煤質(zhì)甲醇工藝原理及過(guò)程氣體在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

煤制甲醇工藝
氣化
　　a）煤漿制備
　　由煤運(yùn)系統(tǒng)送來(lái)的原料煤干基（<>）或焦送至煤貯斗，經(jīng)稱重給料機(jī)控制輸送量送入棒磨機(jī)，加入一定量的水，物料在棒磨機(jī)中進(jìn)行濕法磨煤。為了控制煤漿粘度及保持煤漿的穩(wěn)定性加入添加劑，為了調(diào)整煤漿的PH值，加入堿液。出棒磨機(jī)的煤漿濃度約65%，排入磨煤機(jī)出口槽，經(jīng)出口槽泵加壓后送至氣化工段煤漿槽。煤漿制備首先要將煤焦磨細(xì)，再制備成約65%的煤漿。磨煤采用濕法，可防止粉塵飛揚(yáng)，環(huán)境好。用于煤漿氣化的磨機(jī)現(xiàn)在有兩種，棒磨機(jī)與球磨機(jī)；棒磨機(jī)與球磨機(jī)相比，棒磨機(jī)磨出的煤漿粒度均勻，篩下物少。煤漿制備能力需和氣化爐相匹配，本項(xiàng)目擬選用三臺(tái)棒磨機(jī)，單臺(tái)磨機(jī)處理干煤量43～53t/h，可滿足60萬(wàn)t/a甲醇的需要。
　　為了降低煤漿粘度，使煤漿具有良好的流動(dòng)性，需加入添加劑，初步選擇木質(zhì)磺酸類添加劑。
　　煤漿氣化需調(diào)整漿的PH值在6～8，可用稀氨水或堿液，稀氨水易揮發(fā)出氨，氨氣對(duì)人體有害，污染空氣，故本項(xiàng)目擬采用堿液調(diào)整煤漿的PH值，堿液初步采用42％的濃度。
　　為了節(jié)約水源，凈化排出的含少量甲醇的廢水及甲醇精餾廢水均可作為磨漿水。
　　b）氣化
　　在本工段，煤漿與氧進(jìn)行部分氧化反應(yīng)制得粗合成氣。
　　煤漿由煤漿槽經(jīng)煤漿加壓泵加壓后連同空分送來(lái)的高壓氧通過(guò)燒咀進(jìn)入氣化爐，在氣化爐中煤漿與氧發(fā)生如下主要反應(yīng)：
　　CmHnSr+m/2O2—→mCO+（n/2-r）H2+rH2S
　　CO+H2O—→H2+CO2
　　反應(yīng)在6.5MPa（G）、1350～1400℃下進(jìn)行。
　　氣化反應(yīng)在氣化爐反應(yīng)段瞬間完成，生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等氣體。
　　離開(kāi)氣化爐反應(yīng)段的熱氣體和熔渣進(jìn)入激冷室水浴，被水淬冷后溫度降低并被水蒸汽飽和后出氣化爐；氣體經(jīng)文丘里洗滌器、碳洗塔洗滌除塵冷卻后送至變換工段。
　　氣化爐反應(yīng)中生成的熔渣進(jìn)入激冷室水浴后被分離出來(lái)，排入鎖斗，定時(shí)排入渣池，由扒渣機(jī)撈出后裝車外運(yùn)。
　　氣化爐及碳洗塔等排出的洗滌水（稱為黑水）送往灰水處理。
　c）灰水處理
　　本工段將氣化來(lái)的黑水進(jìn)行渣水分離，處理后的水循環(huán)使用。
　　從氣化爐和碳洗塔排出的高溫黑水分別進(jìn)入各自的高壓閃蒸器，經(jīng)高壓閃蒸濃縮后的黑水混合，經(jīng)低壓、兩級(jí)真空閃蒸被濃縮后進(jìn)入澄清槽，水中加入絮凝劑使其加速沉淀。澄清槽底部的細(xì)渣漿經(jīng)泵抽出送往過(guò)濾機(jī)給料槽，經(jīng)由過(guò)濾機(jī)給料泵加壓后送至真空過(guò)濾機(jī)脫水，渣餅由汽車拉出廠外。
