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第6期 中 氮肥 No．6 2014年11月 M—Sized Fertilizer NOV．2014 NitrogenousProgress 气化煤粉采用二氧化碳输送对甲醇生产的影响 高 亭 (河南能源化工集团有限公司鹤煤化工分公司，河南鹤壁458000) 546．3 [中图分类号]TQ [文献标志码]B[文章编号]1004—9932(2014)06—0017—02 0引言 2甲醇合成反应 我公司设计产能600 甲醇合成反应方程式为： kt／a的甲醇装置采用 Shell煤气化制合成气、低水气比耐硫变换、德 CO+2H2≠CH30H 国鲁奇低温甲醇洗脱硫以及丹麦托普索甲醇合成 C02+3H2爿CH30H+H20 工艺，是目前国内煤制甲醇单套生产能力最大的 由上式可见，参与甲醇合成反应的主要气体 装置。试车初期，气化煤粉采用公司空分装置所 成分为CO、CO：、H：，甲醇合成反应要求的氢 产的高压氮气输送，由于氮气为惰性气体，在进 碳比为2．05～2．15，受化学平衡的影响，有效 入合成单元前无法排出，使得大量的氮气被送至 气体在甲醇合成塔内的单程转化率为8％～ 甲醇装置，而在甲醇合成工艺中，为了维持系统 10％，剩余的气体作为循环气，经循环气压缩机 正常生产必须进行惰性气体的放空，造成大量有 加压后重新回到甲醇合成塔进行反应，合成回路 效气体夹带损失。为实现节能增效，本装置设置 最终达到平衡。若系统惰性气体含量较高，为了 了l台离心式二氧化碳压缩机，将低温甲醇洗单 保持系统压力，合成弛放气必须进行放空，夹带 元脱除的二氧化碳加压后送至气化炉替代输送煤 CO、H：等有效气体排放，造成资源浪费。 粉用的氮气，节省的氮气不但能够以液氮形式外 3气化装置采用氮气输送煤粉 卖，而且二氧化碳回收至气化炉前实现了炉前补 开车初期，由于没有CO：，气化装置以高压 碳，增加了系统的总碳量，在甲醇市场行情不理 想的经济环境下，对甲醇装置的优化有明显意 氮气作为煤粉的输送介质，此工况下，粗煤气中 义。以下对煤粉分别采用氮气和二氧化碳输送2 含有大量的氮气，大量氮气又进入到甲醇合成系 种不同工况对甲醇生产的影响进行分析总结。 统。粗煤气、合成进口气、合成弛放气及氢回收 气体成分见表1。 1工艺简介 表1 氮气输送煤粉工况下的气体成分 ％ 煤粉配氧后，在气化炉进行剧烈反应，所产 项目 N2 CH4 CO C02 H2 生的粗煤气送至变换装置，在变换炉内经过配 粗煤气 13．85 0 59．20 2．81 24．00 水，较多的CO变换反应生成CO：，低温甲醇洗 合成进121气 14．81 0 14．73 0．53 57．33 0．03 10．55 4．94 37．03 合成弛放气47．39 装置在脱硫的同时也对CO：进行洗涤，处理后