一種甲醇聯(lián)產(chǎn)循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種甲醇聯(lián)產(chǎn)循環(huán)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)焦?fàn)t氣制甲醇，其主要過(guò)程是將脫硫后的焦?fàn)t氣進(jìn)行轉(zhuǎn)化，得到C0、C02和H2送入甲醇合成塔，并在催化劑的作用下進(jìn)行合成。從合成塔出來(lái)的氣體經(jīng)冷卻分離甲醇后，大部分作為循環(huán)氣與合成塔的新鮮氣進(jìn)料一起送入合成塔，剩余部分氣體便為甲醇馳放氣，為維持系統(tǒng)平衡，焦?fàn)t氣制甲醇企業(yè)通常會(huì)將甲醇馳放氣統(tǒng)直接排放或送煤化燃燒。
[0003]在焦?fàn)t氣制甲醇企業(yè)中，為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，要求提高生產(chǎn)能力。提供合成塔出口溫度時(shí)催化劑使用壽命難以保證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種甲醇聯(lián)產(chǎn)循環(huán)系統(tǒng)，循環(huán)回收熱量，減少排放。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種甲醇聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，為焦?fàn)t煤氣依次通過(guò)氣柜、焦?fàn)t煤氣壓縮工段、精脫硫工段、轉(zhuǎn)化工段、合成氣壓縮工段、甲醇合成塔、甲醇精餾工段，精脫硫工段、轉(zhuǎn)化工段和甲醇合成工段均有熱管道連接電站。
[0006]包括:由焦化裝置來(lái)焦?fàn)t煤氣，流量45000Nm3/h，溫度30~40°C，H2S含量彡50mg/Nm3，經(jīng)氣柜進(jìn)氣水封進(jìn)入焦?fàn)t氣氣柜，緩沖穩(wěn)壓后壓力約200mmH20 (g)，再經(jīng)氣柜出氣水封進(jìn)入焦?fàn)t氣壓縮機(jī)；
來(lái)自氣柜的焦?fàn)t煤氣，壓力約200mmH20，溫度40°C左右，經(jīng)焦?fàn)t氣壓縮機(jī)四級(jí)壓縮后，氣體壓力為2.5MPa(g)，經(jīng)緩沖、冷卻后，氣體溫度降至40 °C，在分離器中分離掉水分后由總管送往精脫硫工段。精脫硫工段來(lái)自焦?fàn)t氣壓縮的焦?fàn)t氣，壓力2.5MPa(g)、溫度40°C的，流量45000 Nm3/h, H2S含量彡50mg/Nm3，有機(jī)硫含量彡250mg/Nm3，首先進(jìn)入過(guò)濾器和預(yù)脫硫槽，濾去油霧并將H2S含量脫除至5mg/Nm3后，一部分(約8000 Nm 3/h)送往燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組，其余送往轉(zhuǎn)化工段，利用余熱提溫到約300°C。提溫后的氣體返回精脫硫工段，經(jīng)一級(jí)鐵鉬加氫預(yù)轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化器和一級(jí)加氫預(yù)轉(zhuǎn)化器，氣體中的有機(jī)硫在此轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)硫，另外，氣體中的氧也在此與氫反應(yīng)生成水，不飽和烴加氫成為飽和烴，加氫后的氣體總硫約260mg/ Nm3,進(jìn)入中溫脫硫槽，脫去絕大部分的無(wú)機(jī)硫。之后再經(jīng)過(guò)二級(jí)鐵鉬加氫轉(zhuǎn)化器將殘余的有機(jī)硫進(jìn)行轉(zhuǎn)化，再經(jīng)中溫氧化鋅脫硫槽把關(guān)，使氣體中的總硫達(dá)到0.lppm，出氧化鋅脫硫槽的氣體壓力約為2.3MPa(g)，溫度約為380°C送往轉(zhuǎn)化工段。
[0007]裝置中設(shè)置中溫脫硫槽三臺(tái)，操作時(shí)可串可并，正常操作時(shí)兩串一備。氧化鋅脫硫槽為兩臺(tái)，正常操作時(shí)兩臺(tái)串聯(lián)，單臺(tái)需要更換觸媒時(shí)，短時(shí)單臺(tái)操作。
