1. 甲醇工藝流程簡介
甲(jia)(jia)醇是一種(zhong)(zhong)透(tou)明、無色、易燃(ran)、有(you)毒的(de)(de)液體,略帶酒精味。它是重(zhong)要有(you)機化(hua)工原料和優(you)質燃(ran)料。主要用于制(zhi)造甲(jia)(jia)醛、醋酸(suan)、氯甲(jia)(jia)烷、硫酸(suan)二甲(jia)(jia)酯等多種(zhong)(zhong)有(you)機產品,也是農(nong)藥、醫藥的(de)(de)重(zhong)要原料之一。甲(jia)(jia)醇亦可代替(ti)汽油作燃(ran)料使用。
目前工(gong)(gong)業上甲(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)藝流程(cheng)(cheng)幾乎都是(shi)采(cai)用一氧(yang)(yang)化(hua)碳、二氧(yang)(yang)化(hua)碳加壓(ya)(ya)催(cui)化(hua)氫化(hua)法(fa)(fa)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)甲(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)。典型的(de)(de)(de)(de)(de)流程(cheng)(cheng)包(bao)括原料氣制(zhi)造、原料氣凈(jing)化(hua)、甲(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)、粗甲(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)精(jing)餾(liu)等工(gong)(gong)序。甲(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)生產(chan)(chan)的(de)(de)(de)(de)(de)總(zong)流程(cheng)(cheng)長,工(gong)(gong)藝復雜,根據(ju)不同(tong)原料與不同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)凈(jing)化(hua)方(fang)法(fa)(fa)可(ke)以演變為多(duo)種生產(chan)(chan)流程(cheng)(cheng),例如:高(gao)壓(ya)(ya)法(fa)(fa)(高(gao)壓(ya)(ya)工(gong)(gong)藝流程(cheng)(cheng)一般指的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)使用鋅鉻(ge)催(cui)化(hua)劑,在300~400℃、30MPa高(gao)溫高(gao)壓(ya)(ya)下合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)甲(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)的(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)(cheng))、中(zhong)壓(ya)(ya)法(fa)(fa)(壓(ya)(ya)力為10MPa左右的(de)(de)(de)(de)(de)甲(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)中(zhong)壓(ya)(ya)法(fa)(fa)。與低(di)壓(ya)(ya)法(fa)(fa)相比,它能有(you)效地降低(di)建廠費用和甲(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)生產(chan)(chan)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本)、低(di)壓(ya)(ya)法(fa)(fa)(ICI低(di)壓(ya)(ya)甲(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)法(fa)(fa)為英國(guo)ICI公司在1966年(nian)研究成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)功的(de)(de)(de)(de)(de)甲(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)生產(chan)(chan)方(fang)法(fa)(fa),從而(er)打破(po)了甲(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)壓(ya)(ya)法(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)壟斷,這(zhe)是(shi)甲(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)生產(chan)(chan)工(gong)(gong)藝上的(de)(de)(de)(de)(de)一次重大變革(ge),它采(cai)用51-1型銅基催(cui)化(hua)劑,合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)壓(ya)(ya)力5MPa)。甲(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)的(de)(de)(de)(de)(de)具體生產(chan)(chan)方(fang)法(fa)(fa)包(bao)括天然氣制(zhi)甲(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun),煤、焦炭制(zhi)甲(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun),石腦油或(huo)重油制(zhi)甲(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun),與合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)氨(an)聯(lian)合生產(chan)(chan)甲(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)。下面以天然氣制(zhi)甲(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)醇(chun)(chun)(chun)(chun)簡(jian)要(yao)介紹(shao)工(gong)(gong)藝流程(cheng)(cheng),如圖5-130所示。
