甲醇生产中驰放气的综合利用

部分我们称之为驰放气 。驰放气组分如下 ：
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ ４—１ ６
作 者简介 ： 韩光辉 （ １ ９ ８ ３ 一） ， 男， 河北邢 台人 ， 助理工程师 ， 主要从事化 工生产工作 。
山
・
东
化
工
１ ６８・
Ｓ Ｈ Ａ Ｎ Ｄ ０ Ｎ Ｇ Ｃ Ｈ Ｅ Ｍ Ｉ Ｃ Ａ Ｌ Ｉ Ｎ Ｄ Ｕ Ｓ Ｉ ＲＹ
２ ０ １ ３年第 ４ ２卷
些碳 是 可 以继 续 进 行 利 用 的 。 。驰 放 气 的流 量 为
１ ８ ０ ０ ０ Ｎ ｍ’ ／ ｈ， 以一氧化碳的单程 转化率 为 ５ ０ ％， 二
热到 ２ １ ５ ｏ Ｃ， 换 热 后 的驰 放 气 进 入 小合 成 塔 中才 催
化剂的催化剂作用下 ， 进行 甲醇合成反应 ， 反应后 的 含醇气体进入气气换热器的管程被进合成塔的气体
合成 系统所 产生 的 甲醇驰放 气 压力 为 ６ ． ５ Ｍ Ｐ ａ 、
温 度４ ０ ￣ Ｃ、 流量为１ ８ ０ ０ ０ Ｎ ｍ ／ ｈ ， 由 于 驰 放 气 具 有
６ ． ５ Ｍ Ｐ ａ 的压力 ， 故不考虑进行加压 。具体工艺流程 为： 原 合成 系统 的 甲醇 驰放 气 ， 首先 在小 合成 系统 的 气气换热器的壳程与小合成塔出口的出塔气进行换
面仍存在不认真执行《 质保手册》 和《 程序文件》 的 问题 ， 故发现零部件不合格 即组装的现象 。材料标 记移植不及时或不规范等仍未引起一些企业的足够 重 视 。在软件 管理 方 面 也 存 在 原 始 记 录 不及 时 、 不 真实 ， 二 级库 焊材 保管 、 领用 、 回收记 录不 全 ， 未 认 真 执行有关 规定 。尤 其 是 焊 剂 和 焊 丝 的 发放 、 未 认 真 去做。这在质量管理 中也是很大漏洞 ， 急需马上改 进 。我 区特种 设备 制造 企业 粗放 型 管理模 式 已远 不 适应我国高速发展 的经济形势 ， 尤其在质量管理的 弱项上更 要下 功夫 。在 制造 工艺 的执 行 、 原材 料 、 二 级库、 外 协件 管理 及 检 验 等 弱 项 上 也要 加 强 。 企业 首先要做 的工作是对 《 质 保手册 程》 、 《 序文件 》 和 《 工艺文 件 》 的 及 时修 订 ， 保证新 《 锅 规 》的贯 彻 执 行 。同时 ， 与监 检 单位 和监察 机 构也 要 多沟通 、 多 交 （ 上接第 １ ６ ８页） ３ ． ２ 苯 加氢
汽包系统进行热量 回收， 产生的低压蒸气送人低压 蒸汽 管 网。
工 艺略 图见 图 １ 。
水 上 水 环 循
图１ 工艺 略 图
该组工艺与原合成工艺基本相 同， 由于产 甲醇 量小 ， 所以要用脱盐水进行水洗 ， 同时起到汽水分离 的作用。反应后气体 到燃料 系统。该 系统 一次投 入， 永久收益 ， 相对于原合成系统 ， 几乎无运行成本。 ３ 提氢 （ 合成 氨 、 苯 加氢 ） 驰放气 中氢气含量非常高 ， 能达到 ７ ０ ％左右。 而且驰放气非常干净 ， 非常适于提氢 。相对于焦炉 气而言， 驰放气不需要进行脱硫 ， 也不需加压。合成 反应后压力约为 ６ Ｍ Ｐ ａ 。现在提氢普遍使甩变压 吸 附法 简称 Ｐ Ｓ Ａ 。 变压吸附技术是 以吸附剂 （ 多孔 固体物质） 内 部表面对气体分子的物理 吸附为基础 ， 利用吸附剂 在相同压力下易吸附高沸点组份 、 不易吸附低沸点 组份和高压下吸附量增加（ 吸附组份 ） 、 减压下 吸附 量减小 （ 解吸组份） 的特性 。将原料气在压力下通 过吸附剂床层 ， 相对于氢的高沸点杂质组份被选择
一
９ ％。驰放气 的流量为 １ ５ ０ ０ ０— ２ ０ ０ ０ ０ Ｎ ｍ ／ ｈ ， 每小
时按 １ ８ ０ ０ ０ Ｎ ｍ ／ ｈ的驰 放量 ， 则 损失 碳 为 １ ８ ０ ０ ０ Ｎ ｍ ／ ｈ×１ ３ ％ ÷２ ２ ． ４＝１ ０ ４ ． ４ ６ ｋ ｍ ｏ Ｖｈ ， 浪 费严重 ， 这
注： 该组数据为生严实测 。
料之一 。甲醇在 深加工后可作 为一 种新型清 洁燃
