建滔化工公司甲醇建设工程可行性研究报告(102页)-工程可研(编辑修改稿)

建滔化工公司甲醇建设工程可行性研究报告(102页)-工程可研(编辑修改稿)内容摘要：

146 4157596 工艺流程说明 工作制度 系统年工作日为 365天，采用三班工作制。 动力消耗 用电设备电压为 380v 的装机容量约为 760kW. (其中 160kW为备用电量）。 用电设备电压为 10Kv 的装机容量为 1260kw（其中备用电量 为 630kW）。 精 脱硫 来自焦炉煤气压缩的焦炉煤气压力 MPa，温度 40℃首先经过滤器除去焦油和焦炉煤气中夹带的润滑油，焦炉煤气去转化工段预热到 350℃后，依次经铁钼预转化器、铁钼器转化器将有机硫转化为无机硫，然后进入氧化锰脱硫槽将大部分无机硫脱除，最后由氧化锌把关，总硫控制在 以下。 脱硫后的焦炉煤气送至转化工段。 辅助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 氧化铁脱硫 剂 TG1 kg 33600 2 铁钼加氢催化剂 kg 68250 3 铁锰脱硫剂 kg 270000 建滔（河北） 化工有限公司甲醇工程 可研 总论 化学工业第二设计院甲醇综合项目部 125 电话： 03514171146 4157596 4 氧化锌脱硫剂 KT3 kg 16000 转化 脱硫后的焦炉煤气温度 350℃，压力 MPa，烷烃含量约28%，与蒸汽混合后，由焦炉煤气预热器加热到约 600℃，进入转化炉。 废热锅炉副产蒸汽经预热炉预热到 500℃后与来自空分装置的氧气混合后进入转化炉，在转化炉顶部与焦炉煤气蒸汽混合，通过转化炉催化剂 床层进行转化反应。 2CH4+O2=2CO+4H2 +Q (1) CH4+ H2O=CO+3H2 Q (2) CH4+CO2=2CO+2H2 Q (3) CO+ H2O= CO2+ H2+Q (4) 反应最终按 (4)式达到平衡，出转化炉的转化气温度约950℃，甲烷含量小于 %，进废热锅炉副产 MPa饱和蒸汽，自 身降到 650℃，入蒸汽过热器、焦炉煤气预热器、粗焦炉煤气预热器、脱盐水预热器回收热量后，采用蒸发式冷凝器冷却到40℃，分离冷凝液后，去合成甲醇。 分离出的工艺冷凝液减压释放出溶解气后，用冷凝液泵加压补入废热锅炉，副产蒸汽。 建滔（河北） 化工有限公司甲醇工程 可研 总论 化学工业第二设计院甲醇综合项目部 126 电话： 03514171146 4157596 辅助材料、动力消耗定额 (吨精甲醇 )及消耗量 序号 名称 规格 使用情 况 单位 消耗 定额 消耗量 备注 每小时 每年 1 氧气 % 连续 m3 5360 2 转化催化剂 Z205 CN20 kg 29900 两年更换一次 3 氧化锌脱硫剂 KT310 kg 8000 两年更换一次 4 蒸汽 连续 kg 3500 28x106 5 电 380V 连续 kWh 33 6 锅炉给水 连续 kg 18000 144 x106 甲醇合成 来自转化的原料气（ MPa），进入二合一机组，经两级压缩后，与循环气混合进入二合一机组压缩到。 该机组由蒸汽透平驱动， 可同时压缩原料气和循环气。 出压缩机组的气体经气气换热器换热升温至 220℃，进入甲醇反应器，在催化剂的作用下进行甲醇合成反应，主要反应如下： CO+2H2=CH3OH+Q CO2+3H2=CH3OH+H2O+Q 甲醇反应器为管壳式反应器，管内填装触媒，反应管外为沸腾热水，利用反应热副产中压饱和蒸汽。 反应器出口气进气气建滔（河北） 化工有限公司甲醇工程 可研 总论 化学工业第二设计院甲醇综合项目部 127 电话： 03514171146 4157596 换热器与合成塔入口气换热，把入口气预热到活性温度以上，然后进入蒸发式冷凝器冷却到 40℃，最后进入甲醇分离器进行气液分离。 