來(lai)自(zi)外部管網的(de)原(yuan)料天然氣經過(guo)脫硫后,輸向原(yuan)料壓縮機(ji)增壓,與來(lai)自(zi)二氧(yang)化碳工(gong)(gong)序的(de)二氧(yang)化碳混合,一起進(jin)入蒸汽轉(zhuan)化爐(lu)的(de)對流段換熱(re),并順(shun)序經過(guo)加氫脫硫、轉(zhuan)化爐(lu)對流段預熱(re)、蒸汽轉(zhuan)化、廢熱(re)鍋爐(lu)、鍋爐(lu)給水預熱(re)器、分離器后,進(jin)入壓縮工(gong)(gong)序。
轉(zhuan)化氣(qi)經過(guo)新(xin)增加的(de)(de)合(he)(he)成氣(qi)增壓(ya),和來自吸附工(gong)序的(de)(de)氫(qing)氣(qi)混(hun)合(he)(he),經過(guo)原有的(de)(de)聯合(he)(he)壓(ya)縮機(ji)增壓(ya),循環氣(qi)經過(guo)循環機(ji)增壓(ya),兩(liang)股氣(qi)體(ti)在(zai)聯合(he)(he)壓(ya)縮機(ji)缸內混(hun)合(he)(he)并增壓(ya),一(yi)起經過(guo)入(ru)塔氣(qi)預(yu)熱器、甲醇(chun)合(he)(he)成塔、入(ru)塔氣(qi)預(yu)熱器、甲醇(chun)水(shui)冷器(ABC)、醇(chun)分離器后,氣(qi)相(xiang)流體(ti)進入(ru)水(shui)洗(xi)工(gong)序。
冷(leng)凝后的(de)(de)出塔氣(qi)進(jin)(jin)入(ru)(ru)水(shui)洗工(gong)序(xu)(xu),脫鹽水(shui)從水(shui)洗塔的(de)(de)上部(bu)噴淋流下,冷(leng)凝后的(de)(de)出塔氣(qi)從水(shui)洗塔的(de)(de)下部(bu)進(jin)(jin)入(ru)(ru),其中(zhong)(zhong)含有(you)的(de)(de)少量甲(jia)醇進(jin)(jin)入(ru)(ru)吸收(shou)相(xiang)中(zhong)(zhong),釜液是水(shui)和甲(jia)醇的(de)(de)混合物,經過甲(jia)醇濃縮(suo)塔后,送往精餾工(gong)序(xu)(xu),未吸收(shou)的(de)(de)大部(bu)分氣(qi)體進(jin)(jin)入(ru)(ru)聯合壓縮(suo)機第二段,少部(bu)分氣(qi)體進(jin)(jin)入(ru)(ru)吸附工(gong)序(xu)(xu),這部(bu)分氣(qi)體稱為回(hui)收(shou)氣(qi)。其余部(bu)分送往轉化工(gong)序(xu)(xu),添加(jia)到原料天然氣(qi)中(zhong)(zhong)。
出塔(ta)氣的冷凝液相流體進入閃蒸(zheng)槽,閃蒸(zheng)氣送(song)往(wang)造氣工(gong)序(xu),粗甲醇送(song)往(wang)精餾(liu)工(gong)序(xu)。
回收氣經過(guo)吸附分(fen)離(li)工序(xu)被(bei)分(fen)為(wei)三(san)部(bu)分(fen):
①. 強吸(xi)(xi)附組分(fen)的(de)甲烷和二氧(yang)化碳停留在吸(xi)(xi)附劑上,通過降壓的(de)方式(shi)從(cong)吸(xi)(xi)附劑上解吸(xi)(xi)出來,送(song)往二氧(yang)化碳工(gong)序與脫硫后的(de)二氧(yang)化碳混(hun)合后一(yi)并壓縮。
②. 弱吸附組分氫(qing)從吸附塔頂流出,氫(qing)氣送(song)往(wang)聯(lian)合壓縮(suo)機。
③. 中間吸(xi)附能力(li)的氮、一氧化碳等組(zu)分(fen),送往(wang)轉化爐工序與燃料天(tian)然氣混合(he)后,進入轉化爐作為(wei)燃料。
轉化(hua)(hua)爐的(de)(de)煙道(dao)氣(qi)(qi)(qi)進入(ru)二(er)(er)(er)(er)氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)(tan)工(gong)序,經(jing)過(guo)水洗降溫、除塵,吸(xi)收塔(ta)中(zhong)乙醇胺溶(rong)液將煙道(dao)氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)大(da)部分(fen)二(er)(er)(er)(er)氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)(tan)組分(fen)吸(xi)收掉。吸(xi)收塔(ta)底部吸(xi)收了二(er)(er)(er)(er)氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)(tan)的(de)(de)吸(xi)收劑,經(jing)過(guo)一系列換熱(re)升溫,在再(zai)生塔(ta)中(zhong)被加熱(re)再(zai)生。二(er)(er)(er)(er)氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)(tan)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)從吸(xi)收劑中(zhong)解吸(xi)出來(lai)(lai),經(jing)過(guo)換熱(re)冷(leng)卻、冷(leng)凝、脫硫后,二(er)(er)(er)(er)氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)(tan)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)與來(lai)(lai)自吸(xi)附工(gong)序的(de)(de)二(er)(er)(er)(er)氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)(tan)和甲(jia)烷氣(qi)(qi)(qi)體(ti)混(hun)合后,經(jing)過(guo)二(er)(er)(er)(er)氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)(tan)壓縮機(ji)增壓,添加到(dao)原料天然(ran)氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)。
2. 某甲醇裝置布置實(shi)例(圖5-131)