1. 甲醇工藝流程簡介
甲醇是一種透明、無色、易燃、有毒的液體,略帶酒精味。它是重要有機化工原料和優(yōu)質(zhì)燃料。主要用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、硫酸二甲酯等多種有機產(chǎn)品,也是農(nóng)藥、醫(yī)藥的重要原料之一。甲醇亦可代替汽油作燃料使用。
目前工業(yè)上甲醇的工藝流程幾乎都是采用一氧化碳、二氧化碳加壓催化氫化法合成甲醇。典型的流程包括原料氣制造、原料氣凈化、甲醇合成、粗甲醇精餾等工序。甲醇生產(chǎn)的總流程長,工藝復雜,根據(jù)不同原料與不同的凈化方法可以演變?yōu)槎喾N生產(chǎn)流程,例如:高壓法(高壓工藝流程一般指的是使用鋅鉻催化劑,在300~400℃、30MPa高溫高壓下合成甲醇的過程)、中壓法(壓力為10MPa左右的甲醇合成中壓法。與低壓法相比,它能有效地降低建廠費用和甲醇生產(chǎn)成本)、低壓法(ICI低壓甲醇法為英國ICI公司在1966年研究成功的甲醇生產(chǎn)方法,從而打破了甲醇合成的高壓法的壟斷,這是甲醇生產(chǎn)工藝上的一次重大變革,它采用51-1型銅基催化劑,合成壓力5MPa)。甲醇的具體生產(chǎn)方法包括天然氣制甲醇,煤、焦炭制甲醇,石腦油或重油制甲醇,與合成氨聯(lián)合生產(chǎn)甲醇。下面以天然氣制甲醇簡要介紹工藝流程,如圖5-130所示。
來自外部管網(wǎng)的原料天然氣經(jīng)過脫硫后,輸向原料壓縮機增壓,與來自二氧化碳工序的二氧化碳混合,一起進入蒸汽轉化爐的對流段換熱,并順序經(jīng)過加氫脫硫、轉化爐對流段預熱、蒸汽轉化、廢熱鍋爐、鍋爐給水預熱器、分離器后,進入壓縮工序。
轉化氣經(jīng)過新增加的合成氣增壓,和來自吸附工序的氫氣混合,經(jīng)過原有的聯(lián)合壓縮機增壓,循環(huán)氣經(jīng)過循環(huán)機增壓,兩股氣體在聯(lián)合壓縮機缸內(nèi)混合并增壓,一起經(jīng)過入塔氣預熱器、甲醇合成塔、入塔氣預熱器、甲醇水冷器(ABC)、醇分離器后,氣相流體進入水洗工序。
冷凝后的出塔氣進入水洗工序,脫鹽水從水洗塔的上部噴淋流下,冷凝后的出塔氣從水洗塔的下部進入,其中含有的少量甲醇進入吸收相中,釜液是水和甲醇的混合物,經(jīng)過甲醇濃縮塔后,送往精餾工序,未吸收的大部分氣體進入聯(lián)合壓縮機第二段,少部分氣體進入吸附工序,這部分氣體稱為回收氣。其余部分送往轉化工序,添加到原料天然氣中。
出塔氣的冷凝液相流體進入閃蒸槽,閃蒸氣送往造氣工序,粗甲醇送往精餾工序。
回收氣經(jīng)過吸附分離工序被分為三部分:
①. 強吸附組分的甲烷和二氧化碳停留在吸附劑上,通過降壓的方式從吸附劑上解吸出來,送往二氧化碳工序與脫硫后的二氧化碳混合后一并壓縮。
②. 弱吸附組分氫從吸附塔頂流出,氫氣送往聯(lián)合壓縮機。
③. 中間吸附能力的氮、一氧化碳等組分,送往轉化爐工序與燃料天然氣混合后,進入轉化爐作為燃料。
轉化爐的煙道氣進入二氧化碳工序,經(jīng)過水洗降溫、除塵,吸收塔中乙醇胺溶液將煙道氣中的大部分二氧化碳組分吸收掉。吸收塔底部吸收了二氧化碳的吸收劑,經(jīng)過一系列換熱升溫,在再生塔中被加熱再生。二氧化碳氣體從吸收劑中解吸出來,經(jīng)過換熱冷卻、冷凝、脫硫后,二氧化碳氣體與來自吸附工序的二氧化碳和甲烷氣體混合后,經(jīng)過二氧化碳壓縮機增壓,添加到原料天然氣中。
2. 某甲醇裝置布置實例(圖5-131)