文｜匯錦數(shù)能-掌上煤焦隨著焦?fàn)t大型化及各企業(yè)新建焦化產(chǎn)能的擴(kuò)大，為尋找焦?fàn)t煤氣的出路，一部分焦化廠采用了焦?fàn)t煤氣制甲醇，一部分生

文｜匯錦數(shù)能-掌上煤焦

隨著焦?fàn)t大型化及各企業(yè)新建焦化產(chǎn)能的擴(kuò)大，為尋找焦?fàn)t煤氣的出路，一部分焦化廠采用了焦?fàn)t煤氣制甲醇，一部分生產(chǎn)乙二醇。焦?fàn)t煤氣制甲醇的工藝有哪些呢，掌上煤焦將給大家介紹一下。

焦?fàn)t氣制甲醇工藝流程包括氣柜緩沖、焦?fàn)t煤氣壓縮、精脫硫、轉(zhuǎn)化、合成氣壓縮、低壓甲醇合成、甲醇精餾及貯存、尾氣處理等工序。

氣柜

來自焦化工程焦?fàn)t煤氣壓力約700mmH2O、溫度約40℃，經(jīng)入口水封進(jìn)入容積為30000m3低壓濕式螺旋式緩沖氣柜，經(jīng)緩沖、穩(wěn)壓后，經(jīng)出口水封至焦?fàn)t煤氣壓縮工段。

焦?fàn)t煤氣壓縮

從氣柜來的焦?fàn)t煤氣壓力約200mmH2O，溫度約30℃的焦?fàn)t煤氣進(jìn)入焦?fàn)t煤氣壓縮機(jī)，從三段出口的焦?fàn)t煤氣壓力2.5Mpa，溫度約40℃送往精脫硫。

精脫酸

來自焦?fàn)t氣壓縮的焦?fàn)t煤氣壓力2.5Mpa，溫度40℃，首先經(jīng)過濾器去油霧后進(jìn)入氧化鐵預(yù)脫硫槽，脫除氣體中的無機(jī)硫后送轉(zhuǎn)化裝置預(yù)熱。預(yù)熱后壓力約2.4Mpa，溫度300~350℃，進(jìn)入鐵鉬轉(zhuǎn)化器加氫轉(zhuǎn)化，氣體中的有機(jī)硫在此轉(zhuǎn)化為無機(jī)硫，不飽和烴加氫飽和，另外氣體中的氧也在此與氫反應(yīng)生成水。加氫轉(zhuǎn)化后的氣體進(jìn)入中溫脫硫槽，脫去絕大部分的無機(jī)硫，再進(jìn)入鈷鉬轉(zhuǎn)化器加氫轉(zhuǎn)化，將殘留的有機(jī)硫轉(zhuǎn)化并經(jīng)中溫氧化鋅脫硫槽把關(guān)，使氣體中的總硫脫至=0.1ppm。出氧化鋅脫硫槽的氣體壓力約2.3Mpa，溫度約350℃，送往轉(zhuǎn)化裝置。

轉(zhuǎn)化

來自精脫硫的焦?fàn)t氣壓力約2.3Mpa，溫度約350℃，甲烷含量約27.17%的煤氣與鍋爐來的蒸汽混合，進(jìn)入焦?fàn)t氣預(yù)熱器、預(yù)熱爐加熱到660℃，進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐。

來自空分裝置的氧氣溫度約100℃，壓力約2.5Mpa，加入過熱蒸汽后進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐，在轉(zhuǎn)化爐頂部與焦?fàn)t煤氣、蒸汽混合，混合氣體中氧氣首先與可燃?xì)怏w反應(yīng)產(chǎn)生反應(yīng)熱，為甲烷轉(zhuǎn)化反應(yīng)提供熱量。氣體進(jìn)入床層后，在催化劑的作用下，甲烷及少數(shù)多碳烴轉(zhuǎn)化為一氧化碳和氫。其發(fā)生的反應(yīng)如下：

轉(zhuǎn)化氣由轉(zhuǎn)化爐底部引處，溫度980℃~985℃，壓力約2.2Mpa，甲烷含量約0.69%。

出轉(zhuǎn)化爐的轉(zhuǎn)化氣約980℃，入廢熱鍋爐副產(chǎn)2.7Mpa的飽和蒸汽后，經(jīng)焦?fàn)t氣預(yù)熱器、焦?fàn)t氣初預(yù)熱器、鍋爐給水預(yù)熱器，脫鹽水預(yù)熱器進(jìn)一步回收熱量后在水冷器中用循環(huán)水冷卻到40℃，經(jīng)氣液分離器分離工藝?yán)鋮s液后入氧化鐵脫硫槽脫硫，脫硫后的轉(zhuǎn)化氣送合成壓縮機(jī)。

氣液分離器出口的工藝?yán)淠河美淠罕盟屯仩t房除氧器。

來自鍋爐房的鍋爐給水，溫度約105℃，壓力約4.2Mpa，在鍋爐給水預(yù)熱器用轉(zhuǎn)化氣加熱到200℃后，一部分送往甲醇合成，一部分經(jīng)廢熱鍋爐的汽包進(jìn)入廢熱鍋爐，廢熱鍋爐生產(chǎn)2.7Mpa中壓蒸汽。廢熱鍋爐所生產(chǎn)的蒸汽除供給本裝置用氣外，多余蒸汽送往蒸汽管網(wǎng)。來自甲醇合成工段的燃料氣，與來自甲醇精餾的不凝氣經(jīng)燃料混合器混合后，進(jìn)入預(yù)熱爐底部，與空氣鼓風(fēng)機(jī)送來的空氣混合后燃燒，為焦?fàn)t氣和氧氣預(yù)熱提供熱量。

