年产量50万吨焦炉气合成甲醇.
各种生产甲醇方法的计算
各种生产甲醇方法的计算近20年来,甲醇生产发展很快,技术不断提高,生产规模逐年扩大,生产工艺逐步成熟,各项技术指标不断完善,近10多年来,世界合成甲醇技术有了很大的发展,其趋势为原料路线多样化、生产规模大型化、合成催化剂高效化、气体净化精细化、过程控制自动化以及联合生产普遍化。
从而使合成技术更加优化。
一、天然气生产甲醇单耗及成本1.1天然气生产甲醇单耗及成本1.2天然气制甲醇成本估算公式天然气制甲醇成本估算公式:甲醇工厂成本 = 天然气单价 * 1000 + 300比如天然气单价 1.00元甲醇工厂成本为1300元另外,还要看是否用天然气自备电厂发电,有自备电厂的,甲醇单耗中,每吨甲醇多消耗天然气300~400方。
天然气便宜的时候,天然气制甲醇厂都有自备电厂,吐哈油田甲醇厂的自备电厂是后面为降低成本扩建的。
以天然气生产甲醇的成本主要取决于天然气的价格(同时也与天然气的成分及采用工艺关):每立方米天然气在1.0元时甲醇成本在1500元左右。
每立方米天然气在1.2元时甲醇成本在1800元左右。
每立方米天然气在1.5元时甲醇成本在2000元左右。
二、煤生产甲醇单耗及成本2.1煤生产甲醇单耗及成本以煤制甲醇,原料(原料煤、燃料煤)及动力的成本一般占到甲醇总成本的80%以上,其中原料煤约占60%。
先进气化工艺(水煤浆,SHELL尚未有投运的业绩)目前的甲醇生产成本在1600元/吨左右(煤价480元/吨。
以无烟煤的原料生产甲醇(主要是联醇),目前的甲生产成本在2000元/吨以上(煤价700元/吨)。
2.2 20万吨/年煤制甲醇综合技术经济指标23 投资回收期所得税前年 6.06 含建设期所得税后年 6.25 含建设期24 盈亏平衡点(BEP) % 35.55 备注:年用水量为382万立方米2.3 50万吨/年煤制甲醇综合技术经济指标2.3.1 德士古煤气化工艺生产50万吨/年甲醇2.3.1.1基本要求(1)原料煤和燃料煤原料煤采用神华煤,燃料煤采用义马煤。
焦炉煤气制甲醇工艺之合成操作规程
焦炉煤气制甲醇工艺之合成操作规程焦炉煤气制甲醇工艺,是一种以煤炭或煤炭残炭为原料,通过合成操作进行甲醇的生产工艺。
该工艺相比其他生产甲醇的工艺,具有生产成本低、原料易得、产量高、能源利用率高等优点。
本文将介绍焦炉煤气制甲醇工艺之合成操作规程。
一、预处理操作:预处理操作旨在净化从焦炉煤气中收集的甲醇原料,包括氢气、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、氰化物、氯化物、苯、乙烯、丙烯、丁烯以及其他杂质。
预处理操作包括滤净、干燥、冷凝、吸附等步骤,确保原料的纯度达到要求。
二、反应操作:在反应器中,将预处理好的原料混合后,在高温、高压的条件下进行催化合成甲醇反应。
反应器通常采用搅拌式反应器,并设有加热和冷却系统以精确控制反应条件。
催化剂采用硫酸锌和氧化锌。
反应条件:温度160-250℃,压力3-15Mpa。
反应时间约为2-3小时。
三、分离操作:反应后的产物中含有大量的水、甲醇、一氧化碳、二氧化碳等气体和小量杂质,需要进行分离操作。
分离操作包括冷凝、膜分离、吸附、蒸馏等步骤。
其中,蒸馏是分离操作中最为重要的一步,该步骤可将产物中甲醇的纯度提高至99.5%以上。
四、纯化操作:纯化操作是指进一步提高甲醇产品的纯度。
该操作主要采用蒸馏和吸附等方法,将残余的水、碳氢类杂质、酸类杂质、杂质甲醇等有机物和无机物从甲醇中提取出来。
纯化后的甲醇产品可以最终得到经过瓶装、桶装、罐装等方式进行包装装载。
五、安全操作:焦炉煤气制甲醇工艺是一种高温、高压、易爆等危险的工艺,因此安全操作尤为重要。
在运行过程中,需注意以下几点:必须使用标准的安全设施和防爆设备;操作工人必须接受专业的安全知识和技能培训;应定期检查设备的安全状况和参数;生产过程中应注意气体的引爆和毒性危害等问题。
六、总结:焦炉煤气制甲醇工艺之合成操作规程涉及预处理、反应、分离、纯化、安全等多个环节,其中每个环节都需要精细严谨的操作。
生产甲醇同时也要高度重视工厂的环保问题,合理规划废气、废水等排放,缩小环境污染,实现可持续发展的目标为行业健康快速发展奠定了基础。
焦炉煤气制甲醇工艺影响产量的因素分析
并产生多余的成本,不利于延长催化剂活性寿命,其 不利影响是比较大。但如果氢碳比较高时,也会在一 定程度上给合成塔内反应气带来不良影响,难以对其 比例进行调整和控制,十分容易出现比例失衡问题。 在这种情况下,氢气累积即轻组分会不断增多,促使 合成压力逐渐呈上升趋势,导致弛放气量过大。在甲 醇中,其参加反应的气体是比较少的,主要有3种, 分别是CO、CO2、H2,但是合成气却有多种成分,并 且有一些成分对甲醇合成产生着特别大的影响的影 响。因此,要想确保甲醇的产量在相应的范围内,还 需要对重要成分比例进行科学的控制。例如,变换、 合成驰放气量的操作等对其进行调整和控制,尤其是 要对合成氢碳比进行严格控制,一般需要将其保持在 2.05~2.1之间。另外对驰放气中惰气含量、净化气中 CO2进行合理控制也是十分必要的。确保相关成分的合 理性,有利于促使甲醇合成反应处于与良好的状态, 对甲醇产量的增加具有重要意义。
焦炉煤气制甲醇
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一、甲醇的合成
1. 合成甲醇的原理
CO + 3H2 → CH3OH CO2 + 3H2 → CO + H2O 2. 合成甲醇的工艺 甲醇合成工艺分为:高压、中压和低压法。 △H298=-90.8kJ/mol △H298=41.3kJ/mol CO2 + 3H2 → CH3OH + H2O △H298=-49.5kJ/mol
合成气冷却
