天然氣制甲醇工藝總結(jié)

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1、化工裝置工藝、施工技術(shù)總結(jié)天然氣制甲醇天然氣制甲醇工藝技術(shù)總結(jié)中化二建集團有限公司王瑞軍工程名稱：內(nèi)蒙古天野化工油改氣聯(lián)產(chǎn)20萬噸/年甲醇項目工程地點：內(nèi)蒙古呼和浩特市開工日期：2004年5月竣工日期：2005年11月投資金額：約6億元人民幣1甲醇裝置簡介1.1內(nèi)蒙古天野化工集團為調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，開拓碳一化工領(lǐng)域產(chǎn)品，增強企業(yè)參與市場的競爭能力，解決企業(yè)生存發(fā)展問題，以天然氣取代重油為原料，采用非催化部分氧化技術(shù)對現(xiàn)有的30萬噸/年合成氨生產(chǎn)裝置進行技術(shù)改造，同時增建一套以天然氣為原料年產(chǎn)20萬噸的甲醇裝置。1.2本項目由中國五環(huán)科技有限公司設(shè)計，中化二

2、建集團有限公司承建。所采用的技術(shù)均為國產(chǎn)。所選用的設(shè)備除三臺天然氣壓縮機組為進口外，其余均為國產(chǎn)。設(shè)計日產(chǎn)甲醇667噸，日耗天然氣608500立方米。裝置采用：變頻電機驅(qū)動離心式天然氣壓縮、2.5MPa補碳一段蒸汽轉(zhuǎn)化爐、蒸汽透平驅(qū)動離心式合成氣壓縮機、8.0MPa林達均溫合成塔、三塔精餾、普里森膜分離氫回收、MEA二氧化碳回收工藝。另外還為合成氨配套一臺蒸汽透平驅(qū)動離心式天然氣壓縮機。2甲醇裝置工藝特點2.1天然氣壓縮工序天然氣壓縮工序是將1.25MPa（A）天然氣壓縮至蒸汽轉(zhuǎn)化要求的壓力2.85MPa(A)。天然氣壓縮機組采用德國阿特拉斯生產(chǎn)的電機

3、驅(qū)動的離心式壓縮機組.離心壓縮機的顯著特點是單機打氣量大。運轉(zhuǎn)平穩(wěn)無脈沖、維修少、無需備用，與蒸汽透平驅(qū)動相比投資少，占地面積較小。2.2天然氣轉(zhuǎn)化工序2.2.1天然氣轉(zhuǎn)化工序是通過天然氣和蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)生產(chǎn)甲醇合成需要的合成氣。天然氣轉(zhuǎn)化工序只設(shè)一段轉(zhuǎn)化爐，轉(zhuǎn)化爐采用頂燒方箱爐，對流段為水平布置，水碳比為3.2,轉(zhuǎn)化爐出口轉(zhuǎn)化氣溫度855℃，壓力2.19MPa，甲烷含量約2.5%（干基）。2.2.217化工裝置工藝、施工技術(shù)總結(jié)天然氣制甲醇原料天然氣脫硫采用鈷鉬加氫串氧化鋅脫硫工藝，氧化鋅脫硫槽采用雙塔，可并聯(lián)可串聯(lián)保證天然氣中總硫小于0.1PPm，同

4、時脫硫劑更換不影響生產(chǎn)。2.2.3采用天然氣飽和塔流程，回收工藝?yán)淠?，可?jié)省配入4.0MPa蒸汽量，同時降低了工藝?yán)淠旱奶幚沓杀尽?.2.4本項目采用二氧化碳加在轉(zhuǎn)化管前的方法來調(diào)節(jié)甲醇合成氣的氫碳比，較二氧化碳加在轉(zhuǎn)化管后相比，因抑制了變換反應(yīng)的進行合成氣的組成更接近甲醇合成理想氣體組成。甲醇弛放氣較少，合成氣的利用率較高，能耗較低。2.2.5轉(zhuǎn)化氣廢熱鍋爐采用先進的臥式列管反應(yīng)器，技術(shù)成熟、安全、穩(wěn)定、可靠。采用副產(chǎn)10.0MPa蒸汽及過熱蒸汽的技術(shù)回收本工序大量的高溫余熱，極大地提高了余熱的利用品位，同時低位余熱直接用于甲醇再沸器的熱源，熱回

5、收效率高。2.2.6本工序的燒嘴的燃料氣由天然氣和氫回收的尾氣量兩股氣體組成，兩者組成相差較大，氫回收尾氣中CO和H2含量較高，而且在氫回收不同負(fù)荷時尾氣流量和組成波動較大，氫回收尾氣的變化會影響燒嘴的火焰分布。為減少對轉(zhuǎn)化爐的影響，本工序選擇新型燃燒器，將天然氣和尾氣分開調(diào)節(jié)。2.2.7新型燃燒器的特點是天然氣和尾氣均勻分配進入每一個燃燒器，天然氣進中心燒嘴，尾氣進側(cè)面燒嘴。在尾氣發(fā)生波動時通過燃料天然氣流量的調(diào)節(jié)穩(wěn)定轉(zhuǎn)化爐的溫度，同時更容易實現(xiàn)低氮氧化物的要求。2.2.8對流段空氣預(yù)熱器采用熱管技術(shù)。因煙氣中含有SO2腐蝕性氣體，冷空氣直接與煙道氣

6、換熱，在換熱器局部激冷降溫造成露點腐蝕。采用熱管技術(shù)特殊材質(zhì)可避免換熱管腐蝕的發(fā)生。2.3甲醇合成氣壓縮工序2.3.1合成氣壓縮工序是先將天然氣轉(zhuǎn)化的合成氣和氫回收的富氫氣壓縮至7.3Mpa(A)，壓縮后的氣體與甲醇合成的循環(huán)氣匯合進入循環(huán)段進一步壓縮至8．0MPa(A)，送入甲醇合成系統(tǒng)。2.3.2本工序采用德國阿特拉斯廠生產(chǎn)的蒸汽透平驅(qū)動的離心式壓縮機組，采用合成氣與循環(huán)氣聯(lián)合壓縮的方式可提高壓縮效率，節(jié)省投資，減少占地面積。2.4甲醇合成工序甲醇合成工序是將合成氣在銅基催化劑的作用下，制取甲醇。合成塔選用林達均溫型合成反應(yīng)器，林達均溫型合成反應(yīng)器

7、的特點是：2.4.1甲醇合成在等溫下進行（管內(nèi)冷氣換熱）反應(yīng)器轉(zhuǎn)化率高。2.4.2催化劑床層軸向溫差在10℃左右，同平面溫差在2－3℃。17化工裝置工藝、施工技術(shù)總結(jié)天然氣制甲醇2.4.3甲醇合成塔催化劑裝填系數(shù)大。2.4.4甲醇合成廢鍋副產(chǎn)低壓蒸汽能量利用合理。2.4.5甲醇合成塔入口溫度控制在220－230℃，副反應(yīng)生成量相對低（雜醇、高碳鏈烴等）。2.5氫回收工序氫回收工序是將甲醇合成弛放氣中的氫氣回收，經(jīng)壓縮后返回甲醇合成，以降低能耗。本項目氫回收采用普里森膜分離技術(shù)，利用氣體在聚酰亞胺膜滲透速率不同進行氣體分離，該操作簡單、占地少、運行穩(wěn)定、

8、維護方便、膜的正常使用壽命長。2.6甲醇精餾工序2.6.1甲醇精餾工序是通過精餾工藝將合成的粗