【正文】 的甲醇合成氣f=(H2CO2)/(CO+CO2)≈，因此補(bǔ)碳是必須的。，煤氣化粗煤氣中的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(shí)氫多碳少與另一種生產(chǎn)甲醇合成氣時(shí)碳多氫少的兩種原料結(jié)合來(lái)生產(chǎn)甲醇是十分合理的選擇。本項(xiàng)目建設(shè)地庫(kù)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(diǎn)，本項(xiàng)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(xiàng)目以天然氣和煤為原料生產(chǎn)甲醇合成氣，實(shí)現(xiàn)了兩種原料的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，不需從天然氣轉(zhuǎn)化爐的煙道氣中回收CO2，而是通過(guò)降低粗煤氣中CO變換深度，以更適合甲醇合成的CO氣體來(lái)實(shí)現(xiàn)補(bǔ)碳，因此節(jié)省了煙道氣回收CO粗煤氣CO變換和脫除CO2過(guò)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(shí)現(xiàn)了多種能源的綜合利用，達(dá)到了循環(huán)經(jīng)濟(jì)的目的，也減少了溫室氣體CO2的排放。根據(jù)初步計(jì)算， 與天然氣和煤獨(dú)立兩條線的非碳?xì)浠パa(bǔ)方案相比。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(jì)的特點(diǎn)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(xiàng)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。天然氣轉(zhuǎn)化部分本部分的功能是將原料天然氣通過(guò)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)成如表51：表51 天然氣轉(zhuǎn)化部分裝置序號(hào)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?qū)⒐芫W(wǎng)來(lái)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?qū)⑻烊粴庵械牧蚧锩摮瑵M足天然氣轉(zhuǎn)化催化劑的要求天然氣轉(zhuǎn)化工序通過(guò)烴類蒸汽轉(zhuǎn)化將天然氣轉(zhuǎn)化為甲醇合成氣煤制合成氣部分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)成如表52：表52 煤制合成氣部分裝置序號(hào)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+H2）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?qū)⒚禾哭D(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?qū)⒋置簹庵械牟糠諧O轉(zhuǎn)化為氫氣酸性氣體脫除工序?qū)⒆儞Q氣中CO2全部脫除，并脫除硫化物冷凍工序?yàn)樗嵝詺怏w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?dú)?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)成如表53：表53 甲醇合成部分裝置序號(hào)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?xì)浠厥展ば蚧厥占状己铣沙诜艢庵械挠行怏w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(jì)量 甲醇制烯烴部分 表54 甲醇制烯烴部分裝置序號(hào)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(jìn)一步轉(zhuǎn)化為乙烯、丙烯和丁烯等產(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)品烯烴聚合部分 表55 烯烴聚合部分裝置序號(hào)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)品聚丙烯公用工程和輔助設(shè)施部分表56 公用工程和輔助設(shè)施部分序號(hào)裝置名稱主要功能1熱電站為所有裝置提供工藝、動(dòng)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(duì)全廠污水進(jìn)行處理，保護(hù)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(yàn)室為生產(chǎn)過(guò)程提供分析化驗(yàn)服務(wù)9火炬處理全廠易燃?xì)怏w10維修中心為全廠提供機(jī)電儀維修服務(wù)，保管備品備件11固體物料貯運(yùn)系統(tǒng)貯運(yùn)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(cè)站對(duì)全廠各類排放廢物進(jìn)行監(jiān)控，保護(hù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境15廠區(qū)外管提供各生產(chǎn)裝置間的管道連接16渣場(chǎng)貯存全廠灰渣、爐渣、廢催化劑 工藝技術(shù)及來(lái)源本項(xiàng)目采用先進(jìn)可靠的技術(shù)，確保生產(chǎn)操作長(zhǎng)期、穩(wěn)定、安全地運(yùn)行，符合國(guó)家勞動(dòng)保護(hù)和安全衛(wèi)生各項(xiàng)規(guī)定。