弛放气
焦炉煤气
压缩
干法脱硫
煤气加热炉
甲醇精馏
煤气
甲醇
图12-1 焦炉气制甲醇工艺流程
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第二节
焦炉气的净化
制甲醇用焦炉气的要求:总硫体积分数不大于 0.1ppm,烯烃、长链烷烃含量不能太高。 因此,精脱硫工序是焦炉煤气净化工艺中最重 要的一环。
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第二节
焦炉气的净化
1. 铁(钴)钼催化加氢+氧化铁、氧化锌脱硫
赵云鹏
zhaoyp@
中国矿业大学化工学院
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第十二章
第一节 第二节 第三节 第四节
焦炉煤气制甲醇
焦炉煤气制甲醇的原理 焦炉气的净化 焦炉气转化 甲醇的合成和精馏
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第一节 焦炉煤气制甲醇的原理
CH4 + H2O → CO + 3H2 合成气制甲醇的反应:CO + 2H2 → CH3OH 甲醇合成气的要求主要包括以下三个方面:
合成气中的杂质:使催化剂失活得有毒物质 和惰性物质。
导致催化剂失活的有毒物质:硫化物、羰基
金属和Cl-。 总硫体积分数不大于0.1ppm,甲烷含量不大 于0.6%。
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焦炉煤气制甲醇工艺流程
焦炉煤气制甲醇工艺流程4.1概述4.1.1装置设计规模甲醇年产量:21万吨公称能力:20万吨4.1.2装置组成及各工序名称焦炉气制甲醇装置工艺装置包括以下各工序:主项名称(1)焦炉气湿法脱硫(2)焦炉气净化及粗脱硫(3)焦炉气精脱硫(4)转化及热回收(5)甲醇合成(6)甲醇精馏(7)空分(8)焦炉气压缩(9)合成气压缩(10)焦炉气气柜(11)锅炉给水及除氧槽(12)中间罐区(13)成品罐区及装卸站(14)火炬(15)公用系统4.1.3生产方法本装置以焦炉气为原料,采用全低压、空气透平膨胀、内压缩(液氧)加氮压机流程的空分工艺;20000m3气柜;焦炉气压缩采用电机驱动无油螺杆式压缩机;代号00A00B010*********A06B070809101112简化代号0A0B123456A6B789101112ADA+PDS湿法脱硫,氧化铁干法粗脱硫加变温吸附(TSA)脱除焦油、萘;二段加氢转化及干法脱硫;纯氧部分催化氧化,转化废热锅炉副产3.8MPa(g)中压蒸汽;合成气压缩采用蒸汽透平驱动带循环段离心式合成气压缩机(二合一机组);甲醇合成采用等温型合成塔并副产中压蒸汽;甲醇精馏采用三塔精馏加回收塔工艺全厂物料流程框图图号:200508-44-34.1.4流程特点(1)空分采用液氧内压缩空气膨胀流程,即采用增压空压机+液氧泵+空气增压透平膨胀机并通过换热器系统的合理组织来取代外压缩流程氧压机。
针对用氧压力高,装置规模大的特点,选择这一流程是最安全可靠的,同时也经济合理。
(2)焦炉气压缩采用无油螺杆式压缩机对焦炉气进行二级压缩,该压缩机具有以下优点:没有气阀、活塞环等易损件,结构简单、紧凑,运转可靠;压缩机寿命长;可保持气体的干净无油;(3)用ADA+PDS湿法脱硫,H2S的脱除效率可以保证在90%以上,同时可以脱除部分有机硫、焦油和HCN;(4)采用氧化铁粗脱硫串变温吸附(TSA)脱萘的工艺,流程简单且操作简便,同时也除去了焦油和部分有机硫;(5)采用国产新型加氢脱硫催化剂,具有较高的加氢活性,同时适用于含高浓度CO和CO2气氛下焦炉气的加氢转化,且转化率高,副反应小;(6)采用饱和塔,将原料气增湿,有效回收低位能及工艺冷凝液,并减少工艺蒸汽用量,消除大量工艺冷凝液的排放和处理;(7)采用纯氧部分催化氧化法转化工艺,引进关键设备——纯氧转化炉烧嘴,确保装置安全、稳定、长周期运转;(8)转化气副产3.8MPa(g)的中压蒸汽,经加热炉过热后进入中压蒸汽管网,不仅可以充分利用高位能,而且还可减少外供蒸汽量;(9)合成气压缩机采用单台带循环段的离心式压缩机,中压蒸汽透平驱动,提高装置的运行率,减少维修工作量;(10)合成塔采用国内具有自主知识产权的绝热均温型合成塔技术,引进国外催化剂。
焦炉气制甲醇驰放气综合利用合成甲醇
焦炉气制甲醇驰放气综合利用合成甲醇摘要:20万t/a焦炉气制甲醇副产驰放气16000~18000Nm3/h,其中含约13%的CO+CO2和0.5%的甲醇,直接燃烧会造成一定的损失。
为提高焦炉煤气CO、CO2利用率,将驰放气作为原料气合成甲醇,每小时可生产甲醇1.25t。
关键词:焦炉气甲醇驰放气小合成塔甲醇驰放气含有较高的H2及少量的CH4、CO,因此多用作燃料或合成氨的原料气[1]。
如山东兖矿国宏化工有限责任公司利用甲醇弛放气作为燃料加热锅炉给水,以替代传统的用蒸汽来加热锅炉给水的加热器;合成氨工艺的立足点是对其中的氢进行回收[2-3],如2010年韩城市黑猫能源利用有限公司焦炉煤气、甲醇弛放气综合利用制合成氨项目投产,该项目首创采用变温、变压吸附的物理方法净化原料气的技术,同时回收利用了空分装置排放的氮气。
河北金牛旭阳化工有限公司(以下简称金牛旭阳)以焦炉煤气为原料,设计产能为20万t甲醇/年。
随着生产接近满负荷,副产驰放气量增加。
为进一步提高驰放气综合利用率及提高焦炉煤气总碳转化率,公司采用驰放气合成甲醇工艺。
1 20万t/a焦炉气制甲醇工艺简介焦炉煤气制甲醇工艺主要由预处理、压缩、精脱硫、转化、合成、精馏和空分等工序组成。