料， 也加入汽油掺烧。 目前生产甲醇主要 以氢气、 一 氧化碳 、 二氧化碳 为原料在合适 的温度 、 压力、 铜基
甲醇催化剂的作用下反应生成 甲醇。
反应 如下 ：
以年产 ２ ０ 万ｔ 焦炉气制 甲醇为依据， 每小时排
新 鲜 气一起 经压 缩再 次进 入 合成 塔 反应 。我 们称 这
种问题 。焦炉煤气热值在 １ ６ ７ ３ ６ ｋ Ｊ 左右。这部分驰 放气可置换 ３ ５ ０ ０ ｍ ３ 焦 炉煤气 。以 ２ ０ ０ ０ ｍ ３ 煤气 生 产１ ｔ 甲醇计算 ， 每年可多生产 甲醇 １ ３ １ ４ ０ ｔ 。此方案
Ｃ Ｏ＋ ２ Ｈ ２ Ｃ Ｈ ３ Ｏ Ｈ＋Ｑ
Ｃ Ｏ ２ ＋３ Ｈ ２ — ÷ Ｃ Ｈ ３ Ｏ Ｈ＋Ｈ ２ ０＋Ｑ
铜基甲醇合成催化剂适 于在 ２ ０ ０— ２ ９ ０ 。 Ｉ ＝ 、 ４ ． ０
—
１ ０ ． Ｏ Ｍ Ｐ ａ 条件下进行反应合成 甲醇 。由于上述反
应为可逆反应 ， 单程转化率相对较低 ， 反应后 的气体 经冷凝分离出液相产物后 ， 大部分未反应气体要循 环利用。这部分气体通过回到联合压缩机循环段与
。
氢气和氮气可合成氨。反应如下 ：
３ Ｈ２ ＋ Ｎ ２ Ｎ Ｈ ３ ＋Ｑ
（ 下转第 １ ７ ２页）
・
１ ７ ２ ・
山 东 化 工 Ｓ ＨＡ Ｎ Ｄ ０ Ｎ Ｇ Ｃ Ｈ Ｅ Ｍ Ｉ Ｃ Ａ Ｌ Ｉ Ｎ Ｄ Ｕ Ｓ Ｔ Ｒ Ｙ
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些企业 存在 的主要 问题 是 ： 由于技术 人 员缺乏 ， 质 保 责任师 不稳定 ， 经 常有 空位 的情 况 ， 给质 保体 系正 常
× ８ ０ ０ ０＝ ７ ９ ７ ７ ｔ ／ ａ 。具 体工 艺如 下 ：
中进行冷却到 ４ ０ ℃以下 ， 冷却后的气体进入驰放气
水塔 进行水 洗 、 分离， 分 离 后 的 含 醇 液 体 进 入 闪蒸 槽 。分离后 的气体 经 过 减 压 后 送往 燃 料 系统 ， 作 为 燃料 。甲醇合 成 的过程 中所 生成 的热量 由新增 加 的
适用于煤气量不足 ， 甲醇生产设计有富余的项 目。
２ 再 次合成 甲醇 甲醇驰 放 气 中 含 Ｃ Ｏ体 积 分 数 为 ４ ％， Ｃ Ｏ ：为
部分气体叫循环气。因这部分气体为反应后气体 ，
其 中氮气、 甲烷含量高 ， 如果全部进入合成塔将有碍 合成反应 ， 所以我们要放掉一部分这种气体 ， 放出这
第７ 期
韩光辉 ， 等： 甲醇生产 中驰放气的综合利用
・１ ６ ７・
甲醇生产中驰放气的综合利用
韩光辉 ， 孔 力 军
（ 河北 金 牛旭 阳化 工有 限公 司 ， 河北 邢台 ０ ５ ４ ０ ０ １ ）
摘要 ： 阐述 了甲醇 生产过 程中排放驰放气的意义 ， 并根据生产实践对驰放气在生产利用进行分析对 比， 实现生产效益最大化。 关键词 ： 驰放气 ； ｔ ｇ 氢； 合 成氨
中圈 分 类 号 ： Ｔ Ｑ ２ ２ ３ ． １ ２ １ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ０ ０ ８—０ ２ １ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ ７—０ １ ６ ７—０ ２
Ｃｏ ｍｐ ｒ ｅ ｈ ｅ ｎ ｓ ｉ ｖ ｅ Ｕｔ ｉ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｍｅ ｔ ｈ ａ ｎ ｏ ｌ Ｐ ｕ ｒ ｇ ｅ Ｇａ ｓ
性吸附 ， 低沸点组份 的氢不易吸附而通过吸附剂床 层， 达到氢和杂质组份 的分离。然后在减压下解吸 被吸附的杂质组份使吸附剂获得再生 ， 以利于下一 次再次进行吸附分离杂质。这种压力下吸附杂质提 纯氢气、 减压下解吸杂质使 吸附剂再生的循环便是 变压 吸附过程 。 变压吸附提氢最高收率能到 ９ ０ ％， 经吸附后可 得到 氢 气 约 １ ８ ０ ０ ０ Ｎ ｍ ／ ｈ×７ ０ ％ ×９ ０ ％ ＝１ １ ３ ４ ０ Ｎｍ。 ／ｈ 这部分氢气可有多种用途。 ３ ． １ 合 成氨 ２ ０万 ｔ 焦 炉 气 制 甲醇 生 产 工 艺 中 ｌ ｌ ０ ０ ０ Ｎ ｍ ／ ｈ 空分装 置 可产 氮 气 ５ ０ ０ ０ Ｎ ｍ ／ ｈ ， 除去 生产 系统用 １ ０ ０ ０ Ｎ ｍ ／ ｈ ， 还有 ４ ０ ０ ０ Ｎ ｍ ｓ ／ ｈ富余 。驰放气 中提取