出甲醇分离器气体大部分作为循环气去二合一机组增压后合成甲醇，另一部分去洗 醇塔洗涤甲醇。 洗醇塔出口气一部分去转化装置作预热炉的燃料气，一部分返回焦化厂作焦炉回炉煤气。 由甲醇分离器底部出来的粗甲醇减压到 MPa 后进入闪蒸槽，闪蒸出的溶解气去转化作燃料气，闪蒸槽出来的粗甲醇去甲醇精馏精制。 辅助材料、动力消耗定额 (吨精甲醇 )及消耗量 序号 名称 规格 使用情 况 单位 消耗 定额 消耗量 备注 每小时 每年 1 蒸汽 249℃ 连续 t 2 蒸汽 435℃ 连续 t 13 6 3 锅炉给水 105℃ 连续 t 20 4 电 380V 连续 kWh 5 催化 剂 C306 kg 19000 两年更换一次 6 弛放 气 连续 m3 12593 甲醇精馏 由甲醇合成送来的粗甲醇进入预精馏塔 ,在该塔进行轻组分的分离。 塔顶蒸出的气体经预塔冷凝器将甲醇、水、部分轻组分建滔（河北） 化工有限公司甲醇工程 可研 总论 化学工业第二设计院甲醇综合项目部 128 电话： 03514171146 4157596 冷凝，冷凝液进入预塔回流罐 ，不凝气进轻组分冷却器进一步冷却，出轻组分冷却器的不凝气去转化作燃料气，冷凝液返回预精馏塔作回流液。 为防止设备腐蚀，在预精馏塔下部加入 NaOH 稀溶液 ,以中和合成反应中生成的有机酸，预精馏塔蒸馏需要的热量由预塔再沸器供给。 预精馏塔底部出来的甲醇液由甲醇给料泵加压后送入加压精馏塔，塔顶蒸出的甲醇蒸汽进入冷凝再沸器，甲醇蒸汽冷凝热作为常压精馏塔的热源，出冷凝再沸器的精甲醇液进入加压塔回流罐，一部分精甲醇由加压塔回流泵加压后送入加压精馏塔，其余部分经精甲醇冷却器冷却到 40℃送至精甲醇中间槽。 加压精馏塔所需热量由低压蒸汽通过加压塔再沸器提供。 加压精馏塔底部出来的甲醇液送至常压精馏塔下部，蒸出的甲醇蒸汽由常压塔冷凝器冷凝后进入常压塔回流罐，再经常压塔回流泵加压，一部分精甲醇打入常压塔回流，其余部分送至精甲醇中间槽。 精甲醇中间槽的产品化验合格后送去甲醇成品罐。 常压精馏塔底排出的含有微量甲醇和其它高沸点醇的水经废液冷却器冷却后，由废液泵送生化处理装置。 建滔（河北） 化工有限公司甲醇工程 可研 总论 化学工业第二设计院甲醇综合项目部 129 电话： 03514171146 4157596 辅助材料、动力消耗定额 (吨精甲醇 )及消耗量 序号 名称 规格 使用情 况 单位 消耗 定额 消耗量 备注 每小时 每年 1 蒸汽 158℃ 连续 t 2 电 380V 连续 kWh x106 3 软水 连续 t 3437 4 NaOH 100% 连续 kg 8560 空分 采用目前先进的分子筛纯化增压流程，空气袋式过滤器除去杂质进入透平压缩机被压缩至约 ，通过空气冷却塔被经污氮冷却后的水及氟利昂制冷机组来的冷水二次冷却。 冷却至约 10℃左右进入 分子筛纯化器除去空气中水份，二氧化碳及乙炔等杂质使空气得到净化，由于分子筛吸附热之故，空气被复热至 1112℃，然后分二路入分馏塔，一路是绝大部分空气进入分馏塔中主换热器被返流气冷却至 172℃（其中有一小部分被液化）进入下塔底部，而另一路空气经过增压机增压至，经冷却后进入主换热器被冷却至 108℃左右，再从主换热器中部抽出去透平膨胀机膨胀至 MPa 左右，以165℃温度进入上塔进行精馏，得产品氧气和氮气，部分污氮作为再生分子筛使用，出塔后的氧气和氮气通过氧压机和氮压机后分别送往 用户使用。 建滔（河北） 化工有限公司甲醇工程 可研 总论 化学工业第二设计院甲醇综合项目部 130 电话： 03514171146 4157596 水、电、汽消耗指标 序号 名称 规格 单位 使用 情况 消耗量 备注 每小时 每 年 1 循环水 32℃ t 连续 2233 2 电 380V KWh 连续 3594x106 3 蒸汽 t 连续 175200 自控技术方案 自控水平和主要控制方案 根据本项目工艺装置的规模、工艺流程及工艺生产的特点，设计采用先进、可靠、性价比高的集散型计算机控制系统 ,简称DCS 控制系统，对主要装 置的生产过程进行监控。 