煤制甲醇项目（通用8篇）
煤制甲醇项目 篇1
1 概述
近几年来, 随着经济的迅速发展以及工业水平的进一步提高, 人们对于石油的需求量提出了新的要求。这样一来, 就促使石油的价格迅速增加。而且对于石油来说, 它是一种不可再生资源, 因此, 各个国家都在努力寻求新能源对石油进行替代, 并且竞争日益激烈。而在诸多替代能源之中, 甲醇以简便性以及现实性受到了广泛的青睐, 甲醇可以通过工业程序进行大规模的合成, 而且它是一种有机化合物。目前状况下, 对于甲醇的使用主要分为两类, 分别是直接使用以及间接使用, 而对于直接使用, 又可以对其进行细分, 分为全额甲醛以及部分掺混两种形式。而对于间接使用来说, 它可以实现对于能量的转化, 转化过程主要是将相应的甲醇转化为二甲醚、甲基叔丁基醚和烯烃等。所以, 为了适应国家能源安全的发展需要, 应当加强煤制甲醇的发展力度, 同时对其进行有效的加工, 使其成为能够替代石油的燃料。这样一来, 也会促进我国工业的高速发展。
2 煤制甲醇的工艺技术
目前状况下, 以煤作为原料来进行对于甲醇的生产过程之中, 存在着一定的关键工艺技术, 而这一关键工艺技术设计了多个方面的技术, 主要有空分、煤气化、变换、酸性气体脱除、制冷、甲醇合成以及相应的甲醇转化技术。而在这一系列的技术当中, 煤气化技术是最重要最很核心的部分。因为煤气化技术可以对其它相关工艺技术的规模以及路线起到一定程度上的决定性作用。所以, 对于煤制甲醇方案的确定, 主要是通过优化选择相应的煤气化技术方案来进行的。
对于块 (碎) 煤气化技术来说, Lurgi气化技术为第一代气化技术, BGL气化技术是以Lurgi气化技术为基础并对其进行一定程度上的发展而产生的第二代气化技术, 它具有一系列的优点, 主要体现在能耗低、副产品少、废水量少;而对于水煤浆气化技术来说, 国外具有代表性的有美国GE公司的单喷嘴水煤浆气化工艺, 国内有华东理工大学和兖矿联合开发的多喷嘴对置式水煤浆气化技术;对于粉煤气化技术来说, 具有代表性的是Shell干煤粉气化技术。通过对多喷嘴对置式水煤浆气化技术、BGL块 (碎) 煤气化技术以及Shell干粉煤气化技术的综合性对比分析, 找出最合适的煤制甲醇技术。
3 技术方案
本文主要以年产300万t的二甲醚作为相应的研究实例, 以煤原料进行对于甲醇的生产, 甲醇再转化生产二甲醚。主要存在着以下三种方案, 下面我们做具体介绍。
3.1 方案一
采用相应的水煤浆气化工艺进行对于合成气的生产, 然后对其进行一定程度上的气化处理。在上述操作完成之后, 再实现对于甲醇的合成, 最后再通过甲醇生产相应的二甲醚。
3.2 方案二
采用BGL块 (碎) 煤熔渣气化技术生产合成气, 净化后合成甲醇, 再由甲醇生产二甲醚。由于BGL气化炉产生合成气组分中甲烷含量相对较高, 可加以回收利用。因此根据方案的具体情况, 采用PSA富集驰放气中的甲烷, 对富甲烷气进行非催化部分氧化处理, 生成的合成气并入粗合成气净化系统。
3.3 方案三
采用Shell干煤粉气化技术生产合成气, 净化后合成甲醇, 再由甲醇生产二甲醚。
4 综合技术经济指标
4.1 建设范围
3个方案的建设范围包括总图运输、煤储运转运、工艺装置、热电联产、公用工程系统和辅助生产设施等。与方案1、方案3相比, 方案2增加了型煤制备、污水预处理、PSA及甲烷非催化部分氧化等单元。
4.2 财务评价基础
为了便于3种技术方案比选, 统一评价标准, 取定各方案二甲醚的销售都为300万t/a, 各方案其它产品都作为副产品在制造成本中扣除, 使得各方案销售收入一致, 通过比较看出不同方案的相对制造成本水平, 便于各方案制造成本的对比。财务评价测算价格的取定是在国际油价60美元/桶的情况下测算的, 各方案价格体系一致。
5. 各种煤气化技术的综合比较分析
5.1 原料的适应性
对于多喷嘴对置式水煤浆气化工艺, 选用的原料煤首先应具有较好的成浆性, 以确保气化装置有较高的处理效率, 其次灰熔点FT不应过高, 以便延长耐火砖的使用寿命, 原料煤的成浆性是选用水煤浆气化的关键;对于BGL (块) 碎煤熔渣气化工艺进料要求为块煤 (型煤) , 煤的粒度为6~50mm, 需增加型煤车间进行型煤制备;Shell粉煤气化工艺入炉前要求含水2%~5%的干粉煤, 灰分10%~30%。
5.2 产品的适应性
多喷嘴对置式水煤浆气化激冷工艺制得合成气, 汽气比达1.4, 适合生产合成氨和甲醇, 也可用作制氢、羰基合成气等, 用途广泛;BGL块 (碎) 煤熔渣气化工艺气化炉出口合成气中甲烷质量分数高达6%左右, 较适于作为IGCC系统的燃料气和生产SNG (合成天然气) , 生产甲醇则需处理合成气中的甲烷。因此, 采用BGL气化工艺需增加PSA及非催化部分氧化装置, PSA富集驰放气中的甲烷, 对富甲烷气进行非催化部分氧化处理, 生成的合成气并入粗合成气净化系统, 增加了系统的复杂程度及投资;She ll粉煤气化工艺采用废锅流程, 变换需加入大量水蒸汽或采用多级喷水激冷或低水汽比变换流程, 粗合成气中CO质量分数高达60%~65%, 对CO变换的要求高, 也增加了下游低温甲醇洗的负荷。
5.3 投资
从项目总投资情况来看, 多喷嘴对置式水煤浆气化技术最低, BGL块 (碎) 煤熔渣气化技术居中, Shell粉煤气化技术最高。Shell粉煤气化技术理论上不需要备炉, 但从近些年气化炉实际运行情况来看, 少量的备炉还是需要的, 考虑备用炉将进一步增加投资。
5.4 污水处理
多喷嘴水煤浆气化技术及She ll粉煤气化工艺都属于洁净煤气化技术, 具有气体有效成分高、三废排放较少且容易处理、气化压力范围大等优点;由于BGL块 (碎) 煤熔渣气化工艺的特点, 决定了其排放废水中含有酚、氨和油, 废水处理量虽然少于Lurgi气化工艺, 但处理难度和Lurgi气化工艺排放的废水是完全相同的, 目前尚无成熟的废水处理工艺, 很难做到达标排放, 做到完全回用难度更大。因此, 采用BGL气化工艺, 对于拟采用的煤种必须在同类装置上进行试烧才能准确确定气化炉的生产能力、副产品的数量和组成, 并且只有根据试烧后的废水组成, 才能进行污水处理的设计, 以期达标排放或回用。
结语
本文主要针对煤制甲醇项目的煤气化技术选择进行了一定程度上的分析与研究。首先, 对煤制甲醇的工艺技术进行了简明扼要的阐述, 然后结合实例, 介绍了与之相关的三个方案, 并基于这三个方案, 从原料的适应性、产品的适应性以及投资三个方面进行了对于各种煤气化技术的综合比较分析。经过探讨研究, 我们得出结论:如果能够保证相关的原料煤成浆性良好, 那么从各个方面的指标对比来看, 水煤浆气化技术最为优越。
摘要：随着经济的迅速发展以及科学技术水平的不断提高, 我国的煤制甲醇技术取得了一定程度上的进步。而在煤制甲醇的项目之中, 对于煤气化技术的选择十分重要。本文主要针对煤制甲醇项目的煤气化技术选择进行相应的的研究与分析。首先, 我们对发展煤制甲醇的重要性进行了阐述。然后, 选取煤制二甲醚作为实例来对不同煤气化技术对装置规模、技术路线以及技术经济的影响进行一定程度上的分析。经过研究, 我们发现:如果能够保证相关的原料煤成浆性良好, 那么从各个方面的指标对比来看, 水煤浆气化技术较为优越。
关键词：煤制甲醇,煤气化,二甲醚,技术经济
参考文献
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煤制甲醇项目 篇2
山西轻工职业技术学院
毕业论文
关于煤化工的发展和煤制甲醇工艺
教学系 轻工化工系 专业班级 煤化工生产技术0831 学生姓名 赵腾 指导教师姓名 刘美琴
山西轻工职业技术学院
二零一一年四月三十号
山西轻工职业技术学院毕业论文
关于煤化工的发展和煤制甲醇工艺
摘 要
煤化工的发展概况和产业背景以及煤制甲醇的工艺,甲醇的用途等等.关键词: 煤化工,煤制甲醇,气化技术,甲醇合成技术
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目 录
1.关于煤化工的发展和煤制甲醇工艺------------------------------3 2.煤化工发展应首选煤制甲醇-----3 3.煤制甲醇工艺和发展现状-------6 4.甲醇下游产品开发-------------13 5.总结----------------------16
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1煤化工的发展概况和产业背景
