甲醇系统风险评估

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1、一、甲醇系统基本情况：1、甲醇系统基本情况：河南煤化集团新乡中新化工有限公司甲醇工程项目，其设计规模为日产甲醇1050吨，年产30万吨甲醇。进界区的粗合成气正常量96050Nm3/h(干基)，其中有效气体成份(CO+H2)量为86382Nm3/h；最大气量为115260Nm3/h，其中有效气体量为103658Nm3/h。正。装置生产能力：30万吨/年甲醇年操作日：330天年操作小时：7920小时2、甲醇分厂分为以下单元：l变换单元l低温甲醇洗单元l硫回收单元l合成单元l精馏单元lCO2压缩单元l离心压缩单元l变压吸附及附属压缩单元l甲醇成品罐区单元2.1、变换单元本工序采用的变换反应是在催化

2、剂的作用下进行，从气化工序过来的原料气直接进入本工序进行变换反应。因原料气中会有一定量的H2S、COS等硫化物，因而采用以Co、Mo为主体的催化剂，反应温度在200~465℃范围内进行，反应后的变换气中的CO为19%。2.2、低温甲醇洗单元低温甲醇洗是变换的下游装置，其作用是将粗变换气中的H2S和CO2脱除到要求的控制指标，同时还起到脱除变换气中NH3、HCN、HCL和羟基化合物的作用，以及为甲醇合成提供干净的原料气并为煤气化装置提供CO2气和为硫回收装置提供克劳斯气。其原理是以拉乌尔定律和亨利定律为基础，依据低温状态下的甲醇具有对H2S和CO2等酸性气体的溶解吸收性较大、而对H2和CO溶解

3、吸收性小的这种选择性，来脱除粗变换气中的H2S和CO2等酸性气体，从而达到净化粗变换气的目的。上述过程是物理吸收过程，吸收后的甲醇经过减压加热再生，分别释放CO2、H2S气体。2.3、硫回收单元来自低温甲醇洗的酸气进入酸性气燃烧炉与氧气混合燃烧，使酸气在燃烧炉内发生克劳斯反应，使60~70%的H2S转化为单质硫，出酸性气燃烧炉的酸气继续进入一级反应器发生催化转化反应，使从一级反应器出口的酸气中的H2S浓度基本达到满足直接氧化为单质硫的浓度，然后进行气相催化直接氧化反应。硫回收装置主要由：酸性气体部分氧化（燃烧）、克劳斯催化、直接氧化催化和尾气洗涤四个单元构成。2.4、合成单元将来自低温甲醇洗

4、新鲜原料气中的一氧化碳、氢气，经过甲醇合成离心机压缩增压后，进入甲醇合成塔内进行催化反应，部分合成气态甲醇，再经冷却、冷凝、分离出粗甲醇产品，送往甲醇精馏工段，未反应的气体再经甲醇合成离心机循环气压缩机升压后大部分进入合成回路循环利用，少部分驰放气进入氢回收装置,回收有效气体与新鲜气汇合返回循环机进口。其甲醇合成的反应原理如下：甲醇合成反应是在催化剂上进行的复杂的、可逆的化学反应。主反应有：CO＋2H2→CH3OH＋102.5kJ/molCO2+3H2→CH3OH+H2O+59.6kJ/mol甲醇合成反应是一个非均相的催化反应，其机理相当复杂，一般认为，其复杂的过程可分为扩散、吸附、表面反应

5、、解吸、扩散五个步骤：以上五个过程，（1）、（5）进行得最快；（2）、（4）进行的速度比（3）快得多，因此整个反应过程取决于第三个过程，即反应物分子在催化剂的活性表面的反应速度。2.5、精馏单元粗甲醇精馏就是根据粗甲醇中各种组分的沸点和相对挥发度的不同，在精馏塔内的热质传递元件上，通过建立物料、热量和汽液相平衡，在汽液相之间连续不断地实现热质的传递：在液相由上向下流动的过程中，由于塔内温度由上到下连续升高，沸点低、易挥发的轻组分相对地从液相向气相中扩散传递，而气相在由下向上流动的过程中，由于温度连续降低，沸点高、挥发度较低的重组分则相对地向液相中凝集传递，同时热量从气相向液相传递。经过在精馏

6、塔内反复多次连续地进行这种热质传递，最终实现关键轻组分在塔顶高浓度集聚、重组分在塔底高浓度集聚的分离过程。本甲醇精馏装置采用的是一种高效并流喷射的新型垂直筛板塔板为塔内件的三塔双效精馏工艺，与传统的泡罩、筛板、浮阀塔板相比，具有传质效率高、处理能力大、抗堵塞、压降低、操作弹性好及易检修、造价低等优点，能够生产出优等级的甲醇产品。2.6、CO2压缩单元本岗位的任务是将低温甲醇洗工序送来的二氧化碳气体加压到8.0MPa左右，供气化工序使用。或将空分工序送来的氮气压缩到8.0MPa供气化工序使用。2.7、离心压缩单元2.7.1、合成气压缩机合成气压缩机是合成气压缩装置的主要核心设备，由沈阳鼓风机有

7、限公司制造，其型号为2BCL458，驱动机为杭州汽轮机股份有限公司制造的NK32/36/16型凝汽式汽轮机。离心式压缩机为一缸两段八级叶轮结构：第一段为新鲜气压缩段，由七级叶轮组成；第二段为循环段，由一级叶轮组成。2BCL458为垂直剖分式。轴端为园锥型，膜片式挠性联轴器连接传动。对来自低温甲醇洗装置的净化气和来自甲醇合成装置的循环气进行压缩，最后将工艺气输送到甲醇合成装置，以为甲醇合成提供符合压力要求的原料