甲醇合成工艺过程及优化分析.docx

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甲醇合成工艺过程及优化分析

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摘要：在化工生产中，对甲醇的需求量非常高，甲醇对化工业的进步发展起着重要的推动作用。随着社会的深入发展，科技变化日新月异，甲醇的使用率也在不断提升，由于生产厂家资质参差不齐，导致产品质量也存在着差异。随着技术的不断进步，对化工业的精度要求也越来越高，提升甲醇合成工艺及优化分析上的要求也越来越迫切。相关操作人员要针对目前工艺中存在的问题，不断创新工艺，提升合成工艺产量及质量。

关键词：甲醇；合成工艺；优化

1甲醇生产工艺流程基本情况

现在，我国在化工领域取得很大成绩，生产水平日益提升，与此同时，对甲醇的需求也不断提高。统计数据表明，2016年该物质需求明显增加，市场每吨产品的价格达到1852元，同时，还在不断提高，许多地区该物质的年报价甚至增加至1950元左右。所以，结合当前具备的相关工艺技术，逐渐进行改进，提高该物质的产能，能够明显减少能耗，为本企业产品获得良好的竞争优势奠定坚实的基础。

某企业甲醇制备设施（日产量为2500t）的主原料是天然气，其中，引入了DAVY技术，以产自南海的天然气（其中的氮气与二氧化氮浓度相对较高）为原材料，利用预转化炉与蒸汽转化炉制备获得气体，在此基础上，利用压缩、合成、精馏等一系列的流程制备获得精甲醇。生产过程中的工艺特点，包括以下几方面：第一，所用的原材料为天然气（其中的氮气与二氧化氮浓度相对较高）；第二，在含醇废水处理过程中引入了燃气饱和技术；第三，使用相应的预转化炉，来处理其中的甲烷与高烃，使它们发生转化，通过这种方式来减小炉的负荷；第四，顶烧式蒸汽转化炉，转化管采用恒力弹簧吊架平衡；第五，氢回收系统中引入了业界先进的PSA技术；第六，使用2部蒸汽发生型径向合成塔，以部分串联的形式进行生产；第七，引入了相应的三塔精馏技术。

2甲醇合成工艺过程

2.1转化流程

由配气间送来的压力不低于(PIC1201)0.4MPa天然气预热器预热至40℃后进入氧化铁脱硫槽(R201A/B)串联进行粗脱硫。粗脱硫后的天然气中硫含量小于25ppm。粗脱硫后的天然气的一部分去转化的转化炉(F301)作为燃料气(PIC1307)。大部分天然气进入天然气压缩机(HI1205)(C201A/B),进行增压。出压缩机的天然气压力为2.5MPa,温度为94℃(实际30℃),送至转化工段作为原料气。增压工序来的原料天然气配入少量合成弛放气(FIC1308),使原料天然气中的氢气含量为3%左右,送至一段炉MF301对流段内的第五组天然气加热盘管加热至(指标380)实际350℃左右,然后去钴钼加氢器MR301,脱硫后的原料天然气分两股,分配比例为(FIC1305)60%。其中60%的一股与汽提塔NT301来的工艺蒸汽,饱和蒸汽,(FIC1315)过热蒸汽混合入FIC314,并调节水碳比为3左右,然后去一段转化炉对流段的第二组混合原料气加热盘管,加热至510℃左右,进入一段转化炉MF301转化管内。经NE306(LIC1303)分水后,去脱盐水加热器NE304,加热入脱氧槽的脱盐水转化气出NE304的温度为58℃左右,在分水后(LIC1304)去最终水冷器E305,冷却至40℃,进入最终水分离器S303将其余的工艺冷凝液分离出来,此时转化气压力约为1.74MPa(PIC1327)送压缩工序。甲醇分离器(S501)出口的气体(压力约为4.80MPa,温度约39℃)大部分返回合压缩机(C401)经加压循环使用。分出一小股作为返氢气去转化工段钴钼加氢用。为防止惰性气体在系统中积累,要连续从系统中排出小部分驰放气,驰放气全部用于转化炉(F301)作燃料。由甲醇分离器(S501)分离出的粗甲醇减压至0.4MPa进入闪蒸槽(V501)闪蒸,以除去粗甲醇中大部分溶解气体,然后送至甲醇储运工段。

2.2精馏流程

由合成工序(或贮槽区)来的粗甲醇,经稀碱液中和以后,进入粗甲醇换热器NE601,由0.2MPa(A)的低压蒸汽,将进料预热到75℃,进入脱醚塔MT601上部,该塔由原浮阀塔改造为规整填料塔。为萃取蒸馏与甲醇沸点相近的有机杂质,由冷凝液泵P601A/B连续向脱醚塔顶部送入蒸汽冷凝液,流量为进料量的20%左。在此塔将粗甲醇中残余的溶解气体和以一甲醚为代表的低沸物除去,塔顶出来的蒸汽约72℃,先经脱醚塔冷凝器冷至60℃左右,将其大部分甲醇冷凝下来。冷凝液的甲醇进入脱醚塔回流槽V603。甲醇液由脱醚塔回流泵P603A/B送回脱醚塔顶作回流,不凝气经脱醚塔液封槽后高点放空。脱醚塔所需热量由塔底两台并联操作的再沸器提供。一台为原脱醚塔再沸器E602,另一台由原常压塔再沸器E606A改用,两台都采用0.2MPa(A)低压蒸汽加热,蒸汽冷