2.工藝流程
工藝流程說明:工藝原則流程見圖7—3
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(1)脫硫
天然氣經(jīng)天然氣壓縮機升壓到2.6MPa(表),與少量氫氣混合后,進入轉(zhuǎn)化爐對流段換熱器,與煙氣換熱(開車時經(jīng)開工加熱爐加熱),加熱到350℃。再進入加氫反應(yīng)器,將天然氣中少量不飽和烴及有機硫化物轉(zhuǎn)化為飽和烴及硫化氫。然后進入氧化鋅脫硫槽吸附硫化氫,使天然氣中硫含量降到<0.2mg/m3,脫硫后的天然氣送到轉(zhuǎn)化。
(2)轉(zhuǎn)化
脫硫后的氣體與水蒸氣混合,預(yù)熱后進入轉(zhuǎn)化爐爐管內(nèi),在鎳催化劑作用下,進行甲烷與蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng),出口溫度達(dá)820—860℃左右,出口氣體中CH4含量達(dá)3%左右。高溫轉(zhuǎn)化氣再進入廢熱鍋爐,回收熱量,產(chǎn)生中壓蒸汽。轉(zhuǎn)化氣通過水加熱器、換熱器,進一步換熱、降溫后去壓縮。
轉(zhuǎn)化爐設(shè)有側(cè)(或頂)壁燒嘴,由天然氣和合成吹出氣燃燒,提供轉(zhuǎn)化反應(yīng)需要的熱量。燃燒后的煙氣通過廢熱鍋爐及換熱器,回收熱量,并產(chǎn)生中壓蒸汽。
(3)壓縮
轉(zhuǎn)化來的合成氣壓力為2.OMPa(表),經(jīng)合成氣壓縮機加壓到6.5MPa(表),送到甲醇合成系統(tǒng)。合成壓縮機用中壓蒸汽透平驅(qū)動。
合成氣壓縮機還有一個循環(huán)段,甲醇合成系統(tǒng)來的循環(huán)氣經(jīng)循環(huán)段升壓后,與加壓后的合成氣混合一起送到甲醇合成系統(tǒng)。
(4)合成
合成氣壓縮機出口合成氣與循環(huán)氣混合后進入熱交換器,與合成塔出口高溫氣換熱,溫度上升到230℃,經(jīng)開工加熱器(正常生產(chǎn)停用)調(diào)節(jié)溫度后進人合成塔。反應(yīng)后的循環(huán)氣通過熱交換器,溫度降到90℃,經(jīng)水冷器冷卻到40℃,進人粗甲醇分離器,粗甲醇與循環(huán)氣分離,分離后的循環(huán)氣去循環(huán)段入口。粗甲醇進入閃蒸槽,減壓分離出氣體后,送至粗甲醇儲槽。
甲醇合成塔為管式合成塔,管內(nèi)充填甲醇合成催化劑,合成反應(yīng)產(chǎn)生的大量熱量通過管間鍋爐水蒸發(fā),產(chǎn)生蒸汽回收。
為了排除合成回路中惰氣,從循環(huán)段人口引出部分氣體作為吹出氣。吹出氣進入甲醇回收塔用水洗滌,回收粗甲醇后,送到轉(zhuǎn)化爐作燃料。吹出氣也可送到其他裝置,綜合利用。
(5)精餾
從粗甲醇槽來的粗甲醇換熱后,進入輕餾分塔,塔底再沸器用蒸汽加熱,進行蒸餾。
絕大部分輕組分雜質(zhì)和一部分甲醇自塔頂蒸餾出來。經(jīng)冷凝后,大部分回流入輕餾分塔頂部,少部分排到雜醇油儲槽,不冷凝氣體放空。塔底粗甲醇,由給料泵送到重餾分塔,進行蒸餾。
重餾分塔塔底再沸器用蒸汽加熱,進行蒸餾。塔頂甲醇蒸汽,經(jīng)冷凝后,回流人塔頂部。產(chǎn)品甲醇從塔上部塔板采出,經(jīng)冷卻后送到甲醇儲槽。從塔下部塔板處采出雜醇油,經(jīng)冷卻后排至雜醇油儲槽。塔底的廢水經(jīng)換熱后,排至污水處理場。
以天然氣為原料制得的合成氣,氣體中H2/CO+C02比例較高。如有可供利用的二氧化碳?xì)庠?,適當(dāng)補充人合成氣中后,可提高氣體利用率,提高產(chǎn)量,降低消耗。