甲醇制汽油工艺（共4篇）
甲醇制汽油工艺 篇1
近年,随着我国汽油消费量的稳步增长以及油品质量升级的推动,我国甲醇制汽油(MTG)产业发展较快,对该行业进行深入分析和持续关注有较大的意义。
1 我国甲醇制汽油产业发展的市场环境
1.1 我国原油对外依存度较高
近年来,我国工业化进程不断加快,对原油需求旺盛。2003—2013年,我国原油消费量年均增长6.8%。自我国成为原油净进口国以来,原油进口数量迅猛增长,原油进口量年均增速达到11.96%。2013年,我国原油市场整体上保持稳定,产量及进口量保持小幅增长,分别达到20 813万t和28 195万t;原油消费需求继续增大,全年原油表观消费量达到48 846万t,2013年我国原油对外依存度达到57.39%。近年我国原油供需状况见表1。
据预测,2015年我国原油产量将达到21 180万t,消费量51 557万t,对外依存度达到58.9%;2020年我国原油产量将达到22 073万t,消费量64 316 t,对外依存度达到65.7%;2030年,预计我国原油消费量将超过10亿t,对外依存度将接近77.8%。
可见,随着我国经济的稳步增长,对原油的需求量将持续增长,但国内原油产量年均增长率仅为2.05%,原油需求的增长必需依赖进口原油和煤制油、甲醇制汽油等替代能源产品的补充。在当今世界复杂的地缘政治格局中,原油进口依存度高,势必会带来国家石油安全问题。因此,发展一定量的替代能源,减少对国外石油资源的依赖在一定程度上会缓解石油安全隐患。
1.2 国内汽油消费快速增长
近年来,我国炼油能力不断提高,国内汽油产量保持快速增长,汽油消费需求旺盛。2013年我国汽油产量9 833万t,同比增长9.55%;消费量9 365万t,同比增长9.76%。2003—2013年我国汽油表观消费量年均增长率8.8%。近年我国汽油供需状况如表2所示。
我国汽油消费主要用于汽车和摩托车,占汽油总消费量的98%,其中汽油车消费汽油占85%,私人轿车保有量的快速增长是拉动汽油消费的主要动力。“十一五”期间,我国汽车保有量由24辆/千人提高到58辆/千人。据国家信息中心预计,2015年我国汽车保有量将接近1.66～1.76亿辆,2020年进一步增加到2.46～2.88亿辆。2016年后,国内汽车千人保有量将接近200辆。此外,随着我国城镇化建设的不断扩大,我国摩托车需求量将进一步增大,中西部地区的农村和城乡结合部将成为摩托车的最大市场。预计2015年中国摩托车保有量约为1.25亿辆,2020年进一步上升到1.32亿辆。
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注:数据来源《中国能源统计年鉴》
未来,私人轿车和摩托车将进一步拉动我国汽油的消费增长。据预测,2020年我国汽油消费量将达到1.43亿t。从炼油行业看,柴油和汽油的生产和消费比变化也反映了我国汽油的消费增长。2012年我国生产柴/汽比和消费柴/汽比均低于2,双双创下近10 a来新低,其中生产柴/汽比1.90:1,消费柴/汽比1.99:1,2013年生产柴/汽比进一步下降到1.76:1,消费柴/汽比下降到1.82:1。图1为近年我国生产和消费柴/汽比的变化趋势。
1.3 国家推动油品质量升级
当前,我国大气环境形势严峻,以可吸入颗粒物(PM10)和细颗粒物(PM2.5)为特征污染物的区域性大气环境问题日益突出。随着我国汽车保有量的快速增长,近年来尾气排放对大气污染的影响日益增加。油品质量是影响汽车尾气排放的重要因素,加快推进油品质量升级,是减少尾气排放、防治雾霾天气的重要手段。2013年9月10日,国务院印发《大气污染防治行动计划》的通知,明确了油品质量升级时间表;2013年9月16日,国家发改委印发《关于油品质量升级价格政策有关意见的通知》,要求按照合理补偿成本、优质优价和污染者付费的原则确定油品质量升级加价标准,采取“统一公布,分散实施”方式,具体操作交给地方,由各地结合当地实际,自行确定升级进度和当地加价政策[1]。
国V车用汽油标准于2013年12月19日由国家质检总局、国家标准委组织正式发布并开始实施,过渡期至2017年底,2018年1月1日起在全国范围内供应国V车用汽油标准车用汽油。与第四阶段车用汽油国家标准相比较,国V车用汽油标准最主要变化可以概括为“三减、二调、一增加”。“三减”是指将硫质量分数指标限值由第四阶段的50μL/L降为10μL,降低了80%;将锰质量浓度指标限值由第四阶段的8 mg/L降低为2 mg/L,禁止人为加入含锰添加剂;将烯烃体积分数由第四阶段的28%降低到24%。
降低烯烃体积分数是为了进一步降低汽油蒸发排放造成的光化学污染,减少汽车发动机进气系统沉积物。烯烃是不饱和烃,主要来自催化裂化汽油,其稳定性差,容易堵塞发动机喷嘴,在发动机进气阀和燃烧室生成沉积物,影响汽车的排放和使用性能。烯烃挥发性比较强,容易蒸发排放到大气中加速对流层臭氧生成,形成光化学烟雾,污染环境。还有就是因为烯烃稳定性差,容易氧化,缩短了汽油的诱导期,使汽油容易变质。
