煤制甲醇及轉(zhuǎn)化烯烴

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1、核心技術(shù)煤氣化合成氣凈化甲醇合成甲醇制烯烴煤制甲醇1.備煤裝置:備煤裝置的任務(wù)是將原料煤磨碎、干燥，為氣化裝置和熱力系統(tǒng)提供合格的原料和燃料。2.空分裝置：空分裝置的作用是為氣化裝置提供所需的氧氣和輸送煤粉用的高壓氮?dú)庖约肮霉こ趟璧牡蛪旱獨(dú)狻?.煤氣化技術(shù)：本裝置是將原料煤通過煤氣化爐，獲取以合成氣(CO+H2)為主要成分的煤氣。從備煤裝置高壓煤粉發(fā)送斗送來的煤粉與輸送煤粉用的高壓CO2一起進(jìn)入氣化爐頂部噴咀，來自空分裝置的氧氣，經(jīng)氧氣預(yù)熱器加熱到一定溫度后，與中壓蒸汽混合，經(jīng)爐頂噴咀送入爐內(nèi)。煤粉與氧氣/蒸汽在4.0MPa壓力、

2、高溫1600℃下，發(fā)生部分氧化和氣化反應(yīng)，產(chǎn)生以（CO+H2）為主的粗煤氣。氣流床技術(shù)由于煤種適應(yīng)性強(qiáng)，爐子操作溫度高，熱效率高，合成氣中有效組分高，原煤和氧耗相對流化床均低，且具有運(yùn)行可靠性性高、自動化程度高、環(huán)保性能良好等優(yōu)勢，是當(dāng)今世界最先進(jìn)的煤氣化工藝。主要的氣流床技術(shù)有Shell干粉煤氣化、K-T煤氣化、德士古煤氣化、GSP煤氣化。煤氣化氣流床的優(yōu)點(diǎn)因常壓操作，經(jīng)濟(jì)性和操作方面尚存在一些不足，目前不再發(fā)展。GSP氣化工藝流程主要由煤粉輸送系統(tǒng)、氣化系統(tǒng)、粗合成氣處理系統(tǒng)、排渣系統(tǒng)和黑水處理系統(tǒng)等組成。圖1為GSP氣化工藝流程

3、,GSP氣化工藝用高壓N2或CO2作為載氣，將來自磨煤單元制備的煤粉,靠給料容器與氣化爐之間的壓差定量輸送至氣化爐，煤粉在氣化爐內(nèi)發(fā)生部分氧化反應(yīng)，反應(yīng)生成的工藝氣(CO+H2)，經(jīng)過激冷和洗滌滿足除塵、降溫、增濕后送入變換系統(tǒng);同時(shí)，將氣化系統(tǒng)中產(chǎn)生的黑水送入黑水處理系統(tǒng)，通過閃蒸、沉降、過濾單元，回收熱量及循環(huán)使用灰水，反應(yīng)生成的液態(tài)渣，經(jīng)過激冷冷卻、固化后通過渣鎖斗系統(tǒng)排送至渣池，經(jīng)過渣水分離后將渣送出界外。GSP氣化工藝流程Shell煤氣化工藝流程及氣化爐Shell煤氣化工藝流程見圖：1）來自制粉系統(tǒng)地干燥煤粉由氮?dú)饣蚨趸?/p>

4、氣經(jīng)輸送至爐前煤粉倉及煤鎖斗；2）再經(jīng)由加壓氮?dú)饣蚨趸技訅簩⒓?xì)煤粒由鎖斗送入相對布置的氣化燒嘴；3）氣化所需氧氣和水蒸氣也送入燒嘴。N2、CO2氣動輸送N2、CO2加壓（1）煤粉及氣化劑的輸送：1）通過控制加煤量，調(diào)節(jié)氧量和蒸汽量，使氣化爐在1400~1700℃范圍內(nèi)；2）氣化爐操作壓力為2~4MPa。3）在氣化爐內(nèi)煤中的灰分以熔渣的形式排出。絕大多數(shù)熔渣從爐底離開氣化爐，用水激冷，再經(jīng)破渣機(jī)進(jìn)入渣鎖系統(tǒng)，最終泄壓排出系統(tǒng)。熔渣為一種惰性玻璃狀物質(zhì)。水激冷熔渣（2）氣化及排渣：循環(huán)冷卻煤氣粗氣1）粗氣夾帶飛散的熔渣粒子激被冷氣冷卻

