【正文】 （ 3） 粗甲醇中的溶解氣體量 粗甲醇中氣體溶解量查表 5Mpa、 40℃時(shí)，每一噸粗甲醇中溶解其他組成如下表： 表 3 噸粗甲醇中合成氣溶解情況 氣體 H2 CO CO2 N2 Ar CH4 溶解量（ m3/t 粗甲醇） 則粗甲醇中的溶解氣體量為： H2= = m3/h 即 CO= =CO2= =N2= =Ar= =CH4= =（ 4） 粗甲醇中甲醇擴(kuò)散損失 40℃時(shí) ,液體甲醇中釋放的溶解氣中 ,每立方米含有 的甲醇 ,假設(shè)減壓后液相中除二甲醚外 ,其他氣體全部釋放出，則甲醇擴(kuò)散損失 G=（ +++++） =即 ， （ 5） 合成反應(yīng)中各氣體的消耗和生成情況 表 4 弛放氣組成 氣體 CH3OH H2 CO CO2 N2 Ar CH4 組成 % % % % % % % 表 5 合成反應(yīng)中消耗原料情況 消耗項(xiàng) 單位 消耗原料氣組分 CO CO2 H2 N2 Ar 反應(yīng)（ 1） m3/h 31 反應(yīng)（ 3） m3/h 反應(yīng)（ 4） m3/h 反應(yīng)（ 5） m3/h 反應(yīng)（ 6） m3/h 反應(yīng)（ 7） m3/h （ ） 注：括號內(nèi)的為生成量；反應(yīng)（ 1）項(xiàng)不包括擴(kuò)散甲醇和弛放氣中甲醇消耗的原料氣量 表 6 合成反應(yīng)中生成物情況 生成項(xiàng) 單位 生成物組分 CH4 CH3OH （ CH3O）2 C4H9OH C18H18 H2O 反應(yīng)（ 1） m3/h 反應(yīng)（ 3） m3/h 反應(yīng)（ 4） m3/h 反應(yīng)（ 5） m3/h 反應(yīng)（ 6） m3/h 反應(yīng)（ 7） m3/h 表 7 其他情況原料氣消耗 消耗項(xiàng) 單位 消耗原料氣組分 CO CO2 H2 N2 Ar CH4 粗甲醇中溶解 m3/h 擴(kuò)散的甲醇 m3/h 弛放氣 m3/h % G %G % G % G % G % G 馳放氣中 m3/h % G % 32 甲醇 G 注： G為馳放氣的量， m3/h。由反應(yīng)（ 3）、（ 4）、（ 5）、（ 6）得出反應(yīng)（ 2）、（ 7）生成的 水分為； － － － 3－ 8=由于合成反應(yīng)中甲醇主要由一氧化碳合成，二氧化碳主要發(fā)生逆變反應(yīng)生成一氧化碳，且入塔氣中二氧化碳的含量一般不超過 5%，所以計(jì)算中忽略反應(yīng)（ 2）。由粗甲醇的組成通過計(jì)算可得下表： 29 表 2 粗甲醇組成 組分 百分比 產(chǎn)量 甲醇 % 二甲醚 % 高級醇（以異丁醇計(jì)） % 高級烷烴（以辛烷計(jì)） % 水 % 粗甲醇 100% 注；設(shè)計(jì)中的體積都為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下 計(jì)算方法 : 粗甲醇 =二甲醚 = %=， 高級醇（以異丁醇計(jì)） = %=， 高級烷烴（以辛烷計(jì)） = %=， 水 = %=， 合成工段 （ 1） 合成塔中發(fā)生的反應(yīng) : 主反應(yīng) CO+2H2=CH3OH （ 1） CO2+3H2=CH3OH+H2O （ 2） 副反應(yīng) 2CO+4H2=（ CH3O） 2+H2O （ 3） CO+3H2=CH4+H2O （ 4） 4CO+8H2=C4H9OH+3H2O （ 5） 8CO+17H2=C18H18+8H2O （ 6） CO2+H2=CO+H2O （ 7） （ 2） 粗甲醇的合成 工業(yè)生產(chǎn)中測得低壓時(shí)，每生產(chǎn)一噸粗甲醇就會產(chǎn)生 （標(biāo)態(tài)）的甲烷，即設(shè)計(jì)中每小時(shí)甲烷產(chǎn)量為 ， 。 