从产品质量看,甲醇制汽油在杂质和有害物质含量方面,尤其是硫、烯烃、锰含量等都优于原油炼制产品。因此,随着全球环境保护的严格、国内治理环境(包括治理大气雾霾)的日益加强,对油品的质量提出了越来越高的要求,甲醇制汽油有了一定的市场竞争优势。典型的甲醇制汽油产品质量如表3所示。
注:a.不得人为加入甲醇以及铅或含铁的添加剂;b.在有异议时,以GB/T 380方法测定结果为准;c.将试样注入100 mL玻璃量筒中观察,应当透明,没有悬浮和沉降的机械杂质和水分。在有异议时,以GB/T 511和GB/T 260方法测定结果为准;d.在有异议时,以SH/T 0713方法测定结果为准;e.在有异议时,以SH/T0693方法测定结果为准;f.锰含量是指汽油中以甲基戊二烯三羰基锰形势存在的总锰含量,不得加入其他类型的含锰添加剂。
2 甲醇制汽油(MTG)技术逐步成熟
MTG工艺指以甲醇作原料,在一定温度、压力和空速下,通过特定的催化剂的脱水、低聚、异构等作用转化为C11以下的烃类油。其基本原理是甲醇在酸性催化剂作用下转化为烃类混合物。甲醇首先在质子酸催化作用下脱水生成二甲醚(DME);DME进一步转化生成C2～C5烯烃;C2～C5烯烃在ZSM-5催化剂总酸性作用下进一步实现选择性转化反应,包含烯烃生成、烷基化、齐聚、芳构化、裂解和歧化等多步反应,最终得到烷烃、烯烃和芳烃的混合物,即典型的汽油组分。
MTG技术主要有埃克森一美孚的固定床技术、流化床反应器技术、多管式反应器技术[2]以及国内的一步法技术和托普索的一体化汽油合成技术(TIGAS)等。目前,有工业化应用业绩的技术主要是美孚的固定床技术和国内的一步法技术。此外,托普索的甲醇制汽油催化剂在工业装置上有较多业绩,本文重点分析讨论这三种技术。
2.1 埃克森-美孚的固定床MTG工艺
1967年,美孚公司开发成功MTG固定床工艺。该工艺的反应系统由两段反应器组成。甲醇在第1段反应器中生成接近平衡的甲醇/二甲醚/水混合物,然后进入第2段反应器,在改性ZSM-5分子筛的作用下转化为烃类。反应产物在高压分离器中闪蒸,轻质气体循环回第2段反应器,以控制反应温度;重质产品经分离器分离出气态烃、液态烃和水。
该技术于1986年初在新西兰实现了首次工业化。所建装置年产合成汽油60万t,并成功运行了10 a。该装置采用5个固定床MTG反应器,内装ZSM-5沸石催化剂,其中4个处于不同的反应阶段,另一个再生。甲醇制汽油主要包括反应、蒸馏、再生和重汽油处理四个工序。美国TGDS公司采用美孚公司的MTG工艺在西弗吉尼亚州建设煤制汽油工厂,设计生产合成汽油75万t/a,2013年已经投运。
2006年,国内晋煤集团引进Mobil公司MTG固定床技术,建成世界第一套10万t/a煤基甲醇合成油装置。该装置于2009年6月28日正式出油,于2010年3月29日成功投产[3]。该项目由德国伍德公司进行基础设计,赛鼎公司(化学工业第二设计院)进行详细设计,目前装置已运行四年多,装置运行平稳,工艺操作指标逐步优化;装置满负荷连续稳定运行时间最长已达296 d,在装置满负荷运行的情况下,月产油品达到1万t以上。目前,晋煤集团正在建设利用该技术的100万t/a甲醇制汽油项目的一期工程。
2.2 中科院山西煤化所一步法MTG工艺
一步法MTG工艺由中科院山西煤炭化学研究所、赛鼎工程有限公司、云南煤化工集团公司联合开发。该工艺以改性ZSM-5分子筛为催化剂,通过固定床绝热反应器,将甲醇一步转化为汽油和少量LPG。关键技术为催化剂和反应工艺。对于催化剂的要求是,反应活性高、汽油选择性高、单程寿命和总寿命长。对于工艺的要求是,能够及时将反应生成的热量取出,保证反应过程平稳运行。
2.2.1 催化剂技术
中科院山西煤炭化学研究所在实验室进行了大量的ZSM-5分子筛合成技术研究工作,掌握了制备条件对分子筛晶体结构与反应性能的影响规律,获得了有效控制分子筛物性参数和化学反应性能的有关技术信息,形成多项自主知识产权。在此基础上,在工业规模的高压釜中进行了甲醇转化专用小晶ZSM-5分子筛的工业合成试验。通过对分子筛合成条件(母液碱度、模板剂、水热合成温度、压力、晶化时间,搅拌强度等)的优化改进,实现了工业规模甲醇专用小晶粒ZSM-5分子筛合成。所合成的分子筛在甲醇转化方面具有良好的反应活性、选择性和较强抗积炭能力,从而具有较长的单程寿命。
中科院山西煤炭化学研究所开发的“甲醇专用小晶粒ZSM-5分子筛工业合成技术”于2007年通过了由山西省科技厅组织的成果鉴定。专家组一致认为,该成果“达到国际先进水平”。中国科学院山西煤炭化学研究所已经完成定型的第一代MTG催化剂代号为JX6021,目前拥有一套生产能力为150 t/a的生产线,可满足汽油生产能力为40万t/a的工业装置催化剂需求。
2.2.2 反应工艺