ＨＡＮ Ｇｕ ａ ｎ ｇ —ｈｕ ｉ ， ＫＯＮＣ Ｌ ｉ一
（ Ｈ ｅ ｂ ｅ ｉ Ｊ ｉ ｎ ｎ ｉ ｕ Ｓ ｕ ｎ ｂ ｒ ａ ｎ ｄ Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ Ｍ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｘ ｉ ｎ ｇ ｔ ａ ｉ ０ ５ ４ ０ ０ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
流、 多汇 报 ， 争 取 他 们 的理 解 和 支 持 。其 次 ， 新《 锅
运 转带来 困难 。其 次 ， 在 原 材料 、 外 协件 入厂验 收 方
规》 的贯彻 执 行 ， 对 产 品监 检 单 位 同样 提 出新 的要 求， 对新《 锅规》 首先要吃准 、 吃 透 才 能履 行 好 其 监
冷却 到 ９ ０Biblioteka Baidu℃ 以下 ， 进入新 合 成 系统 的管 壳式 水冷 器
氧化碳 的单程转化率为 ２ ０ ％计算 ， 则每小时可 以合
成 甲醇为 １ ８ ０ ０ ０ Ｎ ｍ ／ ｈ×（ ４ ％ ×５ ０ ％＋ ９ ％ ｘ２ ０ ％）
÷ ２ ２ 。 ４×３ ２＝ ９ ９ ７ ． １ ４ ｋ ｇ ／ ｈ ， 年 产 甲醇 为 ９ ９ ７ ． １ ４ ｋ ｇ ／ ｈ
甲醇是一种运用非 常广泛 的化工原料 ， 是基础 的有机 化 工 原 料 和 优 质 燃 料 。主 要 应 用 于 精 细 化
工， 塑料 等领 域 ， 用 来 制造 甲醛 、 醋酸 、 氯 甲烷 、 甲氨 、
表 １ 驰 放气组分表
％
硫二甲酯等多种有机产品， 也是农药 、 医药 的重要原
ｕ ｓ ｅ ，ｔ ｏ ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｍａ ｘ ｉ ｍｕ ｍ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｐ ｕ ｒ ｇ ｅ ｇ ａ ｓ ； ｅ ｘ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｇ ｅ ｎ； ｓ ｙ ｎ ｈｅ ｔ ｔ ｉ ｃ ａ ｍｍｏ ｎ ｉ ａ
放驰放气 １ ８ ０ ０ ０ Ｎ ｍ 。 目前主要用于燃烧。
１ 燃烧
驰放气热值约为 ８ ３ ６ ８ ｋ Ｊ ， 热值偏低。 目前主要 用于燃烧。在甲醇生产 中驰放气燃烧有一部富余 ， 约７ ０ ０ ０ Ｎ ｍ ， 由于这部分气体非常干净 ， 可以替代煤
气给焦炉进行燃 烧 ， 将替代煤气用于甲醇生产 。焦 炉煤气杂质较多 ， 容易堵塞火嘴 ， 驰放气则不存在这
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｄ ｅ ｓ ｃ ｒ ｉ ｂ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｍｅ ｈａ ｔ ｎｏ ｌ ｐ ｕ ｒ ｇ ｅ ｇ ａ ｓ ｅ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ，ａ ｎｄ ａ ｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｈｅ ｔ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ｅ ，ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ｉ ｓ ｏ ｎ ｏ ｆ ｐ ｕ ｒ ｇ ｅ ｇ ａ ｓ ｉ ｎ ｐ ｏｄ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