焦炉气通过预处理、精脱硫工序使其总硫含量<0.1ppm,经过纯氧蒸汽部分转化,将焦炉气中的CH4、CmHn 转化为合成甲醇的有效气体H2、CO和CO2,经联合压缩机增压后,送入低压合成装置合成甲醇,生成的粗醇经过三塔精馏装置产出合格精甲醇产品,送入储罐。
焦炉煤气制甲醇工艺流程图如图1所示。
2 甲醇驰放气的现状金牛旭阳甲醇装置副产驰放气量16000~18000Nm/h,驰放气组分如表1所示。
驰放气除用作甲醇装置加热炉燃料及锅炉燃料外,还可外供3000Nm3/h作为邢台旭阳煤化工公司苯加氢的氢源。
驰放气作为回炉煤气替代部分焦炉煤气,在一定程度上降低了SO2、氮氧化物等的排放量,同时也降低了吨甲醇消耗成本。
五十万吨天然气制甲醇工艺流程
五十万吨天然气制甲醇工艺流程Title:五十万吨天然气制甲醇工艺流程Title: A Process Flow of Producing 5 Million Tons of Methanol from Natural GasIntroduction:The conversion of natural gas into methanol is a significant industrial process that offers a versatile and efficient method of utilizing this abundant energy source.This document outlines the process flow for producing 5 million tons of methanol from natural gas, highlighting the key steps and considerations involved.简介:将天然气转化为甲醇是一种重要的工业过程,它为利用这种丰富的能源提供了一种灵活且高效的方法。
本文概述了从天然气生产500万吨甲醇的工艺流程,突出了涉及的关键步骤和考虑因素。
Step 1: Feedstock PreparationIn the first step of the process, the natural gas feedstock is prepared for conversion.This involves removing impurities such as sulfur compounds and moisture to ensure the quality of the final product.步骤1:原料准备在工艺的第一步中,需要对天然气原料进行准备,以进行转化。
这包括去除硫化物等杂质和水分,以确保最终产品的质量。
各种生产甲醇方法的计算
各种生产甲醇方法的计算Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998各种生产甲醇方法的计算近20年来,甲醇生产发展很快,技术不断提高,生产规模逐年扩大,生产工艺逐步成熟,各项技术指标不断完善,近10多年来,世界合成甲醇技术有了很大的发展,其趋势为原料路线多样化、生产规模大型化、合成催化剂高效化、气体净化精细化、过程控制自动化以及联合生产普遍化。
从而使合成技术更加优化。
一、天然气生产甲醇单耗及成本天然气生产甲醇单耗及成本天然气制甲醇成本估算公式:甲醇工厂成本=天然气单价*1000+300比如天然气单价元甲醇工厂成本为1300元另外,还要看是否用天然气自备电厂发电,有自备电厂的,甲醇单耗中,每吨甲醇多消耗天然气300~400方。
天然气便宜的时候,天然气制甲醇厂都有自备电厂,吐哈油田甲醇厂的自备电厂是后面为降低成本扩建的。
以天然气生产甲醇的成本主要取决于天然气的价格(同时也与天然气的成分及采用工艺关):每立方米天然气在元时甲醇成本在1500元左右。
每立方米天然气在元时甲醇成本在1800元左右。
每立方米天然气在元时甲醇成本在2000元左右。
二、煤生产甲醇单耗及成本煤生产甲醇单耗及成本的80%以上,其中原料煤约占60%。
先进气化工艺(水煤浆,SHELL尚未有投运的业绩)目前的甲醇生产成本在1600元/吨左右(煤价480元/吨。
以无烟煤的原料生产甲醇(主要是联醇),目前的甲生产成本在2000元/吨以上(煤价700元/吨)。
20万吨/年煤制甲醇综合技术经济指标2.3.1 德士古煤气化工艺生产50万吨/年甲醇2.3.1.1基本要求(1)原料煤和燃料煤原料煤采用神华煤,燃料煤采用义马煤。
(2)装置能力根据2台φ3.2 mm气化炉在压力 MPa下的产气能力,气化装置总有效气(CO+H2)为180000m3/h,由此可确定工厂产品能力为:精甲醇54 ×104t/a t/h)。
焦炉气制甲醇工艺中硫化物的脱除
焦炉气制甲醇工艺中硫化物的脱除发布时间:2022-06-30T09:15:20.741Z 来源:《新型城镇化》2022年13期作者:刘帅[导读] 难以用常规方法分解脱除的有机硫,尤其是化学稳定性高、难以分解的噻吩、硫醚、硫醇类有机硫,需采用加氢转化法转化为无机硫后才能脱除。
神华巴彦淖尔能源有限责任公司内蒙古巴彦淖尔 015100摘要:在焦炉煤气制甲醇工艺中,原料焦炉煤气在焦炉气压缩机提压,再经过焦炉气初预热器提温后,进入精脱硫的干法脱硫槽脱除硫化物。
焦炉煤气杂质多、油水携带量大,煤气中油水分离不彻底,大量油水进入焦炉气初预热器和一级加氢脱硫槽,在350℃的高温环境下造成焦炉气初预热器换热管积碳堵塞换热效果下降,换热温度不能维持正常生产,为清洗焦炉气初预热器生产装置被迫定期停车。
因煤气中携带油水,一级加氢脱硫槽内的上层加氢催化剂烧结成块,引起系统阻力增加严重制约甲醇生产,严重影响催化剂使用寿命,增加了生产成本。
基于此,本文主要对焦炉气制甲醇工艺中硫化物的脱除进行分析探讨。
关键词:焦炉气制甲醇工艺;硫化物;脱除1、前言焦炉煤气经湿法脱硫后可脱去绝大部分的H2S和少量的有机硫。
