合成甲醇工艺流程图.docx
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合成甲醇工艺流程图
合成甲醇工艺流程图
一、总图
脱硫后焦炉气
甲醇外售
驰放气作燃料气
2、预处理
700mmH2O30℃
二、气柜
1、系统图
25℃200mmH2O
700mmH2O去焦炉气压缩
30℃
新鲜水来自来水总管
污水去生化处理
2、物料平衡表
物料名称
输入量
输出量
备注
物料名称
输入量
输出量
备注
H2
55～58％
NH3
≤50mg/m3
CH4
24～26％
H2S
≤20mg/m3
CO
6～8％
有机硫
350mg/m3
CmHn
2.5％
CO2及其它
＜3％
新鲜水消耗0.3Mpa：
正常m3/h，最大m3/h蒸汽0.6Mpa：
正常t/h最大t/h
三、焦炉气压缩
1、系统图0.3172Mpa140℃40℃
200mmH2O
25℃
分离水
40℃0.957Mpa
分离水
2.5Mpa140℃40℃去精脱硫
2.5Mpa
40℃
分离水
2、物料平衡表
物料名称
输入量
输出量
备注
物料名称
输入量
输出量
备注
H2
55～58％
NH3
≤50mg/m3
CH4
24～26％
H2S
≤20mg/m3
CO
6～8％
有机硫
350mg/m3
CmHn
2.5％
CO2及其它
＜3％
化产循环水32℃：
正常580m3/h，最大650m3/h蒸汽0.6Mpa：
正常2.4t/h最大3.0t/h
注意：
停车时造成煤气放散30000Nm3/h
三、精脱硫
1、系统图
2.5Mpa
40℃
不合格返回不合格返回
去转化
2.3Mpa380℃
（1）有机硫加氢转化：
CS2+H2+H2O→H2S+COCOS+H2O→H2S+CO2
（2）必须将系统中来自炼焦、压缩机等的氯杂质去除，在甲醇反应中会生成水溶性氯化物，影响整个床层。
2、物料平衡表
物料名称
输入量
输出量
备注
物料名称
输入量
输出量
备注
H2
55～58％
NH3
≤50mg/m3
CH4
24～26％
H2S
≤20mg/m3
CO
6～8％
有机硫
350mg/m3
0.01ppm
CmHn
2.5％
CO2及其它
＜3％
原材料消耗定额及消耗量表（生产甲醇耗煤气Nm3/吨）
序号
名称
规格
单位
消耗
定额
消耗量
备注
每小时
每年
1
焦炉气
Nm3
催化剂、化学品消耗定额及消耗量表
序号
名称
规格
加入设备
名称
单位
首次
填装量
消耗
定额
消耗量
（每年）
备注
1
铁钼加氢催化剂
Φ3~5
一级和二级加氢转化器
kg
2
中温氧化锌
Φ4x5~15
中温
脱硫槽
kg
3
氧化锌脱硫剂
Φ5x5~15
氧化锌
脱硫槽
kg
4
活性炭
Φ2~4
预脱硫槽
kg
5
脱氯剂
Φ5x10~15
氧化锌
脱硫槽
kg
6
吸油剂
Φ6~8
过滤器
kg
三废排放量表
序号
排放物名称
排放
点
排放物
形状
排放情况
排放量（每年）
组成及
含量
排放标准
连续
间断
单位
正常
最大
1
铁钼加氢催化剂
固
间断
t
2
中温氧化铁
固
间断
t
3
氧化锌脱硫剂
固
间断
t
4
脱氯剂
固
间断
t
5
吸油剂
固
间断
t
6
活性炭
固
间断
t
四、转化
1、系统图氧气来自空分（100℃）经蒸汽加热270℃冷却水去外管
防止焦炉气高温析碳加入3.0Mpa饱和蒸汽付产蒸汽去外管
来自精脱硫540℃660℃540℃
2.3Mpa380℃520℃
960℃
燃料气来自合成2.2Mpa
与空气混合后
370℃冷却水来自外管
焦炉气来自精脱硫锅炉给水来自外管脱盐水来自脱盐水管采暖水来自管网
预脱硫槽270℃
预热到300℃去精脱硫脱盐水去锅炉房117℃
锅炉给水去合成采暖水回水去管网
冷却水来自外管
2.0Mpa、40℃去合成气压缩工段40℃