精餾工段 通過三塔高效精餾工藝，精甲醇的純度可達(dá)到 %，三塔精餾工藝中甲醇的收率達(dá) 97%。 來自合成、凈化的循環(huán)水裝置的循環(huán)冷卻水，分別進(jìn)入吸收器，冷凝器，塔頂回流冷卻器，分別移出氨的反應(yīng)熱和冷凝熱。 稀氨水由塔底出來進(jìn)入溶液熱交換器。 來自 NHD 脫硫工段的變換氣（ 182℃），進(jìn)入本工段再沸器（ E2501A， B）后，再經(jīng)冷凝液分離器（ V2504A， B）后返回到變換甲烷工段，為精餾氨水提供熱源。 濃氨水由氨水泵（ P2501A、 B）加壓，經(jīng)溶液熱換熱器，與來自精 餾塔塔釜稀氨水（ 140℃）換熱，升到 114℃，進(jìn)入精餾塔（ T2501A、 B）中部進(jìn)行精餾。 二甲醚 28 圖 9 精餾工藝流程 T8001 預(yù)精餾塔 T8002 精餾塔 T8003 精餾塔 E8004 再沸器 E8005 再沸器 E8007A， B 再沸器 E8008 冷卻器 V8004 回 流槽 V8007A， B計(jì)量槽 P8003A， B 回流泵 P8004A， B 進(jìn)料泵 P8005A， B回流泵 氨吸收制冷流程 由凈化裝置（ NHD 脫硫脫碳工段）及醋酸裝置來的氣氨（ 15℃， ），進(jìn)入本裝置，經(jīng)過冷器（ E2503）與出工段的液氨換熱，升到 ℃進(jìn)入吸收器（ R2501AB、 R2502AB），被由溶液熱交換器（ E2502A， B）來的稀氨水（ 47℃）吸收為濃氨水（ 37℃）。 當(dāng)甲醇外運(yùn)時(shí)，啟動精甲醇泵（ P9101A,B），將甲醇輸送到甲醇裝卸棧臺，通過火車鶴管進(jìn)入火車槽車，通過汽車鶴管進(jìn)入汽車槽車。 由甲醇精餾來的精甲醇貯存到精甲醇貯槽（ V9101A， B）中。 甲醇精餾系統(tǒng)各塔排出的不凝氣去燃料氣系統(tǒng)。 產(chǎn) 品精甲醇由精甲醇泵（ P8008A， B）從精甲醇計(jì)量槽（ V8007A， B）送至甲醇罐區(qū)裝置。常壓塔再沸器（ E8007A， B）以加壓精餾塔（ T8002）塔頂出來的甲醇?xì)庾鳛闊嵩础ｎA(yù)精餾塔（ T8001）底部粗甲醇液經(jīng)加壓塔進(jìn)料泵（ P8004A， B）進(jìn)入加壓精餾塔（ T8002），加壓塔再沸器（ E8005）以 低壓蒸汽作為熱源，加壓塔塔頂餾出甲醇?xì)怏w（ ， 122℃）經(jīng)常壓塔再沸器（ E8007A， B）后，甲醇?xì)獗焕淠?27 精甲醇回到加壓塔回流槽（ V8004），一部分精甲醇經(jīng)加壓塔回流泵（ P8005A， B），回 到加壓精餾塔（ T8002）作為回流液，另一部分經(jīng)加壓塔甲醇冷卻器（ E8006）冷卻后進(jìn)入精甲醇計(jì)量槽（ V8007A， B）中。 汽包（ V7001）排污，經(jīng)排污膨脹槽（ V7006）膨脹減壓后就地排放。