5、，使熔渣固化而不致粘在冷卻器壁上，然后再從煤氣中脫除。2）煤氣冷卻器采用廢熱鍋爐，用來生產(chǎn)中壓飽和蒸汽或過熱蒸汽。3）粗煤氣經(jīng)陶瓷過濾器除去細(xì)粉塵（<20mg/m3)。4）部分煤氣加壓循環(huán)作為循環(huán)冷卻煤氣用于出爐煤氣的激冷。（3）粗煤氣激冷、廢熱回收、除塵：4.CO變換技術(shù):從氣化爐出來的煤氣中H2/CO之比值不能滿足甲醇合成反應(yīng)的要求，因此，需要將煤氣中約60%左右的CO變換為H2。CO變換分為雙系列生產(chǎn)，采用寬溫耐硫變換工藝。文丘里洗滌后粗煤氣溫度降到約190℃，壓力約為3.8MPa，先進(jìn)入主熱交換器預(yù)熱，然后與中壓蒸汽混合后，溫

6、度升高到260℃，進(jìn)入變換爐一段，進(jìn)行變換反應(yīng)。5.酸性氣體脫除技術(shù):酸性氣體脫除工序的任務(wù)是將變換氣中的H2S和CO2脫除。多采用德國Lurgi公司低溫甲醇洗工藝低溫甲醇洗1、采用物理吸收法的一種酸性氣體凈化工藝,該工藝使用冷甲醇作為酸性氣體吸收液,利用甲醇在-60攝氏度左右的低溫下對酸性氣體溶解度極大的物理特性,同時(shí)分段選擇性地吸收原料氣中的H2S、CO2及各種有機(jī)硫等雜質(zhì)。2、低溫甲醇洗的特點(diǎn)：具有優(yōu)異的酸性氣體選擇性、吸收性以及運(yùn)行穩(wěn)定性3、整個(gè)流程主要分為以下幾個(gè)部分：原料氣冷卻、酸性氣體洗滌脫除、中壓閃蒸回收有效氣、H2S

7、氣提富集（含CO2低壓閃蒸）、甲醇再生及尾氣洗滌放空。V1－氣液分離器；C1－甲醇洗滌塔；C2－二氧化碳解吸塔；C3－硫化氫濃縮塔；C4－甲醇再生塔；C5－甲醇/水分離塔6.冷凍技術(shù):冷凍工序設(shè)置的目的是為酸性氣體脫除工序和空分制氧單元提供所需的冷凍量。采用液氨蒸發(fā)制冷，氣氨壓縮機(jī)采用離心式壓縮機(jī)。7.硫磺回收:硫磺回收裝置的作用是將凈化裝置排出的富H2S酸性氣體進(jìn)行處理以達(dá)到環(huán)保排放要求，并回收副產(chǎn)品硫磺。8.甲醇合成技術(shù):合成甲醇是一個(gè)多相催化反應(yīng)過程，吸附的CO與H2之間的反應(yīng)是整個(gè)反應(yīng)過程的控制步驟，它決定著整個(gè)反應(yīng)的速度。主

8、要化學(xué)反應(yīng)式如下：Lrugi甲醇合成工藝流程9.粗甲醇精餾技術(shù)：粗甲醇中含有易揮發(fā)的低沸點(diǎn)組分（如H2、CO、CO2、二甲醚、乙醛和丙酮等）和難揮發(fā)的高沸點(diǎn)組分（如乙醇、高級醇和水等），所以需通過精餾的辦法制得精甲醇。甲