1. 甲醇工藝(yi)流程簡介
甲醇(chun)是(shi)一種透明、無色(se)、易燃(ran)、有毒(du)的液體,略帶酒精味。它是(shi)重要有機化工原料和(he)優(you)質燃(ran)料。主要用于(yu)制造甲醛、醋(cu)酸、氯甲烷、硫酸二甲酯等(deng)多種有機產品,也是(shi)農(nong)藥(yao)(yao)、醫藥(yao)(yao)的重要原料之(zhi)一。甲醇(chun)亦(yi)可代替汽油作燃(ran)料使用。
目前工(gong)業上甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)的(de)(de)工(gong)藝(yi)流(liu)(liu)(liu)程(cheng)幾乎都(dou)是采(cai)用(yong)一氧(yang)化(hua)(hua)(hua)碳、二(er)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)碳加壓(ya)催(cui)化(hua)(hua)(hua)氫化(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)合(he)(he)成(cheng)(cheng)甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)。典型的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)程(cheng)包(bao)(bao)括原(yuan)料(liao)氣(qi)制(zhi)(zhi)造、原(yuan)料(liao)氣(qi)凈化(hua)(hua)(hua)、甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)合(he)(he)成(cheng)(cheng)、粗甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)精餾等工(gong)序。甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)的(de)(de)總流(liu)(liu)(liu)程(cheng)長,工(gong)藝(yi)復雜,根據不(bu)同(tong)原(yuan)料(liao)與不(bu)同(tong)的(de)(de)凈化(hua)(hua)(hua)方(fang)法(fa)(fa)(fa)可以(yi)演變為多種生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)流(liu)(liu)(liu)程(cheng),例如(ru):高(gao)(gao)壓(ya)法(fa)(fa)(fa)(高(gao)(gao)壓(ya)工(gong)藝(yi)流(liu)(liu)(liu)程(cheng)一般(ban)指的(de)(de)是使(shi)用(yong)鋅鉻(ge)催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji),在300~400℃、30MPa高(gao)(gao)溫(wen)高(gao)(gao)壓(ya)下(xia)合(he)(he)成(cheng)(cheng)甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)的(de)(de)過程(cheng))、中(zhong)壓(ya)法(fa)(fa)(fa)(壓(ya)力為10MPa左右(you)的(de)(de)甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)合(he)(he)成(cheng)(cheng)中(zhong)壓(ya)法(fa)(fa)(fa)。與低壓(ya)法(fa)(fa)(fa)相比,它能有(you)效地降低建廠費用(yong)和甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)成(cheng)(cheng)本)、低壓(ya)法(fa)(fa)(fa)(ICI低壓(ya)甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)法(fa)(fa)(fa)為英國ICI公司在1966年研究成(cheng)(cheng)功的(de)(de)甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)方(fang)法(fa)(fa)(fa),從而(er)打破(po)了甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)合(he)(he)成(cheng)(cheng)的(de)(de)高(gao)(gao)壓(ya)法(fa)(fa)(fa)的(de)(de)壟斷(duan),這是甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)工(gong)藝(yi)上的(de)(de)一次重大變革,它采(cai)用(yong)51-1型銅(tong)基(ji)催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji),合(he)(he)成(cheng)(cheng)壓(ya)力5MPa)。甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)的(de)(de)具(ju)體生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)方(fang)法(fa)(fa)(fa)包(bao)(bao)括天(tian)然(ran)氣(qi)制(zhi)(zhi)甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun),煤(mei)、焦炭制(zhi)(zhi)甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun),石腦油(you)或重油(you)制(zhi)(zhi)甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun),與合(he)(he)成(cheng)(cheng)氨聯合(he)(he)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)。下(xia)面以(yi)天(tian)然(ran)氣(qi)制(zhi)(zhi)甲(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)(chun)簡要介紹工(gong)藝(yi)流(liu)(liu)(liu)程(cheng),如(ru)圖5-130所(suo)示(shi)。
來自外部管(guan)網(wang)的(de)(de)原(yuan)料天然(ran)氣經(jing)過脫硫(liu)后,輸(shu)向原(yuan)料壓縮機增(zeng)壓,與來自二氧化(hua)碳(tan)工序的(de)(de)二氧化(hua)碳(tan)混(hun)合(he),一起進入蒸汽轉化(hua)爐(lu)(lu)的(de)(de)對流(liu)段(duan)換熱,并順序經(jing)過加氫(qing)脫硫(liu)、轉化(hua)爐(lu)(lu)對流(liu)段(duan)預(yu)熱、蒸汽轉化(hua)、廢熱鍋(guo)爐(lu)(lu)、鍋(guo)爐(lu)(lu)給(gei)水預(yu)熱器、分離器后,進入壓縮工序。
轉化氣(qi)(qi)經過(guo)新增(zeng)加的合成氣(qi)(qi)增(zeng)壓,和來自(zi)吸附工序的氫(qing)氣(qi)(qi)混(hun)合,經過(guo)原有(you)的聯合壓縮(suo)機增(zeng)壓,循(xun)環(huan)氣(qi)(qi)經過(guo)循(xun)環(huan)機增(zeng)壓,兩股氣(qi)(qi)體在聯合壓縮(suo)機缸內混(hun)合并(bing)增(zeng)壓,一起經過(guo)入(ru)塔(ta)氣(qi)(qi)預(yu)(yu)熱(re)器(qi)、甲(jia)醇合成塔(ta)、入(ru)塔(ta)氣(qi)(qi)預(yu)(yu)熱(re)器(qi)、甲(jia)醇水冷器(qi)(ABC)、醇分離器(qi)后,氣(qi)(qi)相流體進(jin)入(ru)水洗工序。
冷凝后(hou)的出塔(ta)氣(qi)進入(ru)水(shui)洗工序,脫鹽(yan)水(shui)從水(shui)洗塔(ta)的上部(bu)噴淋流下(xia)(xia),冷凝后(hou)的出塔(ta)氣(qi)從水(shui)洗塔(ta)的下(xia)(xia)部(bu)進入(ru),其中(zhong)含有的少量甲醇(chun)進入(ru)吸收相中(zhong),釜液是水(shui)和甲醇(chun)的混(hun)合(he)物,經過甲醇(chun)濃縮塔(ta)后(hou),送往(wang)精餾(liu)工序,未吸收的大部(bu)分(fen)(fen)氣(qi)體進入(ru)聯合(he)壓縮機(ji)第(di)二段,少部(bu)分(fen)(fen)氣(qi)體進入(ru)吸附工序,這部(bu)分(fen)(fen)氣(qi)體稱為(wei)回(hui)收氣(qi)。其余(yu)部(bu)分(fen)(fen)送往(wang)轉化工序,添加到原料天然氣(qi)中(zhong)。
出塔氣的冷凝(ning)液(ye)相流體進入閃(shan)(shan)蒸(zheng)槽,閃(shan)(shan)蒸(zheng)氣送往造氣工(gong)序,粗甲醇送往精餾工(gong)序。
回(hui)收氣經過吸附分離工序被分為三部分:
①. 強吸附(fu)組分的甲烷和二氧化碳(tan)停留在吸附(fu)劑上,通過(guo)降壓的方式從吸附(fu)劑上解(jie)吸出來,送往二氧化碳(tan)工序與脫硫后(hou)的二氧化碳(tan)混(hun)合(he)后(hou)一(yi)并壓縮。
②. 弱吸附組(zu)分氫(qing)從吸附塔(ta)頂流出,氫(qing)氣送往(wang)聯合(he)壓縮機。
③. 中間吸附能力的氮、一(yi)氧(yang)化碳等組分(fen),送往轉化爐(lu)工序與燃(ran)料天然氣(qi)混合后,進入轉化爐(lu)作為燃(ran)料。
轉(zhuan)化爐的(de)煙道氣進入二(er)(er)(er)(er)氧化碳(tan)工序,經(jing)(jing)過(guo)水洗降溫、除塵,吸(xi)(xi)收(shou)塔(ta)中(zhong)乙醇胺(an)溶液將(jiang)煙道氣中(zhong)的(de)大部分(fen)二(er)(er)(er)(er)氧化碳(tan)組分(fen)吸(xi)(xi)收(shou)掉(diao)。吸(xi)(xi)收(shou)塔(ta)底部吸(xi)(xi)收(shou)了二(er)(er)(er)(er)氧化碳(tan)的(de)吸(xi)(xi)收(shou)劑,經(jing)(jing)過(guo)一(yi)系列換熱(re)升溫,在再生塔(ta)中(zhong)被加熱(re)再生。二(er)(er)(er)(er)氧化碳(tan)氣體從(cong)吸(xi)(xi)收(shou)劑中(zhong)解(jie)吸(xi)(xi)出來,經(jing)(jing)過(guo)換熱(re)冷卻、冷凝、脫硫后,二(er)(er)(er)(er)氧化碳(tan)氣體與來自吸(xi)(xi)附工序的(de)二(er)(er)(er)(er)氧化碳(tan)和甲烷氣體混合(he)后,經(jing)(jing)過(guo)二(er)(er)(er)(er)氧化碳(tan)壓縮機(ji)增壓,添(tian)加到原料天然(ran)氣中(zhong)。
2. 某甲醇裝置布(bu)置實(shi)例(圖5-131)