合成氣壓縮

來自轉(zhuǎn)化裝置的轉(zhuǎn)化氣壓力約2.0Mpa，溫度40℃，進(jìn)入合成氣壓縮機(jī)，壓縮至3.5Mpa，溫度升高至100℃左右，進(jìn)入中間冷卻器冷卻，穩(wěn)定降至40℃，進(jìn)入壓縮機(jī)在壓縮后與來自甲醇合成的循環(huán)氣在循環(huán)段混合后，增壓至6.0Mpa，送往甲醇合成。

來自中壓蒸汽管網(wǎng)的動(dòng)力蒸汽，溫度390℃，壓力3.82Mpa，經(jīng)主蒸汽閥、調(diào)節(jié)閥進(jìn)入汽輪機(jī)，汽輪機(jī)排汽溫度49℃，壓力0.012Mpa，進(jìn)入表面冷凝器，經(jīng)冷卻水冷凝后，冷凝液用冷凝液泵送入抽汽冷凝器作為抽汽冷凝器的冷卻介質(zhì)，最后返回鍋爐房。

甲醇合成

來自合成氣壓縮機(jī)的合成氣壓力為6.0Mpa，溫度40℃，進(jìn)入氣氣換熱器用出塔氣升溫后進(jìn)入甲醇合成塔，在催化劑作用下，進(jìn)行甲醇合成反應(yīng)，主要反應(yīng)如下：

此外還有微量的副反應(yīng)，產(chǎn)生少量的雜質(zhì)，較典型的副反應(yīng)為：

轉(zhuǎn)化氣由轉(zhuǎn)化爐底部引處，溫度980℃~985℃，壓力約2.2Mpa，甲烷含量約0.69%。

甲醇合成塔為管殼式反應(yīng)器，管內(nèi)裝有甲醇合成觸媒，殼程為沸騰熱水，利用反應(yīng)熱副產(chǎn)中壓飽和蒸汽，因此反應(yīng)溫度可以穩(wěn)定控制在一定范圍內(nèi)。出合成塔的氣體入氣氣換熱器，在此與合成塔入口氣換熱，把入塔氣加熱到觸媒活化溫度。出氣氣換熱器的氣體在水冷器用循環(huán)水冷卻至40℃，此時(shí)氣體中大部分甲醇和水蒸汽被冷凝，然后在甲醇分離器內(nèi)進(jìn)行氣液分離。分離出的氣體一部分作為循環(huán)氣進(jìn)入合成氣壓縮機(jī)，與原料氣混合升壓后去合成甲醇，進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。另一部分作為馳放氣，經(jīng)洗醇塔洗滌回收甲醇后送燃料氣系統(tǒng)。

甲醇分離器底部出來的粗甲醇減壓至0.5MPa后送入閃蒸槽，粗甲醇中的溶解氣絕大部分被釋放出來，該氣體與馳放氣混合后用作燃料氣。閃蒸槽出來的粗甲醇送往甲醇精餾。

甲醇精餾

為了獲取高純度的甲醇，通常采用精餾的方式來實(shí)現(xiàn)提純，清除雜質(zhì)，達(dá)到所需的精甲醇的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

從甲醇合成工段來的粗甲醇溫度40℃，壓力0.5MPa，進(jìn)入預(yù)精餾塔，在此塔中進(jìn)行輕組分的分離。塔頂蒸出來的氣體經(jīng)預(yù)塔冷卻器及塔頂冷卻器冷凝后，冷凝液入預(yù)塔回流槽，不凝氣送燃料氣系統(tǒng)。預(yù)塔回流槽排出的液體由預(yù)塔回流泵打入預(yù)精餾塔頂部作為回流液。為了防止甲醇在預(yù)精餾塔中腐蝕設(shè)備，在預(yù)精餾塔內(nèi)由堿液泵送入NaOH稀溶液，以中和合成反應(yīng)中生產(chǎn)的有機(jī)酸。預(yù)精餾塔蒸餾需要的熱量由低壓蒸汽供給。

預(yù)精餾塔底部出來的甲醇液由預(yù)后甲醇泵送入加壓塔，加壓塔頂部蒸出來的甲醇蒸汽進(jìn)入常壓塔再沸器，甲醇蒸汽冷凝熱作為常壓塔的熱源，出常壓塔再沸器的甲醇液再進(jìn)入加壓塔回流槽，一部分甲醇由加壓塔回流泵加壓后送入加壓塔作為回流液，其余部分經(jīng)精甲醇冷卻器冷卻到40℃作為合格產(chǎn)品送至原料產(chǎn)品罐區(qū)的精甲醇槽。加壓塔所需要的熱量由低壓蒸氣通過加壓塔再沸器供給。

由加壓塔底部排出的甲醇液送至常壓塔下部，常壓塔頂部出口的甲醇蒸汽經(jīng)常壓塔頂冷凝器后進(jìn)入常壓塔回流槽，再經(jīng)常壓塔回流泵加壓，一部分送往常壓塔頂回流，其余部分送至原料產(chǎn)品罐區(qū)的精甲醇槽。

常壓塔底部排出的含油微量甲醇和其他高沸點(diǎn)雜醇的水，由殘液泵加壓、殘液冷卻器冷卻后送往本工程新建生化處理裝置處理。

為了保證精甲醇的產(chǎn)品質(zhì)量，在常壓塔中抽出適量的雜醇，經(jīng)雜醇冷卻器冷卻后由雜醇泵加壓送至原料產(chǎn)品罐區(qū)的雜醇貯槽。

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