针对国外两步法MTG工艺存在的两段工艺流程长,两段催化剂寿命不匹配,以及操作过程复杂等问题,赛鼎工程公司、中科院山西煤炭化学研究所以及云南煤化工集团公司共同提出了固定床绝热反应器一步法甲醇转化制汽油的新工艺。在完成过程模拟的基础上,合作三方共同设计建设了催化剂装量为20 L的中间实验装置。通过中间试验,验证了这一新工艺的可行性,达到了较为理想的效果。之后,进一步开展了催化剂装量为2 m3的固定床绝热反应器一步法甲醇转化制汽油工业示范试验。试验规模为年产汽油3 500 t,于2007年12月在云南煤化工集团解化集团公司完成运行试验,并取得成功。固定床绝热反应器一步法甲醇转化制汽油新工艺于2009年6月通过了由山西省科技厅组织的成果鉴定,专家组认定该技术具有“国际先进水平”。
2.3 托普索一体化汽油合成技术工艺(TIGAS)
托普索一体化汽油合成技术(TIGAS)早在20世纪80年代初期就已经被开发出来。与美孚开发的传统甲醇制汽油工艺不同,TIGAS在新西兰的Motunui被验证可以延伸至上游,实现一步法。直接在单条回路中将合成气转化成汽油,不需要对甲醇冷凝和后续再沸。TIGAS工艺分两步:联合甲醇/二甲醚合成以及汽油合成。甲醇/二甲醚和汽油合成发生在单条回路,有两个循环点,一条是在上游甲醇/二甲醚(以达到合成气的高效转化),另一条是甲醇/二甲醚和汽油合成之间(以控制放热)。
TIGAS技术首先在8 bbl/d的装置上完成了9 000 h的试验,后来在丹麦建成了中试装置,运行周期达到1 000 h。此外,美国Green Gasoline From Wood公司采用Carbona的气化技术和托普索的TIGAS工艺建成的装置在2013年成功开车。该项目是美国能源部项目,采用木屑制汽油。
TIGAS技术采用的GSM催化剂,为高效的沸石分子筛催化剂,高沸石含量,低装填量,堆密度630 kg/m3,催化剂活性周期20～25 d,寿命可达18个月,产品副产LPG低于12%,副产重油(含均四甲苯)低于5%。目前,国内已有多家甲醇制汽油企业采用了托普索的GSM催化剂,如庆华、新疆中基、新疆新业、河北康利达等MTG项目。
3 甲醇制汽油产业发展取得较大进展
近年,我国甲醇制汽油产业发展取得较大进展,目前已经形成约70万t/a的产能。云南解化在2007年完成3 500 t/a合成汽油工业示范装置基础上,又于2014年建成20万t/a的工业化项目;采用同类工艺技术,内蒙庆华于2012年2月建成10万t/a甲醇制芳烃装置,二期工程10万t/a甲醇制芳烃装置也即将建成。此外,晋煤集团采用引进美孚的MTG技术于2010年建成10万t/a的装置,目前正在建设百万吨级甲醇制汽油项目。2014年8月,唐山境界实业有限公司采用中科院山西煤化研究所“一步法甲醇制高清洁燃料”工艺,建成20万t/a甲醇制高清洁燃料项目。近年我国甲醇制汽油项目进展情况如表4所示。
目前,我国在建及拟建的甲醇制汽油项目较多。预计2020年,甲醇制汽油产能将达到500万t/a。
4 产业发展应关注的问题及建议
4.1 催化剂的国产化
目前,国内建成的甲醇制汽油项目,大多数仍采用国外催化剂。说明国产催化剂在催化剂反应活性、使用寿命等方面还存在一定的差距。因此,MTG产业应关注催化剂的国产化问题,提高国产催化剂的性能,进一步降低MTG生产企业成本。
4.2 副产物的增值利用
MTG合成汽油过程同时生成均四甲苯。对均四甲苯进行综合利用有利于提高MTG项目的竞争力。
均四甲苯是重要的精细化工原料,经氧化得到的均苯四甲酸二酐(均酐)与二胺类化合物聚合制成的聚酰亚胺工程塑料,是一种可耐高温、低温、辐射、冲击,具有优异电绝缘性能和机械性能的合成材料,可制成薄膜、纤维、漆包线漆、胶粘剂、层压板和模塑件等,被称为“黄金膜”,广泛应用于电子、电机、机械制造、原子能以及航天等部门。尽管我国均酐和聚酰亚胺产需均在几千吨数量级,主要原因是由于我国聚酰亚胺主要应用领域的电子材料产业刚刚起步。随着电子工业的发展,在提高产品质量的前提下,聚酰亚胺预计在未来几年内会以较快的速度增长。
4.3 切忌盲目发展
近年,我国甲醇产业发展较快,2013年产能达到约5 670万t/a,当年产量3 585万t,表观消费量约3 994万t,甲醇装置开工率约63%。一些企业和地方政府认为我国甲醇产能过剩,认为MTG是消耗过剩产能的有效途径,而忽略了我国甲醇制烯烃、甲醇制芳烃、醇醚燃料等领域对甲醇的巨大消费潜力。盲目发展甲醇制汽油可能会面临获取甲醇原料难、价格高且不可控等问题,而造成项目竞争力差的风险。
摘要：针对我国原油对外依存度较高等市场环境,提出发展甲醇制油产业;介绍了埃克森-美孚的固定床MTG、托普索一体化汽油合成技术(TIGAS)及中科院山西煤化所一步法MTG等甲醇制油工艺技术原理及应用现状,提出了产业发展应关注的问题及建议。
关键词：甲醇制汽油,市场调查,技术经济分析,述评
参考文献
[1]纪烨,张福琴.我国汽油市场及质量升级的影响[J].中国石油和化工经济分析,2013(11):6-8.
[2]庞小文,孟凡会.甲醇制汽油工艺及催化剂制备的研究进展[J].化工进展,2013,32(5):1014-1019.