冷凝水送界区冷却水去外管
在转化炉中焦炉气发生如下反应：
2H2+O2=H2O+115.48kcal
（1）2CH4+O2=2CO+4H2+17.0kcal
（2）
CH4+H2O=CO+3H2-49.3kcal（3）CH4+CO2=2CO+2H2-59.1kcal（4）
CO+H2O=CO2+H2+9.8kcal（5）反应最终按（5）达到平衡。
2、物料平衡表
（1）原料气
物料名称
输入量
输出量
备注
物料名称
输入量
输出量
备注
H2
56.74％
71.39％
NH3
≤50mg/m3
CH4
27.17％
0.83％
N2
4.7%
2.92%
CO
6.48％
16.52％
有机硫
0.01ppm
CmHn
2.61％
0
CO2及其它
2.3％
7.8%
（2）危险物料特性
装置危险性物料主要物性表
序号
名称
分子量
熔点
（℃）
沸点
（℃）
闪点
（℃）
燃点
（℃）
爆炸极限
V%
毒性
程度
火险
分类
爆炸
级组
国家卫生标准
备注
上限
下限
1
H2
2
-259
-252
400
74.2
4
甲
ⅡCT1
2
CH4
16
-182
-161
540
15
5.3
甲
ⅡAT1
3
CO
28
-205
-191
605
74.2
12.5
Ⅱ
乙
ⅡAT1
（3）催化剂技术规格
催化剂技术规格
序号
名称
规格
（型号、尺寸）
控制组分名称
标准
备注
1
热保护催化剂
Z205、Φ25x18x10
Ni0≥5.00、SiO2≤0.20
2
转化催化剂
Z204、Φ19x19x9
Ni0≥14.00、SiO2≤0.20
3
氧化锌脱硫剂
HT-305Φ5x5~15
（4）物料消耗（消耗定额以吨甲醇产品计）
原材料消耗定额及消耗量表
序号
名称
规格
单位
消耗
定额
消耗量
备注
每小时
每年
1
焦炉气
Nm3
2
氧气
Nm3
动力（水、电、汽、气）消耗定额及消耗量表
序号
名称
规格
使用
情况
单位
消耗
定额
小时消耗量
备注
正常
最大
1
循环水
℃
连续
m3
2
电
380V
连续
kW.h
3
蒸汽
MPa
连续
t
-
-
4
燃料气
连续
Nm3
5
锅炉给水
MPa
连续
t
催化剂、吸附剂、化学品消耗定额及消耗量表
序号
名称
规格
加入设备
名称
单位
首次填
装量
消耗
定额
消耗量（h）
备注
正常
最大
1
热保护催化剂
Φ25x18x10
转化炉
kg
2
转化催化剂
Φ19x19x9
转化炉
kg
3
氧化锌脱硫剂
Φ5x5~15
脱硫槽
kg
三废排放量表
序号
排放物名称
排放点
排放物
形状
排放情况
排放量（每年）
组成及含量
排放
标准
备注
连续
间断
单位
正常
最大
1
烟道气
预热炉
气
连续
Nm3/h
2
转化催化剂
固
间断
t
3
氧化锌脱硫剂
固
间断
t
主要节能措施：
燃料气使用甲醇合成工段的弛放气，合理利用了废气。
利用转化气副产中压蒸汽，可回收热量13.85x103kw，并利用转化气预热锅炉给水和脱盐水，可回收热量12.1x103kw，充分回收了反应热。
五、合成气压缩
1、系统图冷却水回水去总管
转化气3.5Mpa冷却水来自外管
40℃、2.1Mpa109℃40℃
地沟
循环气来自合成与二段压缩至5.5Mpa转化气混合6.0Mpa合成气送至甲醇合成
（汽轮机轴功率3750kw，额定功率4538kw）
2、物料平衡
（1）本装置（630#）为10万吨/年甲醇合成装置的合成气压缩机组，处理新鲜气量46951Nm3/h（干）,循环气量259592Nm3/h，合成气出口压力为6.0MPa（A）。
除部分接管外，整个装置由压缩机厂成套供应。
合成气压缩机为离心式二合一机组，由汽轮机驱动，汽轮机为抽汽凝汽式。
正常操作时无三废排放，压缩机运转产生的噪声经消音、隔离处理后可降至85dBA以下。
