德士古造气煤制醇.docx
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德士古造气煤制醇
德士古水煤浆加压气化技术，主要特点：
（1）在较高的气化压力下，可实现甲醇等压合成，可以省去甲醇合成气压缩机，节约投资，简化甲醇合成流程，降低能耗。
成功的工业化气化压力一般在4.0MPa和6.5MPa。
（2）气化炉进料稳定，由于气化炉的进料由可以调速的高压煤浆泵输送，所以煤浆的流量和压力较易得保证。
便于气化炉负荷的调节，使装置有较大的操作弹性。
（3）甲醇合成的原料气消耗低。
（4）目前，该工艺已有建多套装置，运行平稳。
国内已充分掌握了该装置的运行、维护等技术。
（5）该装置的大部分设备、材料都可以立足于国内制造，且国内制造的设备经过了装置的实际生产考验，从而可以降低建设投资。
变换
变换的能耗取决于催化剂所要求的汽/气比和操作温度，，耐硫宽温变换工艺具有能耗低的优势。
耐硫宽温变换催化剂的活性相是Co．Mo系硫化物，特别适合于处理H2S浓度较高的气体，是变换工艺发展的主要方向。
生产工艺不设置预脱硫工序，可以节约投资。
耐硫变换较非耐硫变换工艺特点：
（1）可以避免冷热病。
采用水煤浆加压气化工艺，工艺气有较高的温度并含有大量的水蒸汽，采用耐硫变换不必将气体冷却，还可以利用其中的水蒸汽，降低蒸汽耗量。
（2）钻钼系催化剂具有有机硫加氢转化功能，可以有效降低有机硫含量。
（3）钻钼系催化剂活性高，特别是低温活性要比铁铬系高得多，使用钻钼系催化剂可以降低催化剂装量，减小反应器体积。
酸性气体脱除
酸性气体脱除的任务是脱除变换气中的H2S、CO2及微量COS变换气的压力较高，而且气体中CO2含量高，采用液体物理吸收法。
低温甲醇洗、NHD和MDEA三种广泛使用的酸性气体脱除工艺消耗比较如下表：
低温甲醇洗
NHD
MDEA
电
1
1.1
1.2
蒸汽
l
2.8
3.2
冷却水
l
1.3
4
汽提氮
1
0.7
一
化学品
1
1.8
0.75
投资
1
0.77
1.01
能耗
l
2.25
2.7
低温甲醇洗工艺的特点
（1）气体净化度高。
脱硫气净化度的提高可有效防止下游的甲醇合成催化剂中毒，延长催化剂寿命，降低装置的操作费用。
⑵气体吸收选择性好：
甲醇溶剂对CO2、H2S和COS的吸收具有很高的选择性，气体的脱硫和脱碳可在同一个塔内分段有选择性的进行。
（3）有利于H2S的回收
（4）优化流程、降低投资：
低温甲醇洗对有机硫吸收效果好，不需设置有机硫水解装置。
低温甲醇洗采用部分氮气气提，使空分装置的经济性更好。
（5）低温吸收：
低温甲醇洗工艺在低温下操作，90%的甲醇溶液可采用氮气气提再生，10%的甲醇溶液采用蒸汽进行热再生。
富液再生能耗少；酸性气体的溶解度在低温下大幅度增加，溶液吸收能力大，从而可降低溶液循环量、降低能耗；换热器和塔设备的体积也可以减小，节省了装置的占地面积，降低投资和操作费用。
（6）由于低温甲醇洗采用低温操作，需要制冷设施和大量的低温钢材，因此一次性投资较大。
甲醇合成
Lurgi管壳等温合成塔形似列管式换热器，在塔内列管中装填催化剂，管间为沸腾水。
原料气与出塔气换热至230C左右进入合成塔，反应放出的热经管壁传给管间的沸腾水，产生4MPa左右的饱和蒸汽。
合成塔全系统的温度条件用蒸汽压来控制，从而保证催化剂床层大致为等温。
经典Lurgi列管塔的优点是催化剂床层温差较小、单程转化率较高（可达50％）、循环倍率较低（约为4.5）、催化剂使用寿命较长（4年〜5年）、热能利用合理。
经典管壳塔的最大生产能力（经济型塔）为1500t/d。
LurgiMega组合塔为了达到显著拓展单系列装置生产能力的目的，满足建设超大型甲醇的需要，Lurgi公司通过合成催化剂性能和合成工艺过程的优化，近年来开发成功Mega集成化甲醇合成装置，为Lurgi冷管塔与Lurgi管壳塔的串联组合结构。
其特点①热能利用更趋合理；②单程转化率很高、循环倍率很低，因而达到同等空速时，等规模生产装置的生产能力即扩大50％以上。
2004年6月5日在特立尼达投产的单系列Mega装置生产能力已经达到5000t/d。
粗甲醇精馏
三塔精馏投资稍高，但能耗低，而且规模愈大，效果愈明显。
氢回收
PSA变压吸附
硫磺回收
酸气H?
