甲醇合成顶岗实习正文.doc

摘 要：阐述了大型煤制甲醇装置中煤气化和甲醇合成的工艺路线选择.对比了固定床、流化床和气流床三种气化工艺,得出：大型煤制甲醇的煤气化宜选气流床气化技术;对比了干粉煤气化和水煤浆气化两种流化床工艺,得出：前者优于后者.并以固定床的甲醇合成为例,介绍了串塔合成流程和双级合成流程以及几种大型甲醇合成塔的选用.选择的气化工艺及大容量煤制甲醇合成过程 - 甲醇植物介绍。通过对固定床气化的技术参数的比较，流化床气化阳离子和气流床气化，它包含的气流床气化是最合适的大容量煤制甲醇之间的干粉煤气化技术和plants.The比较水煤浆气化阳离子技术表明，前者比后者博尔。本文利用固定床气化基甲醇作为一个例子，介绍了合成两列串行合成工艺，合成过程的两个阶段的选择， 也为大容量合成甲醇生产几个栏目。煤制甲醇，气化工艺，合成工艺，选择2 O00t／d～3 O00t／d，最大已达7 O00t／d。 大型化甲醇与国内的联醇、中小型甲醇有很大的差别，在工艺选择时，必需考虑如下问题：(1)低能耗，低三废排放；(2)有高的可靠性，安全性，能长周期运行；(3)具有高的自动化水平；(4)要考虑有合理、高效的蒸汽动力系统，最好能考虑循环经济。 1 煤制大型甲醇的典型流程 由煤经煤气化制取合成气，再由合成气在铜基催化剂条件下合成甲醇的典型流程见图1 煤与空分的氧气在煤气化炉内制得高C0含量的粗煤气，经高温变换将C0变换为H 来实现甲醇合成时所需的氢碳比，再经净化工序将多余的C0 和硫化物脱除后即是甲醇合成气。由于煤制甲醇碳多氢少，必需从合成弛放气中回收氢来降低煤耗和能耗。回收的氢气与净化后的甲醇合成气配得甲醇所需的合成气，即(H2-CO )／(C0+C0 )=2．00-2．05。甲醇合成的含水粗甲醇最后精制得产品甲醇。上述八个工序中的气化和合成是个决定性的工序工艺。而空分、压缩和氢回收属于成熟的成套工艺包，直接选用即可。其余的如变换净化及精馏均为常规设计。 2 煤气化技术路线的选择 2．1 煤气化的分类 煤气化通常是按气化炉的形式来划分(图2)，主要有三大类(也有资料将熔融床汁人分四类)。 2．2 大型装置推荐选用气流床煤气化 2．2．1 固定床气化 对于大型煤制甲醇装置，虽然常压固定床投资低，但其必须使用块煤，碳转化率低、能耗高、气化强度低、污水含焦油和酚，处理复杂；而加压鲁奇炉甲烷含量太高，一般不宜选用。 2．2．2 流化床气化 较好的流化床气化炉，都使炉膛内的物料和飞灰返回炉膛再燃烧。具有对煤种适应性较强，燃烧效率较高，对环保压力较小的优点。自20世纪70年代以来有较大的发展，我国也引进了美国能源部开发的U-Gas炉。在此基础上还开发了常压的灰熔聚炉和FMI．6型(Imm～13mm)的流化床气化炉。国内灰熔聚流化床，有较好的发展前景，也有试验和一定生产经验。但仍没有大型使用经验，且在常压或接近于常压下生产，生产强度低、能耗高、碳转化率只有88％-90％、气化温度略低， 即使投资较省，但要在大型甲醇装置中推荐采用，仍受一定限制。 2．2．3 气流床气化 流化床比固定床有较多的优点，但气化温度不能更高，要求煤具有高的反应性。气流床就是针对流化床的不足开发的先进气化技术。气流床气化具有以下的特点：(I)采用粒度0．2mm的粉煤；(2)气化温度达I 400~C～I 600~C，对环保很有利， 没有酚、焦油，有机硫很少，且硫形态单一；(3)气化压力可达3．5 MPa～6．5MPa，大大节省合成气的压缩功；(4)碳转化率高， 均大于95％， 能耗低；(5)气化强度大。但气流床投资均较前两者高得多，尤其是Shell粉煤气化。 可见，大型甲醇煤气化应选用气流床气化为宜。 2．3 气流床煤气化选择 目前常用的、技术较成熟的气流床主要有干粉和水煤浆两种；从高温煤气的冷却(热回收)流程分，又可分为废热锅炉和冷激式流程。 2．3．I 干粉气流床 代表性的干粉气流床技术有：Shell、德国未来能源公司的GSP和Prenflo技术。 Shell工艺(见图3)是将原煤粉碎到0．09mm粒度，水分干燥2％以下送入常压煤仓和加压煤仓。然后以氮气为载体用喷嘴输入气化炉，喷嘴为4个或6个对称布置。氧气、蒸汽和粉煤在炉内反应温度超过I 400C～I 6o0℃ 。熔渣沿水冷壁内衬里注入水溶而固化，通过锁斗打出，煤气和炭灰用循环冷煤气激冷到约9o0℃ 以免黏性灰渣带入废热锅炉。煤气冷到约300℃ ，在一个特殊的除尘器，分离炭灰再送入气化炉，冷煤气(约40℃)送出气化装置。Shell气化工艺属废热锅炉流程。 GSP气化流程(见图4)中，原煤磨到0．2mm粒度，水分干燥到2％以下送入气化炉，并同烧嘴喷入的氧气在气化室进行燃烧和部分氧化反应。GSP是单个烧嘴。粉煤载气是氮气还是C0。可根据煤气用途而定。煤气和熔渣