脱硫的技术瓶颈是如何深度脱除形态复杂、难以用常规方法分解脱除的有机硫,尤其是化学稳定性高、难以分解的噻吩、硫醚、硫醇类有机硫,需采用加氢转化法转化为无机硫后才能脱除。
2、焦炉气中硫化物的脱除脱硫方法的选择是焦炉气制甲醇项目脱硫技术的关键之一。
工业生产中脱硫方法有很多种,按脱硫剂的物理形态分为湿法脱硫和干法脱硫2大类。
而湿法脱硫则按溶液的吸收和再生性质又分为物理吸附、化学吸附、物理-化学吸附以及氧化法。
焦炉气中含有的绝大部分无机硫和极少部分有机硫可在湿法脱硫工段脱除,而绝大部分有机硫只能采用干法脱除。
干法脱除有机硫方法有4种:吸收法、热解法、水解法、加氢转化法,目前国内外主要采用加氢转化法脱除有机硫。
2.1湿法脱硫一般情况下,焦炉气中硫质量浓度为4~6g/m3,该厂焦化装置实际能提供的焦炉气量约为30000m3/h,其中硫质量浓度为1~3g/m3,其组成见表1。
各种生产甲醇办法的计算
各种生产甲醇方法的计算近20年来,甲醇生产发展很快,技术不断提高,生产规模逐年扩大,生产工艺逐步成熟,各项技术指标不断完善,近10多年来,世界合成甲醇技术有了很大的发展,其趋势为原料路线多样化、生产规模大型化、合成催化剂高效化、气体净化精细化、过程控制自动化以及联合生产普遍化。
从而使合成技术更加优化。
一、天然气生产甲醇单耗及成本1.1天然气生产甲醇单耗及成本1.2气:1800元左右。
每立方米天然气在1.5元时甲醇成本在2000元左右。
二、煤生产甲醇单耗及成本2.1煤生产甲醇单耗及成本料煤约占60%。
先进气化工艺(水煤浆,SHELL尚未有投运的业绩)目前的甲醇生产成本在1600元/吨左右(煤价480元/吨。
以无烟煤的原料生产甲醇(主要是联醇),目前的甲生产成本在2000元/吨以上(煤价700元/吨)。
2.2 202.3.1 德士古煤气化工艺生产50万吨/年甲醇2.3.1.1基本要求(1)原料煤和燃料煤原料煤采用神华煤,燃料煤采用义马煤。
(2)装置能力根据2台φ3.2 mm气化炉在压力6.5 MPa下的产气能力,气化装置总有效气(CO+H2)为180000m3/h,由此可确定工厂产品能力为:精甲醇54 ×104t/a(67.43 t/h)。
(3)外供蒸汽要求为醋酸装置提供的蒸汽品质为1.8 MPa,340℃,100t/h。
2.3.1.2工艺技术工艺流程和物料平衡工艺方框流程见图2-12.3.1.3h,以吨甲醇计算)。
全厂投资估算见表2.3.2壳牌2。
(2)装置能力根据1台φ4850 mm气化炉在压力4.2 MPa下产气能力,气化装置总有效气(CO+H2)为150000m3/h,因此确定工厂产品生产能力为:精甲醇42.8×104t/a(53.49 t/h);一氧化碳34.5×104t/a(34 500m3/h);(3)外供蒸汽要求为醋酸装置提供的蒸汽品质为1.8 MPa,340℃,100 t/h。
焦炉煤气制甲醇工艺的概述
焦炉煤气制甲醇工艺的概述摘要:本文介绍了利用焦炉副产品——焦炉煤气生产15万吨/年甲醇工艺及特点,并对此工艺进行了评价,提出了建议。
关键词:焦炉煤气;纯氧催化;制甲醇在未投建焦炉煤气制甲醇之前河北华丰能源科技发展有限公司焦炭的年综合生产能力已达到336万吨,此外还有3MW、6MW、2×15MW中温中压发电机组、30MW高温高压发电机组发电厂各一座。
为了抓住市场机遇,增加经济效益,充分利用丰富的焦炉煤气,河北华丰煤化电力有限公司总投资38475万元实施年产15万吨焦炉气制甲醇工程项目,以焦炉煤气为原料生产甲醇。
作一概述:1、生产规模和工艺路线本工程是利用每小时产35000标立米的焦炉煤气生产甲醇设计的,按年作业时间8000小时算,可年产甲醇15万吨,产品的质量指标达到GB338---92标准。
我公司生产的焦炉气甲烷含量达24%~28%,根据煤气组成采用纯氧催化部分转化工艺将甲烷及少量多碳烃转化为合成甲醇的有用成分一CO和H,以满足生产甲醇的基本要求。
工艺流程示意图2、工艺流程概述2.1预处理工序从焦化装置送来的焦炉气中还含有部分焦油、萘、粉尘等易凝或易结晶的物质,在常温常压下,这些物质也许不会凝结或结晶,但经加压后,由于其分压上升,造成其中部分物质凝结为液滴或固体颗粒,这些物质如不除去,将对后工序造成危害。
本工艺采用对焦炉气中焦油和萘具有极强吸附能力的焦炭颗粒做吸附剂,吸附焦油和萘后的焦炭颗粒进行相关处理。
该工艺的特点是:吸附剂廉价易得、吸附选择性好、吸附容量大、对焦油和萘的脱除率高(脱油率≥90%,脱萘率≥80%)且吸附条件温和(常温常压下即可实现)。
2.2气柜工序焦炉气的产生量是波动的,而甲醇装置的生产用气要求相对稳定,因此,在焦炉气供应系统设计中必须采取有效的稳压措施。
本装置采用外导架直升式湿式气柜,对原料焦炉气起着稳定供气的缓冲作用,可以有效地协调气源与后续工序用气之间的动态平衡。
焦炉气甲烷化工艺介绍
焦炉气甲烷化工艺介绍焦炉气的综合利用是我国的特殊国情。
近年来,国家针对焦炉气的应用经过了多方面的研究。
目前,我国焦炉气主要用于制氢、合成甲醇以及生产合成氨。
在甲醇价格较高的情况下,生产甲醇具有较好的经济效益。
但从焦炉气的组成上来看,氢多碳少,合成甲醇并不是最经济的利用途径。
而从能量利用率的对比来看,用焦炉气通过甲烷化生产合成天然气(SNG)再进一步制取CNG,其能量利用率可达80%以上,而焦炉气制甲醇的能量利用率仅为52%-59%。
随着原油价格不断地上涨,汽油价格也在不断飙升,而CNG 作为汽车代用燃料,其价格比汽油低很多,因此具有很大的吸引力,特别在出租车及公交车等领域。
到2005年底,我国已有CNG汽车16万辆,加气站500多座,不少城市正在加快CNG加气站的建设。
对于没有天然气源而有焦化企业的地区,可以用焦炉气生产CNG来发展CNG汽车。
