鲁奇甲醇合成工艺概述

鲁奇甲醇合成工艺流程概述•由于化学平衡的制约，氢、碳的单程转化率较低，在产品甲醇充分分离出来之后未反应的气体要返回甲醇合成反应器，因而甲醇合成流程由甲醇合成、甲醇的分离和未反应气的循环三部分组成。甲醇的精馏则是利用粗甲醇各组分沸点的差异，经过一系列的精馏过程，最终实现精甲醇产品的制取及馏出物的达标排放。甲醇合成•来自低温甲醇洗的新鲜合成气（5.349MPa、20℃、209613.9Nm3/h）经合成气联合压缩机组压缩段K2001五级压缩后，压力达到8.4MPa，与来自合成气联合压缩机组循环段K2002的出口气体（104807Nm3/h,即为循环气）混合。•该循环气进入中间换热器E2001管程，被来自气冷反应器R2002壳程的出口热气体加热，温度达到160℃，进行混合。混合气体由R2002管程底部进入，与来自水冷反应器R2001的出口热气体换热，温度达到228℃，而后以每小时524035Nm3的流量进入R2001顶部。•水冷反应器R2001为一管壳式反应器，类似于列管换热器。管内装满了铜基催化剂，当混合气体进入催化剂床层后，在压力约为8.28MPa，温度约为250℃的条件下H2与CO、CO2反应生成甲醇和水，同时还有微量的其它有机杂质生成。其主反应式为：•CO+2H2→CH3OH+Q•CO2+3H2→CH3OH+H2O+Q•合成甲醇的两个反应都是强放热反应，因此为迅速移走甲醇合成反应产生大量的反应热，避免催化剂超温，在列管周围即R2001壳程充满了循环的沸腾水，带走大量的反应热并副产温度为250℃，压力为3.9MPa(g)的中压蒸汽。•R2001出来的反应气由R2002顶部进入预热混合气。循环沸腾水来自安装在反应器R2001上方的汽包D2001。汽包所需的锅炉给水（BFW）在中压锅炉给水预热器E2002壳程被来自R2002壳程的出口气体（7.75MPa，210℃）预热，温度达到160℃后进入汽包。•反应气体温度降至177℃，经E2001管程与循环气换热后温度降至143℃。然后进入高压工艺空冷器AE2001，被冷却到70℃左右，此时反应气体中已有一部分甲醇被冷凝成液体。该气液混合物再经最终冷却器E2003进一步冷却，温度降至40℃，再进入甲醇分离器D2002进行气液分离。•分离出粗甲醇后的气体，压力约为7.63MPa，温度约为40℃。为了防止合成系统中惰性气体的积累，要连续从系统中排放少量的循环气体，因此分离后的气体一部分返回K2002的循环段，经加压后循环使用；一部分作为吹除气去氢回收装置回收未反应的H2。•由D2002分离出的粗甲醇进入膨胀槽D2003进行闪蒸。闪蒸出溶解在粗甲醇中大部分气体，液体直接送往甲醇精馏工段或中间罐区粗甲醇贮槽V2112A/B，膨胀气排入燃料气系统作燃料。氢回收•工艺流程简述•膜分离的工艺流程非常简单，可分为预处理（水洗和加热）和膜分离两部分。•来自甲醇合成工段的吹除气温度为40℃,压力为7.73MPa(g)，以每小时8350Nm3的流量进入膜分离界区。•气体首先进水洗塔T2201以洗去气体中的甲醇，水洗塔设立高低液位报警、洗涤水量过低及联锁。洗去甲醇的气体进入气液分离器V2201，以除去气体中夹带的液体。•从气液分离器出来的气体进入一套管式换热器E2201将原料气加热至50C，使原料气远离露点，不至因可冷凝物富集液化形成液膜而影响分离性能，用一蒸汽调节阀与温度变送器联合实现原料气温度的调节、指示、报警及联锁•流量变送器的作用是对原料气的流量实现指示及报警；加热过的气体经一管道过滤器进入膜分离器组M2201A/B进行分离，在低压侧得到富氢的渗透气，作为产品气返回合成气联合压缩机组循环段K2002入口；而非渗透气经减压后并入燃料气管网。