[3]蒋云峰,邓蜀平.甲醇制汽油方案技术经济分析[J].化工进展,2010,29(s2):91-95.
甲醇制汽油工艺 篇2
煤制甲醇工艺项目可行性研究
报告
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
报告用途：发改委立项、政府申请资金、政府申请土地、银行贷款、境内外融资等
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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。
报告用途：发改委立项、政府申请资金、政府申请土地、银行贷款、境内外融资等
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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。
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，报告用途：发改委立项、政府申请资金、政府申请土地、银行贷款、境内外融资等
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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）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。
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，引出的甲醇液报告用途：发改委立项、政府申请资金、政府申请土地、银行贷款、境内外融资等
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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报告用途：发改委立项、政府申请资金、政府申请土地、银行贷款、境内外融资等
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100PPm的废水送水煤浆制备工序或去全厂污水处理系统。
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。
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报告用途：发改委立项、政府申请资金、政府申请土地、银行贷款、境内外融资等
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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。
报告用途：发改委立项、政府申请资金、政府申请土地、银行贷款、境内外融资等
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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。
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。
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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。
另：提供国家发改委甲、乙、丙级资质
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可行性研究报告大纲（具体可根据客户要求进行调整）第一章研究概述 第一节研究背景与目标 第二节研究的内容 第三节研究方法 第四节数据来源 第五节研究结论
一、市场规模
二、竞争态势
三、行业投资的热点
四、行业项目投资的经济性 第二章煤制甲醇工艺项目总论 第一节煤制甲醇工艺项目背景
一、煤制甲醇工艺项目名称
二、煤制甲醇工艺项目承办单位
三、煤制甲醇工艺项目主管部门
四、煤制甲醇工艺项目拟建地区、地点
五、承担可行性研究工作的单位和法人代表
六、研究工作依据
七、研究工作概况 第二节可行性研究结论
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一、市场预测和项目规模
二、原材料、燃料和动力供应
三、选址
四、煤制甲醇工艺项目工程技术方案
五、环境保护
六、工厂组织及劳动定员
七、煤制甲醇工艺项目建设进度
八、投资估算和资金筹措
九、煤制甲醇工艺项目财务和经济评论
十、煤制甲醇工艺项目综合评价结论 第三节主要技术经济指标表 第四节存在问题及建议
