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
气柜
1系统图
700mmH2O
30C
20000m
新鲜水来自来水总管
400mmH2O
©39100*8530
水封
25C
200mmH2O
水
去焦炉气压缩
封
槽
1
>
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16m3/h，最大20m3/h蒸汽0.6Mpa:
正常2.4t/h最大3.0t/h
三、焦炉气压缩
1系统图0.3172Mpa140C40C
4不合格返回中温氧化铁脱硫槽脱除绝大部分无机硫
总硫量355mg/Nm3
触媒总装158.4m3更换周期
4000小时，巾2900mm两开
一备共三台并联使用
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
W20mg/m3
CO
6〜8%「
有机硫
350mg/m3
CmHn
2.5%
CO2及其它
<3%
化产循环水32C：
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
二级加氢转化器
.去转化
中温氧化锌脱硫槽
1
r
残余有机硫T无机硫
2.3Mpa380C
把关脱硫0.01ppm
铁钼加氢催化剂17m3
触媒总装22.6m3
取空速1500h-1
巾1900mm两台串联工作
巾1900mm一台
不合格返回
（1）有机硫加氢转化：
CS2+H2+H2OtH2S+C0
COS+H2OTH2S+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
O.OIppm
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2176Nm3/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
2176
30000
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
①3~5
一级和二级加氢转化器
kg
33300
11100
2
中温氧化铁
①4x5~15
中温脱硫槽
kg
142587
402000
3
氧化锌脱硫剂
①5x5~15
氧化锌脱硫槽
kg
17856
19200
4
活性炭
①2~4
预脱硫槽
kg
14850
18000
5
脱氯剂
①5x10~15
氧化锌脱硫槽
kg
2130
2130
6
吸油剂
①6~8
过滤器
kg
35640
17820
三废排放量表
序号
排放物名称
排放
占
八、、
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
11.1
2
中温氧化铁
固
间断
t
402
3
r氧化锌脱硫剂
固—
间断
t
19.2
4
脱氯剂
固
间断
t
2.13
5
吸油剂
固
间断
t
17.82
6
活性炭
固
间断
t
18
四、转化
在转化炉中焦炉气发生如下反应：
（1）2CH4+O2=2CO+4H2+17.0kcal
（3）CH4+CO2=2CO+2H2-59.1kcal
（5）反应最终按（5）达到平衡。
2H2+O2=H2O+115.48kcal
CH4+H2O=CO+3H2-49.3kcal
CO+H2O=CO2+H2+9.8kcal
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
3.48%
16.52%
有机硫
0.01ppm
CmHn
2.61%
0
C02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
（C）
沸点
（C）
闪点
（C）
燃点
（C）
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
nCT1
2
CH4
16
-182
-161
540
15
5.3
甲n
nAT1
3
CO
28
-205
-191
605
74.2
12.5
n
乙
nAT1
（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、①25x18x10
NiO>5.00、SiO2<0.20
2
转化催化剂
Z204、①19x19x9
NiO>14.00、SiO2w0.20
3
氧化锌脱硫剂
HT-305①5x5~15
（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
2176
30000
2
氧气
Nm3
418.5
5780
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
32C
连续
3m
68.9
950
1050
2
电
380V
连续
kW.h
4.35
60
3
蒸汽
2.7MPa
连续
t
-0.22
-3
4
燃料气
连续
Nm3
224
3091
5
锅炉给水
4.2MPa
连续
t
2.03
28
催化剂、吸附剂、化学品消耗定额及消耗量表
序
名称
规格
加入设备
单位
首次填
消耗
消耗量（h）
备注
号
名称
装量
定额
正常
最大
1
热保护催化剂
①25x18x10
转化炉
kg
4807
0.015
0.2
2
转化催化剂
①19x19x9
转化炉
kg
19228
0.058
0.8
3
氧化锌脱硫剂
①5x5~15
脱硫槽
kg
17523
0.04
0.6
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
3
Nm/h
9273
2
转化催化剂
固
间断
t
8
3
氧化锌脱硫剂
固
间断
t
4.8
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13.85x10‘kw，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
转化气
回路冷却器
1
1
过滤器
压缩机一段
/1。
9C
1「
中间气体冷却器
40C
气液分离器
丿压缩/|机
冷却水回水去总管
3.5Mpa
冷却水来自外管
40C、2.1Mpa
压缩机二段
6.0Mpa合成气送至甲醇合成
循环气来自合成与二段压缩至5.5Mpa转化气混合
（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
3
259592Nm/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
（C）
沸点
（C）
闪点
（C）
燃点
（C）
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
nCT1
2
CH4
16
-182
-161
540
15
5.3
甲
nAT1
3
CO
28
-205
-191
605
74.2
12.5
n
乙
nAT1
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°CAt=8C
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）435C
