emuchnet大唐煤化工鲁奇三合一MTP装置工艺-56页PPT文档课件.ppt
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- emuchnet 大唐 煤化工 三合一 MTP 装置 工艺 56 PPT 文档 课件
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1、三合一装置是指大唐国际引进德国鲁奇公司的三项专利技术:低温甲醇洗脱硫脱碳工艺、百万吨级甲醇合成工艺和甲醇制丙稀MTP工艺 (Methanol to Propylene) 的总称,同时包括CO变换单元。其中甲醇制丙烯装置为目前世界上首套工业化装置4三合一装置主要负责将煤气化装置产生的粗煤气进行精制,得到的合格合成气体在甲醇合成塔中合成甲醇,同时进行精制,为丙烯生产装置提供原料。三合一装置构成如下: 6粗煤气:粗煤气:640万吨万吨/年年甲醇:甲醇:168万吨万吨/年年丙烯:丙烯:47万吨万吨/年年硫磺:硫磺:3.8万吨万吨/年年乙烯:乙烯:2.3万吨万吨/年年LPG:3.64万吨万吨/年年汽油:
2、汽油:18.2万吨万吨/年年二氧化碳:二氧化碳:200万吨万吨/年年82、各装置工艺流程简介910本单元主要的任务是利用一氧化碳和水本单元主要的任务是利用一氧化碳和水蒸汽反应将来自煤气化单元的粗煤气中蒸汽反应将来自煤气化单元的粗煤气中过量的一氧化碳转化成甲醇合成反应所过量的一氧化碳转化成甲醇合成反应所需的大量氢气。需的大量氢气。主要反应方程式:主要反应方程式:CO+H2OCO2+H2+2.33 KJ/molCO+H2OCO2+H2+2.33 KJ/mol11130.6,130.6,275t/h275t/h来自气化来自气化中压蒸汽中压蒸汽分离器分离器过滤器过滤器第一变换炉第一变换炉第二变换炉分离
3、器分离器一氧化碳变换工艺流程简图一氧化碳变换工艺流程简图粗煤气来自煤气化装置粗煤气来自煤气化装置247244.48Nm3/h247244.48Nm3/h170170,3.8MPa3.8MPa(a a)H2H2:17.2%17.2%;COCO:46.4%46.4%;CO2CO2:12%12%;H2OH2O:23.1%23.1%冷凝液去冷凝液去气化气化来自电厂脱盐水来自电厂脱盐水25,275t/h粗合成预热器粗合成预热器2202665.1MPa600t/h260H2H2:30.6%30.6%;COCO:9.1%9.1%;CO:27.3%CO:27.3%;H2OH2O:32.2%32.2%27245
4、0450 330330 H2H2:38.8%38.8%;COCO:5.9%5.9%;CO:35.1%CO:35.1%;H2OH2O:19.3.2%19.3.2%4040变换气去低温甲醇洗装置变换气去低温甲醇洗装置257600Nm3/h257600Nm3/h4040,3.4MPa3.4MPa(a a)H2H2:42.5%42.5%;COCO:18.5%18.5%;CO2CO2:37.5%37.5%;H2OH2O:3%3%除盐水加热器除盐水加热器中压蒸汽过热器中压蒸汽过热器361361SA387Gr.1SA387Gr.11CL.2+1CL.2+SA347SA347煤气化装置来的粗煤气,气量2472
5、44.48Nm3/h,温度170,压力3.8MPa。首先进入粗煤气分离器,分离出水、煤灰后再进入粗煤气过滤器,过滤一些杂质,然后进入粗煤气加热器,加热至220,在蒸汽混合器中配入600t/h饱和中压蒸汽,再经过粗煤气换热器加热以温度260进入第一变换炉,出第一变换炉后的反应气温度为450 依次经过中压蒸汽过热器、粗煤气换热器、粗煤气加热器换热,以251.6 进入第二变换炉。出第二变换炉的反应器以361 依次经过废锅、第二除盐水加热器、分离器,分离出的气体以40 , 3.42MPa送到下一单元低温甲醇洗单元。一氧化碳变换简易流程概述1314本单元主要的作用是利用甲醇在低温下对酸性本单元主要的作用
