甲醇设计参考.doc

2 煤制甲醇概述 2.2操作条件 （1）年产甲醇量：36万t/a （2）年操作时间：7200小时（本次请你330天计算） 2.3设计依据 （1）.西安建筑科技大学化工教研室下发的“毕业论文设计任务书 ”； （2）.中华人民共和国煤、甲醇行业标准； （3）.中华人民共和国化工行业标准； （4）.中华人民共和国国家钢制压力容器标准。 2.4设计原则 （1）采用先进成熟的Lurgi低压法甲醇合成工艺； （2）依国内现有的技术、设备及条件的基础上，对工艺流程及合成反应器进行改进 （3）采用一乙醇胺法脱硫工艺，加氢串氧化锌工艺脱硫提高脱硫效果，保-6； ×10证合成气总硫≤0.1（4）甲醇精馏采用三塔流程，提高精馏效率，保证了精甲醇的质量，降低蒸汽消耗； （5）回收甲醇合成弛放气并返送至合成氨系统，降低原料消耗，减少污染。 2.5工艺原理及流程 2.5.1流程图 气空循环气压缩机预精馏塔 甲醇 精制 型375r/min 转速： V=40mV=60mV=92m 回收空气分离 3 分离 D-29/49-53Ф1400 H27670 浆 水煤 加压气化 加压精馏塔 常压精馏塔 合成 甲醇Ф1600 H35640 H50260 1800 Ф 冷却 焦油分离 脱除S+COH23 3 2脱酚 酚 焦油 1 图2.1 甲醇合成工艺流程 2.5.2流程介绍 首先制气，将原料煤和水及蒸汽通入气化炉进行加热反应，其中的煤尘要降尘，灰通入循环水槽回收以防止污染环境。从气化炉出来的气体经洗涤器通入废热锅炉进行预热，其后的气体要净化。先进行煤气脱硫，因为出来的气体含有大量的灰尘及硫化物，通入入口水封的水箱后进入煤气脱硫塔进行脱硫，由于出来的气体含有大量的油雾，所以要先通入旋流板除雾器后进入气柜。其中的气体先进行CO变换，从气柜出来的气体通入活性炭过滤器，然后再进入第一、二煤气换热器换热后通入变换炉变换后将变换气冷却至45℃进行分离，通入变换气脱硫塔进行脱硫后，通入CO吸收塔将CO吸22收，后通入净化气冷却器将气体冷却，然后通入净化器分离器进行分离后，-6,10由于甲醇合成催化剂要求气体总含硫量≤0.1×净化气再进行干法脱硫.所以还要进行干法脱硫以达到要求。先后分别通入预脱塔、预热器、水解塔、精脱塔后才能进行甲醇合成。新鲜气先压缩通入甲醇合成塔进行合成，后经中间换热器换热，再经过甲醇分离器进行分离后通入粗甲醇储罐，其中甲醇分离器分离的部分气体有驰放气去氨系统，一部分经循环气压缩机再通入甲醇合成塔进行循环。 粗甲醇通入三塔精馏系统，由合成工段或粗甲醇储罐在预热器内预热到65℃送入预塔。溶解在粗甲醇中的气体及低沸点杂质均在该塔中除去。预塔有两个冷凝器。塔顶蒸汽中所含大部分甲醇在第一冷凝器器被冷凝下来送入预塔回流槽进行全回流。未冷凝的少部分甲醇蒸汽、低沸点轻组分及不凝气进入第二冷凝器冷却至40±2℃，将其中绝大部分甲醇回收，不凝气体送入硫回收工段作燃料，冷凝液（预塔馏分）送入杂醇油槽。从预塔底来的甲醇经泵加压塔，塔顶甲醇蒸汽进入冷凝再沸器作为常压塔的热源。甲醇蒸汽被冷凝后进入回流槽。一部分经泵加压后回流，其余部分经冷却器冷却后送往精甲醇槽。 2 2.5.3主要设备表 表2.2 甲醇合成工艺主要设备 设备 主要参数 规格型号 Ф3600 H1200 气化炉 P=3.05MPa Ф3000 H38600 P=0.02MPa 煤气脱硫塔（表）M转速：333r/min –155/5型 原料气压缩机 ФP2000 ≤2.2 MPa H11410 变换炉CO Ф2.2MPa P≤2600 H19230 变换气脱硫塔 Ф2400 P≤2.1MPa 吸收塔CO H26640 2Ф2.2MPa P≤2400 预脱塔 H14360 Ф≤P2.2MPa 2400 水解塔 H11150 ФP≤ 精脱塔2200 H17560 2.2MPa 2 Ф合成反应器 3400 H11634 F=4120m 3 [8][9] 气化过程计算3 3.1加压气化原理 3.1.1气化原理加压下煤的气化在高温下受氧、水蒸气、二氧化碳的作用，各种反应如下： 碳与氧的反应： （1） C + O2＝CO +408.8MJ （2） 2C+ O2=2CO+246.4MJ （3） CO2+C=2CO-162.4MJ （4） 2CO+O2=2CO2+570.24MJ 碳与水蒸汽反应： (5) C+H2O=CO+H2-118.8MJ (6) C+2H2O=CO+2H-75.2MJ (7) CO+