第三章煤制甲醇工艺项目投资环境分析 第一节社会宏观环境分析
第二节煤制甲醇工艺项目相关政策分析
一、国家政策
二、煤制甲醇工艺项目行业准入政策
三、煤制甲醇工艺项目行业技术政策 第三节地方政策
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第四章煤制甲醇工艺项目背景和发展概况 第一节煤制甲醇工艺项目提出的背景
一、国家及煤制甲醇工艺项目行业发展规划
二、煤制甲醇工艺项目发起人和发起缘由 第二节煤制甲醇工艺项目发展概况
一、已进行的调查研究煤制甲醇工艺项目及其成果
二、试验试制工作情况
三、厂址初勘和初步测量工作情况
四、煤制甲醇工艺项目建议书的编制、提出及审批过程 第三节煤制甲醇工艺项目建设的必要性
一、现状与差距
二、发展趋势
三、煤制甲醇工艺项目建设的必要性
四、煤制甲醇工艺项目建设的可行性 第四节投资的必要性
第五章煤制甲醇工艺项目行业竞争格局分析 第一节国内生产企业现状
一、重点企业信息
二、企业地理分布
三、企业规模经济效应
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四、企业从业人数
第二节重点区域企业特点分析
一、华北区域
二、东北区域
三、西北区域
四、华东区域
五、华南区域
六、西南区域
七、华中区域
第三节企业竞争策略分析
一、产品竞争策略
二、价格竞争策略
三、渠道竞争策略
四、销售竞争策略
五、服务竞争策略
六、品牌竞争策略
第六章煤制甲醇工艺项目行业财务指标分析参考 第一节煤制甲醇工艺项目行业产销状况分析 第二节煤制甲醇工艺项目行业资产负债状况分析 第三节煤制甲醇工艺项目行业资产运营状况分析 第四节煤制甲醇工艺项目行业获利能力分析
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第五节煤制甲醇工艺项目行业成本费用分析
第七章煤制甲醇工艺项目行业市场分析与建设规模 第一节市场调查
一、拟建煤制甲醇工艺项目产出物用途调查
二、产品现有生产能力调查
三、产品产量及销售量调查
四、替代产品调查
五、产品价格调查
六、国外市场调查
第二节煤制甲醇工艺项目行业市场预测
一、国内市场需求预测
二、产品出口或进口替代分析
三、价格预测
第三节煤制甲醇工艺项目行业市场推销战略
一、推销方式
二、推销措施
三、促销价格制度
四、产品销售费用预测
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第四节煤制甲醇工艺项目产品方案和建设规模
一、产品方案
二、建设规模
第五节煤制甲醇工艺项目产品销售收入预测
第八章煤制甲醇工艺项目建设条件与选址方案 第一节资源和原材料
一、资源评述
二、原材料及主要辅助材料供应
三、需要作生产试验的原料
第二节建设地区的选择
一、自然条件
二、基础设施
三、社会经济条件
四、其它应考虑的因素 第三节厂址选择
一、厂址多方案比较
二、厂址推荐方案
第九章煤制甲醇工艺项目应用技术方案 第一节煤制甲醇工艺项目组成
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第二节生产技术方案
一、产品标准
二、生产方法
三、技术参数和工艺流程
四、主要工艺设备选择
五、主要原材料、燃料、动力消耗指标
六、主要生产车间布置方案 第三节总平面布置和运输
一、总平面布置原则
二、厂内外运输方案
三、仓储方案
四、占地面积及分析 第四节土建工程
一、主要建、构筑物的建筑特征与结构设计
二、特殊基础工程的设计
三、建筑材料
四、土建工程造价估算 第五节其他工程
一、给排水工程
二、动力及公用工程
三、地震设防
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四、生活福利设施
第十章煤制甲醇工艺项目环境保护与劳动安全 第一节建设地区的环境现状
一、煤制甲醇工艺项目的地理位置
二、地形、地貌、土壤、地质、水文、气象
三、矿藏、森林、草原、水产和野生动物、植物、农作物
四、自然保护区、风景游览区、名胜古迹、以及重要政治文化设施
五、现有工矿企业分布情况
六、生活居住区分布情况和人口密度、健康状况、地方病等情况
七、大气、地下水、地面水的环境质量状况
八、交通运输情况
九、其他社会经济活动污染、破坏现状资料
十、环保、消防、职业安全卫生和节能 第二节煤制甲醇工艺项目主要污染源和污染物
一、主要污染源
二、主要污染物
第三节煤制甲醇工艺项目拟采用的环境保护标准 第四节治理环境的方案
一、煤制甲醇工艺项目对周围地区的地质、水文、气象可能产生报告用途：发改委立项、政府申请资金、政府申请土地、银行贷款、境内外融资等
北京智博睿信息咨询有限公司 的影响
二、煤制甲醇工艺项目对周围地区自然资源可能产生的影响
三、煤制甲醇工艺项目对周围自然保护区、风景游览区等可能产生的影响
四、各种污染物最终排放的治理措施和综合利用方案