S含量为较典型的Claus进气组分，二级Claus工艺硫回收率可达96％，流程简单，且全部设备可以国产化，投资省。
冷冻
液氨蒸发制冷。
液氨蒸发制冷设备中气氨压缩采用离心式氨压缩机。
空分
空分装置的作用是为气化装置提供所需的高压氧气，以及其它工艺装置和公用工程所需的低压氮气。
空分技术经过多年的不断发展，现在已步入大型全低压流程的阶段，能耗不断降低。
整个流程由空气压缩、空气预冷、空气净化、空气分离、产品输送所组成，其特点是：
（1）采用高效的两级精馏制取高纯度的氧气和氮气。
（2）采用增压透平膨胀机，利用气体膨胀的输出功直接带动增压风机以节省能耗，提高制冷量。
（3）热交换器采用高效的铝板翅式换热器，结构紧凑，传热效率高。
（4）采用分子筛净化空气，具有流程简单、操作简便、运行稳定、安全可靠等优点，大大延长装置的连续运转周期。
德士古气化装置要求使用纯度为99.6％，压力为4.8MPa的氧气，氧量~35000Nm3/h，具有气用量大、压力高的特点。
内增压流程，空压机为蒸汽透平驱动，氧气加压由液氧泵来完成。
目前国产40000Nm3/h空分装置运行良好。
煤制甲醇30万吨/年
序号
项目名称
单位
数量
产品
1
甲醇
万t/a
30
2
硫磺
t/a
3500副产
3
氩气
万Nm3/a
1000副产
4
杂醇油
t/a
2400副产
年操作时间
小时
7200
总投资
力兀
~15000
主要原材料、辅助材料、燃料动力消耗
气化
序号
名称
单位
小时消耗
备注
1
原料煤
t
60
2
氧气
m3（标）
35000
3
蒸汽
t
10.5
4
循环水
m3
1700
5
新鲜水
m3/h
190
6
脱盐水
m3/h
115
7
电
KWh
2600
变换
序号
名称
单位
小时消耗
备注
1
催化齐U
16t/年
2
循环水
m3
170
3
电
KWh
220
低温甲醇洗
序号
名称
单位
小时消耗
备注
1
甲醇溶剂
300t/年
2
水解催化剂
35m3/年
3
精脱硫催化剂
55m3/年
4
蒸汽
t
17
5
循环水
m3
500
6
电
KWh
1050
7
冷量
kcal
2.41010/年
硫回收
序号
名称
单位
小时消耗
备注
1
脱盐水
t
5.5
2
循环水
m3
11
3
电
KWh
185
4
催化剂LS-971
2.2m3/年
5
催化剂LS-300
4.2m3/年
甲醇精馏
序号
名称
单位
小时消耗
备注
1
循环冷却水
t
2000
2
低压饱和蒸汽
t
55
3
氢氧化钠（98%固碱）
Kg
2.7
4
电
KWh
85
空分
序号
名称
单位
小时消耗
备注
1
循环水
t
8000
2
电
KWh
900
冷冻
序号
名称
单位
小时消耗
备注
1
循环水
t
800
2
电
KWh
2800
主要设备一览表
序号
设备名称及规格
单位
数量
材料
备注
1
气化炉①3900X13000
台
2
2
变换炉，04000X24000
台
1
3
H2S吸收塔$2400X30000mm
台
1
09MnNiDR
4
CO2吸收塔$2500X44000mm
台
1
09MnNiDR
5
再吸收塔
个
1
09MnNiDR
6
H2S酸气燃烧炉
台
1
C.S
7
Claus反应器$2300X5500mm
台
1
16MnR
8
空分装置，产氧量36000Nm3/h
O2:
纯度〉99.6%,N2:
纯度〉99.99%,
套
1
主要建构筑物一览表
序号
名称
层数
结构形式
备注
1
煤浆制备
二层
框架、排架
2
气化
五层
框架
3
渣水处理
二层
框架
4
变换
三层
框架
5
酸性气体脱除
二层
室外设备群
6
硫回收
二层
框架
7
甲醇合成
二层
排架
8
精馏、罐区
三层
室外设备群
9
空分站
二层
框架
10
空压站
一层
排架
11
冷冻站
一层
框架
12
化学水处理
一层
排架
含酸碱站
13
变电站
一层
砖混
14
机电仪修车间
二层
砖混
15
循环水站
一层
砖混
16
污水处理站
一层
砖混
17
消防站
二层
砖混
18
中心化验室
二层
砖混
19
锅炉房
四层
框排架
局部二层
20
库房
单层
砖混
21
地磅房
供热
2台75t/h蒸汽锅炉，产生的9.81MPa,540C蒸汽，驱动空压机
+增压机的蒸汽透平。
空压机+增压机的蒸汽透平选用抽汽凝汽式蒸汽透平。
抽汽凝汽式蒸汽透平抽出的中压蒸汽进全厂中压蒸汽管网；抽
出的低压蒸汽进全厂的低压蒸汽管网。
氮压机透平及合成气/循环气压缩机透平选用凝汽式蒸汽透平
氨压机透平选用背压式蒸汽透平
煤气化装置的废热锅炉产生的次高压饱和蒸汽部分经蒸汽过热器过热后进全厂中压蒸汽管网。
投资
估算的范围包括：
气化装置、净化装置、合成装置、空分装置、精馏装置及相应配套的辅助、公用工程项目。
设备购置费100000万元，安装工程费18000万元，建筑工程费10000万元，固定资产其他费用主要包括：
超限设备运输措施费、锅炉及压力容器检验费、工程保险费、引进设备材料检验费，1000万
元，无形及其他资产费用15000万元
总投资~150000万元
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