6、是利用甲醇在低温下对酸性气体溶解度大,可以将其有选择性地吸收的特气体溶解度大,可以将其有选择性地吸收的特性,将来自性,将来自COCO变换单元的变换气中多余的变换单元的变换气中多余的CO2CO2以及对甲醇合成催化剂有毒害作用的硫化氢等以及对甲醇合成催化剂有毒害作用的硫化氢等杂质脱除,使净化后的气体成为适合于甲醇合杂质脱除,使净化后的气体成为适合于甲醇合成反应所需的净煤气成反应所需的净煤气 。本单元主要是采用一些化工单元操作,属物理本单元主要是采用一些化工单元操作,属物理过程,不涉及化学反应。过程,不涉及化学反应。15中压闪蒸塔变换气变换气来自低温甲来自低温甲醇洗醇洗780242Nm3/h7802
7、42Nm3/h4040,3.3MPa3.3MPaH2H2:42.5%42.5%;COCO:18.5%18.5%;CO2CO2:37.5%37.5%;H2SH2S:0.43%0.43%锅炉给水氨洗塔去水处理合成气去甲醇单元甲醇洗涤塔丙稀制冷剂富CO2甲醇富H2S甲醇去再吸收塔精洗甲醇精洗甲醇来自热再来自热再生塔生塔去再吸收塔闪蒸汽压缩机变换气洗涤变换气洗涤-19.9-19.9绕管换热器-42.6-42.6493934.5Nm3/h493934.5Nm3/h3030,3.2MPa3.2MPaH2H2:66.99%66.99%;COCO:28.9.%28.9.%;CO2CO2:2.7%2.7%;去热
8、再生塔T-40005-23.5-23.5-37-37主洗甲醇主洗甲醇来自再吸来自再吸收塔收塔-53.1-53.1-57.3-57.3-29.6-29.6-23.8-23.8低温甲醇洗气体洗涤来自来自COCO变换工段的变换气(温度变换工段的变换气(温度4040,压力,压力3.4Mpa(a)3.4Mpa(a)),首先),首先经过一系列换热器换热后被冷却到约经过一系列换热器换热后被冷却到约1010,然后通过氨洗涤塔,然后通过氨洗涤塔T40001T40001(,用锅炉给水进行洗涤以降低其(,用锅炉给水进行洗涤以降低其NH3 NH3 和和HCNHCN含量。再经过含量。再经过变换气最终冷却器(绕管式)后,
9、温度降到变换气最终冷却器(绕管式)后,温度降到19.919.9,送到并联的,送到并联的两台吸收塔两台吸收塔T T40002AB40002AB的底部。的底部。吸收塔吸收塔T T40002AB40002AB从下到上依次可分为预洗段、硫化氢吸收段从下到上依次可分为预洗段、硫化氢吸收段和二氧化碳吸收段。和二氧化碳吸收段。在预洗段,变换气中微量组份如在预洗段,变换气中微量组份如NH3NH3和和HCNHCN等被低冷甲醇吸收。等被低冷甲醇吸收。在在H2SH2S吸收段,将吸收段,将H2SH2S和和COSCOS脱除,使净煤气中硫含量满足甲醇合成脱除,使净煤气中硫含量满足甲醇合成催化剂的要求。在催化剂的要求。在C
10、O2CO2吸收段,将多余的吸收段,将多余的CO2CO2脱除,使净煤气中脱除,使净煤气中CO2CO2的含量达到适合于甲醇合成反应所需的含量。出的含量达到适合于甲醇合成反应所需的含量。出CO2CO2吸收段的净煤吸收段的净煤气经过变换气最终冷却器气经过变换气最终冷却器 E40003E40003(绕管式)回收冷量后,被送到(绕管式)回收冷量后,被送到甲醇单元作为甲醇合成的原料气。甲醇单元作为甲醇合成的原料气。来自来自CO2CO2吸收段的部分含吸收段的部分含CO2CO2甲醇和甲醇和H2SH2S吸收段富硫甲醇送入中压吸收段富硫甲醇送入中压闪蒸塔闪蒸塔T40003T40003中。在此甲醇在中压下闪蒸,有价值
11、的中。在此甲醇在中压下闪蒸,有价值的H2H2和和COCO闪蒸出闪蒸出来,再循环气压缩机(来,再循环气压缩机(C40001C40001)压缩后循环回变换气入口管线。)压缩后循环回变换气入口管线。 17低温甲醇洗再低温甲醇洗再 生生 部部 分分N2冷却器冷却器 再沸器再沸器精洗甲醇加精洗甲醇加压泵压泵富富H2S甲醇甲醇富富CO2甲醇甲醇精洗甲醇去洗涤塔精洗甲醇去洗涤塔CO2产品送气化产品送气化140908Nm3/h,11.7,0.125MPa汽提汽提N274011.1Nm3/h 40,0.74MPa再吸收塔再吸收塔热再生塔热再生塔Claus气去硫回收气去硫回收10540.9Nm3/h,24.7,0
