以煤为原料的甲醇装置设计方案与运行情况介绍

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1、以煤为原料的甲醇装置设计方案与运行情况介绍刘志臣山东联盟化工股份有限公司摘要：文章总结了山东联盟化工股份有限公司联醇和单醇生产运行情况，重点介绍了10万吨/年单醇系统的主要工段工艺方案的选择和鲁奇低压甲醇合成技术特点，并对系统存在的问题进行了分析和探讨。前言以无烟煤为原料的中、小氮肥企业，有许多厂实现了联醇生产，在增加了甲醇这种产品的同时，对合成氨生产来说，明显地改善了变换、脱碳、精炼等气体净化工序的工艺条件。当实现联醇之后，由于变换工段可放宽变换气CO结果（视甲醇产量而定）和入精炼工段CO、CO2的降低，使合成氨生产电耗下降50kwh/

2、tNH3，蒸汽用量减少100kg/tNH3以上，精炼自用氨和副产氨水量减少，生产成本降低，变换、脱碳、精炼的操作更加容易。有条件的厂甚至实现了热、电、醇、氨四联产，使煤资源得到更充分利用。当然，对不同的生产厂而言，联醇的作用也不同，有的厂把联醇作为一种气体净化手段；而有的厂靠加大醇氨比，以多产甲醇为目的；多数厂则根据甲醇市场价格的起浮波动来调整醇氨比，以获得最佳的综合经济效益。近年来，随着甲醇市场的好转，中、小氮肥企业甲醇搞得红红火火，大有"星罗棋布、遍地开花"之势头。据悉，我国精甲醇生产企业有100多家，发展势头之猛是前所未有的。从生产

3、规模来看，联醇生产企业其甲醇产量一般较小，多数生产能力在5万吨/年以下。随着低压甲醇生产技术的日臻成熟，国内不少厂正在兴建10万吨/年、20万吨/年甚至50万吨/年单醇装置。根据考察和研究，我们认为建设单醇装置最好与合成氨装置联合，以便将甲醇放空气、造气富氮气得到充分回收和利用，并且一些公用设施也可互相补充，使企业获得最佳效益。山东联盟化工股份有限公司原有合成氨生产能力30万吨/年，联醇生产能力5万吨/年,又在2004年11月建成投产一套10万吨/年单醇装置，将总氨醇能力提高到45万吨/年。在新建单醇的方案确定中，我们遵循多联产发展的原则

4、，充分考虑了与原有合成氨和联醇装置的配套及公用工程的合理利用，达到减少投资、合理配套、节能降耗、安全环保之目的。现对我厂单、联醇装置建设及生产技术进行简单介绍，借此抛砖引玉。1．合成氨及联醇概况1.1合成氨系统原有20台Φ2610UGI造气炉，2套Φ7500吹风气回收装置，副产3.82MPa中压蒸汽驱动1台3000kw汽轮发电机组；采用栲胶加888法脱硫，Φ4000和Φ6000双脱硫系统并联运行；变换为中低低流程，共3套系统，中变炉分别为Φ3800、Φ4500、Φ4500；精炼为两套系统，每套系统均为Φ1200铜洗塔；合成系统有三套，其中

5、两套为Φ1200系统，另一套为Φ1000合成系统。1.25万吨/年联醇系统联醇为两套Φ1200甲醇系统并联运行，甲醇合成塔均采用浙江衢州新前程等温型内件，两套甲醇塔分别装有温州龙湾fxc-102型和南化催化剂厂C207型中压甲醇催化剂，精馏装置采用三塔流程，预塔、加压塔、常压塔分别为Φ1200、Φ1400、Φ1600,三塔均装有无锡雪浪产规整填料。经过多年改造，精馏工段年生产能力达到6万吨，蒸汽消耗从开始的1500kg/t醇下降到950kg/t醇左右。1.3联醇装置主要运行参数和产品质量10原有醇氨系统，日产合成氨870吨，日产粗甲醇20

6、7吨，日产精甲醇180吨，醇氨比0.24:1。甲醇系统补充气中CO、CO2含量分别为4.5%和1.4%，甲醇循环气中CO、CO2分别为3.9%和0.9%，甲醇后气体中CO、CO2分别为1.0%和0.23%，甲醇系统入口压力13.75MPa，甲醇塔压差1.3MPa，精馏装置加工精醇能力7.5t/h，加压塔操作压力0.45MPa，蒸汽消耗950kg/t醇。产品质量：色度（铂——钴号）5，密度：0.791g/cm3，沸程：64.6±0.5℃，高锰酸钾试验65min，水分0.03%，酸度0.0003%，产品优级品率97%，由于产品质量好，深受用户

7、欢迎。2．10万吨单醇系统工艺方案介绍2.1总体思路如果以无烟煤为原料单独上一套孤立的10万吨/年单醇装置，由于受无烟煤固定床间歇气化制气工艺的限制，很难做到气化所得N2气很低的水煤气。对合成氨生产来说，N2气是制氨的原料，而对甲醇生产而言，N2气则是惰性气体。N2气越高，甲醇合成气有效成分越低，甲醇效率越低，势必造成合成放空气量加大。假若是孤立的单醇系统，这部分放空气只能放掉或烧掉，其结果必然是煤耗高、电耗高、生产成本高。除N2气外，原料气中CH4和Ar气也是惰性气，它们在水煤气中含量越低越好。因此，在方案的选择上，最佳方案为甲醇系统和

8、合成氨系统联合，将制气中的富氮气和甲醇合成气中的放空气均回收到合成氨系统中产氨，而优质的水煤气送甲醇系统产醇。根据我厂合成氨、联醇系统生产能力的实际状况，醇约占氨的24%，醇氨比并不太高，如果