煤是最早使用的化工和固体燃料原料，随着石油化工的兴起，逐渐被石油和天然气替代。20世纪世界出现三次石油危机，警醒了世界对煤原料路线的重视,德国和美国等西方国家重新开始煤化工技术的研发。自20世纪80年代以来，世界石油价格波动很大，从保障能源安全出发，世界各国加紧了大型工业化煤化工技术的开发。进入21世纪，油价不断攀升，煤化工进入新一轮的发展时期。
我国自20世纪90年代以来对石油能源的需求已进入快速增长期。1991年以后，年均递增6%；近两年来，进一步增长达8.2%。我国目前已成为全球第二大石油消费国和进口国。2006年进口原油1.45亿吨，同比增长14.2%，对外依存度达43%；预测2020年，原油对外的依存度将超过60%，国家的能源形势将更加严峻。
我国的资源状况是石油、天然气资源短缺，煤炭资源相对丰富。据测算，我国煤炭资源的地质理论资源量高达5万亿吨，探明保有储量约为1万亿吨，在可承受的环境容量范围内，我国煤炭资源的年开采规模可在当前产量基础上继续扩大，达到22亿吨～23亿吨。
进入21世纪以后，国际石油价格持续上涨和长期高位运行，我国石油对外依存度不断提高，在这种双重压力下催生了国内煤制甲醇、煤制烯烃和煤制油品等以石油替代为目标的现代煤化工产业。2004年8月，国内第一套煤液化项目开工建设，大型煤制烯烃项目开始规划，煤制甲醇、二甲醚、甲醇羰基合成制醋酸等煤化工项目成为投资热点，煤化工产业进入了一个新的发展时期。现代煤化工产业主要产品包括煤制甲醇、二甲醚、甲醇制烯烃、煤制油品、甲醇制醋酸及下游产品等。
2煤化工发展应首选煤制甲醇
“无论投资的安全性、碳转化率、环境友好性、原子经济性还是技术的成熟可靠性，煤基醇醚燃料都是首选的石油替代品，值得大力推广。”在近期举行的2010全国甲醇合成技术交流研讨会上，专家们表达了上述观点。
华东理工大学教授房鼎业认为，从原子经济性角度看，无论煤制甲醇还是煤制烯烃，山西轻工职业技术学院毕业论文
首先都必须将煤转化成合成气(CO+H2)，再由CO与H2合成甲醇或烃类。但CO+H2合成甲醇可一步完成，而费托合成烃类，第一步是向合成气中引入氧原子，生产甲醇，再去掉甲醇中的氧原子，分离大量副产水分后才能获得烯烃。显而易见，煤制烯烃的原子经济性不如煤制甲醇。
从项目投资的经济性看，煤制甲醇优于煤制油。国内外的统计数据显示，吨煤制油的固定资产投入一般高达1.2万元，而吨甲醇的固定资产投入只需0.4万元。由于固定资产投资太大，煤制油项目的财务及管理费用居高不下，盈利能力差。按当前的石油和煤炭价格计算，年产百万吨以下的煤制油是很难盈利的，但采用现代气化技术建设的30万～60万吨/年煤制甲醇项目，是绝对可以盈利的。
从技术的成熟可靠性看，煤制醇醚燃料的技术国内外已经成熟，国产甲醇、二甲醚合成分离与提纯成套技术，均已广泛应用，并向大型化方向发展。3～5年内，采用国产技术建设的100万～300万吨醇醚装置将会涌现，规模效益将更加突出。但煤制油技术，国内尚无能达到煤制油最低经济规模的100万吨/年煤间接液化项目投产，工程的放大有待时日，并伴有一定的风险。煤直接制油方面同样不容乐观：国外目前还没有大型工业化示范装置运行，国内神华鄂尔多斯百万吨煤直接制油项目虽然已经投产，但还需要从装置安全稳定运行、投入产出比、能源资源利用率、环境保护等多方面进行进一步验证。
“煤制天然气的技术可行性与经济合理性同样需要冷静思考。”房鼎业提醒。他说，煤制天然气过程不仅要消耗大量煤，还要排放大量二氧化碳，无论从经济上还是生态上都是不划算的。另外，就装置的安全性而言，煤制天然气过程是强烈的放热反应，操作条件十分苛刻，项目选址必须远离人口居住区。
即便被大家最看好的煤制乙二醇，在房鼎业看来，仍有诸多问题需要攻克和解决。一是与乙烯路线相比，煤制乙二醇的质量明显逊色，如果煤炭价格大幅上涨，将没有竞争优势；二是加氢催化剂寿命短的问题还需花大力气解决，否则煤制乙二醇的成本将很难降下来；三是合成草酸酯反应催化剂中贵金属组分含量与反应过程中热点控制仍是难题；四是包括一氧化碳脱氢反应器、催化耦联羰基化反应器、亚硝酸酯再生反应器、加氢反应器的工程放大目前还是一大难题；五是各反应步骤的副反应多，乙二醇总收率偏
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低的问题短期内难以解决。这些都制约着煤制乙二醇的发展，也使其装置的安全稳定性、项目的经济可行性存在较大风险。
“目前新能源汽车产业，如氢能和太阳能，看起来很环保，但如果算上制造这些产品时消耗的能源和排放的二氧化碳，它们的整个生命周期并不比醇醚燃料环保。”醇醚燃料及醇醚汽车专委会副秘书长降连葆说。“如果通过政策引导，使更多企业采用焦炉煤气、电石炉尾气和难以利用的褐煤生产醇醚燃料，不仅可以获得清洁廉价的石油替代品，而且实现了废物的资源化利用，既节约了资源，又保护了环境。整个过程比氢能源和太阳能还要节能环保。”
华陆工程科技有限公司副总工程师王洪金透露：清华大学已经攻克了甲醇制芳烃的难题，正与华陆公司联手建设3万吨/年甲醇制芳烃的工业化试验装置。用不了多久，以甲醇为原料，生产包括MDI在内的高附加值产品就会成为现实。届时，甲醇不仅可以替代成品油成为清洁燃料，还可以替代石油生产烯烃和芳烃、乙二醇等更多化工产品，科学家们设想的甲醇经济时代将真正来临
我国是煤炭资源丰富的国家，然而在煤炭生产、使用和运输过程中也给环境带来了诸多危害。为减少煤炭对环境造成的负面影响，采用合理的生产工艺是非常必要的。煤电联产是一条途径，洁净煤技术和煤化工技术也为人们日益关注。本世纪世界煤化工发展的主流方向是发展煤炭洁净利用技术，它包括气化技术、合成燃料技术(包括醇燃料和烃燃料)及多联产工艺技术等。其中采用煤制甲醇技术较为成熟，有较好的发展前景，而且随着甲醇下游工艺的研究不断深入，如由甲醇制备低碳烯烃工艺等，市场对甲醇的需求必将越来越多，该工艺的生产能力也会逐渐提高。
甲醇在常温常压下是易挥发和易燃的无色液体，具有酒精气味，比水轻。甲醇蒸汽与空气能形成爆炸性混合物，它是一种用途广泛的基本有机化工原料，在世界发达国家，其产量仅次于乙烯、丙烯和苯。目前我国的生产能力为35 kt/a，世界范围的产量己经超过3 200 kt/a。甲醇主要用于制造甲醛、氯甲烷、甲胺、醋配、丙烯酸甲酷、对苯二甲酸二甲酷、甲基叔丁基醚等一系列有机化工产品，产品品种达到百余种，是大有发展的一碳化学产品。甲醇还是一种性能良好的液体燃料，可用作环保燃料。另外它在化学、医药、轻工、纺织等行业有着广泛的用途，己成为世界大宗化工产品之一。随着我国环
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保意识的加强，对甲基叔丁基醚的需求也会增加，而且毅基合成醋酸、甲醇燃料电池、直接用作机动车辆的燃料、合成烯烃等先进技术的推广也会推动甲醇的消费，其应用前景必将更加广泛。在过去的5年中，世界甲醇消耗的平均年增长率为3.7%，中国甲醇消耗的平均年增长率为19.3%，可见由煤制甲醇及其下游产品的前景十分可观。可以预见在今后相当长的一段时间内甲醇的产量和消费量会持续增长。
甲醇可以由多种原料通过多种途径制取，天然气、各种煤、轻质油、重质油和液化石油气等都是生产甲醇的重要原料。据统计，国内甲醇生产原料来源石油占55.2%，煤占30.0%，天然气占14.8%,我国是个缺油、少气、煤炭资源丰富的国家，目前由于石油安全问题，我国己经采取措施节约石油消耗，因而煤制甲醇工艺仍是国内中、长期新建甲醇项目的首选。国内甲醇项目主要由原来合成氨企业通过一些技术改造和技术引进而建成的，这些企业在一定程度上受原料煤的价格控制。如果煤炭企业在煤炭生产基地建设甲醇装置，在完成煤炭开采的同时进行深加工，无疑是进一步做大做强煤炭企业的途径。
3煤制甲醇工艺和发展现状
3．1气化
a）煤浆制备
由煤运系统送来的原料煤干基（<25mm）或焦送至煤贮斗，经称重给料机控制输送量送入棒磨机，加入一定量的水，物料在棒磨机中进行湿法磨煤。为了控制煤浆粘度及保持煤浆的稳定性加入添加剂，为了调整煤浆的PH值，加入碱液。出棒磨机的煤浆浓度约65%，排入磨煤机出口槽，经出口槽泵加压后送至气化工段煤浆槽。煤浆制备首先要将煤焦磨细，再制备成约65%的煤浆。磨煤采用湿法，可防止粉尘飞扬，环境好。用于煤浆气化的磨机现在有两种，棒磨机与球磨机；棒磨机与球磨机相比，棒磨机磨出的煤浆粒度均匀，筛下物少。煤浆制备能力需和气化炉相匹配，本项目拟选用三台棒磨机，单台磨机处理干煤量43～53t/h，可满足60万t/a甲醇的需要。
为了降低煤浆粘度，使煤浆具有良好的流动性，需加入添加剂，初步选择木质磺酸
