年产30万吨煤制甲醇生产工艺毕业设计5(5)

2019-06-02 16:00

甘肃石化技师学院

在水解气冷却器(E4005)中冷却至40℃,进到精脱硫槽(R3002A,B)精脱硫,得到符合甲醇合成所需的净化气体(CO2:2~3%,COS和H2S<0.1ppm),送入合成甲醇工段。

吸收了少量CO2、H2S和COS的NHD贫液从脱碳塔(T4001)上塔底部出来后返回到NHD脱硫工段。进脱碳塔下塔上部的NHD贫液温度为-5℃,在塔内吸收CO2的过程中,由于CO2的溶解热使溶液温度升高,出塔底的NHD富液温度达到14.1℃、压力3.52Mpa(A)。富液进入水力透平(HT4001A,B)回收静压能,压力降至1.3MPa(A)后进入脱碳高压闪蒸槽(V4003),脱碳高压闪蒸槽设备为板式塔,部分溶解的CO2和大部分H2在此解吸出来,此气体即谓脱碳高压闪蒸气。高压闪蒸气和来自脱硫工段的脱硫高压闪蒸气混合后进入闪蒸气压缩机(C4001A,B),闪蒸气升压至3.7Mpa(A)、经闪蒸气水冷器冷却到40℃与变换气混合,经气体换热器(E6401A,B)降温后再去脱硫工段循环吸收。从脱碳高压闪蒸槽底部出来的溶液,减压进入低压闪蒸槽(V4004),在此塔内NHD实液中溶解的大部分CO2气体解吸出来,温度为0.55℃,此气体即谓CO2气,CO2气进入脱碳气体换热器(E4001B)回收冷量后放空。

低压闪蒸槽(V4005)底部出来的富液自流进入气提塔(T4002)塔内有五层QH-1型扁环散堆填料,溶液与气提氮气在填料层内逆流接触,此时溶液中溶解的CO2被气提出来,排至大气。从气提塔底出来的贫液经氨冷器(E4003)冷却到-5℃,由脱碳贫液泵(P4001A,B)提压至3.9 Mpa(A)进入脱碳塔下塔上部。

系统中各排液、导淋回收的NHD溶液,经排液总管送入溶剂系统贮槽内。

甲醇合成硫回收燃气热回收甘肃石化技师学院

图5 NHD脱硫脱碳工艺流程

3.2.3 硫回收

来自脱硫工段的酸性气经酸性气分水罐(V6001)分离掉酸性水,进入酸性气燃烧炉(F6001)与按一定比例配入的富氧空气混合燃烧,使炉膛温度保持在950℃左右。炉内发生H2S部分氧化反应,三分之一的H2S燃烧转化成SO2,生成的SO2再与剩下的H2S发生克劳斯发应生成单质硫。炉膛内发生的化学反应如下:

H2S+3/2O2 →SO2 +H2O+Q1 H2S+1/2SO2 →H2O+3/4S2 +Q2

燃烧后从炉内出来的混合气分成三股,一股去一级高温掺合阀(TV6001),一股去二级高温掺合阀(TV6002),另一股经加氢预热器(E6003)与加氢工艺气体换热冷却到810℃,再经过废热锅炉(E6004)降温到330℃,然后进入一级冷凝器(E6005)冷却到150℃分离出液硫,同时冷凝器壳程产生0.3MPa(G)的低压蒸汽。从一级冷凝器(E6005)出来被冷却至150℃的气体与酸性气燃烧炉出口的一级高温掺合阀(TV6001)热口进来的高温气体掺合提温到270℃进入一级Claus转化器(R6001)发生催化转化反应。其中主要反应:

2H2S+SO2 →3/2S2 +2H2O+Q

反应后的气体进入二级冷凝器(E6006),冷却到150℃分离出液硫,同时冷凝器壳程产生0.3MPa(G)的低压蒸汽。转化气同样与酸性气燃烧炉出口的二级高温掺合阀(TV6002)热口进来的高温气体掺合提温到220℃进入二级Claus转化器(R6001)发生催化转化反应,然后进入三级冷凝器(E6007)冷却到150℃分离出液硫,同时冷凝器壳程产生0.3MPa(G)的低压蒸汽。三级冷凝器(E6007)出口气体进入尾气分液罐(V6005)进一步分离出气体中夹带的液硫,从尾气分液罐(V6005)顶部出来的就是Claus尾气。