弛放氣減壓后去燃?xì)獍l(fā)電系統(tǒng)；甲醇膨脹槽（ V7003）頂部排出的膨脹氣去燃料氣系統(tǒng)。甲醇分離器（ V7002）分離出的混合氣與新鮮氣按一定比例混合后升壓送至甲醇合成塔（ R7001）繼續(xù)進(jìn)行合成反應(yīng)。 甲醇合成塔（ R7001）出來的合成氣（ 255℃， ），經(jīng)入塔氣預(yù)熱器（ E7001），甲醇水冷器（ E7002A， B），進(jìn)入甲醇分離器（ V7002），粗甲醇在此被 26 分離。 反應(yīng)放出大量的熱，通過列管管壁傳給鍋爐水，產(chǎn)生大量中壓蒸汽（ 飽和蒸汽），減壓后送至蒸汽管網(wǎng)。 系統(tǒng)中各排液、導(dǎo)淋回收的 NHD 溶液，經(jīng)排液總管送入溶劑系統(tǒng)貯槽內(nèi)。 低壓閃蒸槽（ V4005）底部出來的富液自流進(jìn)入氣提塔（ T4002）塔內(nèi)有五層QH1 型扁環(huán)散堆 填料，溶液與氣提氮?dú)庠谔盍蠈觾?nèi)逆流接觸，此時(shí)溶液中溶解的 CO2 被氣提出來，排至大氣。高壓閃蒸氣和來 自脫硫工段的脫硫高壓閃蒸氣混合后進(jìn)入閃蒸氣壓縮機(jī)（ C4001A，B），閃蒸氣升壓至 (A)、經(jīng)閃蒸氣水冷器冷卻到 40℃與變換氣混合，經(jīng)氣體換熱器（ E6401A， B）降溫后再去脫硫工段循環(huán)吸收。進(jìn)脫碳塔下塔上部的 NHD 貧液溫度為 5℃，在塔內(nèi)吸收CO2 的過程中，由于 CO2的溶解熱使溶液溫度升高，出塔底的 NHD 富液溫度達(dá)到℃、壓力 (A)。精脫硫時(shí)，凈化氣先進(jìn)入水解槽預(yù)熱器（ E4004）被變換氣冷凝液加熱到 80℃，經(jīng)水解槽（ R3001）水解后，在水解氣冷卻器（ E4005）中冷卻至 40℃，進(jìn)到精脫硫槽（ R3002A， B）精脫硫，得到符合甲醇合成所需的凈化氣體（ CO2： 2～ 3%， COS 和 H2S） ，送入合成甲醇工段。 來自脫硫工段的脫硫氣（溫度 ℃、壓力 (A)、 CO 34%含 COS＋ H2S 80ppm）進(jìn)入脫碳塔（ T4001）下塔，氣體自下而上與從下塔頂部而來的NHD 溶劑逆流接觸，下塔塔內(nèi)有三層 QH1 型碳鋼扁環(huán)散堆填料，氣體中的 CO2被溶劑吸收，部分 H2S、 COS 被吸收。出 貧富液換熱器 I的 NHD 貧液已降溫到 ℃，再被脫碳工段的氨冷器 I冷卻至 0℃，然后將出氨冷器 I的貧液分為兩部分，一部分貧液直接進(jìn)入燃?xì)饷摿蛩?T3004）；另一部分則進(jìn)入 NHD 脫碳工段的脫碳塔上塔，在塔內(nèi)吸收脫碳塔下塔過來的凈化氣中微量的 H2S 和 CO2，出塔后經(jīng)脫硫貧液泵 I 增壓到 (G)進(jìn)入變換氣脫硫塔（ T3001）。 從脫硫高壓閃蒸槽底出來的富含 H2S、 CO2的閃蒸液進(jìn)入再生塔（ T3003），再生塔底部由變換氣煮沸器（ E3007）加熱，使 NHD 富液中的氣體全部解吸出來，得到約 147℃的 NHD 貧液。采用甲醇馳放氣（ 40℃， (A)）作為氣提氣進(jìn)入濃縮塔下部，塔頂出來的氣提氣中主要是 CO2 、 H2及少量 H2S、 COS 等氣體，該氣體與從脫碳閃壓機(jī)而來的約 (G)閃蒸氣合并經(jīng)閃蒸氣水冷器 I（ E3004）冷卻至 40℃返回進(jìn) NHD 脫硫入口以回收高壓閃蒸氣中的 H2。 