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类添加剂。
煤浆气化需调整浆的PH值在6～8，可用稀氨水或碱液，稀氨水易挥发出氨，氨气对人体有害，污染空气，故本项目拟采用碱液调整煤浆的PH值，碱液初步采用42％的浓度。
为了节约水源，净化排出的含少量甲醇的废水及甲醇精馏废水均可作为磨浆水。b）气化
在本工段，煤浆与氧进行部分氧化反应制得粗合成气。
煤浆由煤浆槽经煤浆加压泵加压后连同空分送来的高压氧通过烧咀进入气化炉，在气化炉中煤浆与氧发生如下主要反应：
CmHnSr+m/2O2—→mCO+（n/2-r）H2+rH2S
CO+H2O—→H2+CO2
反应在6.5MPa（G）、1350～1400℃下进行。
气化反应在气化炉反应段瞬间完成，生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等气体。离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴，被水淬冷后温度降低并被水蒸汽饱和后出气化炉；气体经文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘冷却后送至变换工段。
气化炉反应中生成的熔渣进入激冷室水浴后被分离出来，排入锁斗，定时排入渣池，由扒渣机捞出后装车外运。
气化炉及碳洗塔等排出的洗涤水（称为黑水）送往灰水处理。c）灰水处理
本工段将气化来的黑水进行渣水分离，处理后的水循环使用。
从气化炉和碳洗塔排出的高温黑水分别进入各自的高压闪蒸器，经高压闪蒸浓缩后的黑水混合，经低压、两级真空闪蒸被浓缩后进入澄清槽，水中加入絮凝剂使其加速沉淀。澄清槽底部的细渣浆经泵抽出送往过滤机给料槽，经由过滤机给料泵加压后送至真空过滤机脱水，渣饼由汽车拉出厂外。
闪蒸出的高压气体经过灰水加热器回收热量之后，通过气液分离器分离掉冷凝液，然后进入变换工段汽提塔。
闪蒸出的低压气体直接送至洗涤塔给料槽，澄清槽上部清水溢流至灰水槽，由灰水
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泵分别送至洗涤塔给料槽、气化锁斗、磨煤水槽，少量灰水作为废水排往废水处理。
洗涤塔给料槽的水经给料泵加压后与高压闪蒸器排出的高温气体换热后送碳洗塔循环使用。
3．2变换
在本工段将气体中的CO部分变换成H2。
本工段的化学反应为变换反应，以下列方程式表示：
CO+H2O—→H2+CO2
由气化碳洗塔来的粗水煤气经气液分离器分离掉气体夹带的水分后，进入气体过滤器除去杂质，然后分成两股，一部分（约为54%）进入原料气预热器与变换气换热至305℃左右进入变换炉，与自身携带的水蒸汽在耐硫变换催化剂作用下进行变换反应，出变换炉的高温气体经蒸汽过热器与甲醇合成及变换副产的中压蒸汽换热、过热中压蒸汽，自身温度降低后在原料气预热器与进变换的粗水煤气换热，温度约335℃进入中压蒸汽发生器，副产4.0MPa蒸汽，温度降至270℃之后，进入低压蒸汽发生器温度降至180℃，然后进入脱盐水加热器、水冷却器最终冷却到40℃进入低温甲醇洗1#吸收系统。
另一部分未变换的粗水煤气，进入低压蒸汽发生器使温度降至180℃，副产0.7MPa的低压蒸汽，然后进入脱盐水加热器回收热量，最后在水冷却器用水冷却至40℃，送入低温甲醇洗2#吸收系统。
气液分离器分离出来的高温工艺冷凝液送气化工段碳洗塔。
气液分离器分离出来的低温冷凝液经汽提塔用高压闪蒸气和中压蒸汽汽提出溶解在水中的CO2、H2S、NH3后送洗涤塔给料罐回收利用；汽提产生的酸性气体送往火炬。
3．3低温甲醇洗
本工段采用低温甲醇洗工艺脱除变换气中CO2、全部硫化物、其它杂质和H2O。a）吸收系统
本装置拟采用两套吸收系统，分别处理变换气和未变换气，经过甲醇吸收净化后的变换气和未变换气混合，作为甲醇合成的新鲜气。
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由变换来的变换气进入原料气一级冷却器、氨冷器、进入分离器，出分离器的变换气与循环高压闪蒸气混合后，喷入少量甲醇，以防止变换气中水蒸气冷却后结冰，然后进入原料气二级冷却器冷却至－20℃，进入变换气甲醇吸收塔，依次脱除H2S+COS、CO2后在－49℃出吸收塔，然后经二级原料气冷却器，一级原料气冷却器复热后去甲醇合成单元。净化气中CO2含量约3.4%，H2S+COS<0.1PPm。
来自甲醇再生塔经冷却的甲醇－49℃从甲醇吸收塔顶进入，吸收塔上段为CO2吸收段，甲醇液自上而下与气体逆流接触，脱除气体中CO2，CO2的指标由甲醇循环量来控制。中间二次引出甲醇液用氨冷器冷却以降低由于溶解热造成的温升。在吸收塔下段，引出的甲醇液大部分进入高压闪蒸器；另一部分溶液经氨冷器冷却后回流进入H2S吸收段以吸收变换气中的H2S和COS，自塔底出来的含硫富液进入H2S浓缩塔。为减少H2和CO损失，从高压闪蒸槽闪蒸出的气体加压后送至变换气二级冷却器前与变换气混合，以回收H2和CO。
未变换气的吸收流程同变换气的吸收流程。b）溶液再生系统
未变换气和变换气溶液再生系统共用一套装置。
从高压闪蒸器上部和底部分别产生的无硫甲醇富液和含硫甲醇富液进入H2S浓缩塔，进行闪蒸汽提。甲醇富液采用低压氮气汽提。高压闪蒸器上部的无硫甲醇富液不含H2S从塔上部进入，在塔顶部降压膨胀。高压闪蒸器下部的含硫甲醇富液从塔中部进入，塔底加入的氮气将CO2汽提出塔顶，然后经气提氮气冷却器回收冷量后，作为尾气高点放空。
富H2S甲醇液自H2S浓缩塔底出来后进热再生塔给料泵加压，甲醇贫液冷却器换热升温进甲醇再生塔顶部。甲醇中残存的CO2以及溶解的H2S由再沸器提供的热量进行热再生，混和气出塔顶经多级冷却分离，甲醇一级冷凝液回流，二级冷凝液经换热进入H2S浓缩塔底部。分离出的酸性气体去硫回收装置。
从原料气分离器和甲醇再生塔底出来的甲醇水溶液经泵加压后甲醇水分离器，通过蒸馏分离甲醇和水。甲醇水分离器由再沸器提供。塔顶出来的气体送到甲醇再生塔中部。塔底出来的甲醇含量小于100PPm的废水送水煤浆制备工序或去全厂污水处理系统。
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c）氨压缩制冷
从净化各制冷点蒸发后的-33℃气氨气体进入氨液分离器，将气体中的液粒分离出来后进入离心式制冷压缩机一段进口压缩至冷凝温度对应的冷凝压力，然后进入氨冷凝器。气氨通过对冷却水放热冷凝成液体后，靠重力排入液氨贮槽。液氨通过分配器送往各制冷设备。
3．4甲醇合成及精馏
a）甲醇合成
经甲醇洗脱硫脱碳净化后的产生合成气压力约为5.6MPa，与甲醇合成循环气混合，经甲醇合成循环气压缩机增压至6.5MPa，然后进入冷管式反应器（气冷反应器）冷管预热到235℃，进入管壳式反应器（水冷反应器）进行甲醇合成，CO、CO2和H2在Cu-Zn催化剂作用下，合成粗甲醇，出管壳式反应器的反应气温度约为240℃，然后进入气冷反应器壳侧继续进行甲醇合成反应，同时预热冷管内的工艺气体，气冷反应器壳侧气体出口温度为250℃，再经低压蒸汽发生器，锅炉给水加热器、空气冷却器、水冷器冷却后到40℃，进入甲醇分离器，从分离器上部出来的未反应气体进入循环气压缩机压缩，返回到甲醇合成回路。
一部分循环气作为弛放气排出系统以调节合成循环圈内的惰性气体含量，合成弛放气送至膜回收装置，回收氢气，产生的富氢气经压缩机压缩后作为甲醇合成原料气；膜回收尾气送至甲醇蒸汽加热炉过热甲醇合成反应器副产的中压饱和蒸汽（2.5MPa），将中压蒸汽过热到400℃。
粗甲醇从甲醇分离器底部排出，经甲醇膨胀槽减压释放出溶解气后送往甲醇精馏工段。
系统弛放气及甲醇膨胀槽产生的膨胀气混合送往工厂锅炉燃料系统。甲醇合成水冷反应器副产中压蒸汽经变换过热后送工厂中压蒸汽管网。b）甲醇精馏
从甲醇合成膨胀槽来的粗甲醇进入精馏系统。精馏系统由预精馏塔、加压塔、常压塔组成。预精馏塔塔底出来的富甲醇液经加压至0.8MPa、80℃，进入加压塔下部，加压
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塔塔顶气体经冷凝后，一部分作为回流，一部分作为产品甲醇送入贮存系统。由加压塔底出来的甲醇溶液自流入常压塔下塔进一步蒸馏，常压塔顶出来的回流液一部分回流，一部分作为精甲醇经泵送入贮存系统。常压塔底的含甲醇的废水送入磨煤工段作为磨煤用水。在常压塔下部设有侧线采出，采出甲醇、乙醇和水的混合物，由汽提塔进料泵送入汽提塔，汽提塔塔顶液体产品部分回流，其余部分作为产品送至精甲醇中间槽或送至粗甲醇贮槽。汽提塔下部设有侧线采出，采出部分异丁基油和少量乙醇,混合进入异丁基油贮槽。汽提塔塔底排出的废水，含少量甲醇，进入沉淀池，分离出杂醇和水，废水由废水泵送至废水处理装置。