12、.19MPa,CO2:66.6;H2S:31.7%;COS:0.43来自尾气洗来自尾气洗涤塔涤塔去尾气洗涤塔去尾气洗涤塔蒸汽加热蒸汽加热含含CO2、HS2甲醇液甲醇液贫贫/富甲醇换热器富甲醇换热器热再生塔进热再生塔进料泵料泵主洗甲醇去洗涤塔主洗甲醇去洗涤塔去尾气洗涤塔去尾气洗涤塔去尾气洗涤塔去尾气洗涤塔经闪蒸塔闪蒸后的含CO2甲醇被送入再吸收塔再吸收塔T40004T40004上段。在再吸收塔的上段甲醇继续被闪蒸,释放出所含的绝大部分CO2。CO2产品气离开塔后,在变换气最终冷却器 E40003中被加热后,被送到气化界区作为粉煤输送的介质。同时闪蒸后的冷甲醇被送到吸收塔T40002的CO2洗涤段
13、作为主洗甲醇。再吸收塔同时采用低压氮气作为气提介质,来气提甲醇中的CO2,气提后含CO2的氮气被送到尾气洗涤塔T40007。来自再吸收塔T40004底部下段的富H2S甲醇经过加热后送至热再生塔热再生塔T40005T40005。 热再生塔塔顶出来的甲醇蒸气/酸气混合物通过冷却、分离后,未被冷凝的克劳斯气体在克劳斯气被送到克劳斯硫回收单元(4500单元)。从热再生塔中段出来的再生甲醇被返回吸收塔T40002AB的CO2吸收段作为精洗甲醇。低温甲醇洗溶液再生19再沸器再沸器蒸汽加热蒸汽加热甲醇蒸汽去热再生塔甲醇蒸汽去热再生塔贫甲醇贫甲醇含水粗甲醇含水粗甲醇甲醇水塔甲醇水塔进料泵进料泵板式换热器板式换
14、热器洗涤水泵洗涤水泵脱盐水脱盐水去废水水处理去废水水处理405.6kg/h,20.1,0.25MPa尾气放空尾气放空209212.6Nm3/h,8.1,0.1MPa再吸收塔来尾气再吸收塔来尾气 甲醇水塔甲醇水塔低温甲醇洗甲醇水分离与尾气处理低温甲醇洗甲醇水分离与尾气处理 尾气洗涤塔尾气洗涤塔226546.8Nm3/h226546.8Nm3/h热再生塔底出来的富水甲醇被导入甲醇水塔热再生塔底出来的富水甲醇被导入甲醇水塔T40006T40006。甲醇水塔顶部的甲醇蒸汽作为气提介质被送入热再生甲醇水塔顶部的甲醇蒸汽作为气提介质被送入热再生塔塔T40005T40005。甲醇水塔底部产品是不纯水,经冷却
15、后送。甲醇水塔底部产品是不纯水,经冷却后送入尾气洗涤塔入尾气洗涤塔T40007T40007来洗涤来自再吸收塔的气提氮气来洗涤来自再吸收塔的气提氮气。经过洗涤后,尾气被排放,洗涤液被送到甲醇水塔。经过洗涤后,尾气被排放,洗涤液被送到甲醇水塔T40006T40006回收其中含有的甲醇。回收其中含有的甲醇。 低温甲醇洗甲醇水分离与尾气处理低温甲醇洗甲醇水分离与尾气处理2122本单元的主要作用是将来自低温甲醇洗的含硫本单元的主要作用是将来自低温甲醇洗的含硫气体进行处理,使之达到国家规定的排放标准气体进行处理,使之达到国家规定的排放标准,同时副产硫磺产品。,同时副产硫磺产品。 H2SH2S1/2O2=S
16、+H2O 1/2O2=S+H2O H2S+3/2O2=SO2+H2O H2S+3/2O2=SO2+H2O 2H2S+SO2=3S+2H2O2H2S+SO2=3S+2H2O23Sulfur degassing tank1165.5Nm3/hSulfur separatorPump锅炉给水锅炉给水燃料气燃料气燃烧炉燃烧炉硫磺脱气池硫磺脱气池去硫磺成型去硫磺成型锅炉给水锅炉给水硫磺分离器硫磺分离器去尾气焚烧去尾气焚烧二级克劳斯二级克劳斯反应器反应器低压蒸汽低压蒸汽一级克劳一级克劳斯反应器斯反应器废热锅炉废热锅炉去焚烧炉去焚烧炉克劳斯气克劳斯气氧气氧气空气空气低压蒸汽低压蒸汽氧克劳斯硫回收氧克劳斯硫回