对于一个50万t/a焦化企业,每年可得到5000万m3的CNG。
如上所述,我国每年放散的焦炉气为200亿m3 ,如将其回收,可得CNG 70亿m3 ~80亿m3 ,相当于520万吨~590万吨汽油。
因此用焦炉气生产CNG无论是经济效益还是社会效益、环境效益都是有重要意义的。
由焦炉气生产SNG-CNG,其工艺流程相对简单,投资较低,具有更强的竞争力。
焦炉气甲烷化催化剂作为焦炉气甲烷化工艺的核心部分,对焦炉气甲烷化有着最直接的影响,焦炉气生产CNG 的工艺过程如:焦炉气→净化→甲烷化→PSA→压缩→SNG→CNG对于焦炉气来讲,以焦炉气组成为基准,每1%的CO转化为甲烷,气体的绝热温升约为63℃;每1%的CO2转化为甲烷,气体绝热温升为50.5℃;因此焦炉气甲烷化反应温升比较大;而焦炉气甲烷化过程中伴随系统析碳,生产的碳沉积在催化剂表会造成催化剂失活,并且使床层阻力增加,装置无法运行。
因此,对焦炉气甲烷化催化工艺的催化剂要求较高。
武汉科林精细化工有限公司针对这个方面的问题进行了深入细致的研究,开发出了一种新型的甲烷化催化剂,该催化剂具有活性好,热稳定性好,抗积碳性佳,具有良好低温活性等特点,同时还具有能将高烃转化以及良好的抗氧化性能。
年产50万吨甲醇合成工艺初步设计
年产50万吨甲醇合成工艺初步设计摘要本设计重点讨论了合成方案的选择,首先介绍了国内外甲醇工业的现状、甲醇原料的来源和甲醇本身的性质及用途。
其次介绍了合成甲醇的基本原理以、影响合成甲醇的因素、甲醇合成反应速率的影响。
在合成方案里面主要介绍了原料路线、不同原料制甲醇的方法、合成甲醇的三种方法、生产规模的选择、改善生产技术来进行节能降耗、引进国外先进的控制技术,进一步提高控制水平,来发展我国甲醇工业及简易的流程图。
在工艺条件中,主要介绍了温度、压力、氢与一氧化碳的比例和空间速度。
主要设备冷激式绝热反应器和列管式等温反应器介绍。
最后进行了简单的物料衡算。
关键词:甲醇,合成塔一、综述(一)国内外甲醇工业现状甲醇是重要的化工原料,应用广泛,主要用于生产甲醛,其消耗量约占甲醇总量的30%~40%;其次作为甲基化剂,生产甲胺、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基叔丁基醚、对苯二甲酸二甲酯;甲醇羰基化可生产醋酸、酸酐、甲酸甲酯、碳酸二甲酯等。
其次,甲醇低压羰基化生产醋酸,近年来发展很快。
随着碳化工的发展,由甲醇出发合成乙二醇、乙醛、乙醇等工艺正在日益受到重视。
国内甲醇装置规模普遍较小,且多采用煤头路线,以煤为原料的约占到78%;单位产能投资高,约为国外大型甲醇装置投资的2倍,导致财务费用和折旧费用高,这些都会影响成本。
据了解,我国有近200家甲醇生产企业,但其中10万吨/年以上的装置却只占20%,最大的甲醇生产装置产能也就是60万吨/年,其余80%都是10万吨/年以下的装置。
根据这样的装置格局,业内普遍估计,目前我国甲醇生产成本大约在1400,1800元/吨(约200美元/吨),一旦出现市场供过于求的局面,国内甲醇价格有可能要下跌到约2000元/吨,甚至更低。
这对产能规模小,单位产能投资较高的国内大部分甲醇生产企业来讲会加剧增。
而以中东和中南美洲为代表的国外甲醇装置普遍规模较大。
目前国际上最大规模的甲醇装置产能以达到170万吨/年。
焦炉气制甲醇工艺流程
焦炉气制甲醇工艺流程焦炉气制甲醇工艺是一种利用焦炉煤气来制造甲醇的工艺。
甲醇是一种重要的化学原料,广泛应用于合成化学品、塑料、染料、涂料等领域。
本文将介绍焦炉气制甲醇的工艺流程。
焦炉煤气是焦炉生产焦炭时产生的一种副产品。
焦炭的主要成分是炭,但焦炉煤气中还含有一定的甲烷、氢气、氮气、一氧化碳等物质。
焦炉气制甲醇的工艺利用焦炉煤气中的甲烷和一氧化碳作为原料,通过一系列的反应和分离步骤最终制得甲醇。
首先,焦炉煤气经过除尘处理,去除其中的灰尘和颗粒物。
然后进入加热炉,在高温下进行加热,使其温度逐渐升高。
接下来,焦炉煤气经过预热、空气混合等步骤后进入主炉。
在主炉中,甲烷和一氧化碳发生催化反应,生成甲醇。
这个反应需要高温和压力作为条件,因此需要在主炉中提供适宜的反应条件。
在主炉中,焦炉煤气进入催化剂层,与催化剂接触后发生化学反应。
甲烷和一氧化碳在催化剂的作用下发生部分氧化反应生成甲醇。
同时,甲烷和一氧化碳也会发生副反应,产生一些副产物。
催化剂的选择和使用也是影响工艺效率的关键因素之一。
甲醇生成后,焦炉煤气中的其他组分如氢气、氮气等会通过分离步骤进行分离和回收利用。
这些物质对于后续的工艺步骤来说并不是主要原料,但它们可以被转化为其他有用的化学品。
最后,焦炉气制甲醇工艺也需要一个合适的能源供应系统,确保反应过程中的能量平衡和稳定供应。
这个系统包括锅炉、换热器、循环泵等设备。
总之,焦炉气制甲醇是一种利用焦炉煤气制造甲醇的工艺。
它可以将焦炉煤气中的甲烷和一氧化碳转化为甲醇,并且将其他组分进行分离和回收利用。
这个工艺在化工行业中有着广泛的应用前景,为能源的有效利用和环境保护做出了贡献。
年产50万吨煤制甲醇生产的工艺设计
年产50万吨煤制甲醇生产的工艺设计目录1 前言 .............................................................. 错误!未定义书签。
1.1 合成甲醇的发展历程.......................................... 错误!未定义书签。
1.2 合成甲醇的重要性............................................ 错误!未定义书签。
1.3 国内外甲醇的生产和供需概况.................................. 错误!未定义书签。
