25℃ 進入天然氣壓縮機，經(jīng)壓縮后約 MPa（G）、97 ℃去天然氣轉(zhuǎn)化工序。（2）天然氣脫硫來自天然氣轉(zhuǎn)化工序的 370℃天然氣先進入鈷鉬加氫反應(yīng)器將有機硫轉(zhuǎn)化為無機硫，然后再進入氧化鋅脫硫槽將總硫脫除至 ，脫硫后的天然氣返回天然氣轉(zhuǎn)化工序。（3）天然氣轉(zhuǎn)化來自天然氣壓縮工序的原料氣在一段爐對流段經(jīng)兩次預(yù)熱溫度達到 370℃后去天然氣脫硫工序，脫硫后的天然氣與 MPa（G ）、400℃過熱蒸汽按一定比列混合，混合氣經(jīng)對流段進一步預(yù)熱到 550℃進一段轉(zhuǎn)化爐轉(zhuǎn)化管，在轉(zhuǎn)化管內(nèi)發(fā)生烴類的蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)，出轉(zhuǎn)化管的轉(zhuǎn)化氣溫度約 860℃。高溫轉(zhuǎn)化氣先經(jīng)轉(zhuǎn)化氣廢熱鍋爐冷卻副產(chǎn)高壓蒸汽，再經(jīng)鍋爐給水預(yù)熱器降溫至約 180℃，然后去除鹽水預(yù)熱器、水冷器冷卻至 40℃后進入分離器，將轉(zhuǎn)化氣和工藝冷凝液分離開，轉(zhuǎn)化氣 （G）、40 ℃ 去甲醇裝置壓縮工序。 空分裝置以空氣為原料，通過離心式空氣壓縮、分子篩空氣凈化、兩級空氣精餾的方法將空氣分離為氧氣和氮氣，同時聯(lián)產(chǎn)工廠空氣。氧氣送煤氣化裝置用于煤氣化，氮氣作全廠公用工程氮氣，工廠空氣供全廠有關(guān)裝置使用。 煤氣化裝置（1）煤碳預(yù)干燥合格粒度的原料煤（包括細渣和褐煤） (粒度≤50mm)由原料煤貯運系統(tǒng)送入管.年產(chǎn) 60 萬噸烯烴項目可行性研究報告式干燥機前碎煤倉臨時貯存，碎煤倉中的一定量的褐煤通過稱重給煤機給到雙輥式破碎機中破碎至合格的粒度(粒度≤6mm)，然后送入管式干燥機中干燥。在干燥管外部通入低壓過熱蒸汽進行熱交換，使煤表面吸附水分受熱蒸發(fā)。煤中的水分隨干燥機的廢氣通過排風(fēng)機抽至袋式收塵器，分離出的煤粉通過旋轉(zhuǎn)給料機、埋刮板輸送機和干燥后合格的碎煤一起通過埋刮板輸送機由原料煤貯運系統(tǒng)膠帶輸送機送至煤氣化裝置煤磨粉及干燥工序中的磨前碎煤倉。分離后的尾氣經(jīng)排風(fēng)機排入大氣。為防止褐煤自燃和控制排出氣體的露點，在系統(tǒng)中設(shè)有 CO 和 H2O 在線分析儀，超標時，向系統(tǒng)補充氮氣。（2）煤粉制備碎煤倉中的經(jīng)預(yù)干燥的原料煤通過稱重給煤機送到中速磨煤機中磨煤制粉。中速磨磨煤系統(tǒng)是制粉和干燥同時完成的系統(tǒng)。出磨煤機粒度和水含量合格的煤粉吹入煤粉袋式收集器分離，收集的煤粉送入貯倉中貯存。分離后的尾氣經(jīng)循環(huán)風(fēng)機加壓后大部分循環(huán)至熱風(fēng)爐循環(huán)使用，部分排入大氣。磨機的干燥熱源是工藝系統(tǒng)外排可燃氣體在熱風(fēng)爐燃燒產(chǎn)生的熱煙氣。在熱風(fēng)爐中該熱煙氣與循環(huán)氣、低壓氮氣和由稀釋風(fēng)機送入的冷空氣混合，調(diào)配到需要的溫度，控制氧氣含量，變成安全的熱惰性氣體、送入中速磨煤機。