从一、二、三级冷凝器(E6005,E6006,E6007)和尾气分液罐(V6005)中冷凝下来的液硫都进入液硫封(V6004A,B),然后由液硫封(V6004A,B)自流流入液硫贮罐(V6007A,B),再用液硫泵(P6002A,B)将液硫输送到液硫高位罐(V6009),由液硫高位罐(V6009)经过过虑输送到硫磺尖嘴滴落成型造粒机去造粒成型包装出售。

配入一定量氢气的Claus尾气经过加氢预热器(E6003)预热至300℃进入加氢反应器(R6002)反应,将除H2S以外的硫化物几乎全部转化为H2S,反应器出口气体进入蒸汽发生器(E6008)冷却至160℃,再进入急冷塔(T6001)冷却到36℃。经急冷塔(T6001)急冷后的气体去吸收塔(T6002)与从塔顶下来的NHD贫液逆向接触,气体中所含的大部分H2S和部分CO2被贫液吸收下来,从吸收塔(T6002)顶出来的尾气进入尾气焚烧炉(F6002),与配入的稍过量的空气和燃料气进行高温焚烧,使H2S

甘肃石化技师学院

全部转化为SO2,焚烧气经尾气废锅(E6009)冷却至300℃,通过烟囱(X6001)高空排放。

急冷塔(T6001)底的急冷水用急冷水循环泵(P6011A,B)加压打入急冷水冷却器(E6016)冷却到36℃进入急冷塔上部,自上而下冷却从急冷塔下部而来的气体。吸收了H2S和部分CO2的NHD富液自吸收塔底由富液泵(P6012A,B)泵出,与再生塔来的NHD贫液经过贫富液换热器Ⅰ(E6012)和贫富液换热器Ⅱ(E6013)换热后升温到135℃进入再生塔(T6003)再生。再生塔下部用蒸汽煮沸器(E6017)加热,使富液中的H2S和CO2受热解析。从再生塔顶出来的温度约为107℃的再生气经再生气水冷器(E6014)冷却至40℃,再经再生气分离器(V6014)除去水,然后返回酸性气燃烧炉再次进行Claus转化;分离出来的水则经回流水泵(P6014A,B)打回再生塔。受热解析出H2S和CO2的NHD贫液与吸收塔(T6002)出来的富液换热、循环水冷却、氨冷器冷却降温到0℃进入吸收塔(T6002)再去进行吸收。

本装置接收到从变换工段送来的中压锅炉给水在废热锅炉(E6004)产1.3MPa(G)蒸汽送入管网;从变换过来的低压锅炉给水在各级冷凝器(E6005,E6006,E6007)、蒸汽发生器(E6008)和尾气废锅(E6009)中产生0.3MPa(G)低压蒸汽供本装置设备夹套及管道伴热使用。

造粒图6 硫回收工艺流程

3.3 甲醇合成工艺流程

来自脱碳装置的新鲜气(40℃,3.4MPa)与循环气一起经甲醇合成气压缩机(C7001)压缩至5.14MPa后,经过入塔气预热器(E7001)加热到225℃,进入甲醇合成塔(R7001)

甘肃石化技师学院

内,甲醇合成气在催化剂作用下发生如下反应:

CO+2H2 =CH3OH+Q CO2 +3H2 =CH3OH+H2O+Q

甲醇合成塔(R7001)为列管式等温反应器,管内装有XNC-98型甲醇合成催化剂,管外为沸腾锅炉水。

反应放出大量的热,通过列管管壁传给锅炉水,产生大量中压蒸汽(3.9MPa饱和蒸汽),减压后送至蒸汽管网。副产蒸汽确保了甲醇合成塔内反应趋于恒定,且反应温度也可通过副产蒸汽的压力来调节。