c）中间罐区
甲醇精馏工序临时停车时，甲醇合成工序生产的粗甲醇，进入粗甲醇贮罐中贮存。甲醇精馏工序恢复生产时，粗甲醇经粗甲醇泵升压后送往甲醇精馏工序。
甲醇精馏工序生产的精甲醇，进入甲醇计量罐中。经检验合格的精甲醇用精甲醇泵升压送往成品罐区甲醇贮罐中贮存待售。
3.5空分装置
本装置工艺为分子筛净化空气、空气增压、氧气和氮气内压缩流程，带中压空气增压透平膨胀机，采用规整填料分馏塔，全精馏制氩工艺。
原料空气自吸入口吸入，经自洁式空气过滤器除去灰尘及其它机械杂质。过滤后的空气进入离心式空压机经压缩机压缩到约0.57MPa(A)，然后进入空气冷却塔冷却。冷却水为经水冷塔冷却后的水。空气自下而上穿过空气冷却塔，在冷却的同时，又得到清洗。
经空冷塔冷却后的空气进入切换使用的分子筛纯化器空气中的二氧化碳、碳氢化合物和水分被吸附。分子筛纯化器为两只切换使用，其中一只工作时，另一只再生。纯化器的切换周期约为4小时，定时自动切换。
净化后的空气抽出一小部分，作为仪表空气和工厂空气。
其余空气分成两股，一股直接进入低压板式换热器，从换热器底部抽出后进入下塔。另外一股进入空气增压机。
经过空气增压机的中压空气分成两部分，一部分进入高压板式换热器，冷却后进入
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低温膨胀机，膨胀后空气进入下塔精馏。另一部分中压空气经过空气增压机二段压缩为高压空气，进入高压板式换热器，冷却后经节流阀节流后进入下塔。
空气经下塔初步精馏后，获得富氧液空、低纯液氮、低压氮气，其中富氧液空和低纯液氮经过冷器过冷后节流进入上塔。经上塔进一步精馏后，在上塔底部获得液氧，并经液氧泵压缩后进入高压板式换热器，复热后出冷箱，进入氧气管网。
在下塔顶部抽取的低压氮气，进入高压板式换热器，复热后送至全厂低压氮气管网。从上塔上部引出污氮气经过冷器、低压板式换热器和高压板式换热器复热出冷箱后分成两部分：一部分进入分子筛系统的蒸汽加热器，作为分子筛再生气体，其余污氮气去水冷塔。
从上塔中部抽取一定量的氩馏份送入粗氩塔，粗氩塔在结构上分为两段，第二段氩塔底部的回流液经液体泵送入第一段顶部作为回流液，经粗氩塔精馏得到99.6?Ar，2ppmO2的粗氩，送入精氩塔中部，经精氩塔精馏在精氩塔底部得到纯度为99.999%Ar的氩作为产品抽出送入进贮槽。
甲醇的工业化生产最初是1923年BASF公司采用Zn-Cr催化剂合成的，合成压力为30 MPa，规模为300 t/a。到上世纪60,70年代，Lurgi开发出活性更高的催化剂低压生产甲醇,ICI公司研制出Cu-Zn-Cr催化剂低压合成甲醇工艺，合成压力仅为10 MPa,使生产过程中的能耗大大降低。目前世界上中、低压法合成甲醇的典型工艺是Lurgi和ICI公司的技术，这些技术己经占据了主导地位。其它还有托普索、凯洛洛、三菱瓦斯等公司的低压法工艺。
煤制甲醇工艺主要包括造气、压缩、合成和粗甲醇精制等4个工序。造气采用鲁奇高压气化炉，使用纯氧气化剂，煤气经冷却脱出焦油、脱硫和二氧化碳制得组成为H:和CO的合成气。煤气化制合成气的好处是可以脱除气态硫等污染物，是煤洁净利用的关键所在。
压缩合成气经过换热、冷却、压缩至10MPa进入反应器。合成甲醇的反应器为冷激式绝热反应器和列管式等温反应器。在反应器中获得的粗甲醇需要采用精馏塔精制。
我国甲醇生产起于二十世纪50年代，当时吉化、兰化、太化等企业先后从前苏联引进高压合成甲醇工艺，建成了数套以煤为原料的甲醇生产装置，规模均在300 t/a左
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右。60,70年代在合成氨的基础上进一步中压联醇工艺。70年代四川维尼纶厂和齐鲁石化公司分别引进了ICI和Lurgi公司低压合成甲醇技术，建成了以乙炔尾气和渣油为原料的甲醇生产装置。之后我国自行开发了适合于低压合成甲醇的催化剂，年产10万t以下的生产装置已经国产化。但与国外技术相比，无论工艺技术还是设备加工制造还有一定差距。目前我国甲醇生产以中小型联醇装置为主，年产万吨以下的生产企业的总生产能力约占全国总生产能力的一半。国内自行设计和引进的中型甲醇装置均未形成经济规模。
目前中国甲醇生产装置近200套，规模在20万t/a的仅2套，10万t/a级以上规模的有9套，5一10万Va(不含10万t/a)有15套，其余均为5万t/a以下。受制气工艺限制，单系列年产50万t煤制甲醇在国内属大型装置。而世界甲醇生产以大型化为主，目前全世界甲醇生产能力已达3 862万t/a，其中50家企业能力大于30万t/a的装置合计生产能力达到3051.2万t/a,50 万t煤制甲醇在世界上属中等规模。
以煤制甲醇的大型现代化生产技术成熟，但需投入较大的资金。国外学者和企业家们一般认为汽油与煤的比价超过10:1时，煤制甲醇在经济上就具备了条件，而且煤制甲醇的生产规模越大，产品的生产成本越低。国内甲醇建设规模发展趋势是大型化，选择50万t/a规模投资约需18亿元，理想建设周期需3年，建设工期长。但从对甲醇的潜在需求量看，大规模的具有核心竞争力的甲醇企业仍有较大发展空间，而产量低的小型装置的命运不容乐观，当前所要解决的问题是应该充分利用原有以煤.为原料的中小合成氨企业的资源、技术力量和设备联产甲醇，在可能的情况下引进更加先进的技术提高单套装置的生产能力。煤一甲醇联产非常适于在煤炭储量丰富的地区建厂，如内蒙、青海、山西、辽宁等地，省去煤炭运输环节。如重庆与日本合资80万t甲醇、山东充州矿务局50万t甲醇、永城煤电50万t甲醇等项目已经在设计或建设中。一些化肥企业已经涉足煤炭开采，包揽了从原料煤的生产到甲醇的生产。煤炭企业自身应该在原有开采煤炭的技术力量的基础上，进一步拓宽深加工渠道，以此获得更大的收益。
4甲醇下游产品开发
(1)、甲醇氧化制甲醛
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甲醇在高温、浮石银、催化剂或其它固体催化剂存在下直接氧化制甲醛。目前，国内外40%以上的甲醇用于制甲醛，进而合成树脂、塑料及其他化工原料。聚甲醛是性能优良的工程塑料，其用途十分广泛。甲醛还用来制取丁二醇、乌洛托品等近一百种下游产品。
(2)、甲醇氨化制甲胺
将甲醇与氨按一定比例混合，在370~420℃、5.0~20.0MPa压力下，以活性氧化铝为催化剂进行合成，制得一甲胺、二甲胺、三甲胺的混合物，再经精馏可得一、二或三甲胺产品。一、二、三甲胺用于农药、医药、染料方面或用作有机原料中间体。(3)、甲醇羰基化制醋酸
由甲醇和一氧化碳在低压下羰基合成制醋酸，其总量占世界醋酸生产能力的50%以上。
(4)、甲醇酯化可生产各种酯类化合物。
(5)、甲醇与氯气、[wiki]氢[/wiki]气混合催化反应生成一、二、三氯甲烷，直至四氯化碳。一氯甲烷可用作有机硅化合物和含氟树脂的原料，又是重要的甲基化剂，用于生产甲基纤纤维素、季胺化学品等。二氯甲烷用于去漆剂、气雾剂、医药原料及硅片生产。三氯甲烷可生产HCFC-22作制冷剂，或进一步加工生产四氟乙烯等产品，可用作有机溶剂、萃取剂，还可用作染料和药物的中间体等。四氯甲烷可用行生产F-
11、F-12等。
(6)、甲醇在金属硅铝催化剂或ZSM-5型分子筛存在下，脱水可制得二甲醚。(7)、甲醇脱氢制甲酸甲酯。
甲酸甲酯是有机合成原料，可用于制甲酰胺、二甲基甲酰胺等。甲酰胺是医药、香料、染料的原料，还可用作纸张处理剂，纤维工业的柔软剂，有机合成的极性溶剂等。二甲基甲酰胺是重要的有机化工原料和优良的溶剂，可用作气体吸收剂、农药、聚氯酯合成革以及聚丙烯腈抽丝和丁二烯抽提等领域。(8)、甲酸制甲基叔丁基醚（MTBE）。
MTBE具有较好的调和特性，从环保和发动机操作两方面考虑，均被认为是汽油最好的改良剂，MTBE被列入世界上50种基本化工产品之一，每吨MTBE约需消耗0.4吨甲醇，山西轻工职业技术学院毕业论文
因此可望成为今后甲醇消费的大市场。(9)、甲醇用作燃料。
甲醇掺烧汽油，在北美和西欧已合法化，在我国，四川省已出台M15的地方标准，山西省全甲醇汽车已研制成功，并在山西省全面试点。全甲醇汽车开始批量，计划在山西和安徽省推广使用。
近几年甲醇的下游产品在房地产、建材、室内装修等行业快速发展和增长，其增长率接近20%。然而由于甲醇是化工原料，不是最终产品，仅靠下游衍生产品增长不会出现甲醇爆发性增长，积极开发甲醇燃料和甲醇制烯烃是更好的出路。