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
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C0+2H2=CH3OH+QCO2+3H2=CH3OH+H2O+Q
副反应：
4CO+8H2=C4H9OH+3H2O8CO+17H2=CsHi8+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°C、P=2.0MPa（g）、组分刀lOO.OVol%:
H2:
71.68、CO:
16.46
CO2：
7.77、CH4:
0.83、N2:
2.91、Hq:
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=40C、组分刀100.0Vol%:
H2O:
0.05
T2：
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
P=0.5MPa（g）、T=40C、组分刀100.0w%:
N:
0.10、出0:
14.78
3
粗甲醇
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
C306催化剂
©5X5
Cu-Zn-AI
2
Na3PO4〃12出0
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
「C）
沸点
（C）
闪点
（C）
燃点
（C）
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
nCT1
2
CH4
16
-182
-161
540
15
5.3
甲
nAT1
3
CO
28
-205
-191
605
74.2
12.5
n
乙
nAT1
4
CH3OH
32
-98
64.5
12
473
36.5
6
111
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
3385
47116
3.77:
W8
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）32CAt=10C
t
77.91
1074
8592000
连续
2
脱盐水
0.3MPa（g）40C
t
0.14
2
16000
连续
3
锅炉给水
4.15MPa（g）200C
t
1.33
18.5
148000
连续
4
蒸汽
2.0〜3.9MPa（g）饱和
t
-1.120
-15.6
-124800
连续
5
蒸汽
3.43MPa（g）435C
t
0.0036
3.0
400
间断
6
电
380V
kW”h
1.38
19.2
153600
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
C306©5X5
甲醇合成塔
D40001
42240
0.190
2.64
21120
2
NaaPO4〃12出0
纯度＞92%
汽包
F40001
4.0
150
0.016
0.22
1760
连续
D三废排放量
序号
排放物名称
排放点
排放
排放情况
排放量
组成及含量
备注
状态
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
14000
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
3
Nm3/h
14000
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
1.0
2.0
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
2.0
3.0
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
42.24
42.24
Cu-Zn-AI
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
排放槽
粗甲醇来自罐区
0.05Mpa
L
预塔冷凝器1
预塔冷凝器II
循环水下水
地下放空槽
加压回流
粗甲醇来自合成
2，
粗甲醇缓冲槽
预精馏塔
预塔回流槽
40C0.5Mpa
流量17664kg/h
低压蒸汽加热
换热后蒸汽回总管
用预塔后甲醇泵送入加压精馏塔
甲醇蒸汽去常压塔再沸器冷凝
1I
加压精馏塔—
粗甲醇预热器
电1400
预塔再沸器
保证预精馏塔的
回流比
65
H=27000
45块塔盘
CWS
常压塔
计量泵25kg/h
配
碱
槽
r
槽
盐水
NaOH
5〜10%NaOH溶液碱
液
电1600
C2000、H=45000
―部分回流
用泵加压
CWR
40,11.C
常压塔冷凝器
常压塔回流槽
85C06Mpa*
H=43000
85块塔盘
134
40
加压精馏塔
再沸器
维持塔底液
85块塔盘
I部分成品甲醇
去罐区
杂醇
贮槽
控制液面使过
寸剩产物.
在134C去常压塔］
I
［成品甲醇L
40
—*
1
107C0.03Mpa
采出杂醇85C0.035Mp
a
吊压塔
1
1
j
残液冷却器
再沸器
1
>!
・・・・
1
废水107C0.045Mpa
*
塔底用再沸器冷
杂醇冷却器
凝热量保持
精甲醇
中间槽
精醇冷却器
去罐区
加压塔回流槽
成品甲醇经粗醇预热器
冷却到40C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=40C、P=0.5MPa（g）
2
碱
固碱
3
粗甲醇
T=40C、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、出。
:
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%、CH30H:
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
「C）
沸点
（C）
闪点
（C）
燃点
（C）
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
A原材料、动力（水、电、汽、气）消耗定额及消耗
序号
名称
规格
使用情况
单位
消耗定额
消耗量（小时）
备注
（吨产品）
正常
最大
1
冷却水
△t=10C
连续
t
61.0
850
1020
2
电
380V
连续
kW
9.8
136
205.0
3
低压蒸汽
0.5MPa（g）、T=158C
连续
kg
1221
17000
18600
4
仪表空气
0.7MPa（g）、露点<-40C
连续
Nm3
3.6
50.1
60.1
5
软水
0.5MPa（g）、T=40C
连续
t
0.04
0.60
2.0
B三废排放量
本工段内的废气为预精馏塔排岀的低沸点的不凝气，废液为常压塔塔底排岀的残液。
废气去转化工段燃烧，残液经冷却送生化处理。
序号
排放物
排放点
排放物
排放情
排放量
组成及含量
国家排放
备注
名称
性状
况
单位
正常
最大
标准
1
不凝气
排放槽
气
连续
Nm3
142
170
组成v%:
CO2：
62.6
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