（2）装置危险性物料主要物性表
序号
名称
分子量
熔点
（℃）
沸点
（℃）
闪点
（℃）
燃点
（℃）
爆炸极限V%
毒性
程度
火险
分类
爆炸
级组
卫生
标准
备注
上限
下限
1
H2
2
-259
-252
400
74.2
4
甲
ⅡCT1
2
CH4
16
-182
-161
540
15
5.3
甲
ⅡAT1
3
CO
28
-205
-191
605
74.2
12.5
Ⅱ
乙
ⅡAT1
4
CH3OH
32
-98
64.5
12
473
36.5
6
III
甲B
IIAT2
（3）动力消耗动力（水、电、汽、气）消耗定额及消耗量
序号
名称
规格
单位
消耗定额
消耗量
备注
每小时
每年
1
循环水
0.5MPa（g）32℃Δt=8℃
t
82.61
1150
9200000
连续
2
电
380V
kw·h
2.03
28.2
225600
连续
4
蒸汽
3.43MPa（g）435℃
t
2.16
30
240000
连续
主要节能措施：
1、压缩机采用汽轮机驱动，减少了电力消耗。
2、二级射汽抽气器用凝汽器冷凝下来的冷凝液作冷却介质，节省了循环水用量。
六、甲醇合成蒸汽去管网
1、系统图塔后出口气进气气换热器与入塔气换热到活性温度锅炉给水来自转化
汽液混合物
合成气来自合成压缩机220℃分离水回合成塔连续排污去除氧站
6.0Mpa，40℃蒸汽来自管网
95℃
5.4Mpa0.2Mpa去转化预热炉加热
冷却水来自外管脱盐水去焦炉燃烧加热
冷却水回外管
40℃驰放气稀醇水排出去甲醇精馏
去合成气压缩增压并补充新鲜气
送甲醇精馏0.7Mpa
（粗醇）
合成塔中进行的反应是在催化剂的作用下进行甲醇合成反应CO+2H2=CH3OH+QCO2+3H2=CH3OH+H2O+Q
副反应:
4CO+8H2=C4H9OH+3H2O8CO+17H2=C8H18+8H2O等
2、物料平衡
（1）原材料技术规格
序号
名称
规格
标准
备注
1
新鲜气
T=40℃、P=2.0MPa（g）、组分∑100.0Vol%：
H2：
71.68、CO：
16.46
CO2：
7.77、CH4：
0.83、N2：
2.91、H2O：
0.35
（2）产品技术规格
序号
名称
规格
标准
备注
1
燃料气
P=0.2MPa（g）、T=40℃、组分∑100.0Vol%：
H2O：
0.05
H2：
77.87、CO：
5.69、CO2：
3.79、CH4：
2.74、N2：
9.83
2
副产蒸汽
2.0~3.9MPa（g）饱和蒸汽
3
粗甲醇
P=0.5MPa（g）、T=40℃、组分∑100.0w%：
N2：
0.10、H2O：
14.78
H2：
377ppm、CO：
799ppm、CO2：
1.43、CH4：
480ppm
CH3OH83.08、轻组分：
0.28、高沸点醇0.16
（3）催化剂、吸附剂、化学品技术规格
序号
名称
规格
控制组分名称
标准
备注
1
C307催化剂
φ5X5
Cu-Zn-Al
2
Na3PO4·12H2O
纯度>92%
Na3PO4
（4）装置危险性物料主要物性
序号
名称
分子量
熔点
（℃）
沸点
（℃）
闪点
（℃）
燃点
（℃）
爆炸极限V%
毒性
程度
火险
分类
爆炸
级组
国家卫生标准
备注
上限
下限
1
H2
2
-259
-252
400
74.2
4
甲
ⅡCT1
2
CH4
16
-182
-161
540
15
5.3
甲
ⅡAT1
3
CO
28
-205
-191
605
74.2
12.5
Ⅱ
乙
ⅡAT1
4
CH3OH
32
-98
64.5
12
473
36.5
6
III
甲B
IIAT2
（5）消耗
A原材料消耗定额及消耗量
序号
名称
规格
单位
消耗定额
消耗量
备注
每小时
每年
1
新鲜气
