一种甲醇联产循环系统的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种甲醇联产循环系统。
【背景技术】
[0002]现有技术焦炉气制甲醇，其主要过程是将脱硫后的焦炉气进行转化，得到C0、C02和H2送入甲醇合成塔，并在催化剂的作用下进行合成。从合成塔出来的气体经冷却分离甲醇后，大部分作为循环气与合成塔的新鲜气进料一起送入合成塔，剩余部分气体便为甲醇驰放气，为维持系统平衡，焦炉气制甲醇企业通常会将甲醇驰放气统直接排放或送煤化燃烧。
[0003]在焦炉气制甲醇企业中，为适应经济发展的需要，要求提高生产能力。提供合成塔出口温度时催化剂使用寿命难以保证。
【发明内容】
[0004]针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种甲醇联产循环系统，循环回收热量，减少排放。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是:一种甲醇联产系统，为焦炉煤气依次通过气柜、焦炉煤气压缩工段、精脱硫工段、转化工段、合成气压缩工段、甲醇合成塔、甲醇精馏工段，精脱硫工段、转化工段和甲醇合成工段均有热管道连接电站。
[0006]包括:由焦化装置来焦炉煤气，流量45000Nm3/h，温度30~40°C，H2S含量彡50mg/Nm3，经气柜进气水封进入焦炉气气柜，缓冲稳压后压力约200mmH20 (g)，再经气柜出气水封进入焦炉气压缩机；
来自气柜的焦炉煤气，压力约200mmH20，温度40°C左右，经焦炉气压缩机四级压缩后，气体压力为2.5MPa(g)，经缓冲、冷却后，气体温度降至40 °C，在分离器中分离掉水分后由总管送往精脱硫工段。精脱硫工段来自焦炉气压缩的焦炉气，压力2.5MPa(g)、温度40°C的，流量45000 Nm3/h, H2S含量彡50mg/Nm3，有机硫含量彡250mg/Nm3，首先进入过滤器和预脱硫槽，滤去油雾并将H2S含量脱除至5mg/Nm3后，一部分(约8000 Nm 3/h)送往燃气轮机发电机组，其余送往转化工段，利用余热提温到约300°C。提温后的气体返回精脱硫工段，经一级铁钼加氢预转化转化器和一级加氢预转化器，气体中的有机硫在此转化为无机硫，另外，气体中的氧也在此与氢反应生成水，不饱和烃加氢成为饱和烃，加氢后的气体总硫约260mg/ Nm3,进入中温脱硫槽，脱去绝大部分的无机硫。之后再经过二级铁钼加氢转化器将残余的有机硫进行转化，再经中温氧化锌脱硫槽把关，使气体中的总硫达到0.lppm，出氧化锌脱硫槽的气体压力约为2.3MPa(g)，温度约为380°C送往转化工段。
[0007]装置中设置中温脱硫槽三台，操作时可串可并，正常操作时两串一备。氧化锌脱硫槽为两台，正常操作时两台串联，单台需要更换触媒时，短时单台操作。
[0008]更换新触媒后，中温氧化铁脱硫剂需要升温还原，一级和二级铁钼加氢催化剂也需要升温硫化还原。升温气体通过升温炉来加热，升温炉用燃料气作热源。
[0009]来自精脱硫工段的焦炉气，流量37000Nm3/h，压力2.5MPa (g)，温度40°C，甲烷含量约26%。经焦炉气初预热器加热至约300°C后，再送往精脱硫工段进一步脱除有机硫和无机硫。
[0010]脱硫后的焦炉气，压力2.3MPa(g)，温度380°C返回转化工段。为甲烷转化反应的需要，同时为防止焦炉气在高温下析碳，在焦炉气中加入3.0MPa(g)的饱和蒸汽，蒸汽流量根据焦炉气的流量来调节。加入蒸汽后的焦炉气经焦炉气预热器加热至520°C后，再经预热炉预热至660°C进入转化炉上部，预热炉用燃料气作为热源。
[0011]来自空分的氧气，温度100°C，压力约2.6MPa(g)，加入过热蒸汽后进入转化炉上部，氧气流量根据转化炉出口温度和焦炉气流量来调节。
[0012]焦炉气和氧气分别进入转化炉上部后立即进行氧化反应放出热量，并很快进入催化床层，进行反应:
反应最终达到平衡，转化气由转化炉底部引出，温度950~960°C，压力约2.2MPa(g)，甲烷含量约0.8% (干基)。先进入废热锅炉回收热量副产蒸汽，转化气温度降为540°C，然后经焦炉气预热器加热入炉焦炉气和蒸汽，温度降为370°C，再进入焦炉气初预热器加热原料焦炉气，温度降至270°C后，经锅炉给水预热器、脱盐水预热器、采暖水预热器进一步回收反应热后，再经蒸发式空冷器将转化气温度降至40°C，经气液分离器分离工艺冷凝液后，进入氧化锌脱硫槽，为进入甲醇合成的气体作最后把关，出氧化锌脱硫槽的转化气，压力约2.0MPa(g)，送往合成气压缩工段。