[0008]更換新觸媒后，中溫氧化鐵脫硫劑需要升溫還原，一級(jí)和二級(jí)鐵鉬加氫催化劑也需要升溫硫化還原。升溫氣體通過(guò)升溫爐來(lái)加熱，升溫爐用燃料氣作熱源。
[0009]來(lái)自精脫硫工段的焦?fàn)t氣，流量37000Nm3/h，壓力2.5MPa (g)，溫度40°C，甲烷含量約26%。經(jīng)焦?fàn)t氣初預(yù)熱器加熱至約300°C后，再送往精脫硫工段進(jìn)一步脫除有機(jī)硫和無(wú)機(jī)硫。
[0010]脫硫后的焦?fàn)t氣，壓力2.3MPa(g)，溫度380°C返回轉(zhuǎn)化工段。為甲烷轉(zhuǎn)化反應(yīng)的需要，同時(shí)為防止焦?fàn)t氣在高溫下析碳，在焦?fàn)t氣中加入3.0MPa(g)的飽和蒸汽，蒸汽流量根據(jù)焦?fàn)t氣的流量來(lái)調(diào)節(jié)。加入蒸汽后的焦?fàn)t氣經(jīng)焦?fàn)t氣預(yù)熱器加熱至520°C后，再經(jīng)預(yù)熱爐預(yù)熱至660°C進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐上部，預(yù)熱爐用燃料氣作為熱源。
[0011]來(lái)自空分的氧氣，溫度100°C，壓力約2.6MPa(g)，加入過(guò)熱蒸汽后進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐上部，氧氣流量根據(jù)轉(zhuǎn)化爐出口溫度和焦?fàn)t氣流量來(lái)調(diào)節(jié)。
[0012]焦?fàn)t氣和氧氣分別進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐上部后立即進(jìn)行氧化反應(yīng)放出熱量，并很快進(jìn)入催化床層，進(jìn)行反應(yīng):
反應(yīng)最終達(dá)到平衡，轉(zhuǎn)化氣由轉(zhuǎn)化爐底部引出，溫度950~960°C，壓力約2.2MPa(g)，甲烷含量約0.8% (干基)。先進(jìn)入廢熱鍋爐回收熱量副產(chǎn)蒸汽，轉(zhuǎn)化氣溫度降為540°C，然后經(jīng)焦?fàn)t氣預(yù)熱器加熱入爐焦?fàn)t氣和蒸汽，溫度降為370°C，再進(jìn)入焦?fàn)t氣初預(yù)熱器加熱原料焦?fàn)t氣，溫度降至270°C后，經(jīng)鍋爐給水預(yù)熱器、脫鹽水預(yù)熱器、采暖水預(yù)熱器進(jìn)一步回收反應(yīng)熱后，再經(jīng)蒸發(fā)式空冷器將轉(zhuǎn)化氣溫度降至40°C，經(jīng)氣液分離器分離工藝?yán)淠汉?，進(jìn)入氧化鋅脫硫槽，為進(jìn)入甲醇合成的氣體作最后把關(guān)，出氧化鋅脫硫槽的轉(zhuǎn)化氣，壓力約2.0MPa(g)，送往合成氣壓縮工段。
[0013]來(lái)自鍋爐房的鍋爐給水，溫度105°C，壓力約4.5MPa(g)，在鍋爐給水預(yù)熱器中用轉(zhuǎn)化氣加熱至200°C，一部分送往甲醇合成，其余進(jìn)入廢熱鍋爐汽包，生產(chǎn)中壓蒸汽。廢熱鍋爐所生產(chǎn)的蒸汽除供給本工段用汽外，富裕蒸汽送往蒸汽管網(wǎng)。
[0014]來(lái)自甲醇合成工段的弛放氣和閃蒸氣與甲醇精餾工段不凝氣經(jīng)燃料混和器混合后，進(jìn)入預(yù)熱爐底部，與空氣鼓風(fēng)機(jī)送來(lái)的空氣混合后燃燒，為焦?fàn)t氣和氧氣預(yù)熱提供熱量。
[0015]來(lái)自轉(zhuǎn)化工段的新鮮氣，溫度40°C，壓力2.lMPa(A),進(jìn)入合成氣壓縮機(jī)一段，壓縮至3.5MPa(A)，溫度升至110°C左右，經(jīng)中間氣體冷卻器冷卻至40°C，并通過(guò)換熱器上脫水包分離掉液體后，返回壓縮機(jī)二段壓縮至5.6MPa(A)，然后進(jìn)入循環(huán)段與來(lái)自甲醇合成的循環(huán)氣在缸內(nèi)混合，壓縮至6.lMPa(A)。壓縮機(jī)出口合成氣送至甲醇合成。