各主要裝置采用的技術(shù)如表57：表57 各主要裝置采用的技術(shù)序號(hào)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(dòng)離心式壓縮機(jī)天然氣脫硫工序鈷鉬加氫轉(zhuǎn)化有機(jī)硫，氧化鋅脫除無(wú)機(jī)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(dòng)離心式壓縮機(jī)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6甲醇制烯烴裝置大連化物所DMTO工藝7聚乙烯裝置PPBasell的Spheripol工藝8聚丙烯裝置PPDow的Unipol工藝9硫回收裝置三級(jí)CLAUS工藝 總工藝流程說(shuō)明 天然氣轉(zhuǎn)化裝置 天然氣壓縮來(lái)自界區(qū)外5公里的原料天然氣7MPa（G）、25℃ 進(jìn)入天然氣壓縮機(jī)， MPa（G）、97℃去天然氣轉(zhuǎn)化工序。天然氣脫硫來(lái)自天然氣轉(zhuǎn)化工序的370℃天然氣先進(jìn)入鈷鉬加氫反應(yīng)器將有機(jī)硫轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)硫，脫硫后的天然氣返回天然氣轉(zhuǎn)化工序。天然氣轉(zhuǎn)化來(lái)自天然氣壓縮工序的原料氣在一段爐對(duì)流段經(jīng)兩次預(yù)熱溫度達(dá)到370℃后去天然氣脫硫工序， MPa（G）、400℃過(guò)熱蒸汽按一定比列混合，混合氣經(jīng)對(duì)流段進(jìn)一步預(yù)熱到550℃進(jìn)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(jìn)入分離器，將轉(zhuǎn)化氣和工藝?yán)淠悍蛛x開(kāi)，（G）、40℃去甲醇裝置壓縮工序。 空分裝置以空氣為原料，通過(guò)離心式空氣壓縮、分子篩空氣凈化、兩級(jí)空氣精餾的方法將空氣分離為氧氣和氮?dú)?，同時(shí)聯(lián)產(chǎn)工廠空氣。氧氣送煤氣化裝置用于煤氣化，氮?dú)庾魅珡S公用工程氮?dú)?，工廠空氣供全廠有關(guān)裝置使用。 煤氣化裝置煤碳預(yù)干燥合格粒度的原料煤（包括細(xì)渣和褐煤） (粒度≤50mm)由原料煤貯運(yùn)系統(tǒng)送入管式干燥機(jī)前碎煤倉(cāng)臨時(shí)貯存，碎煤倉(cāng)中的一定量的褐煤通過(guò)稱重給煤機(jī)給到雙輥式破碎機(jī)中破碎至合格的粒度(粒度≤6mm)，然后送入管式干燥機(jī)中干燥。在干燥管外部通入低壓過(guò)熱蒸汽進(jìn)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(jī)的廢氣通過(guò)排風(fēng)機(jī)抽至袋式收塵器，分離出的煤粉通過(guò)旋轉(zhuǎn)給料機(jī)、埋刮板輸送機(jī)和干燥后合格的碎煤一起通過(guò)埋刮板輸送機(jī)由原料煤貯運(yùn)系統(tǒng)膠帶輸送機(jī)送至煤氣化裝置煤磨粉及干燥工序中的磨前碎煤倉(cāng)。分離后的尾氣經(jīng)排風(fēng)機(jī)排入大氣。為防止褐煤自燃和控制排出氣體的露點(diǎn)，在系統(tǒng)中設(shè)有CO和H2O在線分析儀，超標(biāo)時(shí)，向系統(tǒng)補(bǔ)充氮?dú)狻Ｃ悍壑苽渌槊簜}(cāng)中的經(jīng)預(yù)干燥的原料煤通過(guò)稱重給煤機(jī)送到中速磨煤機(jī)中磨煤制粉。中速磨磨煤系統(tǒng)是制粉和干燥同時(shí)完成的系統(tǒng)。出磨煤機(jī)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(cāng)中貯存。分離后的尾氣經(jīng)循環(huán)風(fēng)機(jī)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(jī)的干燥熱源是工藝系統(tǒng)外排可燃?xì)怏w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?dú)夂陀上♂岋L(fēng)機(jī)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(jī)。煤粉加壓及給料常壓煤粉進(jìn)入鎖斗加壓后自流進(jìn)入煤粉給料倉(cāng)中，由管道CO2密相輸送導(dǎo)入氣化爐燒嘴。鎖斗是一個(gè)變壓操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)煤粉由常壓至加壓的輸送。