[0013]来自锅炉房的锅炉给水，温度105°C，压力约4.5MPa(g)，在锅炉给水预热器中用转化气加热至200°C，一部分送往甲醇合成，其余进入废热锅炉汽包，生产中压蒸汽。废热锅炉所生产的蒸汽除供给本工段用汽外，富裕蒸汽送往蒸汽管网。
[0014]来自甲醇合成工段的弛放气和闪蒸气与甲醇精馏工段不凝气经燃料混和器混合后，进入预热炉底部，与空气鼓风机送来的空气混合后燃烧，为焦炉气和氧气预热提供热量。
[0015]来自转化工段的新鲜气，温度40°C，压力2.lMPa(A),进入合成气压缩机一段，压缩至3.5MPa(A)，温度升至110°C左右，经中间气体冷却器冷却至40°C，并通过换热器上脱水包分离掉液体后，返回压缩机二段压缩至5.6MPa(A)，然后进入循环段与来自甲醇合成的循环气在缸内混合，压缩至6.lMPa(A)。压缩机出口合成气送至甲醇合成。经循环气体冷却器冷却并分离液体后，返回压缩机入口，由防喘振控制阀自动调节进入两个入口的回流量，保证了压缩机的正常运转。
[0016]来自中压蒸汽管网的动力蒸汽，温度435°C，压力3.33MPa(g)，经主汽阀、调节阀进入汽轮机。汽轮机采用凝汽式，排汽温度49°C，排汽压力0.012MPa (A)，排出的乏汽进入凝汽器，经冷却水冷凝后，冷凝液用凝结水栗打入二级射汽抽气器作为二级射汽抽气器的冷却介质，再经转化余热预热后，送往除氧站。
[0017]来自合成气压缩的合成气，经气气换热器预热到220°C左右，进入甲醇合成塔， 甲醇合成塔为管壳式反应器，管内填装甲醇催化剂，甲醇催化剂的制造工艺为:称取硝酸镍200克、硝酸铜220克、硝酸锌60克、偏钨酸铵30克，40克玻璃纤维，100ml十二烷酸，加入1000毫升蒸馏水搅拌、溶解，直至溶液均匀透亮，放置半小时。30克活性氧化铝一次性加入配制好的浸渍液中，搅拌约1分钟。放置4-6小时，然后过滤，回收好浸余液。将过滤好的样品在N2气氛管式炉中，450°C，焙烧3小时；
二次浸渍:浸渍液的配制:称取碳酸钾200克、氧化硼80克、钼酸铵40克，加入700毫升蒸馏水搅拌、溶解，直至均匀透亮，将上面所得的半成品加入浸渍两小时后，过滤，在N2气氛管式炉中，温度180°C烘干2小时，得到催化剂。
[0018]反应管外为沸腾热水，利用反应热副产蒸汽，合成塔出口气进气气换热器与合成塔入口气换热，把入口气加热到350°C，同时合成塔出口气温度降至99°C，经蒸发式冷却器冷却到40°C后，进入甲醇分离器进行气液分离，出甲醇分离器气体大部分作为循环气去合成气压缩机增压并补充新鲜气，一部分作为弛放气，进入洗醇塔底部，与塔顶喷淋下来的水逆流接触，气体中的甲醇溶解在水中，形成稀醇水从塔底排出。从洗醇塔顶出来的气体，压力约5.5MPa(g),经调节阀减压至0.2MPa(g), 一部分送往转化装置作燃料气，其余去燃气轮机发电机组燃烧；洗醇塔底出来的稀醇水汇入送往甲醇精馏工段的粗甲醇管道中。
[0019]甲醇分离器底部出来的粗甲醇经一级过滤器和二级过滤器滤除其中的固体杂质后，通过分离器液位调节阀减压至0.7MPa(g)，进入闪蒸槽，溶解在甲醇中的大部分气体被闪蒸出来，该闪蒸气与送往转化的驰放气混合，用作转化预热炉的燃料。从闪蒸槽出来的粗甲醇与稀醇水混合后，送往甲醇精馏，
甲醇合成塔壳侧出来的汽液混合物经上升管进入汽包进行汽液分离，分离下的水循环返回合成塔，蒸汽经减温减压后进入低压蒸汽管网。
[0020]从甲醇合成工段来的粗甲醇和稀醇水，温度40°C，压力0.5MPa(g)，流量为23991.26kg/h，经粗甲醇预热器预热后，进入预精馏塔。
[0021]为中和预精馏塔塔底的酸，用碱液栗向预精馏塔内加入5~10%的NaOH溶液约50kg/h，
从预精馏塔塔顶出来的气体温度75°C，压力0.05MPa(g)，经预精馏塔冷凝器和冷却器，用蒸发式空冷器分级冷凝后，温度降到40°C，冷凝下来的甲醇溶液收集在预精馏塔回流槽内，通过预精馏塔回流栗加压后，从预精馏塔的塔顶进入到