甲醇生产工艺全述
甲醇生产工艺全述
来自西部公司的天然气经过减压后压力1.4MP进入配气站,流量为19122 Nm3/h的原料天然气进入天然气压缩机K01101进行压缩,压缩后的天然气温度103℃、压力2.85MPa送往天然气转化工序。
压缩后的原料天然气经过预热、脱硫后,配入3.9MPa的工艺蒸汽,工艺蒸汽按水碳比3.2配比,经混合器预热器加热到520℃、压力2.53MPa后进入一段蒸汽转化炉进行转化反应。反应后的气体855℃、2.19MPa、117680 Nm3/h,经过一系列的降温、分离水分,最终以流量75900NM3/H、温度40℃、压力2.00MPa进入合成气压缩机。
经过合成气压缩机前5级压缩后,进入6级循环段压缩的气体温度53℃、压力7.9MPa、流量487798 Nm3/h被送往甲醇合成工序。
来自压缩工序的合成气,进入甲醇合成塔R01401进行合成反应。出塔气体温度259℃,压力7.58MPa经过一系列的换热和最终分离,生产出的粗甲醇35.35T/H被送往甲醇精馏工序。
在甲醇分离器后分离出的循环气一部分去压缩工序循环段进行压缩,再参加合成反应;另一部分弛放气去氢回收,回收的氢气去合成气压缩机压缩参加合成反应,
尾气去转化作燃料。
来自合成的粗甲醇,经过预精馏塔脱除轻组分、加压精馏塔和常压精馏塔脱除重组分后,在加压精馏塔取出13.22 t/h精甲醇并在常压精馏塔取出14.29 t/h精甲醇,两股精甲醇汇合后,送到甲醇中间罐区,准备外送。甲醇中间罐区共设有四个贮槽,作为粗甲醇和精甲醇的临时储存。
本装置为提高合成甲醇气质,利用来自转化的烟道气,以及合成氨DA402的气提气,回收再利用其中的CO2。采用MEA溶液在吸收塔内对CO2气体进行吸收,然后在再生塔内进行CO2解吸,一部分:2242 Nm3/h的CO2气体送往尿素装置。另一部分:4535Nm3/h的CO2气体混同合成氨DA203的酸性气共6162Nm3/h,送往CO2压缩机K01901进行压缩,温度114℃,压力2.9MPa被送往转化工段参加转化反应。
转化炉的燃料气共有两部分,一部分是来自配气站的燃料天然气(小烧)6232Nm3/H,另一部分是来自氢回收工序的膜分离尾气(大烧)7183 Nm3/H。
转化炉
转化炉的总体结构为方箱型、顶烧管式炉,由辐射室、过渡室、对流段组成。转化炉的炉顶设有强制通风型燃烧器,转化管垂直安放,炉管内工艺气和管外烟气并流,方向垂直
向下。转化管在横向布置为八排,每排三十六根,共288根。烟道布置与燃烧方式相适应,采用下烟道结构,使转化管获得理想的轴向温度分布,对流段采用水平线性布置,在对流段内依次置放混合预热器等设备以回收烟气余热。燃料天然气、弛放气燃烧所需的氧量由鼓风机送入炉顶环形风道,分配后进入每一个顶烧风箱,由风门控制风量进入炉膛助燃,燃烧后的烟气通过炉膛辐射室、过渡室,经对流室各换热器换热后用引风机和高烟囱抽走,在炉内形成一定的负压,一部分烟气送入CO2回收工序。
转化管设计压力为2.9MPa,炉管铸造体的设计温度为975℃,转化管的铸造工艺采用离心铸造,要求内表面有一定光洁度要求,内部组织致密以及无裂纹,无气孔等铸造缺陷。铸造完成后炉管表面需进行喷沙清理,在保证炉管使用壁厚的条件下,需对炉管的内壁进行镗孔,以去掉在离心铸造时内壁的疏松层,最大限度的保证炉管的使用安全和寿命。炉管的规格为Φ126x12x12619,材质为ZG45Ni35Cr25NbM。
甲醇合成
甲醇合成塔采用杭州林达化工技术工程有限公司研发的JW型低压立式合成塔,塔径3000mm,触媒装填高度7860mm,塔内触媒装填总重量为74.05t,合成塔总高约14000m。冷气通过塔顶部小封头的18根进气管均匀地将气引入6个环
型上集气管内,冷气再经过上集气管内侧两根管进入下集气管后从下集气管外侧两根管返回触媒上层,预热后的合成气进入触媒层进行反应。
压缩机
本装置采用2台德国阿特拉斯生产的多轴式离心压缩机组.离心式压缩机的显著特点是单机打气量大,节省投资,减少占地面积。还有两往复式二氧化碳压缩机。
天然气压缩采用电机驱动的离心压缩机组;合成气压缩机采用的是蒸汽透平驱动的离心压缩机组,另有一台为合成氨装置提供原料天然气的压缩机K02101,也是透驱动