甲醇燃料是中国能源结构向多元化发展的重要方向之一。甲醇作为汽车发动机燃料主要有3种方式:纯甲醇燃烧(即称为m loo发动机)、甲醇与汽油混合或甲醇与柴油混合分别用于汽油机和柴油机。
由于甲醇价格仅是汽油的一半，全甲醇新式发动机的推广可大大降低汽车燃料成本。另外甲醇燃料不__仅可以替代汽油，而且其汽车尾气排放量比汽油和柴油更低，对环境也更有利。随着汽车工业发展中国汽车保有量不断增加，该市场远远超过甲醇化学品市场。
我国甲醇作为车用燃料的研究始于上世纪80年代初，虽然起步较晚，但发展迅速，很多科研院校、所和省市地区做了大量工作。尤其在甲醇汽油掺烧方面，如M15,M 20,M 50,M 85及纯甲醇ml oo等甲醇燃料进行了大量的试验，取得较满意的结果。中国科学院工程热物理所和环境化学研究所[51对m loo甲醇燃料在点燃式发动机进行应用研究证明其动力性不比汽油差。除了m loo燃料消耗量由于热值低而比汽油耗量多60%外，其他方面的性能和各部件的可靠性都与汽油机基本相似。在汽车尾气排放方面回，甲醇燃料的常规排放，均优于汽油;在非常规排放方面，虑使用毒性、醇油互溶性、溶胀性和运营使用的经济性。甲醇是单一化合物，不致癌，而汽油是多种烃类的混合物，含有一些强致癌物，因此只要使用得当，甲醇作为燃料是安全的。甲醇与水可按任何比例互溶，但汽油与甲醇在室温范围内不能按任何比例互溶，因此原料甲醇中含水量要尽可能少。另外可通过加入助溶剂增加醇油互溶。要解决运营使用的经济性问题就需要在降低甲醇的生产成本方面努力。未燃甲醇含量较大，但在大气中的反应性很弱，造成的大气
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污染较小。甲醇和甲醛排放物通过催化净化器处理后可降低到汽油燃料水平。以甲醇为燃料需对密封件和燃油系统零件采取适当的措施以增强材料的适应性，如采用高强度、三耐(耐腐蚀、耐高温、耐磨)的纳米复合材料。对低温起动困难问题可采取辅助的起动措施解决。
5总结
在我国发展甲醇及其后续产品任重而道远，无论是以煤炭为原料的合成工艺技术及装备方面，还是在取代汽油燃料、制备低碳烯烃方面都需要科技工作者的不懈努力。对于煤炭企业而言，已经拥有了足够的实力开采煤矿，今后应该在煤炭的深加工方面做更多的努力，可以在自主研发的基础之上，有效借助外力共同推动煤化工的加速发展。从技术的角度讲，洁净煤气化技术正蓬勃发展，随着甲醇制烯烃和作为车用燃料技术的不断成熟，对甲醇的需求也会增加。要使甲醇的生产成本降低，可从以下几方面着手:一是在煤矿产地建甲醇装置;二是随着我国自主知识产权的新技术的应用，无需引进国外先进技术与装备;三是装置的大型化。当然政府应给甲醇生产企业和使用者以优惠政策使其具有市场竞争力，才能使甲醇生产获得更为迅速地发展。然而国内甲醇项目过热情况己引起国家有关部门的重视。目前国内大大小小在建甲醇项目年产能力超过500万t,加上已经形成的产能，3一5年内将会形成1000万t的生产能力，但是具有核心竞争力的大型甲醇企业仍会有较大发展空间。
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在本文完成之际，无论我的设计是否能够真的投入使用，这里面每一行语句的调试，每一段文本的输入之中都有我辛勤的汗水。半年的设计时间虽然短暂，我却从中学到了很多的东西。我由衷地感谢关怀、教诲、帮助、支持和鼓励我完成学业的老师、朋友和亲人。
特别感谢我的导师刘美琴，半年来她在学习、科研上一直对我悉心指导，严格要求、热情鼓励，为我创造了很多锻炼提高的机会。刘老师洞察全局、高屋建瓴，为我的论文的顺利完成指出了很好的方向，刘老师渊博的知识、宽广无私的胸怀、夜以继日的工作态度、对事业的执著追求、诲人不倦的教师风范和对问题的敏锐观察力，都将使我毕生受益。
煤制甲醇项目 篇3
关键词：布置,管线,气化
中国以煤炭为基础能源,石油资源相对短缺。这种格局在未来相当长的时间内不会发生大的改变[1]。洁净煤利用技术在我国能源与环境协调发展中具有重要意义。煤气化工艺则是解决这一问题的核心工艺,气化装置为煤制甲醇或合成气的龙头装置。金诚泰煤制甲醇项目位于内蒙古鄂尔多斯市,该项目气化装置采用非熔渣—熔渣分级气化技术,规模为每年生产甲醇60万吨。本文将以该项目为例介绍非熔渣—熔渣分级气化装置工艺流程、设备布置、部分管线材料的选择、阀门的选型和关键工艺管线的布置。
1 非熔渣—熔渣分级气化装置工艺流程
水煤浆通过给料机和燃料喷嘴进入气化炉的第一段,采用纯氧作为气化剂,采用其它气体(如与氧气以任意比混合的二氧化碳、氮气和水蒸气等)作为预混气体,调节第一段氧气的加入比例,使第一段的温度保证在灰熔点以下。在第二段再补充部分氧气,使第二段的温度达到煤的灰熔点以上,并完成全部气化过程。气化产生的渣经激冷后直接由炉底排渣系统至渣池,由捞渣机捞出后装车外运。生成的合成气经洗涤塔清洗后送至渣水处理和变化装置。该工艺特点为氧气分级供给,为主烧嘴降低碳氧比创造了条件,降低主烧嘴附近的温度,延长烧嘴使用寿命。
2 非熔渣—熔渣分级气化装置设备布置
非熔渣—熔渣分级气化技术是我国完全自主知识产权的煤气化技术。利用此技术的金诚泰项目位于内蒙古鄂尔多斯市,冬季寒冷春秋两季多风沙。为了保护设备以及方便工人操作,气化炉框架设置为封闭厂房结构,防火和爆炸等级相对于南方建成的装置要求更高,设备布置更加复杂。气化炉的吊装孔必须要考虑吊装方案的要求。各设备之间防火间距要适当,注意留有操作及检修空间。设备布置决定了管线的布置并影响项目的技术经济性。
3 气化装置管线设计
3.1 管线材质及阀门选择
3.1.1 管线材质选择
水煤浆管线和氧气管线为气化装置最重要的原料管线。对于水煤浆管线材质的选择必须考虑煤浆颗粒对管线的磨蚀,在本项目中选用碳钢材质,且磨蚀裕度+腐蚀裕度按6 mm考虑。为了减少磨蚀弯头选用长半径弯头,三通选用45度斜三通,阀门选用球阀。氧气管线高压输送有相当大的危险性,出于安全性和经济性综合考虑,外购氧气(AP公司提供)至本项目气化装置管线材质选用304不锈钢,在装置区内氧气管线材质选用Inconel 625,能够减少因管线破裂而影响装置安全长周期运行。
3.1.2 阀门选择
由于有固体物料的存在,所有含固体颗粒的管线尽量选用球阀以避免管线堵塞。气体管线选用经济性较高的闸阀,液化天然气管线上的阀门按低温工况选用低温闸阀。排渣阀选用操作方便的刀型闸阀。
3.2 关键工艺管线的布置
3.2.1 水煤浆管线
根据规范要求,管线布置时不仅要考虑各种工艺参数,还要尽量考虑某一管线在整个装置开停车及各种突发工况的使用情况,管线布置更加合理,更接近实际生产需要[2]。非熔渣—熔渣分级气化工艺管线种类很多,该装置的管线较为复杂且要求严格,空间分层多。在管线布置时先要考虑操作通道,尤其要为开工烧嘴和点火烧嘴留有抽送空间;汽水管线要保证同一总管去同一组管口为相同阻力,并且在其末端最好设计可拆卸盲法兰和导淋阀;氧气管线要为调节阀和孔板下游足够长直管段;中压汽包上方应设计平台,集中布置安全阀、消声器及蒸汽调节阀组等。
本项目水煤浆管线由磨煤机经水煤浆加压泵加压后送至气化装置,总长共200 m左右。为防止水煤浆积聚在管线内堵塞管线和阀件,在气化装置开停车或事故停车时均必须对水煤浆管线进行冲洗。水煤浆管线每隔50米设置拆卸法兰和冲洗点并布置公用工程站,位置布置时避免选择马路和人行通道上方,以免污染马路和造成人身伤害。冲洗水的连接形式选用临时连接,即在使用时将冲洗水软管通过快速接头连接到水煤浆管线上,不用时将冲洗水软管拆除。
3.2.2 氧气管线
本项目外AP公司购氧气管线至本项目气化装置,设计时尽量避免与可燃气体管线距离过近,流量计尽量靠近气化炉,以减少Inconel 625材质管线的用量降低投资。氧气管线需要脱脂处理,费用很高,故设计时在满足工艺要求和应力分析结果的前提下最短距离走向的设计方案。
3.2.3 其他管线
本项目开工用液化气管线采取伴热方式以避免冬季管线冻裂,除放空放净阀门外其余管线均水平布置以避免密封结构内积聚少量水而结冰。
本项目公用工程站等水管线在盲端和旁通线均需要伴热处理,以避免冬季寒冷冻坏管线造成事故停车,影响安全生产。
3 建 议
非熔渣—熔渣分级气化工艺是我国完全自主知识产权的煤气化技术,气化装置管线设计对于长周期稳定生产具有重要的作用。煤洁净利用项目目前均需要建气化装置,我国要继续开发自主知识产权的煤气化技术及关键设备的国产化。
参考文献
[1]贺永德.现代煤化工工艺手册[M].北京:化学工业出版社,2006:10-33.
