煤制甲醇工藝設置論文-在線瀏覽
2025-08-07 07:47本頁面
【正文】 于1000億噸以上的內(nèi)蒙古、山西、陜西、寧夏、甘肅、河南6省區(qū)的全部或大部，是中國煤炭資源集中分布的地區(qū)，其資源量占全國煤炭資源量的50%左右，占中國北方地區(qū)煤炭資源量的55%以上。2007年度中國能源礦產(chǎn)新增探明資源儲量有較大增加，17種主要礦產(chǎn)新增大型礦產(chǎn)地62處，其中煤炭新探明41處大型礦產(chǎn)地，其中資源儲量超過10億噸的特大型礦產(chǎn)地有14處，凈增查明資源儲量448億噸。2008年110月中國煤炭開采和洗選行業(yè)實現(xiàn)累計工業(yè)總產(chǎn)值11553億元，%。煤炭是中國的基礎能源，在一次能源構成中占70％左右。今后一個較長時期內(nèi)，中國煤炭工業(yè)的發(fā)展前景都將非常廣闊。成品冶金焦炭含碳量高、氣孔率高、強度大（特別是高溫強度），是高爐煉鐵的重要燃料和還原劑，也是整個高爐料柱的支撐劑和疏松劑。煉焦化學產(chǎn)品是重要的化工原料。煤炭氣化是指煤在特定的設備內(nèi)，在一定溫度及壓力下使煤中有機質(zhì)與氣化劑（如蒸汽/空氣或氧氣等）發(fā)生一系列化學反應，將固體煤轉(zhuǎn)化為含有CO、HCH4等可燃氣體和CON2等非可燃氣體的過程。煤的液化方法主要分為煤的直接液化和煤的間接液化兩大類。裂化是一種使烴類分子分裂為幾個較小分子的反應過程。 （2）煤間接液化間接液化是以煤為原料，先氣化制成合成氣，然后，通過催化劑作用將合成氣轉(zhuǎn)化成烴類燃料、醇類燃料和化學品的過程。（2）變換：在本工段將氣體中的CO部分變換成H2。其中包含a：吸收系統(tǒng)b：溶液再生系統(tǒng)c：氨壓縮制冷。（5）空分裝置：本裝置工藝為分子篩凈化空氣、空氣增壓、氧氣和氮氣內(nèi)壓縮流程，帶中壓空氣增壓透平膨脹機，采用規(guī)整填料分餾塔，全精餾制氬工藝。氣化劑主要是水蒸氣，空氣或它們的混合氣。煤氣代表性成分組成：H2 ％,CO ％,N2 ％,CO2 ％,O2 ％,CH4 ％。CO與H2合成甲醇是可逆反應： CO+2H2→CH2OH(氣) △Ho=908KJ/mol（1）為減少合成合成甲醇過程中的副反應，提高甲醇產(chǎn)率，須選擇適當?shù)臏囟?，壓力和催化劑，一般溫?00到400℃，壓力20Mpa左右。合成甲醇原料氣H2/CO的化學計量比是2：1。 （1）煤漿制備由煤運系統(tǒng)送來的原料煤干基（25mm）或焦送至煤貯斗，經(jīng)稱重給料機控制輸送量送入棒磨機，加入一定量的水，物料在棒磨機中進行濕法磨煤。出棒磨機的煤漿濃度約65%，排入磨煤機出口槽，經(jīng)出口槽泵加壓后送至氣化工段煤漿槽。為了降低煤漿粘度，使煤漿具有良好的流動性，需加入添加劑，初步選擇木質(zhì)磺酸類添加劑。（2）氣化在本工段，煤漿與氧進行部分氧化反應制得粗合成氣。氣化反應在氣化爐反應段瞬間完成，生成CO、HCOH2O和少量CHH2S等氣體。氣化爐反應中生成的熔渣進入激冷室水浴后被分離出來，排入鎖斗，定時排入渣池，由扒渣機撈出后裝車外運。（3）灰水處理本工段將氣化來的黑水進行渣水分離，處理后的水循環(huán)使用。澄清槽底部的細渣漿經(jīng)泵抽出送往過濾機給料槽，經(jīng)由過濾機給料泵加壓后送至真空過濾機脫水，渣餅由汽車拉出廠外。閃蒸出的低壓氣體直接送至洗滌塔給料槽，澄清槽上部清水溢流至灰水槽，由灰水泵分別送至洗滌塔給料槽、氣化鎖斗、磨煤水槽，少量灰水作為廢水排往廢水處理。在本工段將氣體中的CO部分變換成H2。另一部分未變換的粗水煤氣，進入低壓蒸汽發(fā)生器使溫度降至180℃，然后進入脫鹽水加熱器回收熱量，最后在水冷卻器用水冷卻至40℃，送入低溫甲醇洗2吸收系統(tǒng)。氣液分離器分離出來的低溫冷凝液經(jīng)汽提塔用高壓閃蒸氣和中壓蒸汽汽提出溶解在水中的COH2S、NH3后送洗滌塔給料罐回收利用；汽提產(chǎn)生的酸性氣體送往火炬。（1）吸收系統(tǒng)本裝置擬采用兩套吸收系統(tǒng)，分別處理變換氣和未變換氣，經(jīng)過甲醇吸收凈化后的變換氣和未變換氣混合，作為甲醇合成的新鮮氣。%，H2S+COS。中間二次引出甲醇液用氨冷器冷卻以降低由于溶解熱造成的溫升。為減少H2和CO損失，從高壓閃蒸槽閃蒸出的氣體加壓后送至變換氣二級冷卻器前與變換氣混合，以回收H2和CO。（2）溶液再生系統(tǒng)未變換氣和變換氣溶液再生系統(tǒng)共用一套裝置。甲醇富液采用低壓氮氣汽提。高壓閃蒸器下部的含硫甲醇富液從塔中部進入，塔底加入的氮氣將CO2汽提出塔頂，然后經(jīng)氣提氮氣冷卻器回收冷量后，作為尾氣高點放空。甲醇中殘存的CO2以及溶解的H2S由再沸器提供的熱量進行熱再生，混和氣出塔頂經(jīng)多級冷卻分離，甲醇一級冷凝液回流，二級冷凝液經(jīng)換熱進入H2S濃縮塔底部。從原料氣分離器和甲醇再生塔底出來的甲醇水溶液經(jīng)泵加壓后甲醇水分離器，通過蒸餾分離甲醇和水。塔頂出來的氣體送到甲醇再生塔中部。（3）氨壓縮制冷從凈化各制冷點蒸發(fā)后的33℃氣氨氣體進入氨液分離器，將氣體中的液粒分離出來后進入離心式制冷壓縮機一段進口壓縮至冷凝溫度對應的冷凝壓力，然后進入氨冷凝器。液氨通過分配器送往各制冷設備。一部分循環(huán)氣作為弛放氣排出系統(tǒng)以調(diào)節(jié)合成循環(huán)圈內(nèi)的惰性氣體含量，合成弛放氣送至膜回收裝置，回收氫氣，產(chǎn)生的富氫氣經(jīng)壓縮機壓縮后作為甲醇合成原料氣；膜回收尾氣送至甲醇蒸汽加熱爐過熱甲醇合成反應器副產(chǎn)的中壓飽和蒸汽（），將中壓蒸汽過熱到400℃。系統(tǒng)弛放氣及甲醇膨脹槽產(chǎn)生
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