（3）煤粉加壓及給料常壓煤粉進入鎖斗加壓后自流進入煤粉給料倉中，由管道 CO2 密相輸送導(dǎo)入氣化爐燒嘴。鎖斗是一個變壓操作系統(tǒng)，實現(xiàn)煤粉由常壓至加壓的輸送。（4）氣化及合成氣冷卻煤氣化燒嘴噴入的煤粉和氧氣，在氣化爐內(nèi)反應(yīng)區(qū)在 、1500 ℃高溫下，瞬間完成煤的氣化反應(yīng)，生成（CO＋H 2）含量很高的粗煤氣。為防止氣化爐出口的高溫煤氣夾帶的熔融飛灰粘結(jié)在后序設(shè)備，在氣化爐上部激冷區(qū)噴入循環(huán)返回的低溫煤氣，以降低出爐煤氣溫度，使飛灰冷卻為固態(tài)。煤氣從氣化爐頂排出,溫度為 900℃左右。出爐煤氣進入合成氣冷卻器回收熱量，煤氣溫度降至 350℃左右進入后序干法除灰設(shè)備。高溫粗煤氣攜帶的大量顯熱，在合成氣冷卻器內(nèi)得到回收，產(chǎn)生次高壓飽和蒸.年產(chǎn) 60 萬噸烯烴項目可行性研究報告汽送管網(wǎng)，約 1/3 用作工藝蒸汽，其余在工序外過熱后用作動力蒸汽。原料煤中的灰分，在高溫下呈熔融態(tài)，沿水冷壁向下流動，在氣化爐下部渣池水浴中，激冷、固化、脆裂成細小顆粒，經(jīng)集渣罐定時排至脫水槽，再由撈渣機將其取出轉(zhuǎn)運至渣場。（5）粗煤氣凈化離開合成氣冷卻器的粗煤氣通常夾帶入爐煤中總灰量 20～30 ％的飛灰，經(jīng)過干法除塵和文丘里串洗滌塔兩級濕法洗滌處理后，出口煤氣中含灰量小于 1mg/Nm3。干法除塵采用高溫陶瓷過濾器，過濾掉大部分飛灰。經(jīng)過濾后，煤氣中含灰量通常小于 5mg/Nm3。出干法除塵煤氣中的殘余灰塵，在文丘里和洗滌塔中，被熱水洗滌脫除，同時還洗滌除去煤氣中所含微量鹵化物、HCN 和 NH3 等雜質(zhì)。出洗滌塔煤氣為蒸汽所飽和，溫度約 170℃, 水蒸汽含量為 %左右，送變換。干法過濾得到的飛灰經(jīng)過冷卻、氣提后送至飛灰儲罐貯存、外售用作水泥添加料。（6）灰水處理從洗滌塔排出的含灰排放水，經(jīng)過氣提、澄清處理后，大部分循環(huán)利用，少量處理水被抽出送污水處理系統(tǒng)，以防止鹵素等有害物質(zhì)的累積。（7）氮氣/CO 2 系統(tǒng)為降低甲醇合成氣中氮含量和實現(xiàn)全廠燃料氣自平衡，煤氣化裝置采用密相CO2 輸送煤粉、干法除塵器 CO2 反吹等措施。工程設(shè)置有氮氣/CO 2 公用氣體系統(tǒng)。氮氣/CO 2 公用氣體系統(tǒng)是提供輸送、反吹、保安的惰性氣體分配系統(tǒng)。 凈化裝置（1）CO 變換來自殼牌煤氣化的粗煤氣分離夾帶的水分, 再通過粗煤氣過濾器除掉其中對催化劑有害的固體雜質(zhì),然后分為三股:一股(流量約為總流量的 40%)在粗合成氣換熱器中被第一變換爐出口變換氣加熱到 250℃后,與過熱蒸汽混合進入第一變換爐進行變換反應(yīng)；一股( 流量約為總流量的 25%)與出鍋爐給水換熱器的變換氣混合以調(diào)節(jié)變換氣中的 H2，CO 和 CO2 之間的比例；另一股(流量約為總流量的 35%)作為第一變換爐出口變換氣的冷激氣。出第一變換爐變換氣溫度 450℃，CO 含量 %(vol,.年產(chǎn) 60 萬噸烯烴項目可行性研究報告濕基)，然后通過粗合成氣換熱器被冷到 400℃與冷激氣混合后進增濕器用工藝冷凝液激冷到 240℃,再進第