【正文】 3氣化壓力 ℃1400160013001400140016005氣化劑氧氧氧6進(jìn)料方式干煤粉6065%水煤漿干煤粉7單爐最大投煤量 t/d500020007208氧氣消耗 (每km3CO+H2)3303603804303303409碳轉(zhuǎn)化率999598179。 %78837076788311煤氣中CO+H2從以上三種氣化工藝的特點可以看出，殼牌和GSP均屬于粉煤氣化工藝，與德士古水煤漿氣化工藝相比，在煤種適應(yīng)性、氧氣消耗、碳轉(zhuǎn)化率、熱效率等方面占有一定的優(yōu)勢，但在技術(shù)的可靠性、投資、國產(chǎn)化、工程實施、生產(chǎn)經(jīng)驗等方面不如德士古氣化工藝。 CO制備CO制備由酸性氣體脫除、CO分離、CO壓縮組成。酸性氣體脫除采用低溫甲醇洗工藝。（2）CO分離目前工業(yè)上從混合氣中分離CO有四種方法：銅氨液法、變壓吸附法（PSA法）、COSORB法和深冷分離法。該法缺點是設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，絡(luò)合物穩(wěn)定性差，因此后來很少采用。變壓吸附法的優(yōu)點是可以適用于多種氣體來源，如合成氨尾氣、焦?fàn)t氣、水煤氣等，但缺點是對原料要求高，如當(dāng)原料氣中CH4+Ar、氨、CO2等成分較高時，制得的CO純度較低。變壓吸附法的分離過程較為復(fù)雜，須先用一套裝置脫出比CO吸附能力強的CO水和硫化物等。變壓吸附法的規(guī)模有一定限制，若處理量大于9000Nm3／h時，需要多套裝置并聯(lián)操作。該溶液在常溫常壓下與原料氣中的CO形成分子絡(luò)合物，吸收后的溶液在8090℃下進(jìn)行解析即可分離出CO。另外吸收溶液怕水，使得溶液配置以及裝置開車過程復(fù)雜。部分冷凝法是利用CO與其它氣體冷凝點的差別，在165 210℃的低溫下，使某一組分或幾個組分冷凝液化，其它組分保持氣態(tài)，從而將CO分離。深冷法有以下特點：●收率高，可以同時得到高純度的CO和氫氣●流程簡單，裝置占地少，操作簡單●在高壓狀態(tài)下，分離CO容易●工藝成熟可靠，操作成本低但用深冷法分離CO的原料氣中，對NH2O和CO的含量要求較高，否則在低溫條件下容易堵塞管道。通過以上分析后可以看出，變壓吸附法操作較為復(fù)雜，不利于大規(guī)模制備CO；COSORB法操作條件苛刻，腐蝕嚴(yán)重，也不宜采用。該工藝具有可以利用低溫甲醇洗冷量、主要設(shè)備在一個密閉的冷箱內(nèi)，占地少、CO純度高（99％）、操作穩(wěn)定的特點。各種甲醇工藝過程類似，主要區(qū)別在于反應(yīng)器的設(shè)計、反應(yīng)熱的移走及回收利用方式的不同，另外所用催化劑亦有差異。甲醇合成系統(tǒng)包括合成氣壓縮（等壓合成除外）、甲醇合成、熱量回收、甲醇分離等。在中低壓條件下使用銅基催化劑進(jìn)行甲醇合成反應(yīng)，其熱量通過特殊設(shè)計的菱形分布系統(tǒng)將冷激氣體噴入床層中間帶走，以調(diào)節(jié)合成塔內(nèi)溫度。目前世界上大型甲醇裝置中,有很多采用多段冷激式甲醇合成塔。冷激式合成塔有以下特點：——合成塔單系列生產(chǎn)能力大，適合大型或超大型裝置?！捎锰厥庠O(shè)計的分布系統(tǒng)進(jìn)行冷激，溫度控制較為方便。——存在催化劑段間返混現(xiàn)象，合成塔出口甲醇含量低。（2）管束式甲醇合成塔管殼式甲醇合成塔是反應(yīng)塔管間副產(chǎn)蒸汽的等溫反應(yīng)器，管內(nèi)裝填催化劑，在中低壓條件下進(jìn)行甲醇合成反應(yīng)，由管間沸水移出熱量，并產(chǎn)生中壓蒸汽，以控制床層溫度，延長催化劑壽命，控制副反應(yīng)的發(fā)生，德國Lurgi公司的甲醇合成塔為此種形式。為了適合裝置大型化的發(fā)展，Lurgi公司對管殼式甲醇合成塔進(jìn)行了改進(jìn)，發(fā)明了兩段等溫甲醇合成工藝（氣冷水冷雙塔），該工藝有兩臺管殼式甲醇合成塔組成，第一合成塔采用副產(chǎn)中壓蒸氣的方式移出反應(yīng)熱，第二臺反應(yīng)器產(chǎn)生的反應(yīng)熱則通過與新鮮合成氣逆流換熱方式脫除，在第二臺反應(yīng)器中，新鮮合成氣在館內(nèi)通過，反應(yīng)氣走殼層?！