鲁奇甲醇合成工艺概述

鲁奇甲醇合成工艺流程概述
• 由于化学平衡的制约，氢、碳的单程转 化率较低，在产品甲醇充分分离出来之 后未反应的气体要返回甲醇合成反应器， 因而甲醇合成流程由甲醇合成、甲醇的 分离和未反应气的循环三部分组成。甲 醇的精馏则是利用粗甲醇各组分沸点的 差异，经过一系列的精馏过程，最终实 现精甲醇产品的制取及馏出物的达标排 放。
ห้องสมุดไป่ตู้
• 水冷反应器R2001为一管壳式反应器，类 似于列管换热器。管内装满了铜基催化 剂，当混合气体进入催化剂床层后，在 压力约为8.28MPa，温度约为250℃的条 件下H2与CO、CO2反应生成甲醇和水， 同时还有微量的其它有机杂质生成。其 主反应式为：
• CO + 2H2 → CH3OH + Q • CO2 + 3H2 → CH3OH + H2O + Q
中间罐区
• 甲醇合成工段来的粗甲醇先贮存在粗甲 醇贮槽V2112A/B内，由预塔进料泵 P2112A/B送往精馏工序。精甲醇中间槽 V2107A/B的甲醇经分析检验合格后经精 甲醇泵P2107A/B送至成品罐区甲醇成品 储罐D5001A/B/C/D。
成品灌区
• 甲醇贮罐的成品甲醇，分别经由甲醇汽 车灌装泵P5003送往汽车站台装车；经由 甲醇火车灌装泵P5001A/B/C送往火车站 台装车。另外甲醇罐区设有甲醇地下槽 D5002，收集来自于D5001A/B/C/D的含 醇废液，通过甲醇液下泵P5002送往甲醇 精馏工段。
• 预精馏塔T2101塔顶操作温度为72℃，操 作压力为0.04MPaG；塔底操作温度为 79.1℃，操作压力为0.05MPaG。
• 为防止粗甲醇中酸性物质腐蚀塔设备， 用碱液泵P2106A/B在预精馏塔T2101下 部加入一定量的稀碱液，使预精馏塔 T2101底的甲醇PH值保持在8～9。稀碱 液在配碱槽V2113和碱液贮槽V2106中配 制和储存。
• 精甲醇加压塔T2102塔顶操作温度为 132℃，操作压力为0.8MPaG。塔底操作 温度为141℃，操作压力为0.82MPaG。
精甲醇加压塔
• 精甲醇加压塔T2102塔底液体经液位调节 送至精甲醇常压塔T2103。精甲醇常压塔 T2103塔顶气体经常压塔塔顶冷凝冷却器 E2108A/B冷却到40℃后，进入常压塔回 流槽V2103，经常压塔回流泵P2108A/B 加压后一部分回流 。
• 谢谢大家！
• 甲醇油从汽提塔T2104下部塔板上抽出， 经汽提塔出料冷却器E2114冷却到40℃后 送入甲醇油贮槽V2114，其组成主要为杂 醇油（异丁醇）、乙醇、水和甲醇。汽 提塔再沸器E2111热量由蒸汽提供。
汽提塔
• 汽提塔T2104塔顶操作温度为71℃，操作 压力为0.03MPaG。塔底操作温度为 111℃，操作压力为0.05MPaG。
• 反应气体温度降至177℃，经E2001管程 与循环气换热后温度降至143℃。然后进 入高压工艺空冷器AE2001，被冷却到 70℃左右，此时反应气体中已有一部分 甲醇被冷凝成液体。该气液混合物再经 最终冷却器E2003进一步冷却，温度降至 40℃，再进入甲醇分离器D2002进行气液 分离。
• 分离出粗甲醇后的气体，压力约为 7.63MPa，温度约为40℃。为了防止合成 系统中惰性气体的积累，要连续从系统 中排放少量的循环气体，因此分离后的 气体一部分返回K2002的循环段，经加压 后循环使用；一部分作为吹除气去氢回 收装置回收未反应的H2。
• 精甲醇常压塔T2103下部塔板上抽出一股 液体经汽提塔进料泵P2114A/B送至汽提 塔T2104。汽提塔T2104塔顶气体经汽提 塔冷凝冷却器E2109冷却到40℃后，进入 汽提塔回流槽V2111，经汽提塔回流泵 P2109A/B加压后一部分回流，另一部分 作为产品送往精甲醇中间槽V2107A/B。
• 气体首先进水洗塔T2201以洗去气体中的 甲醇，水洗塔设立高低液位报警、洗涤 水量过低及联锁。洗去甲醇的气体进入 气液分离器V2201，以除去气体中夹带的 液体。
