化學工藝學煤制甲醇生產工藝設計演講PPT

1、1理學院理學院10011001班班100370102100370102 化學工藝學課程設計課題名稱： 煤制甲醇生產工藝設計 設計能力20萬t/a2012年12月2煤制甲醇生產工藝設計設計能力20萬t/a本項目采用魯奇低壓工藝法魯奇 (Lurgi)低壓法簡介： 該法是西德魯奇公司在 1964年 1970年間研究開發(fā)的。 流程敘述: 合格原料氣進入壓縮機，加壓至52kg/cm 2 (表壓）與循環(huán)氣離心壓縮機來的循環(huán)氣，按循環(huán)氣 z 合成氣= 5: 1的比例混合?；旌蠚膺M入換熱器與出塔氣(約 250 ) 進行換熱，混合氣被予熱至 220 C ，然后 進入管束式合成塔，管內裝有銅基催化劑。管子周圍是沸

2、水，用于保持合成塔操作溫度恒定。 甲醇合成過程放出大量反應熱，迅速傳給管子周圍的沸水，產生約 40kg/cm 2的蒸汽。由于蒸汽處于飽和狀態(tài)，合成塔管殼間的溫度則保持恒定，這樣就確保觸媒層溫度恒定。 從管束式合成塔出來的反應氣約 250 ，甲醇含量約 5.3% (體積百分數）進入換熱 器，被混合氣冷卻至 850 ，然后在水冷器中進一步冷卻至40 以下進入分離器，將氣液分離得到粗甲醇，送至甲醇蒸榴工序。 分離粗甲醇后的末反應氣體，進入循環(huán)氣離心壓縮機，補壓后返回合成塔，為了避 免惰性氣體的積累，在循環(huán)氣離心壓縮機前弛放一部分氣體，弛放氣可用作鍋爐燃料。3煤制甲醇生產工藝設計設計能力20萬t/a本

3、工藝的優(yōu)點A 、低溫低壓合成z,由平衡曲線研究結果表明，當 H 2 /CO = 5 時、 壓力為 50大氣壓下，300 時出口氣體中甲醇含量僅為 260 的一半，所以魯奇低壓法的操作溫度為 230 265，操作壓力為4055大氣壓。B、合成塔內溫度均勻、恒定，能維持觸媒較長的壽命和有效地防止付反應產生。采用鍋爐給水調節(jié)塔內溫度，使合成塔沿反應管整個管長和戳面的溫度幾乎保持一致。通過對蒸汽壓力的控制，可簡便地控制合成塔的溫度，一般情況下不會發(fā)生觸媒的過熱 現象。C、裝置可順利地開、停車。開車時將飽和水蒸汽通入合成塔殼側，同時使循環(huán)氣進行循環(huán)。D、利用合成反應熱加熱鍋爐給水，用以發(fā)生高壓蒸汽。先用

4、于驅動壓縮機透平，其后用作蒸錮及其它熱源。E、 因循環(huán)氣比例小，所需能量較低。F、合成塔可用普通碳鋼制造，而且換熱器及玲卻器的換熱面積也比較小，可減少設備投資。惟合成塔結構較復雜。4煤制甲醇生產工藝設計設計能力20萬t/a 在本工藝過程中， 為減少合成甲醇過程中的副反應，提高甲醇產率，選擇適當的溫度、壓力和催化劑，一般溫度300400，壓力20MPa左右。合成甲醇的反應溫度低，所需壓力低，能耗也低，但溫度低，反應速度變慢，所以催化劑是關鍵因素。CO 含量過高對溫度控制有害，且能引起羰基鐵在催化劑上的積聚，使催化劑失掉活性，故采用 H2 過量，H2CO摩爾比為 2.23.0較好。 污水的處理過程

5、是先送入減壓閃蒸槽，閃蒸后的液體進入沉淀池，沉淀后去濃縮，再去過濾。5煤制甲醇生產工藝設計設計能力20萬t/a原煤水、添加劑水煤漿空氣氧氣熱、粗煤氣CO CO2 H2 H2O H2S 降溫900回收熱量 300出塵加濕170粗煤氣高壓水吸收CO2調節(jié)氫碳比粗合成氣40脫碳脫硫 吸收CO2 H2H固體氣化原料被輾磨為不大于0.5mm的顆粒高溫（14001600 ）高壓（4.0MPa）發(fā)生快速氣化反應產生CO和H2為主要成分的熱粗煤氣H2過量，H2：CO摩爾比為2.23.06煤制甲醇生產工藝設計設計能力20萬t/aH2馳放氣5.14Mpa4024040未反應氣體返回合成塔粗甲醇經過甲醇膨脹槽，減壓

6、至0.4Mpa，通過預塔進料泵，經甲醇預熱器加熱至65 冷凝器除低沸點雜質提高甲醇吸收率進一步提純經過塔氣預熱器加熱至225粗甲醇在此被分離馳放氣中的氨氣先水洗在排放以1.3pa低壓蒸汽作為熱源，加壓塔塔頂蒸餾出甲醇氣體（0.6Mpa,122）預塔再沸器預精餾塔底部粗甲醇液經加壓塔進料泵進入加壓精餾塔7煤制甲醇生產工藝設計設計能力20萬t/a 甲醇合成塔為列管式等溫反應器，管內裝有甲醇合成催化劑，管外為沸騰的鍋爐水。在該反應裝置內，甲醇合成氣在催化劑作用下發(fā)生如下反應： CO + 2H2 = CH3OH + Q CO2 + 3H2 = CH3OH + H2O + Q反應放出大量的熱，通過列管管壁傳給鍋爐水，產生大量中壓蒸汽（3.9MPa飽和蒸汽），減壓后送至蒸汽管網。副產蒸汽確保了甲醇合成塔內反應趨于恒定，且反應溫度也可通過副產蒸汽的壓力來調節(jié)。預塔再沸器：預塔再沸器（E8004）用0.4