五、绿化措施，包括防护地带的防护林和建设区域的绿化 第五节环境监测制度的建议 第六节环境保护投资估算 第七节环境影响评论结论 第八节劳动保护与安全卫生
一、生产过程中职业危害因素的分析
二、职业安全卫生主要设施
三、劳动安全与职业卫生机构
四、消防措施和设施方案建议
第十一章企业组织和劳动定员 第一节企业组织
一、企业组织形式
二、企业工作制度 第二节劳动定员和人员培训
一、劳动定员
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二、年总工资和职工年平均工资估算
三、人员培训及费用估算
第十二章煤制甲醇工艺项目实施进度安排 第一节煤制甲醇工艺项目实施的各阶段
一、建立煤制甲醇工艺项目实施管理机构
二、资金筹集安排
三、技术获得与转让
四、勘察设计和设备订货
五、施工准备
六、施工和生产准备
七、竣工验收
第二节煤制甲醇工艺项目实施进度表
一、横道图
二、网络图
第三节煤制甲醇工艺项目实施费用
一、建设单位管理费
二、生产筹备费
三、生产职工培训费
四、办公和生活家具购置费
五、勘察设计费
六、其它应支付的费用
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第十三章投资估算与资金筹措 第一节煤制甲醇工艺项目总投资估算
一、固定资产投资总额
二、流动资金估算 第二节资金筹措
一、资金来源
二、煤制甲醇工艺项目筹资方案 第三节投资使用计划
一、投资使用计划
二、借款偿还计划
第十四章财务与敏感性分析 第一节生产成本和销售收入估算
一、生产总成本估算
二、单位成本
三、销售收入估算 第二节财务评价 第三节国民经济评价 第四节不确定性分析
第五节社会效益和社会影响分析
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一、煤制甲醇工艺项目对国家政治和社会稳定的影响
二、煤制甲醇工艺项目与当地科技、文化发展水平的相互适应性
三、煤制甲醇工艺项目与当地基础设施发展水平的相互适应性
四、煤制甲醇工艺项目与当地居民的宗教、民族习惯的相互适应性
五、煤制甲醇工艺项目对合理利用自然资源的影响
六、煤制甲醇工艺项目的国防效益或影响
七、对保护环境和生态平衡的影响
第十五章煤制甲醇工艺项目不确定性及风险分析 第一节建设和开发风险 第二节市场和运营风险 第三节金融风险 第四节政治风险 第五节法律风险 第六节环境风险 第七节技术风险
第十六章煤制甲醇工艺项目行业发展趋势分析
第一节我国煤制甲醇工艺项目行业发展的主要问题及对策研究
一、我国煤制甲醇工艺项目行业发展的主要问题
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二、促进煤制甲醇工艺项目行业发展的对策 第二节我国煤制甲醇工艺项目行业发展趋势分析 第三节煤制甲醇工艺项目行业投资机会及发展战略分析
一、煤制甲醇工艺项目行业投资机会分析
二、煤制甲醇工艺项目行业总体发展战略分析 第四节我国煤制甲醇工艺项目行业投资风险
一、政策风险
二、环境因素
三、市场风险
四、煤制甲醇工艺项目行业投资风险的规避及对策
第十七章煤制甲醇工艺项目可行性研究结论与建议 第一节结论与建议
一、对推荐的拟建方案的结论性意见
二、对主要的对比方案进行说明
三、对可行性研究中尚未解决的主要问题提出解决办法和建议
四、对应修改的主要问题进行说明，提出修改意见
五、对不可行的项目，提出不可行的主要问题及处理意见
六、可行性研究中主要争议问题的结论
第二节我国煤制甲醇工艺项目行业未来发展及投资可行性结论及建议
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第十八章财务报表 第一节资产负债表 第二节投资受益分析表 第三节损益表
第十九章煤制甲醇工艺项目投资可行性报告附件
1、煤制甲醇工艺项目位置图
2、主要工艺技术流程图
3、主办单位近5年的财务报表
4、煤制甲醇工艺项目所需成果转让协议及成果鉴定
5、煤制甲醇工艺项目总平面布置图
6、主要土建工程的平面图
7、主要技术经济指标摘要表
8、煤制甲醇工艺项目投资概算表
9、经济评价类基本报表与辅助报表
10、现金流量表
11、现金流量表
12、损益表
13、资金来源与运用表
14、资产负债表
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15、财务外汇平衡表
16、固定资产投资估算表
17、流动资金估算表
18、投资计划与资金筹措表
19、单位产品生产成本估算表 20、固定资产折旧费估算表
21、总成本费用估算表
22、产品销售（营业）收入和销售税金及附加估算表
甲醇制汽油工艺 篇3
在此背景下,晋城煤业集团于2006年开工上马了天溪公司10万吨/年煤基合成油示范项目,该项目是世界第一座煤基甲醇合成油示范工厂,是山西省“十一五”规划的重点工程之一,也是晋城煤业集团在巩固煤炭主业的同时,不断延伸产业链条,通过“基础化工、精细化工、煤制油品”三箭齐发,打造全国最大的煤化工企业集团发展战略中的关键一环。