獪p少了約50%的合成氣循環(huán)比?！獑蜗盗心芰梢赃_(dá)到5000噸/天以上。（3）多段徑向甲醇合成塔日本TEC公司開發(fā)了一種新的甲醇合成塔，它是多段、間接冷卻、徑向流動的合成塔，也稱為MRF反應(yīng)器。冷卻管埋于催化劑層中，合成氣由中心管進(jìn)入，然后徑向流動通過催化劑層進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后的氣體匯集于環(huán)形空間，由上部出去。MRF反應(yīng)器有以下特點：——氣體徑向流動，流道短，空速小，因此壓降很小，約為軸向反應(yīng)器的十分之一?！獑纬剔D(zhuǎn)化率高，循環(huán)氣量小。Topsoe公司的絕熱式甲醇合成塔與多段激冷式合成塔相比有以下特點：——較高的單程轉(zhuǎn)化率?！獰崃炕厥蘸??！獑蜗盗猩a(chǎn)能力大。（5）Casale軸徑向混合流合成塔Casale開發(fā)的大型軸徑向甲醇合成塔的主要結(jié)構(gòu)特點：——環(huán)形的催化劑床頂端不封閉，側(cè)壁不開孔，造成催化劑床層上部氣流的軸向流動——床層主要部分氣流為徑向流動；——催化劑筐的外壁開有不同分布的孔,以保證氣流分布；——各段床層底部封閉，反應(yīng)后氣體經(jīng)中心管流入合成塔外的換熱器,回收熱量。由于床層阻力降的明顯減少（比ICI軸向型塔減少24%），所以可增加合成塔高度和減少壁厚，可選用高徑比的塔，以降低造價。軸徑向合成塔的缺點是催化劑筐需要更換，催化劑裝卸復(fù)雜。軸徑向合成塔的生產(chǎn)能力取決于塔的高度，合成塔過高造成催化劑裝卸困難。總之，上述各種合成塔都有工業(yè)化裝置的業(yè)績，各有優(yōu)缺點，技術(shù)上都是成熟的。本項目甲醇合成塔暫按管殼式甲醇合成塔編制。其比較如下表所示。兩塔和三塔流程的工藝指標(biāo)基本相當(dāng)，主要區(qū)別在于熱量的消耗。兩塔流程采用單效流程，冷卻水和熱能的消耗較高，但設(shè)備投資較低，操作簡單，此兩種工藝各有優(yōu)缺點。本工程甲醇精餾采用三塔精餾工藝。 推薦的工藝技術(shù)、來源及引進(jìn)范圍通過對甲醇生產(chǎn)工藝技術(shù)的比較分析，本項目確定選擇以下工藝技術(shù)：（1）煤氣化殼牌煤氣化工藝和GSP粉煤氣化工藝均可以作為本項目的備選氣化工藝，現(xiàn)階段本項目暫按GSP粉煤氣化工藝編制。為煤氣化配套的空分裝置，采用1套制氧能力為65000 Nm3/h的空分系列，推薦液氧泵內(nèi)壓縮流程。（2）CO制備推薦采用深冷法部分冷凝工藝。（2）甲醇合成和壓縮，甲醇合成塔暫按管殼式甲醇合成塔編制。（3）甲醇精餾甲醇精餾采用三塔精餾工藝。 公用工程消耗公用工程消耗表（含CO制備消耗）序號名稱及規(guī)格單位單耗小時耗量1電kWh209156822冷卻水t254190163脫鹽水t4414蒸汽（）t1145蒸汽（）t6蒸汽（）t2407凝液t8儀表空氣Nm3312270 主要污染物排放量及處理方式主要污染物排放量及處理方式表序號名稱排放量主要成分排放方式處理方式一廢氣m3/h1氣化廢水18COD、BOD、SS、NH硫化物連續(xù)送污水處理場2含甲醇廢水8COD、甲醇連續(xù)送污水處理場3低溫甲醇洗廢水2COD、甲醇連續(xù)送污水處理場三廢渣t/a間斷綜合利用制水泥2廢催化劑110金屬氧化物間斷催化劑廠回收 靜態(tài)經(jīng)濟效益指標(biāo)靜態(tài)經(jīng)濟效益指標(biāo)表序號項 名 建設(shè)期利息萬元2年銷售收入萬元價格1500元/噸3年總成本萬元5年利潤額萬元7投資利潤率% 結(jié)論及建議（1）目前國內(nèi)甲醇建設(shè)已經(jīng)形成熱潮，新建項目很多，預(yù)計今后甲醇市場競爭會十分激烈。（2）建設(shè)20萬噸/年甲醇裝置，已經(jīng)達(dá)到經(jīng)濟規(guī)模，將處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。（3）加強對外合作渠道，實施戰(zhàn)略聯(lián)