1.3.1 国外甲醇的生产和供需概况.............................. 错误!未定义书签。
1.3.2 国内甲醇的生产和供需概况.............................. 错误!未定义书签。
1.4 甲醇的生产方法.............................................. 错误!未定义书签。
1.5 甲醇的生产规模.............................................. 错误!未定义书签。
1.6 粗甲醇的精制原理 (7)1.6.1 粗甲醇的组成 (7)1.6.2 粗甲醇中杂质的分类 (8)1.6.3 精甲醇的质量标准 (9)1.7 几种典型的甲醇精制工艺流程 (10)2 甲醇合成催化剂及合成工艺选择 (13)2.1 催化剂选择 (13)2.2 反应温度 (13)2.3 反应压力 (13)2.4 气体组成 (14)2.5 空速 (14)3 原料气的制取工艺 (15)3.1 煤的选用 (15)3.2 气化工艺 (16)3.3 原料气的变换 (17)3.4 脱硫脱碳工艺 (19)3.5 合成工艺流程 (21)3.6 精馏方案选择 (21)4 物料衡算 (22)4.1 合成过程的反应方程 (22)4.2 合成塔物料衡算 (22)4.3 合成反应中各气体消耗和生产量 (24)4.4 新鲜气和驰放气量的确定 (25)4.5 循环气气量的确定 (26)4.6 入塔气和出塔气组成 (26)4.7 甲醇分离器出口气体组成 (28)4.8 贮罐气组成 (29)5 热量衡算 (30)5.1 合成塔热量衡算相关计算式 (30)5.1.1 合成塔入塔热量计算 (30)5.1.2 合成塔的反应热 (31)5.1.3 合成塔出塔热量计算 (31)5.2 合成塔热量损失 (32)5.3 蒸汽吸收的热量 (32)5.4 合成气换热器的热量衡算 (33)5.4.1 合成气入换热器的热量 (33)5.4.2 合成气出换热器的热量 (33)5.5 换热器的热量衡算 (33)5.5.1 入换热器的出合成塔气热量 (33)5.5.2 出换热器的出合成塔气热量 (33)5.6 水冷器的热量衡算 (34)5.6.1 入水冷器的热量 (34)5.6.2 出水冷器的热量 (34)5.6.3 冷却水的用量 (35)5.7 甲醇分离器的热量衡算 (35)6 合成工段的设备选型 (35)6.1 催化剂的使用量 (35)6.2 合成塔的设计 (35)6.2.1 换热面积的确定 (35)6.2.2 换热管数的确定 (36)6.2.3 合成塔直径 (36)6.2.4 合成塔的壁厚设计 (36)6.2.5 壳体设计液压强度校核 (37)6.2.6 合成塔封头设计 (37)6.2.7 折流板和管板的选择及设计 (38)6.2.8 支座 (38)6.3 合成气进塔换热器的选型 (38)6.4 水冷器的选型 (41)6.5 汽包的选型 (42)6.6 加热器的选型 (42)6.7 分离器的设计 (43)6.8 合成气压缩机选型 (43)6.9 出塔气离心泵 (44)6.10 冷却水离心泵 (44)6.11 粗产品泵 (44)7 甲醇精馏工段的设计 (45)7.1 预精馏塔的设计 (45)7.1.1 进料组成 (45)7.1.2 加碱量的计算 (45)7.1.3 清晰分割法取出二甲醚 (46)7.1.4 预精馏塔塔釜温度计算 (47)7.1.5 理论板数的计算 (47)7.2 加压精馏塔设计 (48)7.2.1 清晰分割法分离物系 (48)7.2.2 塔顶、进料、塔釜温度计算 (49)7.2.3 回流比及理论板数计算 (50)7.3 加压精馏塔工艺尺寸设计 (51)7.3.1 平均摩尔质量、密度、表面张力计算 (51)7.3.2 精馏段塔径设计 (52)7.3.3 提馏段塔径设计 (53)7.3.4 塔板工艺尺寸计算 (54)7.3.5 热量衡算 (56)7.4 常压精馏塔设计 (58)7.4.1 清晰分割法分离物系 (58)7.4.2 塔顶、进料、塔釜温度计算 (59)7.4.3 回流比及理论板数计算 (60)7.5 常压精馏塔工艺尺寸设计 (61)7.5.1 平均摩尔质量、密度、表面张力计算 (61)7.5.2 精馏段塔径设计 (63)7.5.3 提馏段塔径设计 (63)7.5.4 精馏段塔板工艺尺寸计算 (64)7.5.5 精馏段塔板负荷性能图 (66)7.5.6 提馏段塔板工艺尺寸计算 (69)7.5.7 提馏段塔板负荷性能图 (71)7.6 热量衡算 (73)8 安全技术与环境保护................................................. 错误!未定义书签。
各种生产甲醇方法的计算模板
各样生产甲醇方法的计算近 20 年来,甲醇生产发展很快,技术不停提升,生产规模逐年扩大,生产工艺逐渐成熟,各项技术指标不停完美,近 10 多年来,世界合成甲醇技术有了很大的发展,其趋向为原料路线多样化、生产规模大型化、合成催化剂高效化、气体净化精美化、过程控制自动化以及结合生产广泛化。
进而使合成技术更为优化。
一、天然气生产甲醇单耗及成本1.1 天然气生产甲醇单耗及成本表 1-1 天然气生产甲醇单耗及成本项目单耗单价(元)单位成本(元、吨)天然气1050m3 1.0 (假设)1050电80kW?h 0.4 32蒸汽自给脱盐水 5.0t 3.5 17.5冷却水200t 0.2 40触媒及化学品15.0人工 4折旧及管理费212.6共计1412.11.2 天然气制甲醇成本估量公式天然气制甲醇成本估量公式:甲醇工厂成本 = 天然气单价 * 1000 + 300比方天然气单价 1.00 元甲醇工厂成本为1300 元此外,还要看能否用天然气自备电厂发电,有自备电厂的,甲醇单耗中,每吨甲醇多耗费天然气300~400 方。