1 MTG工艺技术简介
1.1 技术开发过程
甲醇制汽油(MTG)技术于20世纪70年代由Mobil公司发明。1985年,新西兰政府引进MTG技术,建设了57万吨/年的以天燃气为源头的甲醇制汽油工业化装置,并成功运转。2006年晋城煤业集团引进MTG技术,建成世界第一套煤基甲醇合成油装置。
1.2 MTG工艺技术特点
天溪煤制油分公司MTG装置利用美国美孚公司专利技术,由德国伍德公司完成基础设计,由化学工业第二设计院完成详细设计。MTG工艺选择了具有择型功能的ZSM-5沸石分子筛催化剂,可以直接用粗甲醇(96%)为原料,工艺设计合理,易于操作,紧急停车(ESD)系统安全稳定,MTG工艺生产的汽油几乎同石油生产的汽油相同,特别是该工艺生产的汽油不含硫和氮,烯烃含量低,辛烷值(研究法)不低于93。甲醇转化制汽油(MTG)技术过程属于费托(FT)过程以外的合成油技术,突出的特点是能量效率高,流程简单,技术风险小,还能生产轻质烯烃和芳烃。
1.3 MTG工艺技术原理
MTG过程的基本原理是甲醇在酸性催化剂作用下转化为烃类混合物[1]。甲醇首先在质子酸催化作用下脱水生成二甲醚(DME),DME进一步转化生成C2-C5烯烃,C2-C5烯烃在ZSM-5催化剂总酸性作用下进一步实现择型转化反应,包含烯烃生成、烷基化(烃化,是指一个烯烃与一个烷烃结合成一个高支链化烷烃的反应)、齐聚(聚合度介于单体与最终聚合物之间的一种分子量较低(1500以下)的聚合物,也称为低聚物)、芳构化(主要制环烷烃或烷烃转变为芳香烃的过程)、裂解(是指烃类在高温下分子链断链成小分子量的不饱和烃的过程)和歧化(也称自身氧化还原反应,是指通过一个或多个氢原子从一个分子转移到另一个分子,使一个分子氧化,一个分子还原)等多部反应,最终得到烷烃、烯烃和芳烃的混合物,即典型的汽油组分。
甲醇转化为汽油从化学计量上讲,组分的收率为烃44%和水56%。在44%的烃类产物中,还有一部分不能进入汽油的组分中,这部分产物类似于液化石油气(LPG)。过程如下见方程式(1):
MTG过程是一个中等强度的放热反应,每转化1 kg甲醇所放出的热量大约为1.74 MJ,MTG工艺上采用两段反应,一段采用改性氧化铝为催化剂,实现甲醇脱水到二甲醚的目的,甲醇的转化通常达到平衡的转化率,放热约占总放热量的20%。一段反应过程见图1。
化学反应式见(2):
二段采用改性ZSM-5分子筛催化剂,完成甲醇、二甲醚和水的混合物到汽油组分的转化,放热约占总放热量的80%。二段反应过程见图2。
化学反应式见(3):
CH3OH+CH3OCH3→(CH2)烯→烃(粗汽油) (3)
二段甲醇和二甲醚的转化率保持100%。当转化率低于100%时,催化剂需要烧炭再生。由于一段和二段采用的催化剂的本质不同,其寿命也存在很大的差距,通常情况下一段的催化剂寿命在1年以上,而二段催化剂的单程寿命在20天左右,Mobil公司固定床工艺中二段催化剂的单程寿命约为20天,总寿命约为1年。
1.4 MTG工艺流程示意图
2 MTG装置运行情况
天溪煤制油分公司MTG装置自2009年6月28日投入运行,工艺运行稳定,装置运行负荷达到设计要求,装置连续运行时间达到100天以上。
2.1 项目自主攻关
以煤为源头的MTG装置,天溪公司是世界第一套,而且装置面临着国产化、开车试车的磨合过程,美孚公司也没有具有运行经验的工程人员。因此,MTG装置的开车过程是一个自主攻关的过程。在MTG装置试车前的一次性整改中,天溪公司进行了脱乙烷塔再沸器、稳定塔再沸器等190余项整改;在MTG开车过程中,天溪公司成功控制了催化剂超温问题;并较好地解决了轻重油合理分离问题,对油品质量进行严格控制,实现了装置连续稳定运行的目标。
2.2 汽油品质
虽然催化剂的性能存在周期性变化,MTG装置合成的油品中辛烷值基本稳定在93左右,烯烃含量仍然保持在较低水平10%左右,并且随着催化剂的不断失活、再生,活性逐渐稳定,油品中的烯烃含量呈下降趋势,见表1。
从2010年7月1日起开始执行的、新的国Ⅲ汽油标准主要是对汽油中烯烃含量、苯含量和硫含量做了更加严格的限制。我国目前生产的汽油大部分来自重油催化裂化过程(FCC)。FCC过程生产的汽油的特点之一是烯烃含量高,一般达到40%～60%,降低汽油烯烃含量的技术难度较大。而甲醇转化制得的汽油中烯烃含量总体水平在10%左右,诱导期在1 000 min左右,安定性较好,是十分理想的优质汽油调和组分,也可单独作为汽油使用。作为优质汽油调和组成的意义在于,在新的国Ⅲ汽油标准实行后,石油炼制行业将面临炼油成本大幅度上升的问题,而采用MTG技术合成的汽油又可能成为低成本解决汽油品质问题的有效措施之一,见图6～7。
(MTG技术生产的汽油中只含微量硫和铅,基本不含铅和硫)
2.3 产品特点