煤制甲醇项目 篇4
1 系统硬件及配置概述
1.1 DCS网络结构
HOLLYSys-MACS V分散控制系统, 由监控层和控制层两个网络层次构成。其中, 监控层的主要设备有操作员站、工程师站、通讯站等等;控制层主要包括实现各种控制功能的控制站 (远程控制站和远程I/O站) 。系统服务器与工程师站、操作员站和通讯站等互连, 监控网 (M_NET) 使用通讯速率为100Mbps的以太网协议通讯。
通过系统网络 (S-NET) 使用HSIE网络协议实现控制站与系统服务器互连, 以10/100M为自通讯速率。可靠的工业以太网协议使得信息的传输传输能够实时、可靠。
HOLLYSys-MACS V系统网络结构的扩展性非常好, 即使是相对设备间较远的工业控制末端, 同样可以通过远程控制站或远程I/O站的方式接入系统实现控制。兖州煤业榆林能化有限公司60万吨/年甲醇项目中, 空冷控制站就采用了远程控制站的方式, 用光缆通讯, 保证了通讯的速度和质量。
1.2 DCS硬件配置
1.2.1 现场控制站
现场控制站冗余配置主控单元 (FM801) , 与各个智能I/O单元进行连接的通讯基于现场总线 (profibus-DP) , 分别在主控单元和智能IO单元上固化了相应的板级程序。其中, 主控单元的扳级程序固化在半导体存储器中, 而将实时数据存储在带掉电保护的SRAM中;智能IO单元的扳级程序同样固化在半导体存储器中。完全可以满足控制系统可靠性、安全性、实时性要求。
1.2.2 服务器 (同时兼操作员站12台)
冗余配置, 基于windows2000的操作系统, 提供在线热备式的全局数据库, 可实现在主服务器故障状态下无扰动切换, 整个系统的实时数据库 (RTDB) 和历史数据的管理, 只需运行相应的管理程序即可。并且可以作为操作员站, 对整个系统进行监视和控制。另外, 还可设有软件权限密码, 以防非操作人员对监控画面及系统功能软件误动和修改。
1.2.3 工程师站 (可兼操作员站1台)
工程师站对整个系统进行集中控制和管理, 应用相应的组态管理程序作为支撑。主要完成有现场控制站的下装和在线调试, 服务器、操作员站的下装, 组态 (包括系统硬件设备、数据库、控制算法、图形、报表) 和相关系统参数的设置。
如需要把工程师站作为操作员站使用, 只需要在工程师站上运行操作员站实时监控程序, 但要注意权限设置, 以防非维护人员误动, 保证安全稳定运行。
2 系统软件组态
HOLLYSys-MACS V系统主要包括以下软件:
2.1 工程师站上安装组态软件
主要包括:设备组态、数据库总控、控制器算法组态、服务器算法组态、图形组态、报表组态、工程师在线下装等。主要实现用户对于人机界面、控制方案、测点等的组态。
2.2 操作员站上安装操作员站软件
主要实现用户对于人机交互界面的监控, 主要包括:流程图、趋势、报警、参数列表、日志等的显示, 同时实现控制调节参数整定等操作功能。
2.3 服务器上安装服务器软件
主要实现用户对系统实时、历史数据的监视和集中管理, 并为各站数据提供服务请求。
2.4 现场控制站中的主控单元中安装控制站软件
主要实现数据的采集、转换及控制运算等功能。
兖州煤业榆林能化有限公司60万吨/年甲醇项目中的应用:
DCS的主要组态包括:模拟量控制系统 (MCS) 、顺序控制系统 (SCS) 、电气控制系统 (ECS) 、锅炉炉膛安全监控系统 (FSSS) 、空冷控制系统 (ACC) 、汽机控制系统 (DEH) 控制系统等。现就拿顺序控制系统 (SCS) 来说吧:
SCS总体控制思路:
主设备、辅机的顺控及联锁:程序启动、停止;手动单独控制;联锁保护控制;
SCS控制功能触发信号:操作员请示;程序自动执行:
CRT显示运行状态;
条件不满足时报警;
中断顺控优先级;
自动控制指令——优先级最低;
手动控制指令——优先级次之;
联锁保护指令——优先级最高;
另外, 同一设备的开、关指令互锁。
3 结束语
本项目使用HOLLYSys-MACS V系统具有以下几大特点:
3.1 系统运行稳定, 提高了榆林能化甲醇厂的经济效益;
3.2 丰富的功能指令以及人性化的编软件, 给编程带来了极大的便利;
3.3 具备很好硬件基础、人机界面、操作方便的自动化操作平台。
4 强大的冗余系统为自动化控制提供了完美的解决方案, 安全可靠
目前用DCS对发电厂进行控制运用的非常广泛和成功。通过此次与杭州和利时公司的成功合作, 充分体现了用DCS对热能发电厂实施控制能够完全满足工艺的要求, 能够充分实现对全厂生产的集中统一协调的管理。随着热能工艺技术的发展, DCS系统也必将体现出强大的优越性和实用性。
参考文献
[1]HOLLYSys-MACS V培训课件手册, HOLLYSys公司出版, 2008年9月[1]HOLLYSys-MACS V培训课件手册, HOLLYSys公司出版, 2008年9月
煤制甲醇工艺探析 篇5
关键词：煤制甲醇,工艺探析
随着经济发展的加速以及传统能源匮乏现象的加剧, 甲醇作为一种清洁的新型能源, 越来越引起人们重视。甲醇不仅仅是一种重要的有机化工原料, 也是重要的有机溶剂。我国是煤炭大国, 拥有丰富的煤炭资源, 以煤炭作为原材料来制取甲醇, 进行科学的能源转化, 不仅能够实现煤炭资源的合理化利用, 在一定程度上缓解能源危机, 也可以改善日益加剧的环境污染。
1煤制甲醇行业及工艺现状解读
近几年, 我国的煤制甲醇生产企业及生产项目发展迅猛, 项目投资巨大的同时企业对当地水资源的需求也提出了更高的要求。据不完全统计, 目前国内的在建煤化工项目约有30余个, 总投资已超过800亿元。部分地区和企业在引进先进设备和技术过程中, 单纯的重视煤炭的实际转化效率, 存在很大程度上的盲目性。
1.1甲醇合成的化学过程
第一阶段:煤在高温常压下进行气化, 期间采用的气化剂主要是水蒸气、空气、或它们的混合气, 以此得到甲醇合成的工业原料, 即合成气 (一氧化碳和氢气的混合物) , 其转化为合成气的化学反应如下:
第二阶段, 由合成气在酮基催化剂的条件下合成甲醇。其典型流程见下图:
这一阶段中合成甲醇的反应是可逆的:
其过程中伴随着很多的副反应, 为了提升甲醇产品的产量, 反应温度控制在300℃-400℃为宜, H2/CO摩尔比宜尽量控制在2.2-3.0之间。
1.2甲醇的工业化生产工艺及设备
煤制甲醇的常规工艺流程最主要的两大环节为:气化、转化。
1.气化阶段分为以下步骤: (1) 生产煤浆, 这是确保气化反应水平的重要准备工作, 通常采用湿法, 可以防止粉尘污染; (2) 气化反应, 对煤浆进行简单粗制氧化反应, 该过程中的温度应控制在1350℃-1400℃, 气压控制在6.5MPa; (3) 对气化过程中产生的熔渣进行二次处理, 即灰水处理。此过程需要完成渣水分离、熔渣闪蒸过滤, 分离后的水用作循环使用, 热气体回收热量后用于后续的生产。
2. 转化阶段, 是将气化碳洗塔出来的水煤气经过气液分离器分离出气体夹带的水分后, 去除杂质, 一部分进入原料气预热器与变换气换热至305℃左右进入变换炉, 与自身携带的水蒸汽在耐硫变换催化剂作用下进行变换反应, 出变换炉的高温气体自身温度降低后在原料气预热器与粗水煤气换热, 温度约335℃进入中压蒸汽发生器, 副产4.0MPa蒸汽, 温度降至270℃之后, 进入低压蒸汽发生器温度降至180℃, 然后进入脱盐水加热器, 水冷却器最终冷却到40℃进入低温甲醇洗吸收系统, 即甲醇精制过程。
2煤制甲醇工艺选择原则
1.经济适用性原则:煤制甲醇工艺要求所用技术具有维护成本低、运行成本地低。同时, 我国幅员辽阔, 煤炭成份也不同, 针对不同的气候环境和煤炭成份要适用差异化的煤气化技术。
2.安全环保性原则:煤炭生产的过程中, 极易产生煤灰、废渣、废水等, 这类废弃物在煤炭生产转化过程中, 处理难度大, 极易造成环境污染, 因此煤制甲醇生产工艺中需本着安全、环保的原则, 尽量减少过程中对生态环境的污染。3.
