浅谈如何优化煤气化制甲醇工艺.pdf

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1、第37卷第1期2011年2月化工设计通讯ChemicalEngineeringDesignCommunications·77·浅谈如何优化煤气化制甲醇工艺王磊，薛建丽(陕西延长石油揄林煤化有限公司，陕西榆林710000)摘要：分析，德士古水煤浆气化工艺以及制甲醇过程中产生铵盐结晶、变换炉操作等方面的问题，提出了优化此工艺的几项建议。关键词：德士古水煤浆气化；甲醇合成；问题；优化中图分类号：TQ546文献标志码：B文章编号：1003—6490(2011)01—0077—03。DiscussonOptimizationofMethanolF

2、romtheTexacoCoalGasificationProcessWANGLei．XUEJian—li(ShaanxiYanchangPetroleumYulinCoalChemicalCo．，Ltd．，YulinShaanxi710000，China)Abstract：AnalyzetheproblemsoftheTexacocoalgasificationprocess，theshiftconverteropera—tion，andtheammoniumsaltscrystallizationinmethanolsynthesi

3、s，somesuggestionstOoptimizetheprocessareproposed．Keywords：Texacocoalgasification；methanolprocess；problem；optimizationO引言我国是资源和能源相对匮乏的同家。但煤炭资源还是比较丰富的，因此我国经济的发展必须建立在以煤为主的基础之上。本文结合几家工厂的实际情况，对德士古水煤浆气化制甲醇工艺中存在的问题进行了探讨，优化此工艺流程可以为国家节约更多的能源，降低公司的生产成本。l德士古水煤浆气化制甲醇工艺流程由空分系统提供的纯氧进入

4、德士古气化炉后，与水煤浆发生不完全氧化反应，生成含C()、H：、CO。、H。S、CH。等成分的水煤气；水煤气经变换、NHD脱硫、NHI)脱碳、精脱硫。使水煤气中总硫含量不大于0．1×10；再经甲醇联合压缩机加压至5．15MPa后送到甲醇合成塔。在铜系催化剂的作用下，生成粗甲醇；粗甲醇经精馏系统去除轻组分和水，最终生产出符合GB338-92级标准的精甲醇产品。具体过程如图l。2煤气化制甲醇过程中存在的问题2．1变换系统的铵盐结晶净化系统阻力上涨。变换系统被迫切气。由于变换气水冷器内部结晶物堵塞管路造成阻力增大，然后将气体温度迅速升高，使结

5、晶物溶解、熔化后，阻力消失。水煤气中存在的NH。和N。是产生结晶的主要原因，同时金属催化剂催化N：和H：发生反应合成少量的NH。，从而使得变换炉内变换气体中氨含量偏高。此外，某些变换工艺的汽气比较低，其中冷凝液偏少。冷凝液中的铵盐浓度较高、温度较低时，就会析出铵盐。德1：古水煤⋯醇图1德士古气制甲酵工艺流程框图2．2变换炉的操作用于合成甲醇的原料气是cO。变换炉操作是进行甲醇合成H／C(摩尔比)调控的重要手段，因为德士古水煤气中需将45．23％的CO进行变换，将其百分比控制在18％～24％之间。变换收稿日期：2010—12—13作者简介

6、：王磊(1978一)，男。河南郑州人，注册安全工程师，主要从事德士古水煤浆气化和甲醇低压羰基合成醋酸-E艺的研究和生产工作。·78化工设计通讯第37卷炉操作主要是控制进入到变换炉的汽气比以及调节入口的温度。正常操作时应将水气比控制在0．27～0．35范围内。而在实际的操作中水气比会受到两个方面的影响：一方面水煤气的温度低，则水气比低，废锅的换热面积是一定的，因此换热后水气比将比正常操作时下降很多；第二，因为废锅产生的蒸汽送入到系统管网，管网压力波动会影响废锅的操作。2．3系统总硫控制总硫控制包含对H：S和COS的控制。甲醇净化总硫控制的

7、步骤有：首先将大部分的COS水解转化成无机硫；第二，进行NHD脱硫，将变换气中的H：S(含量较高)控制在低于2mg／m3的水平；第三是进行干法脱硫；第四，NHD进行低温脱碳时进行脱硫，使得COS含量在2～3mg／m3范围内；第五，对COS水解；第六，精脱硫，将总硫控制在0．5mg／m3。整个系统的控制是相互关联的。若前一步超标，则会对下一步的正常操作有所影响。2．4甲醇合成结蜡甲醇合成系统出现的主要问题在于水冷器结蜡很严重。初期，精馏进料泵常会被蜡堵上，在升高了合成塔的入口温度之后，进料泵蜡堵现象有所减少，但是并没有减轻水冷器结蜡的现象

8、。这往往是由于原始开车系统中没有清除SiO：等酸性物质或者碱金属盐和Fe被带入合成塔。结蜡降低了水冷器的换热效果，使得出口的温度升高，循环气甲醇含量升高，因此会有危害催化剂的作用，降低产率。2．5对甲醇产品