煤制甲醇及转化烯烃

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1、核心技术煤气化合成气净化甲醇合成甲醇制烯烃煤制甲醇1.备煤装置:备煤装置的任务是将原料煤磨碎、干燥，为气化装置和热力系统提供合格的原料和燃料。2.空分装置：空分装置的作用是为气化装置提供所需的氧气和输送煤粉用的高压氮气以及公用工程所需的低压氮气。3.煤气化技术：本装置是将原料煤通过煤气化炉，获取以合成气(CO+H2)为主要成分的煤气。从备煤装置高压煤粉发送斗送来的煤粉与输送煤粉用的高压CO2一起进入气化炉顶部喷咀，来自空分装置的氧气，经氧气预热器加热到一定温度后，与中压蒸汽混合，经炉顶喷咀送入炉内。煤粉与氧气/蒸汽在4.0MPa压力、

2、高温1600℃下，发生部分氧化和气化反应，产生以（CO+H2）为主的粗煤气。气流床技术由于煤种适应性强，炉子操作温度高，热效率高，合成气中有效组分高，原煤和氧耗相对流化床均低，且具有运行可靠性性高、自动化程度高、环保性能良好等优势，是当今世界最先进的煤气化工艺。主要的气流床技术有Shell干粉煤气化、K-T煤气化、德士古煤气化、GSP煤气化。煤气化气流床的优点因常压操作，经济性和操作方面尚存在一些不足，目前不再发展。GSP气化工艺流程主要由煤粉输送系统、气化系统、粗合成气处理系统、排渣系统和黑水处理系统等组成。图1为GSP气化工艺流程

3、,GSP气化工艺用高压N2或CO2作为载气，将来自磨煤单元制备的煤粉,靠给料容器与气化炉之间的压差定量输送至气化炉，煤粉在气化炉内发生部分氧化反应，反应生成的工艺气(CO+H2)，经过激冷和洗涤满足除尘、降温、增湿后送入变换系统;同时，将气化系统中产生的黑水送入黑水处理系统，通过闪蒸、沉降、过滤单元，回收热量及循环使用灰水，反应生成的液态渣，经过激冷冷却、固化后通过渣锁斗系统排送至渣池，经过渣水分离后将渣送出界外。GSP气化工艺流程Shell煤气化工艺流程及气化炉Shell煤气化工艺流程见图：1）来自制粉系统地干燥煤粉由氮气或二氧化碳

4、气经输送至炉前煤粉仓及煤锁斗；2）再经由加压氮气或二氧化碳加压将细煤粒由锁斗送入相对布置的气化烧嘴；3）气化所需氧气和水蒸气也送入烧嘴。N2、CO2气动输送N2、CO2加压（1）煤粉及气化剂的输送：1）通过控制加煤量，调节氧量和蒸汽量，使气化炉在1400~1700℃范围内；2）气化炉操作压力为2~4MPa。3）在气化炉内煤中的灰分以熔渣的形式排出。绝大多数熔渣从炉底离开气化炉，用水激冷，再经破渣机进入渣锁系统，最终泄压排出系统。熔渣为一种惰性玻璃状物质。水激冷熔渣（2）气化及排渣：循环冷却煤气粗气1）粗气夹带飞散的熔渣粒子激被冷气冷却

5、，使熔渣固化而不致粘在冷却器壁上，然后再从煤气中脱除。2）煤气冷却器采用废热锅炉，用来生产中压饱和蒸汽或过热蒸汽。3）粗煤气经陶瓷过滤器除去细粉尘（<20mg/m3)。4）部分煤气加压循环作为循环冷却煤气用于出炉煤气的激冷。（3）粗煤气激冷、废热回收、除尘：4.CO变换技术:从气化炉出来的煤气中H2/CO之比值不能满足甲醇合成反应的要求，因此，需要将煤气中约60%左右的CO变换为H2。CO变换分为双系列生产，采用宽温耐硫变换工艺。文丘里洗涤后粗煤气温度降到约190℃，压力约为3.8MPa，先进入主热交换器预热，然后与中压蒸汽混合后，温

6、度升高到260℃，进入变换炉一段，进行变换反应。5.酸性气体脱除技术:酸性气体脱除工序的任务是将变换气中的H2S和CO2脱除。多采用德国Lurgi公司低温甲醇洗工艺低温甲醇洗1、采用物理吸收法的一种酸性气体净化工艺,该工艺使用冷甲醇作为酸性气体吸收液,利用甲醇在-60摄氏度左右的低温下对酸性气体溶解度极大的物理特性,同时分段选择性地吸收原料气中的H2S、CO2及各种有机硫等杂质。2、低温甲醇洗的特点：具有优异的酸性气体选择性、吸收性以及运行稳定性3、整个流程主要分为以下几个部分：原料气冷却、酸性气体洗涤脱除、中压闪蒸回收有效气、H2S

7、气提富集（含CO2低压闪蒸）、甲醇再生及尾气洗涤放空。V1－气液分离器；C1－甲醇洗涤塔；C2－二氧化碳解吸塔；C3－硫化氢浓缩塔；C4－甲醇再生塔；C5－甲醇/水分离塔6.冷冻技术:冷冻工序设置的目的是为酸性气体脱除工序和空分制氧单元提供所需的冷冻量。采用液氨蒸发制冷，气氨压缩机采用离心式压缩机。7.硫磺回收:硫磺回收装置的作用是将净化装置排出的富H2S酸性气体进行处理以达到环保排放要求，并回收副产品硫磺。8.甲醇合成技术:合成甲醇是一个多相催化反应过程，吸附的CO与H2之间的反应是整个反应过程的控制步骤，它决定着整个反应的速度。主

8、要化学反应式如下：Lrugi甲醇合成工艺流程9.粗甲醇精馏技术：粗甲醇中含有易挥发的低沸点组分（如H2、CO、CO2、二甲醚、乙醛和丙酮等）和难挥发的高沸点组分（如乙醇、高级醇和水等），所以需通过精馏的办法制得精甲醇。甲