天然气廉价的时候,天然气制甲醇厂都有自备电厂,吐哈油田甲醇厂的自备电厂是后边为降低成本扩建的。
以天然气生产甲醇的成本主要取决于天然气的价钱(同时也与天然气的成分及采纳工艺关):每立方米天然气在 1.0 元时甲醇成本在 1500 元左右。
每立方米天然气在 1.2 元时甲醇成本在 1800 元左右。
每立方米天然气在 1.5 元时甲醇成本在 2000 元左右。
二、煤生产甲醇单耗及成本2.1 煤生产甲醇单耗及成本表 2-1 煤生产甲醇单耗及成本项目单耗单价(元)单位成本(元、吨)原料煤 1.38t 300 414电256.6kW?h 0.4 102.6蒸汽0.931t 50 46.6冷却水337.6t 0.2 67.5触媒及化学品46.4人工230折旧及管理费240.2共计1147.3以煤制甲醇,原料(原料煤、燃料煤)及动力的成本一般占到甲醇总成本的80%以上,此中原料煤约占60%。
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内蒙古科技大学年产量50万吨焦炉气合成甲醇的工艺初步设计学院:化学与化工学院团队:ZHPL2成员:张、李、黄、刘、庞摘要甲醇是一种应用广泛的基础化工原料和优良的清洁燃料,在世界基础有机化工原料中。
随着我国工业化进程和城镇化进程的推进,清洁能源受到国家扶持,对甲醇的需求将逐步增加,这对甲醇工业来说无疑是利好的。
甲醇生产合成气的制备可以用天然气、煤、石脑油或重油等含碳物质为原料。
焦炉煤气是煤经过高温干馏后副产物的可燃性气体,主要成分为H2和CH4,除此之外还有CO、CO2、N2和少量O2以及少部分的C2以上不饱和烃。
焦炉煤气是煤经过高温干馏后副产的可燃性气体,主要成分为H2和CH4,除此之外还有CO、CO2、N2和少量O2以及少部分的C2以上不饱和烃。
目前已经投入工业化使用的脱硫技术主要分为干法脱硫和湿法脱硫。
甲醇合成塔主要由外筒、内件和电加热器三部分组成。
内件事由催化剂筐和换热器两部分组成。
根据内件的催化剂筐和换热器的结构形式不同,甲醇内件分为若干类型。
为了综合利用资源,可以将焦炉煤气作为合成甲醇、合成氨和制氢及制LNG 的原料。
为了满足经济发展对甲醇的需求,开展了此50万吨/年的甲醇项目。
设计的主要内容是进行工艺论证,物料衡算和热量衡算等。
本设计本着符合国情、技术先进和易得、经济、环保的原则,采用煤炭为原料,低压下利用列管均温合成塔合成甲醇;三塔精馏工艺精制甲醇。
甲醇的生产厂内可划分为生产区、生产辅助区、储罐区、行政区以及生活区。
根据建筑物的朝向,主导风向的影响(常年主导风向西北风),焦炉煤气制甲醇的生产过程中,有些环节会产生对环境的不利因素。
我们需要不断总结经验,在不改变合成甲醇工艺主线的前提下,对工艺中的一些设备、流程进行了改革,从而使工艺更完善,同时也减少了污染,以此实现提高产量和减少污染的目的。
关键词:焦炉气;甲醇;物料衡算;热衡算AbstractMethanol is a widely used basic chemical raw materials and fine clean fuel in the world, the basis of organic chemical raw materials. With the advance of industrializa-tion and urbanization process in China, clean energy by the state support, the demand for methanol will gradually increase, which the methanol industry is undoubtedly fa-vorable. Preparation of synthesis gas for methanol production can be natural gas, coal, naphtha or heavy oil as a raw material and other carbonaceous material.Coke oven gas is a byproduct of coal at high temperatures after the dry distillation of the combustible gas, mainly composed of H2 and CH4, in addition to CO, CO2, N2 and O2 as well as a small part of a small amount of C2 or more unsaturated hydrocarbons. Coke oven gas after the high temperature carbonization of coal-produced combustible gas, mainly composed of H2 and CH4, in addition to CO, CO2, N2 and O2 as well as a small part of a small amount of C2 or more unsaturated hydrocarbons. Has been put into industrial use of desulfurization desulfurization technology is mainly divided into dry and wet desulfurization. Methanol synthesis reactor is mainly composed of an outer tube, the inner