　　閃蒸出的高壓氣體經(jīng)過(guò)灰水加熱器回收熱量之后，通過(guò)氣液分離器分離掉冷凝液，然后進(jìn)入變換工段汽提塔。
　　閃蒸出的低壓氣體直接送至洗滌塔給料槽，澄清槽上部清水溢流至灰水槽，由灰水泵分別送至洗滌塔給料槽、氣化鎖斗、磨煤水槽，少量灰水作為廢水排往廢水處理。
　　洗滌塔給料槽的水經(jīng)給料泵加壓后與高壓閃蒸器排出的高溫氣體換熱后送碳洗塔循環(huán)使用。
2）變換
　　在本工段將氣體中的CO部分變換成H2。
　　本工段的化學(xué)反應(yīng)為變換反應(yīng)，以下列方程式表示：
　　CO+H2O—→H2+CO2
　　由氣化碳洗塔來(lái)的粗水煤氣經(jīng)氣液分離器分離掉氣體夾帶的水分后，進(jìn)入氣體過(guò)濾器除去雜質(zhì)，然后分成兩股，一部分（約為54%）進(jìn)入原料氣預(yù)熱器與變換氣換熱至305℃左右進(jìn)入變換爐，與自身攜帶的水蒸汽在耐硫變換催化劑作用下進(jìn)行變換反應(yīng)，出變換爐的高溫氣體經(jīng)蒸汽過(guò)熱器與甲醇合成及變換副產(chǎn)的中壓蒸汽換熱、過(guò)熱中壓蒸汽，自身溫度降低后在原料氣預(yù)熱器與進(jìn)變換的粗水煤氣換熱，溫度約335℃進(jìn)入中壓蒸汽發(fā)生器，副產(chǎn)4.0MPa蒸汽，溫度降至270℃之后，進(jìn)入低壓蒸汽發(fā)生器溫度降至180℃，然后進(jìn)入脫鹽水加熱器、水冷卻器***終冷卻到40℃進(jìn)入低溫甲醇洗1#吸收系統(tǒng)。
　　另一部分未變換的粗水煤氣，進(jìn)入低壓蒸汽發(fā)生器使溫度降至180℃，副產(chǎn)0.7MPa的低壓蒸汽，然后進(jìn)入脫鹽水加熱器回收熱量，***在水冷卻器用水冷卻至40℃，送入低溫甲醇洗2#吸收系統(tǒng)。
氣液分離器分離出來(lái)的高溫工藝?yán)淠核蜌?/span>化工段碳洗塔。
　　氣液分離器分離出來(lái)的低溫冷凝液經(jīng)汽提塔用高壓閃蒸氣和中壓蒸汽汽提出溶解在水中的CO2、H2S、NH3后送洗滌塔給料罐回收利用；汽提產(chǎn)生的酸性氣體送往火炬。
3）低溫甲醇洗

本工段采用低溫甲醇洗工藝脫除變換氣中CO2、全部硫化物、其它雜質(zhì)和H2O。

氣體在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

PUE-4000系列化工氣體分析系統(tǒng)，窗體頂端化工是非常***的應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)分析系統(tǒng)的檢測(cè)的準(zhǔn)確性，防爆安全性和長(zhǎng)期應(yīng)用可靠性都有更嚴(yán)格的要求。

化工分析系統(tǒng)，采用***的探頭采樣技術(shù)、成熟可靠的樣品預(yù)處理系統(tǒng)配置，對(duì)高溫、高腐蝕性、含有大量水份、重質(zhì)油及固體雜質(zhì)的樣品進(jìn)行處理?？煽康漠a(chǎn)品品質(zhì)和合理優(yōu)化的集成方案，可以確保分析系統(tǒng)參與閉環(huán)控制和安全連鎖。

煤制甲醇?xì)怏w監(jiān)測(cè)工藝點(diǎn)及系統(tǒng)選型表