甲醇合成塔(R7001)出来的合成气(255℃,4.9MPa),经入塔气预热器(E7001),甲醇水冷器(E7002A,B),进入甲醇分离器(V7002),粗甲醇在此被分离。分离出的粗甲醇进入甲醇膨胀槽(V7003),被减压至0.4MPa后送至精馏装置。甲醇分离器(V7002)分离出的混合气与新鲜气按一定比例混合后升压送至甲醇合成塔(R7001)继续进行合成反应。

从甲醇分离器(V7002)出来的循环气在加压前排放一部分弛放气,以保持整个循环回路惰性气体恒定。弛放气减压后去燃气发电系统;甲醇膨胀槽(V7003)顶部排出的膨胀气去燃料气系统。

合格的锅炉给水来自变换装置;循环冷却水来自界区外部。

汽包(V7001)排污,经排污膨胀槽(V7006)膨胀减压后就地排放。

新鲜气蒸汽弛放气图7 合成工艺流程

甘肃石化技师学院

3.4 甲醇精馏工艺流程

来自甲醇合成装置的粗甲醇(40℃,0.4MPa),通过预塔进料泵(P8002A,B),经粗甲醇预热器加热至65℃,进入预精馏塔(T8001),预塔再沸器(E8004)用0.4MPa的低压蒸汽加热,低沸点的杂质如二甲醚等从塔顶排出,冷却分离出水后作为燃料;回收的甲醇液通过预塔回流泵(P8003A,B)作为该塔回流液。预精馏塔(T8001)底部粗甲醇液经加压塔进料泵(P8004A,B)进入加压精馏塔(T8002),加压塔再沸器(E8005)以1.3MPa低压蒸汽作为热源,加压塔塔顶馏出甲醇气体(0.6MPa,122℃)经常压塔再沸器(E8007A,B)后,甲醇气被冷凝,精甲醇回到加压塔回流槽(V8004),一部分精甲醇经加压塔回流泵(P8005A,B),回到加压精馏塔(T8002)作为回流液,另一部分经加压塔甲醇冷却器(E8006)冷却后进入精甲醇计量槽(V8007A,B)中。加压精馏塔(T8002)塔底釜液(0.6MPa,125℃)进入常压精馏塔(T8003),进一步精馏。常压塔再沸器(E8007A,B)以加压精馏塔(T8002)塔顶出来的甲醇气作为热源。常压精馏塔(T8003)顶部排出精甲醇气(0.13MPa,67℃),经常压塔冷凝冷却器(E8008)冷凝冷却后一部分回流到常压精馏塔(T8003),另一部分打到精甲醇计量槽(V8007A,B)内贮存。

产品精甲醇由精甲醇泵(P8008A,B)从精甲醇计量槽(V8007A,B)送至甲醇罐区装置。

为防止粗甲醇中含有的甲酸、二氧化碳腐蚀设备,在预塔进料泵(P8002A,B)后的粗甲醇溶液中配入适量的烧碱溶液,用来调节粗甲醇溶液的PH值。

甲醇精馏系统各塔排出的不凝气去燃料气系统。

由常压精馏塔(T8003)底部排出的精馏残液经废水冷却器(E8009)冷却至40℃后,由废水泵(P8007A,B)送到生化处理装置。

由甲醇精馏来的精甲醇贮存到精甲醇贮槽(V9101A,B)中。精甲醇贮槽为两台10000m3的固定顶贮罐,贮存量按15天产量计。

当甲醇外运时,启动精甲醇泵(P9101A,B),将甲醇输送到甲醇装卸栈台,通过火车鹤管进入火车槽车,通过汽车鹤管进入汽车槽车。

甲醇装卸栈台共设有12台火车鹤管和6台汽车鹤管,根据精甲醇泵(P9101A,B)的能力,至少有三台槽车同时装料。


年产30万吨煤制甲醇生产工艺毕业设计5(5).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:《走进性科学》章节测试答案

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: