【正文】 硫組份在流向上段的過程中，被富含 CO2的甲醇溶液吸收。 中壓閃蒸塔上塔的富 CO2甲醇經(jīng)閃蒸甲醇深冷器冷卻后被分流成兩股；一部分流入再吸收塔上塔的上段。 CO2吸收塔塔釜的甲醇分為兩部分：一部分經(jīng) H2S吸收進(jìn)料泵和 H2S吸收塔進(jìn)料冷卻器送入 H2S吸收塔的頂部，控制溶液流量使其與原料氣量成比例；其余溶液流入中壓閃蒸塔上塔，閃蒸出部分 CO2和溶解的有效氣氫氣，閃蒸氣送入中壓閃蒸塔下塔。 在 CO2吸收塔中原料氣被來自再吸收塔甲醇 /貧甲醇換熱器已預(yù)冷的熱再生甲醇洗滌，控制送入塔頂?shù)募状剂髁颗c原料氣流量成比例。 冷卻后的原料氣匯合后進(jìn)入 H2S吸收塔下部的預(yù)洗段，痕量組份 NH3和HCN在此被一小投來自 H2S吸收塔進(jìn)料冷卻器的過冷富甲醇溶液吸收。 來自變換的變換氣通過一系列換熱器進(jìn)行冷卻；在原料氣 /合成氣換熱器中與合成氣換熱冷卻，在原料氣深冷器中通過氨冷劑的蒸發(fā)冷卻。它在兩臺(tái)洗滌塔中除去進(jìn)料變換氣中的CO H2S和 COS，使洗滌后的氣體能達(dá)到甲醇合成的要求值。滿負(fù)荷時(shí)比單級(jí)壓縮節(jié)省軸功率 13%左右，部分負(fù)荷時(shí)節(jié)省軸功率約20%；其次是可以擴(kuò)大穩(wěn)定工作范圍，改善調(diào)節(jié)特性，部分負(fù)荷時(shí)不易喘振。 離心式制冷機(jī)與其它幾種類型的制冷機(jī)相比，具有轉(zhuǎn)速高，制冷量大，蒸發(fā)溫度低，機(jī)械磨損小，易損件少 ，維護(hù)簡(jiǎn)單，連續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)，振動(dòng)小，運(yùn)行平穩(wěn)，機(jī)組重量輕、占地面積小，能經(jīng)濟(jì)方便地調(diào)節(jié)制冷量等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)采用蒸汽透平驅(qū)動(dòng)離心式制冷壓縮機(jī)，節(jié)能效果明顯。低溫甲醇洗技術(shù)需要 40℃ 冷量移出反應(yīng)熱，采用氨壓縮制冷工藝流程。 利用該項(xiàng)開發(fā)成果大連理工大學(xué)為國(guó)內(nèi)采用低溫甲醇的 8個(gè)廠進(jìn)行了過程分析，為改進(jìn)操作提出了有益的建議。 ★ 魯 奇低溫甲醇洗工藝流程： 未采用繞管式換熱器，換熱器均為管殼式，所有設(shè)備在國(guó)內(nèi)可以設(shè)計(jì)和制造，投資可節(jié)省約 1000萬元。 ★ 林德低溫甲醇洗工藝流程： 采用林德的專利設(shè)備 ―― 高效繞管式換熱器，提高換熱效率，特別是多股物流的組合換熱，節(jié)省占地、布置緊湊，能耗較省；但高效繞管式換熱器需要國(guó)外設(shè)計(jì) （可國(guó)內(nèi)制造）。最主要的問題是由于本項(xiàng)目規(guī)模大，如采用 NHD工藝溶液循環(huán)量大液相管道較大，配管和支撐等工程問題都難以解決。該工藝須將脫硫和脫碳分開脫除，使得流程復(fù)雜，另外其溶劑昂貴，吸收能力比甲醇低，因而，溶劑循環(huán)量大，操作費(fèi)用 較高，該法的優(yōu)點(diǎn)在于設(shè)備無腐蝕，可采用碳鋼設(shè)備，整個(gè)工藝投資較少。該法缺點(diǎn)是在低溫下操作，設(shè)備低溫材料要求較高，整個(gè)工藝投資較高。冷凝液汽提塔放空氣水冷至 45℃后進(jìn)入閃蒸氣分水器，分離出的氣體送至火炬，液體回到氣化工段。出第一、第二水分離器的氣體混合后分別經(jīng)過鍋爐給水預(yù)熱器、脫鹽水加熱器及變換氣水冷器，溫度降為 40℃ 左右，進(jìn)入脫硫脫碳工段。出煤氣過濾器的煤氣第一股被第一變換爐出來的變換氣在水煤氣加熱器中加熱到需要的入口溫度 245OC后，進(jìn)入第一變換爐第一床層，在耐硫變換催化劑作用下進(jìn)行 CO變換反應(yīng)。全部變換流程中粗煤氣需先經(jīng)廢熱鍋爐換熱產(chǎn)生低壓蒸汽，將粗煤氣中的水 /汽比降下來，粗煤氣冷凝出來的工藝?yán)淠汉幸欢ǖ幕覊m，用這部分高溫冷凝液去氣化碳洗塔洗滌粗煤氣，洗滌效果差；變換前的低壓廢熱鍋爐也容易被灰塵堵塞。 CO變換反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生大量的熱，反應(yīng)熱可用來產(chǎn)生蒸汽、預(yù)熱脫鹽水。 變換 煤漿氣化氣中 CO含量為 46－ 47%， H2含量為 34－ 35%，不符合甲醇合成新鮮氣的要求，需將部分粗合成氣進(jìn)行 CO變換，增加 H2含量。因此，本項(xiàng)目空分裝置可以從德國(guó)林 德公司（ Linde）、美國(guó)空氣產(chǎn)品和化學(xué)品公司（ APCI）、法國(guó)空氣液化公司（ AirLiquid）以及杭州制氧機(jī)廠中選擇。配套的空分裝置采用兩套制氧能力為 30000Nm3/h空分設(shè)備（實(shí)際耗氧量 56250Nm3/h）單系列運(yùn)行的方式，以與氣化爐單系列運(yùn)行相匹 配，操作管理方便、投資省、占地少。 分子篩純化系統(tǒng)的吸附器由兩只分子篩吸附器組成，吸附空氣中的水份、 CO２和碳?xì)浠衔?，兩臺(tái)分子篩吸附器一臺(tái)工作，另一臺(tái)被蒸汽加熱的污氮?dú)庠偕?，出吸附器的?氣分為兩股，一股進(jìn)入主換熱器冷卻后進(jìn)入下塔。整套機(jī)組包括：空氣壓縮系統(tǒng)、空氣預(yù)冷系統(tǒng)、分子篩純化系統(tǒng)、分餾塔系統(tǒng)、壓氮系統(tǒng)、儀控系統(tǒng)、電控系統(tǒng)等。 供氧方式采用液氧由液氧泵加壓至一定壓力后，經(jīng)高壓換熱器氣化化復(fù)熱后、送出空分裝置進(jìn)入管網(wǎng)。如：增壓透平膨脹機(jī)、液氧液氮泵、液氬泵，主空氣透平壓縮機(jī)、增壓機(jī)轉(zhuǎn)子引進(jìn)，汽輪機(jī)、主空氣透平壓縮機(jī)、增壓機(jī)輔機(jī)國(guó)產(chǎn)。 國(guó)內(nèi)以杭州杭氧股份有限公司為首的國(guó)內(nèi)大型空分設(shè)備制造公司，近年來在大型空分設(shè)備設(shè)計(jì)、加工制造中吸收、引進(jìn)國(guó)外技術(shù)，提高了自身的設(shè)計(jì)加工水平，在大型空分裝置的設(shè)計(jì)加工上已有了 成功的先例。膨脹前后的空氣產(chǎn)生焓降，可為空分裝置提供一定的冷量。 目前，國(guó)內(nèi)外大型空分裝置基本上采取增壓透平膨脹或全低壓透平膨脹、氮水預(yù)冷、分子篩吸附、內(nèi)壓縮（液氧）工藝流程。 單泵流程利用高壓氮來使加壓液氧氣化復(fù)熱并回收其低溫冷量的缺點(diǎn)是：由于氮?dú)獾睦淠郎囟缺瓤諝獾停獨(dú)獾臐摕岜瓤諝庑?，這意味著為汽化同樣數(shù)量的加壓液氧，需要被壓縮的氮?dú)饬恳瓤諝饬扛?，而且氮?dú)獾膲毫σ哂诳諝獾膲毫Α? ★ 空分裝置流程的選擇 空分裝置的工藝流程采用分子篩預(yù)凈化、增壓透平膨脹機(jī)、全精餾提氬、氧氮產(chǎn)品內(nèi)壓縮等先進(jìn)技術(shù)。 ★ 優(yōu)化成套設(shè)備配置方案，提高綜合性指標(biāo) 空分設(shè)備系統(tǒng)復(fù)雜，配套機(jī)組多，為保證裝置具有最優(yōu)性價(jià)比，目前國(guó)際上一些著名的氣體公司均采用擇優(yōu)選擇，在全球范圍進(jìn)行大配套的做法。 ★ 采用計(jì)算機(jī)集散型自動(dòng)化控制（ DCS） 對(duì)空分裝置的整個(gè)工藝流程采用 DCS控制，具有合理調(diào)節(jié)產(chǎn)量，減少消耗，提高裝置可靠性和降低運(yùn)行費(fèi)用的功能。八十年代國(guó)內(nèi)開發(fā)了帶增壓膨脹機(jī)的分子篩流程空分設(shè)備（第五代），九十年代中期開發(fā)成功了采用規(guī)整填料塔與全精餾制氬技術(shù)的新一代空分設(shè)備（第六代）。經(jīng)過洗滌和干燥的濾餅打包后送到廠外妥善進(jìn)行廢棄。 （ 9）黑水處理 黑水處理裝置包括閃蒸冷卻單元（兩條線路，每條線路都具有一個(gè)兩步冷卻系統(tǒng)）和真空泵站、絮凝劑配料站以及沉降池，還包括淤渣容器和用于淤渣脫水的壓濾機(jī)單元、以及帶有循環(huán)泵和污水泵的循環(huán)水罐和污水罐。洗滌器工作時(shí)采用來自下游氣體冷卻段的氣體冷凝水?；以欧畔到y(tǒng)攜帶的水被送到黑水處理裝置。掉入的灰渣使得水位上升，當(dāng)該閉鎖料斗裝滿時(shí)， 上部的隔斷閥關(guān)閉。用于氣化的氧氣需求量的初始設(shè)定值是由燃料的質(zhì)量流量來控制的。 在氣化爐頂部用于煤粉和引火火焰的燃燒的聯(lián)合燃燒器，配置了火焰檢測(cè)和點(diǎn)火設(shè)備。經(jīng)過處理之后，大部分的預(yù)清潔水循環(huán)到流程中供以后用作急冷水。 (6)氣化 煤粉、氧氣（純度為 %）和蒸汽通過氣化爐頂部和主燃燒器以并流方式送入氣化爐反應(yīng)室中。 給料機(jī)容器和氣化爐反應(yīng)室之間的壓差用來控制粉煤的質(zhì)量流量。然后利用給料機(jī)容器渦軸中的載氣（ CO2）對(duì)粉煤進(jìn)行局部流化 ，而粉煤輸送線就安裝在給料機(jī)容器中。 為了控制進(jìn)入氣化爐的粉煤流量，就必須使得粉煤進(jìn)入一個(gè)壓力系統(tǒng)，而該壓力系統(tǒng)的壓力必須高于反應(yīng)器的壓力。每條氣化爐輸送線依次由一個(gè)常壓煤倉、四個(gè)閉鎖料斗和一個(gè)給料機(jī)容器組成。磨碎的干煤粉被送到分級(jí)機(jī)進(jìn)行分級(jí)。對(duì)于密 相流給料系統(tǒng)來說，使用二氧化碳作為載氣并且用來為閉鎖料斗加壓。 (3)氣化技術(shù)的比較與選擇 目前，在大型煤氣化過程中主要采用水煤漿氣化（國(guó)產(chǎn)化對(duì)置式多噴嘴）和 Shell 、 GSP粉煤氣化工藝，現(xiàn)將各種先進(jìn)氣化技術(shù)比較見下表。從水煤漿制備、純氧氣化、灰水處理等試驗(yàn)中取得工藝流程的優(yōu)化，最終工藝條件的選擇、設(shè)備材料的選擇、自動(dòng)控制，軟件開發(fā)等一系列工程數(shù)據(jù)。采用該技術(shù)建立的日處理煤量 20噸的工業(yè)性試驗(yàn)裝置已運(yùn)轉(zhuǎn) 400小時(shí)以上，并經(jīng)過 72小時(shí)考核，取得了國(guó)家專利，經(jīng)過科技部組織的評(píng)審和驗(yàn)收，并被列入《國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（ 863計(jì)劃）》，為當(dāng)前國(guó)家能源的調(diào)整提供商業(yè)化的可靠技術(shù)。合成氣（ CO+ H2）為 62～ 65%, CO2為 27～ 28%,其它為惰性組合。 ★ 恩德粉煤氣化 恩德粉煤氣化技術(shù)，在朝鮮有30多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，適用于灰分不大于 40%的褐煤、長(zhǎng)焰煤、不粘或弱粘結(jié)的煤粉（ 0～ 10mm）。帶出細(xì)粉經(jīng)除塵系統(tǒng) 捕集后返回氣化爐，再次參加反應(yīng)，有利于碳利用率的進(jìn)一步提高。 ★ 流化床氣化 國(guó)內(nèi)流化床氣化主要有中科院山西煤化所開發(fā)的灰熔聚流化床粉煤氣化技術(shù)，該技術(shù)可用多種煤質(zhì)作原料，如煙煤、焦炭、焦粉等，使用粉煤在 1100oC下氣化，固體排渣，無廢氣排放。 國(guó)內(nèi)氣化工藝技術(shù)概況 ★ 固定床氣化 固定層間歇?dú)饣夹g(shù)，該技術(shù)投資低，技術(shù)成熟，目前我國(guó)小氮肥、小甲醇廠 90%以上采用該工藝生產(chǎn)。但因氣化溫度變化不大，生成氣中甲烷及氮?dú)夂看螅灰俗龀蓺?；但其熱值較高，用于做城市煤氣較好。 根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目就近可供應(yīng)的原料煤情況，由于煤質(zhì)的灰分較高，平均在 27%左右，灰溶點(diǎn)也較高的原因，本項(xiàng)目初步選擇采用粉煤氣化工藝。二甲醚、甲醇和硫磺產(chǎn)品規(guī)格如下： 液態(tài)密度表 溫度（攝氏度） 0c 10 20 30 40 50 60 密度（ kgm） 蒸氣壓表 溫度（攝氏度） 0c 0 10 20 30 40 50 壓力 Mpa（ ata） 產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)表 名稱 二甲醚 甲醇 水份 氣味 含量（％） ≥ ≤ ≤ 無異味 燃料二甲醚標(biāo)準(zhǔn)：目前國(guó)內(nèi)還沒有制定燃料二甲醚的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，僅有部分地方標(biāo)準(zhǔn)，本工程燃料二甲醚標(biāo)準(zhǔn)按二甲醚含量要求＞ 98%設(shè)計(jì)。項(xiàng)目分兩期建設(shè)，第一期建設(shè) 40萬噸 /年二甲醚及 60萬噸 /年甲醇，二期擴(kuò)產(chǎn)改造達(dá)到 80萬噸二甲醚及 120萬噸 /年甲醇。若建廠在個(gè)別地區(qū)或國(guó)家，并且市場(chǎng)銷售面向這個(gè)地區(qū)或國(guó)家，則甲醇裝置規(guī)模在 60～ 80萬噸 /年是經(jīng)濟(jì)的、合理的。 隨著由甲醇生產(chǎn)二甲醚和烯烴（ MTO和 MTP）工藝技術(shù)的發(fā)展，提出了進(jìn)一步降低甲醇生產(chǎn)成本的必要性，同時(shí)隨著相關(guān)工業(yè)技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，促進(jìn)了甲醇裝置大型和超大型化的可能性，因此，近年來那些集中向全球供應(yīng)甲醇的地區(qū)，或者與甲醇制二甲醚和烯烴（ MTO和 MIP）裝置聯(lián)合建設(shè)的項(xiàng)目，有建設(shè)大型和超大型甲醇裝置的趨勢(shì)，國(guó)外 170萬噸 /年的單系列甲醇生產(chǎn)裝置正在建設(shè)當(dāng)中。 本項(xiàng)目主要是結(jié)合當(dāng)?shù)孛禾抠Y源的特性，通過以生產(chǎn)甲醇為基礎(chǔ)原料的兩步法進(jìn)行生產(chǎn)二甲醚，因此，二甲醚裝置的規(guī)模既要考慮市場(chǎng)情況，也要考慮甲醇裝置的經(jīng)濟(jì)規(guī)模，八十年代以來，國(guó)內(nèi)外甲醇裝置都在向大型化發(fā)發(fā)展，由于壓縮機(jī)、合成塔及其他大型設(shè)備的開發(fā)應(yīng)用，為甲醇單系列大型化生產(chǎn)創(chuàng)造了條件。