3.可靠性原则:煤制甲醇工艺的技术选择方面, 要优先采用经过验证, 且具有一定先进性的技术工艺。
4.先进性原则:在选择生产工艺时, 要确保生产工艺具有市场竞争的情况下, 仔细论证, 保证转化工艺中的先进性和实用性。
3煤制甲醇工艺的优化及完善方法
3.1 工艺智能化
随着计算机技术和信息技术在煤制甲醇工艺中的应用, 对其全过程进行智能化的监控, 使整个煤制甲醇工艺处于日益成熟的技术监管之下。通过数字化的设计和测算, 将煤制甲醇整个工艺进行量化。同时, 加大计算机设备的投入, 优化原有设备的改装。
3.2 工艺节约化
在构建集约化社会的大环境中, 通过节约煤炭消耗和节约生产过程中你的电能来实现整个工艺过程中的节约, 提升效率。同时, 在生产过程中节约意识的宣传教育和培养也很重要, 需要同步加强。
4结语
煤制甲醇的生产逐步扩大规模, 这是我国社会经济发展的必然要求。完善煤制甲醇生产工艺是优化能源结构的需求。通过对煤制甲醇工艺现状的剖析和解读, 可以看到煤制甲醇产业的发展前景非常广阔。
参考文献
[1]王丹.煤制甲醇工艺装置主要分析仪器配置总结[J].大氮肥, 2015, 38 (4) :248-253.
煤制甲醇气化工艺选择探析 篇6
甲醇是常用的优质燃料和有机化工原料，可以用来制取多种化工产品，用途十分广泛。中国是煤炭生产大国，通过以煤为原材料来提取甲醇合成原料气可以充分将煤炭资源进行科学转化。在大规模的煤转化生产甲醇的工艺中，要求制取甲醇原料气的技术要成熟可靠，效率高，本文针对煤制甲醇气化工艺的选择以及各种工艺的优劣做进一步分析和探讨。
1 工艺的选择原则
1.1 经济性原则
所使用的工艺技术要求具有低维护成本、低运行成本、低消耗、少投资等优点，因为只有经济性才是企业发展的根本所在。
1.2 适用性原则
企业在选择煤气化工艺的时候要考察所用煤的品种、质量等实际情况。这是因为我国疆域辽阔，不同地区因地质原因，煤炭成份也不同，针对不同品路的煤炭产品适用不同的煤气化技术，从而达到提高转化效率的目的。
1.3 安全环保原则
煤炭在生产过程中，因其固有特性，生产中容易产生煤渣、煤灰、废水、废气、煤粉等，这些在煤炭转化生产过程中，处理难度较大，易造成环境污染，因此企业选择的工艺技术应以安全、环保为原则，在确保安全的同时清洁生产，尽量减少对生态环境的污染。
1.4 先进性原则
装备水平、工艺水平、产品的性能以及质量等是工艺技术先进性的具体体现。在选择煤气化生产工艺时，要在确保生产工艺具有市场竟争的前提下，针对对转化工艺的技术现状、发展做仔细论证，确保转化工艺技术的先进性和实用性。
1.5 可靠性原则
企业在选择生产工艺时都要考虑其可靠性，可靠性也是设备，运行稳定、负荷科学、安全稳定的前提。在煤化工的工艺技术选择方面，要优先考虑已经验证、具有煤化工生产运行业绩、并具有一定先进性的技术工艺。
2 煤气化技术之间的对比
2.1 国外引进的干法粉煤气化工艺
此类技术包括GSP煤气化技术与Shell粉煤气化。
1)经济性
相比于湿法进料水煤浆气化，两类煤气化技术耗氧量少，使配套的空分装置投资减少;都是干法气化，要求原料煤的含水量在2%以下，需要进行原料煤干燥，耗能高。
2)适用性
两类煤气化技术都是粉状煤入炉，不会出现黏结现象，各微粒各自实现热解、气化、熔渣。因为气化温度高，可以用高灰熔点煤，对不同种类的煤炭的适应性强。
3)安全环保性
如酚、萘、焦油等杂质都不包含在两类煤气化技术生产的粗煤气内，处理污水与净化粗煤气都比较简单。都是采取液态熔渣排放，呈玻璃状的灰渣不会污染环境，可以用作水泥配料。
4)先进性
两类煤气化技术气化温度通常在1400℃～1700℃，具有较高的气化效率，无重烃，低于0.1%甲烷含量，合成气中高达90%以上的(CO+H2)，碳转化率高达99%。
5)可靠性
GSP煤气化技术在国外大工业化运行经验较少，在国内是第一次引进，可靠性低。Shell粉煤气化在我国是第一次用在化工上，而在国外只用于电厂，无案例可考。
2.2 ICC灰熔聚流化床粉煤气化工艺
该工艺主要指的是我国开发的流化床煤气化技术。
1)经济性
该技术的所有自主知识产权归中科院山西煤化拥有，国内企业可以制作所有设备。同等规模气化炉，相比于Shell气化炉、德士古，投资大大减少。投资省，备煤系统简单，气化入炉煤粒径0mm～6mm。
2)适用性
该气化装置的灰团聚分离装置与气体分布器是依据射流原理所设计，做成床内局部高温区，使灰渣团聚成球，在非结渣情况下连续有选择地排出低碳含量的灰渣，大大放宽了对原料的要求，煤种适应性广，可以适应低活性、高硫、高灰熔点、高灰的煤。
3)安全环保性
煤气中无多酚类物质及焦油，经生化处理或者汽提后的煤气洗涤水可回用。可以做到“三废”无害化排放及处理，装置环保性好。气化炉灰、排渣等都可循环利用。
4)先进性
碳转化率高达95%～96%，有效气成分通常是75%～80%。煤气中的热效率与(CO+H2)也都比较高。
5)可靠性
相比于高温气流床，灰熔聚流化床因其较温和的操作条件使其运行可靠性较高。操作温度适中，干法排灰对耐火材料要求并不十分严苛，一般不会出现腐蚀现象。
2.3 湿法进料加压气流床气化技术
此类技术主要包括：多元料浆煤气化技术、多喷嘴对置式水煤浆气化技术、GE水煤浆加压气化技术。
1)经济性
三类煤气化炉内衬耐火砖只能使采用1a～2a，而且只能采用60d～150d的喷嘴，不仅寿命短，而且价格高;气化炉维护费用高，连续运行周期短，需设备用炉;在高压下完成气化过程，提升气化强度，同时使合成气压缩功耗下降，单炉产气量高;料浆内有水分，高耗煤，高耗氧;惰性气体在煤气中含量少，循环气量在合成甲醇时小，压缩功耗减少，弛放气量小，是甲醇合成气的最优选择。
2)适用性
含水量低、灰熔点低以及成浆性好是三类煤气化技术对原料煤的要求。不然就要增加助熔剂与添加剂以及进行煤的干燥，增加生产消耗与操作难度。
3)安全环保性
如酚、萘、焦油等杂质都不包含在三类煤气化技术生产的粗煤气内，处理污水与净化粗煤气都比较简单，不会造成环境污染。
4)先进性
三类煤气化技术的气化装置工艺水平先进，产生的煤气中有80%～85%(H2+CO)，碳转化率在97%左右。
5)可靠性
三类煤气化技术中引进最早的是GE气化技术，具有最多的建设装置、最长的商业运行时间，可靠性最高。当然，其余两类煤气化技术也都具有较好的可靠性，也都有工业化运行装置。
2.4 国内开发的干法粉煤气化工艺
干法粉煤气化工艺有两类：西安热工院两段式干煤粉加压气化技术、HT-L(航天炉)气化技术。
1)经济性
相比于国外先进干法气化炉，两类气化技术维修费用减少，造价与专利使用费也减少;工作压力约4MPa;都是采取水冷壁结构，烧嘴寿命长达10a，具有较长的使用寿命，维护工作量少;煤粉输送气都是使用氮气，增加甲醇合成时的弛放气量，有效气损失了一部分。
2)适用性
两类技术都是干煤粉气化，可气化高灰熔点煤、高灰分以及无烟煤、褐煤、贫煤、烟煤，气化原料可选范围广。
3)安全环保性
两类气化炉合成气质量好，都不会产生酚、焦油等杂质，对环境无污染。达到了环保要求，可综合利用排放灰渣。
4)先进性
西安热工院两段式干煤粉加压气化98%以上的碳转化率，煤气中的(CO+H2)则在90%以上。
5)可靠性
两类气化技术都没有大规模的长期工业化装置运行，可靠性还有待验证。
3 结论
在煤制甲醇生产中，在考虑产品生产成本和效益的基础上，对甲醇生产系统能否安全、可靠、高效运行也要慎重。总之，因此煤气化技术的选择要慎之又慎。
参考文献
[1]汪家铭.Shell煤气化装置逐步实现长周期运行[J].大氮肥,2011(4):50.
