福龙10万吨甲醇安全设施设计专篇.doc

山西福龙煤化10万吨甲醇安全设施设计专篇内容 建设项目情况 本工程主要建设内容包括气柜、焦炉煤气压缩、干法脱硫、煤气转化、甲醇合成、甲醇精馏及精馏库、空分、自控等。 项目占地135亩，年可生产甲醇10万吨，杂醇800吨。 1、气柜从焦化厂来的焦炉煤气，经入口水封进入气柜，缓冲、稳压后送往焦炉气压缩工段。设置一座23000m3低压湿式螺旋式缓冲气柜，并设有进气及出气水封以防止煤气的泄露。气柜操作压力约400mmH2O。 排污环节：气柜水槽焦炉煤气冷凝废水0.5m3/h。 2、焦炉气压缩 从气柜来的压力为400mmH2O、25℃的焦炉气入焦炉气压缩机，升压至2.5MPa，温度约40℃送至精脱硫装置。 排污环节：压缩机间断排出的含油废水； 压缩机噪声。 3、精脱硫 来自焦炉气压缩的压力2.5MPa，温度40℃的焦炉气含无机硫20mg/Nm3，有机硫250mg/Nm3，先经过过滤器和预脱硫槽滤去油雾和脱除无机硫后送至转化装置利用余热提温到约320℃。 提温后的气体经一级加氢转化器，气体中的有机硫在此转化为无机硫，另外，气体中的氧也在此与氢反应生成水。加氢转化后的气体含无机硫约255mg/Nm3，进入中温脱硫槽，脱去绝大部分的无机硫。之后经过二级加氢转化器将残余的有机硫进行转化，再经中温氧化锌脱硫槽把关，使气体中的总硫达到0.1ppm。出氧化锌脱硫槽的气体压力约为2.3Mpa，温度约为380℃送往转化装置。 装置中设置中温脱硫槽三台，操作时可串可并，正常操作时两串一备。氧化锌脱硫槽为两台，正常操作时两台串联，单台需要更换触媒时，短时单台操作。 开车时或更换新触媒后，中温氧化铁脱硫剂需升温还原，铁、钼加氢催化剂需升温硫化。升温气体通过升温炉来加热，升温炉用燃料气做热源。脱硫后的焦炉气送至转化工段。 排污环节：升温炉烟道废气、废加氢催化剂、废中温氧化铁、废氧化锌脱硫剂、废活性炭； 4、转化 脱硫后的焦炉气温度380℃，与废热锅炉来的蒸汽混合后，进入焦炉气蒸汽预热器，再经预热炉预热到660℃，进入转化炉。 来自空分装置的氧气加入安全蒸汽后温度约300℃，进入转化炉，在转化炉顶部与焦炉气蒸汽混合，混合气体中氧首先与可燃气体反应产生反应热，为甲烷转化反应提供热量。气体进入床层后，在催化剂的作用下，甲烷及少数多碳烃转化为一氧化碳和氢。 焦炉气与氧气主要反应方程式如下： 2H2 + O2 = 2H2O(1) 2CH4 + O2 ＝ 2CO + 4H2(2) CH4 + H2O ＝ CO + 3H2(3) CH4 + CO２ ＝ 2CO + 2H2(4) CO + H2O = CO2 + H2(5) 出转化炉的转化气温度约960℃，进废热锅炉副产2.9MPa的饱和蒸汽，经过焦炉气预热器、焦炉气初预热器、锅炉给水预热器、采暖水预热器、脱盐水预热器回收热量，并采用空气冷却器冷却到40℃，分离冷凝液经氧化锌脱硫槽把关后送合成气压缩机。 分离出的冷凝液减压释放出溶解气后，用冷凝液泵加压补入废热锅炉，副产蒸汽。 排污环节：余热炉烟道废气； 废热锅炉排污水； 废转化催化剂。 5、合成气压缩 来自转化装置的转化气压力约2.0Mpa，温度40℃，进入合成气压缩机新鲜气段，来自甲醇合成的循环气进入循环段，压至6.0Mpa，送往甲醇合成。合成气压缩机采用电驱动。 排污环节：压缩机间断排出的含油废水； 压缩机噪声。 6、甲醇合成 来自合成气压缩机的合成气压力6.0MPa，温度约40℃，进入气气换热器与出塔气换热升温后进入甲醇合成塔，在催化剂的作用下进行甲醇合成反应，主要反应如下： CO + 2H2 = CH3OH CO2 + 3H2 ＝ CH3OH + H2O 此外还有微量的副反应发生，产生少量的杂质，较典型的副反应为： 2 CO + 4H2 = CH3CH2OH 2 CH3OH = (CH3)2O 甲醇反应器为管壳式反应器，管内填装触媒，壳程为沸腾热水，利用反应热副产中压饱和蒸汽，因此反应温度可以稳定地控制在一定的范围内。出合成塔气体进气气换热器与合成塔入口气换热，把入塔气预热到触媒活性温度以上。出气气换热器的气体经水冷器用循环水冷却到40℃，此时大部分甲醇和水蒸气被冷凝，然后在甲醇分离器内进行气液分离。分离出气体一部分作为循环气进入循环机，升压后与原料气混合去合成甲醇，进行下一个循环。另一部分作为弛放气，经洗醇塔洗涤回收甲醇后送燃料气系统。 由甲醇分离器底部出来的粗甲醇减压到0.45MPa后进入闪蒸槽，释放出溶解在粗甲醇中的绝大部分气体去转化作燃料气，闪蒸槽出来的粗甲醇送去甲醇精馏精制。 排污环节：合成弛放气，主要成份为CO2、CO、H2、N2、CH4等； 闪蒸废气，主要成份为CO2、CO、H2、N2、CH4、CH3OH等；合成触媒，含CuO等s。 7、甲醇精馏 甲