綜合本報(bào)告的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)分析及市場(chǎng)價(jià)格分析，結(jié)合其它因素對(duì)甲醇價(jià)格的影響 ，確定本項(xiàng)目甲醇價(jià)格為2020元 /噸是合適的。另一方面，正如早些時(shí)候討論過的，二甲醚燃燒試驗(yàn)表明二甲醚具有燃燒效率高和其它的優(yōu)點(diǎn)，所以應(yīng)該按照 LPG價(jià)格的 7580%來定二甲醚的價(jià)格。另外，僅對(duì)煤氣灶的燃?xì)饪谧鑫⑿〉母倪M(jìn)，二甲醚就可以很容易地替代 LPG，從而滿足所有的操作要求和環(huán)境要求。 2020年國(guó)內(nèi)甲醇消費(fèi)結(jié)構(gòu)見下表： 2020年國(guó)內(nèi)甲醇消費(fèi)結(jié)構(gòu) 序號(hào) 消費(fèi)領(lǐng)域 消費(fèi)量（萬噸） 比例（％） 1 甲醛 2 醋酸 3 MTBE 4 甲胺 5 甲烷氯化物 6 二甲醚 7 燃料 8 醫(yī)藥 9 農(nóng)藥 10 溶劑 11 其它 合計(jì) 100 我國(guó)能源資源特點(diǎn)是富煤少氣少油，二甲醚就是柴油和石油液化氣的良好代替物，而甲醇則可替代部分汽油作車用燃料，因此開 發(fā)天然氣或煤制二甲醚項(xiàng)目市場(chǎng)前景頗為廣闊。但客觀的說，雖然甲醇行業(yè)發(fā)展很快，但整體水平仍然較低，尤其是煤炭、動(dòng)力、運(yùn)費(fèi)等價(jià)格的上漲，使得甲醇成本增加，整個(gè)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力沒有得到明 顯的改善。規(guī)模化水平與國(guó)外水平相比仍有較大差距。新增產(chǎn)能對(duì)市場(chǎng)會(huì)造成比較大的影響。國(guó)內(nèi)甲醇裝置開工率低的主要原因是中國(guó)聯(lián)醇裝置能力約占總能力的 50%左右，多數(shù)聯(lián)醇裝置規(guī)模小、產(chǎn)品成本高、缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，造成開工嚴(yán)重不足；其次開工率不高的原因是新裝置仍處于磨合期。進(jìn)入九十年代中期，國(guó)內(nèi)甲醇生產(chǎn)進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期。 我國(guó)現(xiàn)有二甲醚生產(chǎn)裝置規(guī)模及采用技 術(shù)見下表。目前世界上， 50%的二甲醚用做氣霧劑，約 35%用來生產(chǎn)硫酸二甲酯， 15%的作為燃料和其他用途。 Mtsubishi氣體化學(xué)公司正在對(duì)澳大利亞西部的 150萬噸 /年的二甲醚廠和 200萬噸 /年的甲醇廠進(jìn)行預(yù)可行性研究。近年中國(guó)二甲醚發(fā)展很快，山東久泰是目前中國(guó)生產(chǎn) DME最大企業(yè) ，產(chǎn)量 6萬噸 /年，其次是四川瀘天化生產(chǎn) 1萬噸 /年，正在建設(shè)的有寧煤集團(tuán) 21萬噸 /年，瀘天化 10萬噸 /年。 二甲醚的供求狀況 供求狀況 2020年世界二甲醚的生產(chǎn)能力為每年 170， 000噸，產(chǎn)量每 ?50， 000噸。另外，它還作為清洗劑，用于高精密儀器（電子儀器）表面的清洗。釋放的一氧化碳和氮氧化物極少，符合綠色能源的要求。 第三章 市場(chǎng)需求分析 市場(chǎng)分析 二甲醚產(chǎn)品用途 二甲醚（ DME）是一種新