煤制甲醇工艺设备及能耗分析 篇7
1 煤制甲醇工艺的工序、设备及能耗
在煤制甲醇工艺中一般分为四个工作流程, 分别是:煤气化工序、净化合成气工序、甲醇合成工序、甲醇精馏工序, 下面对这些工序、设备及能耗进行分开讲述。
1.1 煤气化工序
在煤气化的过程中, 主要是把煤炭放在压力罐中, 向灌中加水, 把煤炭制作成浆状, 然后进行加热和加压, 把浆状的煤炭气化。在这个工序中需要采用的设备是磨煤机、高压煤浆泵、高压、低压及真空闪蒸器、水煤气分离器、变换炉、废热锅炉、水分离器分离冷凝液、锅炉给水加热器、脱盐水加热器。把工序细分开来可以分为制造煤浆、气化处理、灰水处理和变换工序等几步, 在煤炭气化的过程中, 会造成大量的煤炭损耗, 一些废弃煤渣被排除, 能耗最严重的是原煤, 氧气和煤浆损耗也相当严重, 其他一些能耗包括水、电力能源和水蒸汽。
1.2 净化合成气工序
在第一步煤炭气化之后, 并不能直接进行后续使用, 还需要把粗煤气中的两种酸性气体硫化氢和二氧化碳进行净化处理, 应用多种净化设备把合成气进行循环提纯净化, 得到干净纯粹的合成气。在这个过程中需要用到的净化设备是: (1) 甲醇洗涤塔, 洗涤分离硫化氢气体, 得到甲醇水溶液。 (2) 中压闪蒸塔, 回收甲醇中的氢气。 (3) 循环气压缩机, 升压水蒸气。 (4) 热再生塔, 冷却处理甲醇蒸汽, 得到甲醇。 (5) 甲醇水分离塔, 排除甲醇原料中的水分。 (6) 热再生塔给料泵。在这道工序中能耗最严重的是蒸汽, 其次是电能和脱盐水。
1.3 甲醇合成工序
甲醇的合成工序属于化学反应工序, 采用冷管塔和管壳塔进行串连, 对甲醇原料气体进行加热, 达到反应温度条件时, 然后输送到合成塔进行合成。将其中的氢气、二氧化碳和一氧化碳进行化学反应合成, 初步生成甲醇和水, 在合成过程中必须提供充足的催化剂和空气, 最终把甲醇分离出来。需要用到的合成设备是: (1) 循环压缩机, 循环压缩反应剩下的气体。 (2) 甲醇合成塔, 把氢气、二氧化碳和一氧化碳等气体进行合成, 制作甲醇。损耗比较严重的是各种化学气体。
1.4 甲醇精馏工序
甲醇合成之后得到的是粗甲醇, 必须把这些粗甲醇输入精馏塔进行加压处理, 不断循环加工, 然后把达到标准的甲醇气体导入甲醇罐封存处理, 一些不合乎标准的甲醇气体进行再次回流处理。精馏设备分为两种: (1) 预精馏塔, 把溶解气分离之后的甲醇输入预精馏塔, 排除一些低沸点气体产物。 (2) 精馏塔, 在该设备中把甲醇进行空冷、终冷和回流等操作, 不合格的甲醇重新回到精馏塔内, 合格的甲醇排出储存。在这道工序中, 能耗最大的是工质蒸汽, 占该工序能源总耗的97%。
2 完善煤制甲醇工艺的方案
2.1 实现工艺智能化、自动化
随着信息化技术的快速发展, 可以把计算机网络技术运用到煤制甲醇工艺中, 采用一些自动化技术, 让煤制甲醇工艺更加智能、方便、精确, 实现材料最大利用率。可以从两点出发: (1) 运用计算机和信息技术对煤制甲醇工序进行监控管理, 一些材料的投入必须经过计算机的测算才能进行, 尽量减少能源损耗, 严格按照标准时间进行每一道工序, 让煤制甲醇工艺更加细致化、精确化。同时采用自动化管理技术, 只需要技术人员在开始前设定好工序, 让机器独立完成, 节省了大量人力、物力。 (2) 把原有的煤制甲醇设备进行改装, 装入一些计算机设备, 加大科学技术的投入, 不断完善煤制甲醇工艺。
2.2 保持节约化的生产理念
随着我国能源储备的减少, 必须加快构建节约型社会, 在设计煤制甲醇工艺时, 引用节约的理念。改善煤制甲醇设备, 优化工艺, 减少原煤量的投入, 努力研究出用最少的原煤制作最多的甲醇工艺。不断更新工艺设备, 当设备停止运转时, 及时关掉机器, 节约电力能源的损耗, 可以引进一些先进的设备, 提高生产效率。培养节约意识, 在进行甲醇制作的过程中, 相关技术人员要尽可能地节省材料成本, 不能随意消耗能源, 保证每一份材料用在合适的地方, 保持节约化的生产理念。
3 结语
受到能源匮乏和环保理念等因素的影响, 我国必须加快煤制甲醇工艺的研究进程, 煤制甲醇工艺是当前生产新能源的重要方式, 在我国具有很好的发展前景和优势。但是在煤制甲醇工艺中仍然存在能耗问题, 这对甲醇的生产效益有着很大的影响, 因此需要不断研究、完善煤制甲醇工艺, 可以引进一些国外先进技术手段, 对废弃材料进行回收再利用, 在节约能耗的同时还能保护环境。
参考文献
[1]朱菊安.有关煤制甲醇工艺设备与能耗的探索[J].石河子科技, 2014, 03:24-25.
[2]孙宝江, 王文和.煤制甲醇合成工艺设备的选型分析[J].重庆科技学院学报 (自然科学版) , 2013, S1:45-48.
煤制甲醇项目 篇8
1 变换工段的主要流程
从气化来的粗煤气总量为196739.11Nm3/h (湿基含量) , 压力为3.72MPa, 温度为210℃。粗煤气首先进入低压蒸汽发生器E2001, 通过E2001的汽包压力及主副线开度来控制进入变换炉R2001的水气比, 出E2001的气体进入粗煤气分离器S2001后, 进入变换炉进料换热器E2002壳程, 再此被来自中压蒸汽发生器E2003的变换气加热至240℃后, 从变换炉顶部进入变换炉上段 (变换炉分为上下两段) , 在变换炉内催化剂的作用下, 粗煤气中的部分CO和H2O发生变换反应, 并放出大量的热, 反应温度控制在400℃左右, 从变换炉上段出来的变换气进入E2003, 通过控制E2003的出口温度达到控制R2001一段及二段的进口温度, 出变换炉R2001二段的变换气经后续工段的降温送入脱硫脱碳单元。
2 变换炉温度调整依据
2.1 变换炉一段床层热点温度
变换炉一段的床层热点温度是调整变换炉入口温度的重要依据。当变换炉一段床层热点温度超过440℃, 且还有上涨趋势时, 应及时对变换炉入口温度进行降温调整, 先将变换炉入口温度降低2℃左右, 观察变换炉温的一个周期, 直至床层热点温度稳定且≤400℃。反之, 当一段炉床层热点温度低于300℃时, 应将变换炉入口温度提高2℃, 避免床层垮温, 观察床层温度变化情况, 当床层温度上涨时, 应稳定床层温度在400℃左右。
2.2 中压蒸汽发生器E2003的管程出口温度
中压蒸汽发生器E2003的管程出口温度TI20011控制, 可以提前预知变换炉入口温度的升高与降低, TI20011温度一般情况下在290~310℃, 当该温度迅速上涨超过310℃时, 应提前观察一段炉入口温度TI20005指示是否开始上升, 若有上升趋势, 应提前做好调整, 降低TI20011, 稳定入口温度, 反之, 当TI20011温度低于290℃时, 应提前做好避免变换炉垮温的调整。
2.3 原料气分离器S2001出口水汽比AIR20003
该水汽比为变换炉的入口水气比, 对变换反应深度起到关键作用, 变换炉入口温度的高低也受到水气比的影响, 根据粗煤气中CO含量的高低AIR20003一般控制在0.37左右, 当粗煤气中CO含量陡然升高时, 为降低变换出口CO含量, 提高水汽比0.02时, 应降低变换炉一段入口温度1℃左右 (经验值) , 反之, 当粗煤气中CO含量降低时, 降低入炉水气比前应提高变换炉一段入口温度。
2.4 粗煤气负荷
由于气化为两台航天炉, 且每台炉的负荷都可以在60%~110%之间调整, 由于气化或变换自身原因, 进变换炉的负荷都有可能调整。当变换炉进口气量FT20001降低时, 应相应降低变换炉的入口温度, 以防止催化剂床层超温, 导致催化剂烧结或活性下降。反之, 当进变换炉负荷增大时, 应及时提高变换炉入口温度, 避免变换炉垮温, 造成系统停车。
3 变换炉温度的调整要点
3.1 水汽比的调整
水气比指的是H2O与干基原料气的摩尔比, 改变水气比是变换系统调整的主要手段之一。通过控制E2001的汽包压力在0.5~0.75MPa及E2001的副线调节阀HV20002开度大小来调整进变换炉的水气比 (必要时也可以通过E2001主线进行调整) , 调整原则要遵循当系统压力升高时, 要提高出E2001的温度, 以稳定进变换炉的水汽比。一般情况下, HV20002调整要比E2001的汽包压力PV20002A的调整更频繁。
3.2 副线AV20001A/B及TV20005 (后手阀去二段) 的调整
副线AV20001A/B及TV20005的调整主要是通过控制催化剂的床层温度达到稳定变换炉入口温度的目的。
当变换炉入口温度偏低, 使催化剂床层温度降低时, 需通过开大TV20005, 将气体导入下段, 降低一段炉空速, 若床层温度继续下降则开大AV20001B, 或开大AV20001A进行调整。
反之, 当床层温度上升较快, 超过440℃时, 应先关小TV20005进行调整。
3.3 中压蒸汽发生器E2003出口温度的调整
E2003的出口温度TI20011通过调整E2003主副线及E2003汽包压力PV20006进行控制。关小E2003主线、开大E2003副线或提高PV20006压力均可以提高TI20011, 反之, 开大E2003主线、关小E2003副线、降低PV20006设定压力均可以降低TI20011。
4 结语
变换炉温的稳定是变换系统的操作重点, 在两台HT-L的下游工段变换的调整要根据负荷大小, 当系统双炉运行时, 主要通过TV20005及AV20001A/B阀门开度大小调整进变换炉一段的负荷, 通过水汽比调节及E2003主副线调节变换炉一段入口温度。变换炉温的调整要以粗煤气气体成分、催化剂的活性及变换率高低为根本依据, 只有精心操作才能使整个系统平稳运行下去。
摘要：HT-L煤气化下游工段变换采用宽温耐硫部分变换工艺技术, 通过对水气比、一段炉入口温度及一段炉负荷的调整, 来达到控制整个变换炉催化剂床层温度稳定的目的, 从而使整个变换系统稳定运行。