1、焦炉气制甲醇生产工艺一、流程简述 来自化产车间的焦炉煤气经气柜前焦炭过滤器除油并脱除硫化氢后进 入气柜缓冲稳压,经焦炉气压缩机四级压缩并分离油水后进精脱硫工段将 焦炉气中的总硫脱除至 0.1PPm 以下进入转化工段,与空分工段来的氧气 反应将焦炉气中的甲烷转化为 CO 、CO2、H2。转化气经回收热量并进一步脱除总硫后进合成工段,经二合一压缩机 增压后与循环气一并入甲醇合成塔进行合成反应,反应后的气体经分离粗 醇后大部分进二合一机组循环,少部分放空作为燃料气使用。合成工段产出的粗醇进精馏工段,分别在预塔采出轻组分;加压塔、 常压塔采出合格精醇入罐区存放并销售;常压塔采出杂醇油入罐区储存并 销售
2、空分工段来自大气的空气经自洁式空气过滤器过滤后进空气压缩机加 压,经空气冷却塔降温并洗涤空气中的杂质后进分子筛纯化器进一步脱除 空气中的杂质。合格的空气经分馏塔产生合格氧气和氮气,分别经加压后 送其他工段使用。二、流程描述1、气柜从化产车间来的焦炉气,压力约400mmH20、温度约30 C,经气柜进 口焦炭过滤器脱除硫化氢并除油,经入口水封进入气柜缓冲、稳压,送往 焦炉气压缩工段。2、焦炉气压缩从气柜来的压力为400mmH20、温度30 C的焦炉气入焦炉气压缩机, 分四级升压至2.5Mpa (段间采用蒸发式冷却器进行冷却并逐级分离油水), 经蒸发式冷却器冷却到40 C并进分离器分离油水后送精
3、脱硫工段。3、精脱硫来自焦炉气压缩机的焦炉气压力 2.5Mpa,温度40C首先经过滤器除 去焦油,然后进入予脱硫槽,将无机硫脱至 3 5mg/m3。粗脱硫后的焦炉气去转化工段初预热器预热到350 C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,然后进入氧化铁脱硫槽 将大部分无机硫脱除后进入二级加氢转化器进一步转化有机硫,最后由氧 化锌把关,总硫控制在 0.1ppm 以下。脱硫后的焦炉气送至转化工段。4、转化精脱硫后的焦炉气温度350 C,压力2.2MPa,烷烃含量约28%,经 预热器余热到500 C,与蒸汽混合后,由预热炉加热到约660 C,进入转化 炉。来自空分装置的氧气温度10
4、0 C、压力2.5MPa,掺入一定量的蒸汽进入转 化炉,在转化炉顶部与焦炉气蒸汽混合,通过转化炉催化剂床层进行转化 反应,将甲烷转化为 CO 、 CO2、 H2。出转化炉的转化气温度约950 C,甲烷含量小于0.6%,进废热锅炉副 产2.5MPa饱和蒸汽,自身温度降到650 C,入焦炉气预热器、焦炉气初预 热器、锅炉给水预热器、精馏加压塔再沸器、脱盐水预热器、采暖水预热 器回收热量后,由蒸发式冷却器冷却到 40 C,经分离器分离冷凝液后进氧 化锌脱硫槽将总硫控制在 0.1ppm 以下,去合成工段合成甲醇。5、甲醇合成来自转化的原料气 (2.0MPa) 进入二合一机组,经两级压缩后,与循环 气混
5、合进入二合一机组压缩到 6.0MPa 。出压缩机组的气体经气气换热器换 热升温至220 C,进入甲醇合成塔,在催化剂的作用下进行甲醇合成反应。 合成塔出口气进气气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,然后进入蒸发式冷却器冷却到 40 C,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,一部分去锅炉房作燃料。由甲醇分离器底部出来的粗甲醇减压到 0.45Mpa 后进入闪蒸槽,闪蒸 出的溶解气去转化、焦炉作燃料气,闪蒸槽出来的粗甲醇去甲醇精馏精制。6、甲醇精馏及
6、甲醇库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。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常压塔再沸器,甲醇蒸汽冷凝热作为常压精馏塔的 热源,出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 C送至精甲醇中间槽。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
7、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库。 常压精馏塔侧线采出的杂醇油冷却后送入甲醇库的杂醇贮槽。 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。7、空分装置空气经自洁式过滤器除去杂质进入透平压缩机被压缩至约 0.6MPa ,通 过空气冷却塔被经污氮冷却后的水及制冷机组来的冷水二次冷却。冷却至 约10 C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11-12 C,然后分二路入分馏塔,一路是
8、绝大部分空气进入分馏塔中主换热器被返流气冷却至 -172 C (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0.8 O.9MPa ,经冷却后进入主换热器被冷却至108 C左右,再从 主换热器中部抽出去透平膨胀机膨胀至0.14MPa左右,以165 C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。三、投资分析以年产十五万吨甲醇计原料消耗:焦炉气用量37000Nm3/h;纯氧用量8000Nm 3/h;同时外送甲醇驰放气12000 Nm3/h。(注:可以联产合成氨4万吨/年) 工程项目总投资:约460
9、00万元;以甲醇2500元/吨,焦炉气0.5元/Nm3计;年均利润总额:5000万元。投资回收期(不含建设期)8年。序号项目单位数量备注1装置规模1.1甲醇万吨/年151.2空分制氧气万m3/年6400制氮气9600m 3/年2主要原料消耗2.1焦炉气万m3/年296003商品量3.1甲醇万吨/年153.2杂醇油万吨/年0.1173.3甲醇驰放气外送万m3/年96004公用工程消耗4.1生产用水万m3/年324.2生活水万m3/年14.2电万KWH/年203014.4脱盐水万m3/年704.5蒸汽(副产)万吨/年4序号项目单位数量备注5总图运输5.1工程总占地公顷8120亩5.2总运输量万吨/年15.1其中:运入万吨/年0.1运出万吨/年156“三废”排放量6.1废气m3/h6.2废水m3/h6.3废渣吨/年137工程总定员人1608工程建设期年19工程总投资万元460009.1建设投资万元450009.2建设期利息万元5009.3流动资金万元10财务评价主要指标10.1年均销售收入万元3750010.2年均销售总成本万元3250010.3年均利税总额万元500010.4年均税后利润万元400010.5年均所得税金万元1000序号项目单位数量备注10.6税前投资回收期年9.0含建设期10.7税后投资回收期年8.5含建设期10.8贷款偿还期年4含建设期