• 从气液分离器出来的气体进入一套管式 换热器E2201将原料气加热至50C，使原 料气远离露点，不至因可冷凝物富集液 化形成液膜而影响分离性能，用一蒸汽 调节阀与温度变送器联合实现原料气温 度的调节、指示、报警及联锁
• 流量变送器的作用是对原料气的流量实 现指示及报警；加热过的气体经一管道 过滤器进入膜分离器组M2201A/B进行分 离，在低压侧得到富氢的渗透气，作为 产品气返回合成气联合压缩机组循环段 K2002入口；而非渗透气经减压后并入燃 料气管网。
脱盐水
低压蒸汽
非渗透汽
吹除气
水洗塔 T2201
气液分离器
预精馏塔
• 在预精馏塔中，除去粗甲醇中残留的溶 解气体及以二甲醚为代表的低沸物。塔 顶设置两级冷凝器。预精馏塔一级冷凝 器E2102在64℃将出塔气中大部分甲醇冷 凝下来，进入预精馏塔回流槽V2109，再 由预精馏塔回流泵P2102A/B送回预精馏 塔T2101作为回流。
• 不凝气、低沸物及少量甲醇进入预精馏 塔二级冷凝器E2103，冷却至约38℃后， 绝大部分甲醇冷凝下来进入甲醇萃取槽 V2110，与脱盐水萃取后，液相自流入 V2109。油相自流入甲醇油贮槽V2114， 由甲醇油输送泵P2113定期送出界区。塔 顶压力由排出的不凝气量控制，不凝气 则送入火炬系统。预精馏塔T2101热量由 蒸汽经预精馏塔再沸器E2101提供。
V2201
加热器 E2201
膜分离器组
M2201A/B
含醇水
冷凝液
渗透气H2
甲醇的精馏
• 粗甲醇自膨胀槽D2003或粗甲醇贮槽 V2112A/B经预塔进料泵P2112A/B加压至 0.6MPa(g)，并经粗甲醇预热器E2110利 用精馏系统蒸汽凝液由40℃预热到72℃ 后，送入预精馏塔T2101。
• 合成甲醇的两个反应都是强放热反应， 因此为迅速移走甲醇合成反应产生大量 的反应热，避免催化剂超温，在列管周 围即R2001壳程充满了循环的沸腾水，带 走大量的反应热并副产温度为250℃，压 力为3.9MPa(g)的中压蒸汽。
• R2001出来的反应气由R2002顶部进入预 热混合气。循环沸腾水来自安装在反应 器R2001上方的汽包D2001。汽包所需的 锅炉给水（BFW）在中压锅炉给水预热 器E2002壳程被来自R2002壳程的出口气 体（7.75MPa，210℃）预热，温度达到 160℃后进入汽包。
甲醇合成
• 来自低温甲醇洗的新鲜合成气（5.349MPa、 20℃、209613.9Nm3/h）经合成气联合压缩机 组压缩段K2001五级压缩后，压力达到8.4MPa， 与来自合成气联合压缩机组循环段K2002的出 口气体（104807Nm3/h ,即为循环气）混合 。
• 该循环气进入中间换热器E2001管程，被 来自气冷反应器R2002壳程的出口热气体 加热，温度达到160℃，进行混合。混合 气体由R2002管程底部进入，与来自水冷 反应器R2001的出口热气体换热，温度达 到228℃，而后以每小时524035Nm3的流 量进入R2001顶部。
• 另一部分作为产品送往精甲醇中间槽 V2107A/B。常压塔再沸热量由精甲醇加 压塔T2102塔顶甲醇气体提供。 • 精甲醇常压塔T2103塔顶操作温度为73℃， 操作压力为0.04MPaG。塔底操作温度为 114℃，操作压力为0.06MPa(g)。
精甲醇常压塔
• 精甲醇常压塔T2103塔底废水经液位调节 后，经常压塔废水冷却器E2113冷却到 40℃后，由常压塔废水泵P2104A/B送至 污水处理系统。
• 由D2002分离出的粗甲醇进入膨胀槽 D2003进行闪蒸。闪蒸出溶解在粗甲醇中 大部分气体，液体直接送往甲醇精馏工 段或中间罐区粗甲醇贮槽V2112A/B，膨 胀气排入燃料气系统作燃料。
氢回收
• 工艺流程简述 • 膜分离的工艺流程非常简单，可分为预 处理（水洗和加热）和膜分离两部分。 • 来自甲醇合成工段的吹除气温度为40℃, 压力为7.73MPa(g)，以每小时8350Nm3的 流量进入膜分离界区。