17、收10540.9Nm3/h,10540.9Nm3/h,24.724.7,0.19MPa,0.19MPa,CO2CO2:66.666.6H2S:31.7H2S:31.7COS:0.43COS:0.4318437.1Nm3/h,18437.1Nm3/h,240240,0.15MPa,0.15MPa,CO2CO2:3939H2S:3.155H2S:3.155SO2:3.2SO2:3.2COS:2.9COS:2.9SX:0.281SX:0.2815220Nm3/h 322322H2S:1.75H2S:1.75SO2:0.874SO2:0.874COS:0.16COS:0.16SX:1.32SX:1.3
18、2 223.4223.4H2S:0.4H2S:0.4SO2:0.2SO2:0.2COS:0.16COS:0.16SX:0.36SX:0.3617832Nm3/17832Nm3/h h130130H2S:0.4H2S:0.4SO2:0.2SO2:0.2COS:0.16COS:0.1624 2526 27合成气来自合成气来自低温甲醇洗低温甲醇洗CO2CO2:2.716%2.716%;COCO:28.9528.95;H2H2:66.9966.99中间换热器中间换热器水冷甲醇反应器水冷甲醇反应器汽包汽包中压锅炉预热器中压锅炉预热器甲醇分离器甲醇分离器气冷甲醇反应器气冷甲醇反应器中压蒸汽中压蒸汽8.1M
19、Pa,8.1MPa,150150循环气来自甲醇分离器循环气来自甲醇分离器CO2CO2:3.7%3.7%;COCO:3.33.3;H2H2:66.985 ,7.15MPa66.985 ,7.15MPa40,737051Nm3/h40,737051Nm3/h24021121126126123023020940548.07MPa合成气/循环气压缩机去去PSAPSA11602.5Nm3/h11602.5Nm3/h223t/h223t/h粗甲醇去精馏单元粗甲醇去精馏单元中压蒸汽中压蒸汽(开车)(开车)CH3OHCH3OH:10.6610.66CH3OHCH3OH:16.316.3压缩机压缩机额定功率:额
20、定功率:38650KW38650KW额定蒸汽量:额定蒸汽量:212.3t/h212.3t/h28从低温甲醇洗单元来的合成气(温度从低温甲醇洗单元来的合成气(温度3030,压力,压力3.2Mpa(a)3.2Mpa(a))与来自)与来自PSAPSA氢回收装氢回收装置的氢气混合后,经合成气压缩机置的氢气混合后,经合成气压缩机C52019C52019压缩到甲醇合成所需的压力压缩到甲醇合成所需的压力8MPa8MPa左右。左右。压缩后的合成气与来自循环气压缩机的循环气混合后依次进入气冷甲醇反应器压缩后的合成气与来自循环气压缩机的循环气混合后依次进入气冷甲醇反应器R R5201952019的管程、中间换热器
21、,合成气被加热后送到水冷甲醇反应器的管程、中间换热器,合成气被加热后送到水冷甲醇反应器R R52019A/B52019A/B的管程。的管程。水冷甲醇反应器水冷甲醇反应器R R52019A/B52019A/B的管内装填催化剂,合成气中的管内装填催化剂,合成气中H2 H2 与与COCO和和 CO2CO2在其中在其中发生甲醇合成的反应,反应热由管外沸水带走。发生甲醇合成的反应,反应热由管外沸水带走。 “ “预合成预合成”气体再经过中间换热器气体再经过中间换热器换热后,进入气冷甲醇反应器换热后,进入气冷甲醇反应器R R5201952019的壳程,的壳程,R R5201952019壳内装填催化剂,在此气
22、体壳内装填催化剂,在此气体进一步反应生成甲醇。进一步反应生成甲醇。R R5201952019的壳程底部出来的含甲醇的合成气依次经过锅炉给水预热器、空冷器和的壳程底部出来的含甲醇的合成气依次经过锅炉给水预热器、空冷器和水冷却器,最终使气体冷却到大约水冷却器,最终使气体冷却到大约4040后进入甲醇分离器。后进入甲醇分离器。在甲醇分离器中将未反应的气体和甲醇分离,分离器底部出来的粗甲醇被直接送在甲醇分离器中将未反应的气体和甲醇分离,分离器底部出来的粗甲醇被直接送到甲醇精馏装置或送到粗甲醇中间储罐。为了获得较高的总转化率,分离出来的气体到甲醇精馏装置或送到粗甲醇中间储罐。为了获得较高的总转化率,分离出
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