Nm3
连续
B动力（水、电、汽、气）消耗定额及消耗量
序号
名称
规格
单位
消耗定额
消耗量
备注
每小时
每年
1
循环水
0.4MPa（g）32℃Δt=10℃
t
连续
2
脱盐水
0.3MPa（g）40℃
t
连续
3
锅炉给水
4.15MPa（g）200℃
t
连续
4
蒸汽
2.0~3.9MPa（g）饱和
t
连续
5
蒸汽
3.43MPa（g）435℃
t
间断
6
电
380V
kW·h
连续
C催化剂、吸附剂和化学品消耗定额及消耗量
序号
名称
规格
加入设备名称
位号
首次装填量（kg）
备用量
消耗定额
消耗量（kg）
备注
每小时
每年
1
合成触媒
C307φ5×5
甲醇合成塔
2
3
Na3PO4·12H2O
纯度>92%
汽包
连续
D三废排放量
序号
排放物名称
排放点
排放
状态
排放情况
排放量
组成及含量
备注
连续
间断
单位
正常
最大
1
开车还原气
放空管
气
开车短期排放
Nm3/h
组分Vol%
N2≥90%
其它
H2CO
去煤气放散装置统一排放
2
弛放气
洗醇塔顶
气
连续
Nm3/h
见4.15.2.2
去转化予热炉和焦炉燃烧
3
汽包连排污水
汽包
液
连续
t/h
H2O
Ph值9-11
溶解固形物
<100mg/l
去除氧站
4
汽包间排污水
汽包
液
间断
t/h
H2O
Ph值9-11
溶解固形物
<100mg/l
5
废旧触媒
甲醇合成塔
固
两年更换一次
t
Cu-Zn-Al
送催化剂厂回收
E主要节能措施
利用反应热副产蒸汽，回收高位热能5.6x106kcal/h.
利用洗醇塔回收弛放气中的甲醇，减少产品损失，每年可回收甲醇874吨。
七、甲醇精馏
1、
流程图收集所有塔器的排放气到排放槽用软水回收去转化
循环水上水
地下放空槽
粗甲醇来自罐区75℃0.05Mpa循环水下水
加压回流40℃
粗甲醇来自合成
40℃0.5Mpa
5～10％NaOH溶液NaOH
低压蒸汽加热计量泵25kg/h
换热后蒸汽回总管盐水
用预塔后甲醇泵送入加压精馏塔CWS
甲醇蒸汽去常压塔再沸器冷凝65℃CWR
一部分回流40℃
用泵加压
85℃0.6Mpa134℃一部分成品甲醇去罐区
40℃
控制液面使过剩产物采出杂醇85℃0.035Mpa
在134℃去常压塔
成品甲醇废水107℃0.045Mpa去罐区
40℃
成品甲醇经粗醇预热器冷却到40℃去生化处理
甲醇精馏所有排放的污甲醇排到地下槽，经地下槽液下泵送到粗甲醇贮槽。
在开车时或事故状态下，经分析精甲醇中间槽内不合格的甲醇通过精甲醇泵送到粗甲醇贮槽，同时甲醇缓冲槽的液位靠从粗甲醇贮槽进出甲醇缓冲槽的甲醇流量来控制。
2、物料平衡
（1）原材料技术规格：
序号
名称
规格
国家标准
备注
1
软水
T=40℃、P=0.5MPa（g）
2
碱
固碱
3
粗甲醇
T=40℃、P=0.5MPa（g）组成:
w％CO2:
1.00
CO:
102PPm、H2:
25PPm、N2:
102PPm、CH4:
118PPm
CH3OH:
80.20、高沸点醇:
0.16、（CH3）2O:
0.27、H2O:
18.30
（2）产品技术规格：
序号
名称
规格
国家标准
备注
1
甲醇
99.9%（wt）
优等品
2
杂醇
组成:
w％、CH3OH:
40.70、高沸点醇:
21.10、H2O:
38.20
（3）车间（装置）危险性物料主要物性表：
序号
名称
分子量
熔点
（℃）
沸点
（℃）
闪点
（℃）
燃点
（℃）
爆炸极限V%
毒性
程度
火险
分类
爆炸
级组
国家卫生标准
备注
上限
下限
4
CH3OH
32
-98
64.5
12
473
36.5
6
III
甲B
IIAT2
（3）消耗
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