member and the electric heater consists of three parts. Within a matter of two parts catalyst basket and a heat exchanger components. Depending on the form and structure of the catalyst basket within the heat exchanger elements, the inner parts of methanol is divided into several types. For comprehensive utilization of resources, coke oven gas can be as synthetic methanol, ammonia and hydrogen pro-duction and manufacturing LNG feedstock.In order to meet the economic development needs of methanol, to carry out this 500,000 tons of methanol project / year. The main content of the design process is carried out feasibility studies, material balance and heat balance and so on. This de-sign spirit of national conditions, advanced technology readily available, economical, environmentally friendly principle, the use of coal as raw material, the use of syn-thetic column tube uniform temperature methanol synthesis at low pressure; three towers of refined methanol distillation process.Methanol production plant can be divided into the production area, production sup-port areas, storage tank area, administrative and living areas. According toward the building, the dominant wind effects (perennial dominant wind northwest wind), the production of coke oven gas to methanol process, some aspects will have adverse en-vironmental factors. We need to constantly sum up experience, in methanol synthesis process without changing the main premise of the process of some of the equipment, the reform processes, thereby making the process better, but also reduce the pollution, in order to achieve increase production and reduce pollution purpose.Keywords: coke oven gas; methanol; material balance; thermal budget目录摘要 (I)Abstract (II)1项目的综述 (1)1.1建设意义 (1)1.2建设规模 (2)1.3技术方案甲醇合成工艺技术方案的选择 (2)1.4与企业的系统集成方案 (4)1.4.1选择的经济原则 (4)1.4.1.1产业政策 (4)1.4.1.2 需求的增加和成本递减原则 (4)1.4.2焦炉气生产甲醇情况分析 (5)1.4.3甲醇各种生产方式生产成本对比分析 (5)1.4.3.1煤制取甲醇 (5)1.4.3.2天然气制取甲醇 (6)1.4.3.3焦炉气制取甲醇 (6)1.5.设计的目的和意义 (6)2 工艺流程设计 (7)2.1工艺流程图 (7)2.2焦炉气的脱硫处理 (7)2.2.1粗脱硫处理 (7)2.2.2精脱硫处理 (10)2.3 合成甲醇工艺的选择 (12)2.3.1甲醇合成塔的选择 (12)2.3.2催化剂的选用 (14)2.4制取高纯度精甲醇的三塔精馏流程 (17)3 物料及热量平衡计算书 (26)3.1.1合成工段 (26)4 车间设备布置设计 (30)5主要污染及治理措施 (33)参考文献 (38)1项目的综述1.1建设意义甲醇是一种应用广泛的基础化工原料和优良的清洁燃料,在世界基础有机化工原料中。
甲醇消费仅次于乙烯、丙烯和苯,是一种大众有机化学品,由它可以加工成的有机化学品有100余种。
甲醇作为有机化工原料主要用来生产甲醛、甲基叔丁基醚(MTBE)、醋酸、甲酸甲酯、氯甲烷、甲胺、硫酸二甲酯、丙烯酸甲酯和二甲醚等有机化工产品。
目前,我国很多甲醇下游产品的需求已经超过产品甲醇的生产增长速度。
甲醇还是一种重要的有机溶剂,可以掺入汽油或者直接作为燃料,近年来随着甲醇汽车、二甲醚汽车的推广,甲醇已从单一的化工原料拓展为液体燃料,需求量成倍增长。