經(jīng)循環(huán)氣體冷卻器冷卻并分離液體后，返回壓縮機(jī)入口，由防喘振控制閥自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)入兩個(gè)入口的回流量，保證了壓縮機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0016]來(lái)自中壓蒸汽管網(wǎng)的動(dòng)力蒸汽，溫度435°C，壓力3.33MPa(g)，經(jīng)主汽閥、調(diào)節(jié)閥進(jìn)入汽輪機(jī)。汽輪機(jī)采用凝汽式，排汽溫度49°C，排汽壓力0.012MPa (A)，排出的乏汽進(jìn)入凝汽器，經(jīng)冷卻水冷凝后，冷凝液用凝結(jié)水栗打入二級(jí)射汽抽氣器作為二級(jí)射汽抽氣器的冷卻介質(zhì)，再經(jīng)轉(zhuǎn)化余熱預(yù)熱后，送往除氧站。
[0017]來(lái)自合成氣壓縮的合成氣，經(jīng)氣氣換熱器預(yù)熱到220°C左右，進(jìn)入甲醇合成塔， 甲醇合成塔為管殼式反應(yīng)器，管內(nèi)填裝甲醇催化劑，甲醇催化劑的制造工藝為:稱(chēng)取硝酸鎳200克、硝酸銅220克、硝酸鋅60克、偏鎢酸銨30克，40克玻璃纖維，100ml十二烷酸，加入1000毫升蒸餾水?dāng)嚢?、溶解，直至溶液均勻透亮，放置半小時(shí)。30克活性氧化鋁一次性加入配制好的浸漬液中，攪拌約1分鐘。放置4-6小時(shí)，然后過(guò)濾，回收好浸余液。將過(guò)濾好的樣品在N2氣氛管式爐中，450°C，焙燒3小時(shí)；
二次浸漬:浸漬液的配制:稱(chēng)取碳酸鉀200克、氧化硼80克、鉬酸銨40克，加入700毫升蒸餾水?dāng)嚢?、溶解，直至均勻透亮，將上面所得的半成品加入浸漬兩小時(shí)后，過(guò)濾，在N2氣氛管式爐中，溫度180°C烘干2小時(shí)，得到催化劑。
[0018]反應(yīng)管外為沸騰熱水，利用反應(yīng)熱副產(chǎn)蒸汽，合成塔出口氣進(jìn)氣氣換熱器與合成塔入口氣換熱，把入口氣加熱到350°C，同時(shí)合成塔出口氣溫度降至99°C，經(jīng)蒸發(fā)式冷卻器冷卻到40°C后，進(jìn)入甲醇分離器進(jìn)行氣液分離，出甲醇分離器氣體大部分作為循環(huán)氣去合成氣壓縮機(jī)增壓并補(bǔ)充新鮮氣，一部分作為弛放氣，進(jìn)入洗醇塔底部，與塔頂噴淋下來(lái)的水逆流接觸，氣體中的甲醇溶解在水中，形成稀醇水從塔底排出。從洗醇塔頂出來(lái)的氣體，壓力約5.5MPa(g),經(jīng)調(diào)節(jié)閥減壓至0.2MPa(g), 一部分送往轉(zhuǎn)化裝置作燃料氣，其余去燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組燃燒；洗醇塔底出來(lái)的稀醇水匯入送往甲醇精餾工段的粗甲醇管道中。
[0019]甲醇分離器底部出來(lái)的粗甲醇經(jīng)一級(jí)過(guò)濾器和二級(jí)過(guò)濾器濾除其中的固體雜質(zhì)后，通過(guò)分離器液位調(diào)節(jié)閥減壓至0.7MPa(g)，進(jìn)入閃蒸槽，溶解在甲醇中的大部分氣體被閃蒸出來(lái)，該閃蒸氣與送往轉(zhuǎn)化的馳放氣混合，用作轉(zhuǎn)化預(yù)熱爐的燃料。從閃蒸槽出來(lái)的粗甲醇與稀醇水混合后，送往甲醇精餾，
甲醇合成塔殼側(cè)出來(lái)的汽液混合物經(jīng)上升管進(jìn)入汽包進(jìn)行汽液分離，分離下的水循環(huán)返回合成塔，蒸汽經(jīng)減溫減壓后進(jìn)入低壓蒸汽管網(wǎng)。
[0020]從甲醇合成工段來(lái)的粗甲醇和稀醇水，溫度40°C，壓力0.5MPa(g)，流量為23991.26kg/h，經(jīng)粗甲醇預(yù)熱器預(yù)熱后，進(jìn)入預(yù)精餾塔。
[0021]為中和預(yù)精餾塔塔底的酸，用堿液栗向預(yù)精餾塔內(nèi)加入5~10%的NaOH溶液約50kg/h，
從預(yù)精餾塔塔頂出來(lái)的氣體溫度75°C，壓力0.05MPa(g)，經(jīng)預(yù)精餾塔冷凝器和冷卻器，用蒸發(fā)式空冷器分級(jí)冷凝后，溫度降到40°C，冷凝下來(lái)的甲醇溶液收集在預(yù)精餾塔回流槽內(nèi)，通過(guò)預(yù)精餾塔回流栗加壓后，從預(yù)精餾塔的塔頂進(jìn)入到