氣化及合成氣冷卻煤氣化燒嘴噴入的煤粉和氧氣， 、1500℃高溫下，瞬間完成煤的氣化反應(yīng)，生成（CO＋H2）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(jìn)入合成氣冷卻器回收熱量，煤氣溫度降至350℃左右進(jìn)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)生次高壓飽和蒸汽送管網(wǎng)，約1/3用作工藝蒸汽，其余在工序外過(guò)熱后用作動(dòng)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(dòng)，在氣化爐下部渣池水浴中，激冷、固化、脆裂成細(xì)小顆粒，經(jīng)集渣罐定時(shí)排至脫水槽，再由撈渣機(jī)將其取出轉(zhuǎn)運(yùn)至渣場(chǎng)。粗煤氣凈化離開(kāi)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(guò)干法除塵和文丘里串洗滌塔兩級(jí)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(guò)濾器，過(guò)濾掉大部分飛灰。經(jīng)過(guò)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(shí)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℃, %左右，送變換。干法過(guò)濾得到的飛灰經(jīng)過(guò)冷卻、氣提后送至飛灰儲(chǔ)罐貯存、外售用作水泥添加料?；宜幚韽南礈焖懦龅暮遗欧潘?，經(jīng)過(guò)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。氮?dú)?CO2系統(tǒng)為降低甲醇合成氣中氮含量和實(shí)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?dú)?CO2公用氣體系統(tǒng)。氮?dú)?CO2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CO變換來(lái)自殼牌煤氣化的粗煤氣分離夾帶的水分, 再通過(guò)粗煤氣過(guò)濾器除掉其中對(duì)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(guò)熱蒸汽混合進(jìn)入第一變換爐進(jìn)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℃，%(vol,濕基)，然后通過(guò)粗合成氣換熱器被冷到400℃與冷激氣混合后進(jìn)增濕器用工藝?yán)淠杭だ涞?40℃,再進(jìn)第二變換爐繼續(xù)進(jìn)行變換反應(yīng)。出第二變換爐變換氣溫度404℃，%(vol,濕基)。經(jīng)低壓廢鍋副產(chǎn)低壓蒸汽、鍋爐給水預(yù)熱器預(yù)熱鍋爐給水、除鹽水換熱器回收熱量后，再在變換氣水冷器中被冷到40℃后去酸性氣體脫除工序。酸性氣體脫除來(lái)自煤氣化工序的粗煤氣經(jīng)廢熱鍋爐、除鹽水預(yù)熱器、水冷器冷卻后與出工序的冷氣體進(jìn)一步熱交換，然后進(jìn)入吸收塔，利用低溫甲醇溶液脫除氣體中的H2S和部分CO2。 吸收H2S和CO2的甲醇富液經(jīng)過(guò)減壓閃蒸、低壓氮?dú)馄帷嵩偕?、甲醇脫水等再生處理后循環(huán)使用。在再生過(guò)程得到的富H2S酸性氣，送硫磺回收裝置，CO2氣體和氮?dú)馓嵛矚夥趴?。含甲醇的廢水送全廠污水處理系統(tǒng)。 甲醇裝置壓縮工序從天然氣轉(zhuǎn)化裝置來(lái)的轉(zhuǎn)化氣、凈化裝置來(lái)的凈化氣和氫回收工序來(lái)的氫氣混合，進(jìn)入壓縮機(jī)的新鮮氣壓縮段的一段進(jìn)口，（G），冷卻至40℃后進(jìn)入新鮮氣壓縮段二段進(jìn)一步壓縮， MPa（G）。合成工序來(lái)的循環(huán)氣進(jìn)入循環(huán)氣壓縮段壓縮，（G）后與新鮮氣壓縮段的氣體匯合去合成工序。合成工序、61℃的合成氣經(jīng)入塔氣換熱器、氣冷式甲醇合成塔與反應(yīng)氣換熱升溫至225℃，從水冷式甲醇合成塔上部進(jìn)入催化劑床層，氣體自上而下流經(jīng)管內(nèi)催化劑床層進(jìn)行甲醇合成反應(yīng)，合成塔殼側(cè)鍋爐給水吸收反應(yīng)熱而副產(chǎn)蒸汽。反應(yīng)氣由甲醇合成塔底部出來(lái)，經(jīng)氣冷式甲醇合成塔管間進(jìn)一步反應(yīng)并被入塔氣移走熱量，再經(jīng)由鍋爐給水預(yù)熱器、入塔氣換熱器回收余熱后，經(jīng)除鹽水換熱器、甲醇水冷器冷卻至40℃左右進(jìn)入甲醇分離器分離出冷凝下來(lái)的粗甲醇。甲醇分離器頂部出來(lái)的氣體，一部分作為弛放氣去氫回收工序回收氫氣，另一部分作為循環(huán)氣去聯(lián)合壓縮機(jī)，如此繼續(xù)循環(huán)。粗甲醇從甲醇分離器底部排出，經(jīng)閃蒸槽減壓釋放出溶解氣后送甲醇精餾工序，閃蒸氣送往燃料氣管網(wǎng)。氫氣回收合成工序來(lái)的弛放氣，被除鹽水洗滌掉微量甲醇，分離水分后進(jìn)入PSA變壓吸附系統(tǒng)，%的氫氣，大部分氫氣送至壓縮工序，少量氫氣去聚丙烯裝置，尾氣去燃料氣管網(wǎng)。甲醇精餾和中間罐區(qū)來(lái)自合成工序的粗甲醇經(jīng)預(yù)塔、