对于辅助装置及过于分散的监控点则采用常规盘装仪表进行就地集中监控，其它参数就地指示。 DCS 系统由中央控制室、操作站、现场变送器及执行机构组成。 中央控制室对整个系统具有监视功能。 甲醇装置内单独设独立的控制楼，在中央控制室设置一套集散控制系统（ DCS系统），用于对从气柜开始，经焦炉煤气压缩、脱硫、转化、甲醇合成、精馏、最后到甲醇产品整套工艺流程进行集中监测和过程控制。 焦炉煤气压缩机和二合一机组的仪表及控制系统随机成套供货，DCS系统只监测、显示其运行状态。 建滔（河北） 化工有限公司甲醇工程 可研 总论 化学工业第二设计院甲醇综合项目部 131 电话： 03514171146 4157596 对于焦炉煤气及循环气的主要 成份（ CO， CH3OH）采用在线自动分析仪器进行连续分析。 分析器的主机、取样探头、预处理装置及其它辅助装置由分析仪器厂成套供应，除取样探头以外的成套装置安装在现场的分析器室内或现场安装的正压防爆柜内。 分析器输出信号送到中央控制室的 DCS 系统。 对有 CO、 H CH3OH 等可燃易爆性气体的场所，如压缩机厂房、甲醇精馏装置区等，设置可燃气体报警检测系统。 全厂消防系统的重要参数可以通过临近的控制室的 DCS 进行监控。 配套的其它装置采用常规仪表，分别设置操作室或只设就地盘进行检测和控制。 整个工程的仪修按小修考虑。 仪表选型的确定 1） DCS 在选型上考虑技术先进、操作方便、可靠性高、有成功使用经验的产品。 2） 变送器为智能型，调节阀与执行机构为气动型。 3） 盘、架、仪表选用国产优质产品。 4） 仪表选型严格按照防爆区域划分进行，对接触腐蚀、易结晶、易堵塞介质的仪表，按有关设计规范及使用经验采取相应措施。 动力供应 (1) 仪表电源：采用双路交流 220V 供电，两路互为备用，建滔（河北） 化工有限公司甲醇工程 可研 总论 化学工业第二设计院甲醇综合项目部 132 电话： 03514171146 4157596 DCS 设置在线式不间断供电电源（ UPS），蓄电池供电时间为 30分钟。 (2) 仪表气源：仪表用无油、干燥 、无尘、洁净、压缩空气、气源压力～ （表），贮罐容量按备用 30min 考虑，露点低于当地最低气温 10℃。 主要设备选择 概述 本工程设备的选型及设计遵照技术先进、稳妥可靠、操作方便、节能降耗的原则。 主要设备选择 采用φ 5600 37300 的脱硫塔三台，内填轻瓷填料，这种填料具有比表面积大，耐高温、阻力小、投资省、安装方便等优点。 焦炉煤气压缩机 焦炉煤气平均分子量较小，而工艺要求的压缩比较大，采用离心式压缩机在技术上较难实现，同时由于焦炉煤气中含油、尘和 硫，采用往复式压缩机更为合适。 本工段选用三台焦炉煤气压缩机，两开一备。 本工程焦炉煤气中无机硫含量较低，有机硫含量高，因此考虑到有机硫转化负荷较大，铁钼转化器设立三台，预转化器两台，转化器一台，催化剂装填量共计 ,每台设备内径 2500mm。 转化炉 转化炉采用内部衬里加外部水夹套结构，保持承压壳体壁温建滔（河北） 化工有限公司甲醇工程 可研 总论 化学工业第二设计院甲醇综合项目部 133 电话： 03514171146 4157596 耐火衬里出现问题的情况下不超温。 氧气、蒸汽采用金属喷嘴与焦炉煤气在转化炉内混合，使气体混合更为均匀，有利于气体转化。 其规格为 216。 1200/2600 H=16000 催化剂装填量 m3 甲醇反应器 甲醇反应器选用管壳式反应器，优点是操作稳定，反应容易控制，轴径向温差小，可以副产中压蒸汽，能量回收好，出塔气甲醇浓度。