從變換工段過來的變換氣（ 36℃， (A)，含 %）與脫硫脫碳閃蒸氣及濃縮塔頂氣提氣混合， 經(jīng) NHD 脫碳工段的氣體換熱器換熱冷卻到 ℃進(jìn)入變換氣脫硫塔（ T3001）底部，與塔內(nèi)自上而下的 0℃ NHD 溶液逆流接觸吸收絕大部分 H2S 氣體及部分 CO COS、 H2 等氣體，出脫硫塔的脫硫氣溫度為℃，含 H2S+COS80ppm，含 %，經(jīng)脫硫氣分離器（ V3002）分離掉夾帶的 NHD 溶液后，去 NHD 脫碳。 脫鹽水脫硫脫碳系統(tǒng)脫硫系統(tǒng)蒸汽網(wǎng)火炬水煤氣鍋爐補(bǔ)給水脫鹽水圖 5 變換工藝流程 R2020 預(yù)變換爐 R2020 變換爐 R2020 水解槽 E2020 換熱器 E2020 廢熱鍋爐 E2020 廢熱鍋爐 E2020 加熱器 E2020 加熱器 E2020 加熱器 E2020 廢熱鍋爐 E2020 加熱器 E2020 加熱器 E2020 加熱器 V2020 分離器 V2020 分離器 V2020 分離器 V2020 分離器 V2020 閃蒸槽 V2020 分離器 V2020 分離器 V2020分離器 V2020分離器 E2020換熱器 E2020廢熱鍋爐 E2020廢熱鍋爐 E2020 加熱器 E2020 加熱器 E2020 加熱器 E2020 廢熱鍋爐 E2020 加熱器 E2020 加熱器 E2020 加熱器 NHD 脫硫脫碳 來自變換及燃?xì)鉄峄厥障到y(tǒng)的煤氣（ 36℃， (A)，含 %）與燃 23 氣脫硫塔（ T3004）頂部出口的燃?xì)饷摿驓鈸Q熱至 ℃進(jìn)入燃?xì)饷摿蛩?T3004）下部，在塔內(nèi) NHD 吸收了煤氣中大部分的 H2S 氣體，同時(shí)也帶走部分 CO COS、H2 等氣體。除氧器用本工段產(chǎn)生的低壓蒸汽吹入除氧，除氧后的鍋爐給水由鍋爐給水泵和高、低壓給水泵提壓，經(jīng)低壓鍋爐給水泵升壓至(A)去鍋爐給水加 熱器Ⅱ（ E2020），升溫至 153℃后，一部分去變換氣第二廢熱鍋爐（ E2020）產(chǎn)生 (A)低壓蒸汽 ，另一部分去發(fā)電氣廢熱鍋爐（ E2020）產(chǎn)生 (A)低壓蒸汽 ； 經(jīng)高壓鍋爐給水泵升壓到 (A)去甲醇合成系統(tǒng)；經(jīng)低壓鍋爐給水泵升壓到 (A)進(jìn)鍋爐給水加熱器（ E2020），溫度升至 135℃，分成兩部分，一部分去硫回收系統(tǒng)，另一部分去變換氣第一廢熱鍋爐（ E2020）產(chǎn)生的 (A)蒸汽。從塔底排出的冷凝液送至氣化工段，塔頂排出的解析氣，送至氣化系統(tǒng)的火炬。 由第一水分離器（ V2020）、第四水分離器（ V2020）分離出的高溫冷凝液和來自氨吸收制冷、脫硫系統(tǒng)的冷凝液進(jìn)入冷凝液閃蒸槽（ V2020），閃蒸出的閃蒸氣進(jìn)入冷凝液汽提塔（ T2020），冷凝液由閃蒸槽底部排出直接送至氣化工段。另一部分去發(fā)電氣加熱器（ E2020），溫度降至 213℃，進(jìn)入發(fā)電氣廢熱鍋爐（ E2020），產(chǎn)生 MPa(A)低壓蒸汽，出口水煤氣溫度降至 170℃，進(jìn)入第四水分離器（ V2020），分離出冷凝液后進(jìn)入鍋爐給水加熱器Ⅱ（ E2020）加熱鍋爐給水，溫度降至 153℃，再進(jìn)入第五水分離器（ V2020），分