水洗塔T2201气液分离器V2201加热器E2201膜分离器组M2201A/B吹除气含醇水冷凝液低压蒸汽脱盐水渗透气H2非渗透汽甲醇的精馏•粗甲醇自膨胀槽D2003或粗甲醇贮槽V2112A/B经预塔进料泵P2112A/B加压至0.6MPa(g)，并经粗甲醇预热器E2110利用精馏系统蒸汽凝液由40℃预热到72℃后，送入预精馏塔T2101。预精馏塔•在预精馏塔中，除去粗甲醇中残留的溶解气体及以二甲醚为代表的低沸物。塔顶设置两级冷凝器。预精馏塔一级冷凝器E2102在64℃将出塔气中大部分甲醇冷凝下来，进入预精馏塔回流槽V2109，再由预精馏塔回流泵P2102A/B送回预精馏塔T2101作为回流。•不凝气、低沸物及少量甲醇进入预精馏塔二级冷凝器E2103，冷却至约38℃后，绝大部分甲醇冷凝下来进入甲醇萃取槽V2110，与脱盐水萃取后，液相自流入V2109。油相自流入甲醇油贮槽V2114，由甲醇油输送泵P2113定期送出界区。塔顶压力由排出的不凝气量控制，不凝气则送入火炬系统。预精馏塔T2101热量由蒸汽经预精馏塔再沸器E2101提供。•预精馏塔T2101塔顶操作温度为72℃，操作压力为0.04MPaG；塔底操作温度为79.1℃，操作压力为0.05MPaG。•为防止粗甲醇中酸性物质腐蚀塔设备，用碱液泵P2106A/B在预精馏塔T2101下部加入一定量的稀碱液，使预精馏塔T2101底的甲醇PH值保持在8～9。稀碱液在配碱槽V2113和碱液贮槽V2106中配制和储存。•精甲醇加压塔T2102塔顶操作温度为132℃，操作压力为0.8MPaG。塔底操作温度为141℃，操作压力为0.82MPaG。精甲醇加压塔•精甲醇加压塔T2102塔底液体经液位调节送至精甲醇常压塔T2103。精甲醇常压塔T2103塔顶气体经常压塔塔顶冷凝冷却器E2108A/B冷却到40℃后，进入常压塔回流槽V2103，经常压塔回流泵P2108A/B加压后一部分回流。•另一部分作为产品送往精甲醇中间槽V2107A/B。常压塔再沸热量由精甲醇加压塔T2102塔顶甲醇气体提供。•精甲醇常压塔T2103塔顶操作温度为73℃，操作压力为0.04MPaG。塔底操作温度为114℃，操作压力为0.06MPa(g)。精甲醇常压塔•精甲醇常压塔T2103塔底废水经液位调节后，经常压塔废水冷却器E2113冷却到40℃后，由常压塔废水泵P2104A/B送至污水处理系统。•精甲醇常压塔T2103下部塔板上抽出一股液体经汽提塔进料泵P2114A/B送至汽提塔T2104。汽提塔T2104塔顶气体经汽提塔冷凝冷却器E2109冷却到40℃后，进入汽提塔回流槽V2111，经汽提塔回流泵P2109A/B加压后一部分回流，另一部分作为产品送往精甲醇中间槽V2107A/B。•甲醇油从汽提塔T2104下部塔板上抽出，经汽提塔出料冷却器E2114冷却到40℃后送入甲醇油贮槽V2114，其组成主要为杂醇油（异丁醇）、乙醇、水和甲醇。汽提塔再沸器E2111热量由蒸汽提供。汽提塔•汽提塔T2104塔顶操作温度为71℃，操作压力为0.03MPaG。塔底操作温度为111℃，操作压力为0.05MPaG。中间罐区•甲醇合成工段来的粗甲醇先贮存在粗甲醇贮槽V2112A/B内，由预塔进料泵P2112A/B送往精馏工序。精甲醇中间槽V2107A/B的甲醇经分析检验合格后经精甲醇泵P2107A/B送至成品罐区甲醇成品储罐D5001A/B/C/D。成品灌区•甲醇贮罐的成品甲醇，分别经由甲醇汽车灌装泵P5003送往汽车站台装车；经由甲醇火车灌装泵P5001A/B/C送往火车站台装车。另外甲醇罐区设有甲醇地下槽D5002，收集来自于D5001A/B/C/D的含醇废液，通过甲醇液下泵P5002送往甲醇精馏工段。•谢谢大家！