MTG技术生产的煤基合成油品经山西省产品质量监督检验所检测各项指标合格,品质优良,具有低烯烃、无铅、无硫、无残留物、诱导期长,且动力性好、节油性好的特点,达到国Ⅲ标准,同时也可以达到京Ⅲ标准,既可以作为优质汽油调和剂,也可以作为一种高清洁的车用燃料,见图8、表1。
3 结 语
经过一年多的生产运行,MTG技术的可行性已经得到了验证。从资源丰富的劣质煤出发,通过MTG技术生产无硫、无铅、低烯烃的高清洁汽油,既可以缓解我国石油资源紧张局面,也有利于产煤大省煤炭资源优势转化,具有较好的工业应用前景和经济效益。
摘要：介绍了晋煤集团引进美国美孚公司MTG技术的背景,MTG技术开发过程,MTG技术特点及原理,并介绍了天溪煤制油分公司在项目自主攻关的应用实践情况,论证了MTG技术生产无硫、无铅、低烯烃的高清洁汽油的可行性。
关键词：甲醇制汽油,应用实践,介绍
参考文献
煤制甲醇工艺废水改造 篇4
1 工艺介绍
神木化工二期40万吨/年煤制甲醇项目, 采用分子筛净化及内压缩空分工艺, 德士古水煤浆加压气化工艺, 低温甲醇洗脱硫脱碳工艺, 绝热管壳外冷复合式甲醇合成、3+1塔甲醇精馏工艺等技术, 制得符合GB338-2004国家标准要求的工业甲醇。工艺废水主要来自以下方面:气化黑水分离细渣后产生的滤液;火炬水封废水;低温甲醇洗水分离塔产生的含甲醇废水;精馏残液;硫回收产生的尾气洗涤水。为实现环保要求, 公司配套污水处理站, 采用SBR活性污泥法处理废水, 达到国家二级排放标准后外排。
2 提出原因
按照工艺设计, 各路废水全部回收至污水处理站。但实际运行中, 废水对活性污泥产生冲击, 经常出现污泥大量失活的事故, 污水站无法正常运行;工艺废水被迫直接外排, 导致总外排超标, 造成环境污染, 影响企业声誉, 环保压力沉重, 社会负面影响很大。
3 原因分析及解决方案
3.1 原因分析:
部分工艺废水中的NH3-N、COD等指标偏高, 超出了污水处理站的承受能力。特别是火炬水封水NH3-N、COD, 净化水分离塔废水中COD, 精馏残液中COD严重超标, 会对活性污泥产生毁灭性冲击;另外SBR活性污泥法无法处理精馏残液中的石蜡类物质, 造成管道设备腐蚀、结蜡堵塞。综上所述, 原工艺设计不能满足生产要求, 必须进行改造。
3.2 解决方案:
由表1可见, 气化废水的指标合格, 而其它工艺废水超标, 不具备回收条件。经反复论证研究后, 制定了将污水处理站难以处理的工艺废水引入气化磨煤工段做为研磨水, 用来制备水煤浆的改造方案。
3.2.1 方案依据:
(1) 采用工艺废水制备的水煤浆进入德士古气化炉后, 高温下与纯氧反应, 其中NH3-N、COD分解, 生成CO2、H2O、N2等物质, 不会对气化反应产生不良影响;
(德士古气化炉中NH3-N的转化反应非常复杂, 部分NH3-N转化为N2)
(2) 工艺废水参与煤浆制备, 节约了原来煤浆制备的原水补充;
(3) 气化外排废水改由灰水外排, 保证了进入污水处理站的水质达到进入指标, 并保证了气化内部水平衡。
3.2.2 研磨水平衡:
二期40万吨/年甲醇项目, 火炬水封排水量3m3/h, 净化水分离塔废水5m3/h, 精馏残液14 m3/h, 硫回收废水10m3/h, 总量32 m3/h;设计入炉煤浆104 m3/h, 研磨水用量42 m3/h, 上述废水全部回收后的研磨水缺口由气化滤液补充。研磨水 (42m3/h) =火炬水封水 (3m3/h) +净化水分离塔废水 (5 m3/h) +精馏残液 (14m3/h) +硫回收废水 (10m3/h) +部分气化滤液 (10m3/h) 。3.2.3改造流程简述:原设计研磨水槽容积20 m3, 主要以气化滤液为主, 开车初期或过滤机出现故障无滤液时补充原水。改造时重新配置容积为100 m3的研磨水槽, 回收部分滤液、全部火炬废水、全部净化水分离塔废水、全部甲醇残液、全部硫回收废水作为制浆研磨水, 剩余滤液进灰水槽。3.2.4实际运行情况:二期煤浆制备工段共配有两台棒磨机, 全部或单台运行时, 通过调节气化滤液来调节研磨水槽液位, 均不影响废水回收;若两台棒磨机同时故障, 因研磨水槽容量大, 可回收3个小时工艺废水;若两台棒磨机同时检修时间太长, 视废水收集槽液位切出各路废水 (可能性较小) 。
3.2.5 改造方案简图 (见图1) 。
4 改造效果
4.1 对气化的影响。
通过对改造后工况的监控, 气化及后系统运行正常, 表现如下:水煤浆浓度、粘度、稳定性等成浆性能正常;烧嘴压差、气化炉压差、气化炉排渣、粗煤气组分、气化水系统参数正常;气化除氧器脱盐水补水、研磨水槽、灰水槽循环水补水减少约30m3/h。
4.2 对污水处理站的影响。
改造后, 污水处理站各项进水指标合格, 运行正常, 出水达到二级排放标准 (《污水综合排放标准》GB8978-1996) 。 (见表2)
结束语
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甲醇制烯烃技术10-04
天然气制甲醇05-15
甲醇精馏工艺10-16