煤制甲醇醇醚部工艺课件.ppt

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1、醇醚部工艺主讲：龚超一、醇醚部简介：醇醚部是内蒙公司最大的部门。包括变换工段、低温甲醇洗工段、冷冻工段、硫回收工段、100万合成工段、40万合成工段、精馏工段、甲醚工段和保全工段9个工段组成。醇醚部从工艺上讲包含了气体变换，气体的净化、粗甲醇的合成、粗甲醇精馏、甲醚生产和尾气回收。二、我公司甲醇生产流程简图原料气化变换低温甲醇洗合成精馏二甲醚硫回收精甲醇出售硫磺出售空分罐区冷冻三、变换工段：1、变换的目的和原理1.1变换的目的：将气化送来的水煤气（粗煤气）进行部分变换，将一部分一氧化碳在触媒的作用下，与水蒸气反应，使CO与H2比

2、例完全满足甲醇合成需要后送入净化工序，同时利用余热付产0.5MPa、1.0MPa和2.5MPa的蒸汽。1.2变换原理在一定的压力、温度及催化剂的作用下，气体中的一氧化碳跟水蒸气反应生成二氧化碳和氢气，基本反应式为：CO+H2O（g)=CO2+H2+41.17KJ/mol2.我厂采用的工艺--钴-钼系宽温耐硫变换工艺2.1催化剂我厂采用的是Qcs-03型钴钼耐硫变换催化剂。由于它采用了新的组分和制造工艺，区别于原有的钴钼耐硫变换触媒体系，其变换活性高，特别是低温变换活性和在低H2S浓度下的活性尤为明显，对高空速，低水气比的适应能力

3、和稳定性优于K8-11，可用于硫化物含量≥100ppm的工艺气，从而它既可作为中温耐硫变换触媒使用，也可作为低温变换触媒使用。催化剂主要成份为：CoO和MoO3。由于催化剂是以氧化物形式存在，活性很低，只有转化为金属硫化物时才具有很高的活性，所以在催化剂使用之前必须硫化。硫化过程主反应为：MoO3+2H2S+H2==MoS2+3H2O+48.15KJ/mol(1)CoO+H2S==CoS+H2O+13.40KJ/mol(2)上述硫化过程中的H2S是靠粗煤气提供的，由于粗煤气中H2S含量很低，所以为了保证足够的H2S含量,以

4、保证硫化过程顺利进行,我厂采用向系统内连续添加CS2的方法,使其发生氢解反应生成H2S:CS2＋4H2＝2H2S＋CH42.2操作参数进变换炉CO42--44%出变换炉CO9--11%出变换系统CO19.5-21.5%进变换炉H234---37%出变换炉H249--51%,出变换系统H244-46%进变换炉CO219--22%,出变换系统CO232-33%变换炉入口温度265-290℃变换炉出口温度435-480℃2.3工艺流程讲述2.3.1变换系统将气化送来的水煤气进行部分变换，将一部分一氧化碳在触媒的作用下，与水蒸

5、气反应，使CO与H2比例满足甲醇合成需要后，送入低温甲醇洗工段。2.3.2热回收系统热回收系统主要任务是将气化系统送来的高温水煤气进行降温，用废锅回收其中的热量，对其中含有的冷凝水进行回收利用。2.3.3锅炉给水系统锅炉给水系统的主要任务是将脱盐水站送来的脱盐水经过除氧器脱氧后，通过锅炉给水泵以不同压力等级送往各个废锅及气化系统、合成汽包、硫回收汽包等。四、低温甲醇洗工段1.气体净化的目的变换气的组成：氮气：0.32％一氧化碳：19.88％二氧化碳：32.82％氢气：46.65％甲烷：0.20％硫化氢：0.13％。甲醇合

6、成化学反应方程式：CO+2H2=CH3OH+QCO2+3H2=CH3OH+2H2O+Q从以上化学反应方程式可以看出，氢气、一氧化碳、二氧化碳、为反应的有用气体，氮气、甲烷为惰性气体，不参与反应，对触媒无害，而硫化氢能造成催化剂永久性中毒，必须除去，另外，甲醇合成要求氢碳比(H2-CO2/CO+CO2)=2.05～2.15，因此上要控制二氧化碳含量，一般控制3％左右。（2-3%）净化工段的作用就是：脱除变换气中的H2S、COS、CO2等对甲醇合成有害的气体，使其满足甲醇合成的要求CO2≤3%（mol），总硫＜0.1ppm（mol）

7、。气体净化的方法2.1干法脱硫栲胶法，氧化锌法，活性炭吸附法等。2.2湿法脱硫2.2.1化学吸收法氨水法、热钾碱法、改良热钾碱法等。2.2.2物理吸收法低温甲醇洗、聚乙二醇二甲醚（NHD）等。3、低温甲醇洗溶液吸收原理低温甲醇洗是一种典型的物理吸收过程。低温下甲醇对CO2、H2S等酸性气体有较大的溶解能力，而对H2、CH4、N2等气体的溶解能力很小。另外，低温甲醇还可以脱除煤气中的轻质油和HCN等。比较以上气体的溶解度，极性的甲醇溶剂对极性分子的气体有较大的溶解度，正是利用低温甲醇的这种性质，我们对变换气中的CO2、H2S等酸性

8、气体进行脱除，而保留了H2、CO等有用气体，从而达到气体净化的目的。-40℃(233K)时各种气体在甲醇中的相对溶解度低温下，甲醇对酸性气体的吸收是很有利的。当温度从20℃降到-40℃时，CO2的溶解度约增加6倍，吸收剂的用量也大约可减少6倍。低温下，例如-40