煤制甲醇工艺流程及离心压缩机应用.pdf

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1、煤制甲醇工艺流程及离心压缩机应用沈阳鼓风机集团股份有限公司(辽宁10869)葛丽玲【摘要】简述了以煤为原料生产甲醇的工艺流程以及在此工艺流程中所用到的主要离心压缩机组(甲醇合成气压缩机组、制冷压缩机组和空分装置压缩机组)的结构特点、技术创新及重要辅助设备的选型等。【关键词】煤制甲醇空分离心压缩机合成气丙烯氨气一、前言甲醇既是一种重要的有机化工原料，也是一种重要的有机溶剂。由甲醇生产的化工产品达数百种，广泛用于塑料、合成纤维、合成橡胶、染料、涂料、香料、医药和农药等行业，在发达国家其产量仅次于乙烯、丙烯和

2、苯，居第四位。如今，基于国际形势以及石油资源的紧缺，由煤炭为原料生产甲醇，得到了大力的发展。二、煤制甲醇工艺流程甲醇是最简单的饱和醇，其工艺流程大致如下：(1)气化将原料煤加水连同空分送来的高压氧，在气化炉中发生反应生成CO、H：、CO：、H：0和少量CH。、H：S等气体。本工艺流程一般配置空分装置；在煤气化过程中，有时要用高压CO：载体输送煤粉进气化炉。在气化炉中煤浆与氧发生如下主要化学反应：C。H。S，+nd202-．mCO+(n／2一r)H2+，H2SCO+H20一H2+C02气化反应在气化炉反应

3、段瞬间完成，生成CO、H：、CO：、H：O和少量cH4、H：s等气体。离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴，被水淬冷后温度降低并被水蒸气饱和后出气化炉；气体经文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘冷却后送至变换工段。62然黑熙：Ⅲ年靴期(2)变换由于气化工段H：含量不足，所以在本工段将气体中的CO部分变换成H：。主要化学反应为：CO+H20一H2+C02(3)低温甲醇洗本工段采用低温甲醇洗工艺脱除变换气中c0：、全部硫化物、其他杂质和H：0。主要包括吸收系统、溶液再生系统和压缩制冷系统。(4)甲醇合成及精

4、馏经甲醇洗脱硫脱碳净化后的合成气，经过甲醇合成气压缩机压缩后进入反应器进行甲醇合成，CO币NH：在Cu—Zn催化剂作用下，合成粗甲醇，粗甲醇从甲醇分离器底部排出，经甲醇膨胀槽减压释放出溶解气后送往甲醇精馏工段制得精甲醇。(5)空分装置煤气化需要空分装置的氧气，空分装置主要包括分子筛净化空气、空气增压、氧气和氮气内／外压缩流程等。原料空气白吸入口吸入，经自洁式空气过滤器除去灰尘及其他机械杂质。过滤后的空气进入离心式空压机经压缩机压缩到约0．57MPa(A)，然后进入空气冷却塔冷却。经空冷塔冷却后的空气进入

5、切换使用的分子筛纯化器，空气中的二氧化碳、碳氢化合物和水分被吸附。净化后的空气抽出一小部分，作为仪表空气和工厂空气。其余空气借助空气增压机及膨胀机等设备，在换热器和精馏塔内冷却液化馏分，制得液氧、液氮，然后根据具体工艺需要送至各种场合。以上所述为煤制甲醇的工艺流程的简介，其中，用到的主要压缩机情况如下：空分装置中用了空压机、增压机、氧压机及氮压机；低温甲醇洗工艺中需要丙烯或氨制冷压缩机；甲醇合成工段的合成气压缩机；气化工段需要二氧化碳压缩机。耱腑祝m历Ⅲ通．洲工。纪&弛如石ⅢMG叫三、甲醇装置压缩机应用

6、1．空分装置压缩机(1)空压机组空分装置用空压机根据制氧量的不同，可以分为以下几种情况：制氧量在1．5万m3／h以下，主要采用DH、VK或SVK系列压缩机，这三种类型的压缩机结构类型相似，都是齿轮增速整体组装式等温压缩机。压缩机带有两个或三个级间冷却器，首级为半开式高效三元混流叶轮，其他各级为半开式高效三元径向叶轮，多轴结构使得叶轮的转速都不相同，这样各级叶轮都能达到很高的效率，一段入口安装有导叶调节装置，通过调节导叶叶片的不同开度，调节压缩机性能。制氧量在1．5万～6万m3／h，空压机主要采用MCO和

7、DMCL+2MCL两个系列，MCO系列压缩机(见图1)是一种单缸单轴多级结构，一般分为3段或者4段压缩，带有级间冷却器，一段为轴向进气并带有入13导叶装置调节流量。MCO系列压缩机首级叶轮均采用的是半开式高效三元混流叶轮，其他各级为闭式高效三元径向叶轮，各级效率较高。DMCL+2MCL系列(见图2)为双吸结构多级离心式压缩机，采用双缸三段压缩，低压缸采用双吸结构，可以减小叶轮尺寸，并带有入13导叶用于流量的调节。图1MCO系列压缩机剖面效果图2DMCL系列压缩机剖面效果制氧量6万～10万m3／h，空压机

8、一般采用轴流压缩机加离心压缩机的方式。此外，空分压缩机组一般设置有喷水系统，间歇性喷水，用于定期清洗叶轮流道内的灰尘。在叶轮直径较大时，为减少盘车力矩，机组常设置有顶轴油系统。(2)空气增压机组增压机组出口压力最高可达7．5～8．0MPa，沈阳鼓风机集团股份有限公司研制的空气增压机组分为单轴系列以及多轴系列。单轴系列为3段压缩(见图3)，壳体采用垂直剖分式锻钢机壳，密封性好，强度高，内机壳采用铸钢机壳，便于加工和装配，工艺性能比较好，轴端密