甲醇流程简介

甲醇工艺流程

本装置是在西南院设计的年产3万吨甲醇装置的基础上，由成都通用工程技术公司修改设计为年产6万吨的甲醇装置，其工艺步骤为原料气压缩、脱硫、转化、合成气压缩、甲醇合成、预精馏、主精馏、甲醇回收、甲醇贮存及工艺冷凝液回收。

一、原料气压缩：

由合成车间配气站送来的常温、压力为0.4MPa（读：ling dian si zhao pa ）的天然气（主要成分为甲烷）。经过桶式过滤器SP001（读：ai si pi ling ling yao ）后,分出一部分作为转化炉B001（读：bi ling ling yao ）的燃料，其余大部分先进入进口分离器V007（读：wei ling ling qi ），再进入天然气压缩机C001（读：xi ling ling yao）被压缩到3.7MPa（读：san dian qi zhao pa ）与合成车间100C4（读：yi bai xi si）引入补充天然气在出口分离器V008（读：wei ling ling ba ）前汇合（合成装置开车时， C001（读：xi ling ling yao）一开一备）。加压后的原料气送转化炉B001（读：bi ling ling yao ）对流段预热到390℃（读：san bai jiu shi she shi du）,之后去脱硫槽R001。（读：a er ling ling yi）

由合成车间来的二氧化碳气体经过桶式过滤器SP003（读：ai si pi ling ling san ）后，进入进口分离器 V009（读：wei ling ling jiu），再进入二氧化碳压缩机C002（读：xi ling ling er）被压缩到3.5MPa（读：san dian wu zhao pa ）经出口分离器V010（读：wei ling yao ling）后与脱硫后的天然气、二氧化碳和水蒸汽汇合组成混合原料气。

二、脱硫：

硫可造成转化催化剂永久性中毒，因此必须对其进行脱除，原料天然气中总硫分为无机硫和有机硫，因此，R001（读：a er ling ling yi）分为上下两层，上层装有氧化钴、氧化钼，下层装有氧化锌。原料气脱硫也分两步进行。首先，原料气天然气在C001（读：xi ling ling yao）前加入来自合成氨装置的富氢工艺气，混合后的气体在蒸汽转化炉B001（读：bi ling ling yao ）的对流段被加热到390℃（读：san bai jiu shi she shi du），然后进入脱硫槽R001（读：a er ling ling yi），先通过钴钼催化剂层，把原料气中的有机硫转化为硫化氢。其次，再经过氧化锌催化剂层，将无机硫脱除。

三、天然气转化：

脱硫后的天然气与二氧化碳和蒸汽混合，其水碳比为3.7~4.0（读：san dian

qi dao si dian ling ），此混合气在转化炉对流段被加热到530℃（读：wu bai san shi she shi du），然后进入转化炉辐射段的转化管内，转化管共四排，每排23根，气体在转化管内自上而下流经镍催化剂反应层，发生天然气与蒸汽的转化反应，生成一氧化碳、二氧化碳、氢气及少量的副产物。反应所需的热量则由炉管外燃烧的燃料天然气所提供。

燃料气由SP001（读：ai si pi ling ling yao ）后引出，经燃料气缓冲罐V003（读：wei ling ling san）后进入转化炉对流段预热至250℃（读：er bai wu shi she

shi du），通过考克喷出燃烧，考克共5排每排9个，每个考克还配有一个长明灯辅助燃烧。

转化管出口气体为847℃（读：ba bai si shi qi she shi du）、3.05MPa（读：san dian ling wu zhao pa），残余甲烷含量约5%，该高温气体经废锅E003（读：yi ling ling san）回收热量后被冷却到350℃（读san bai wu shi she shi du）；再送入第一、第二锅炉给水预热器E004（读：yi ling ling si）、E303（读：yi san ling san），进一步冷却到195℃（读yi bai jiu shi wu she shi du）；最后进入精馏系统的主、预塔再沸器E405（读：yi si ling wu）、E402（读：yi si ling er），为精流系统提供热量。由精馏系统返回的转化气为112℃（读yi bai yi shi er she shi du）、2.75MPa （读：er dian qi wu zhao pa），最终在水冷器E103读：yi yao ling san）中被冷却到40℃（读si shi she shi du），经分离器V101（读：wei yao ling yao）分离冷凝液后进入合成气压缩机新鲜气段，工艺冷凝液送入冷凝液回收系统。

转化管出口气在废热锅炉E003（读：yi ling ling san）中回收热量， E003（读：yi ling ling san）与V004（读：wei ling ling si）构成了一个锅炉系统。V004（读：wei ling ling si）中产生的3.6MPa（读：san dian liu zhao pa）、246℃（读er bai si shi liu she shi du）中压蒸汽，经过气液分离器V001（读：wei ling ling yi）气液分离后，进入B001（读：bi ling ling yao）的对流段蒸汽过热盘管，温度被加热到350℃（读san bai wu shi she shi du）送入合成氨装置的中压蒸汽管网。为合理利用B001（读：bi ling ling yao）对流段的热量，在B001的对流段中还设有副产蒸汽盘管，将V004（读：wei ling ling si）中的炉水在此生成中压蒸汽后，返回V004（读：wei ling ling si）中，此循环由P002（读：pi ling ling er）来实现。

为控制汽包中炉水质量，以避免结垢和腐蚀，需根据炉水分析结果，间断地用往复式磷酸盐泵P301（读：pi san ling yao）将磷酸盐从贮槽V304（读：wei san ling si）中送入V004（读：wei ling ling si）中。

四、合成气压缩：

来自V101（读：wei yao ling yao）温度40℃（读si shi she shi du）、压力2.65MPa 的转化气，经过压缩机的入口分离器V201（读：wei er ling yao）进一步脱水后进入C201（读：xi er ling yao）新鲜气入口。从V301（读：wei san ling yao）顶部出来的弛放气经过循环气分离器V202（读：wei er ling er）分离后，注入到压缩机的循环段，与新鲜气混合压缩，使其达到压力5.3MPa（读：wu dian san zhao pa）后送往合成工序。

为防止压缩机喘振，压缩机出口设有两个防喘振阀，一个经FV201（读：ai fu wei er ling yao）返回到V201（读：wei er ling yao）前，中间设有回路冷却器E201（读：yi er ling yao）。另一个经FV202（读：ai fu wei er ling er）跨过合成塔入口气预热器E301（读：yi san ling yao）和合成塔R301（读：a er san ling yao）至甲醇水冷器E302（读：yi san ling er）之前。

五、甲醇合成：

经联合压缩机C201（读：xi er ling yao）压缩后的合成气压力5.3MPa（读：wu dian san zhao pa）经入塔气预热器E301（读：yi san ling yao）壳侧与管侧合成塔出口来的合成气换热，温度升至200℃（读er bai she shi du）进入合成塔管程，在这里一氧化碳，二氧化碳和氢气进行甲醇合成反应。甲醇合成塔是管壳式的，壳侧充满炉水，它与合成汽包V303（读：wei san ling san）构成了一个锅炉