第一篇：趙騰 煤化工的發展和煤制甲醇工藝

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畢業論文

關于煤化工的發展和煤制甲醇工藝

教學系 輕工化工系 專業班級 煤化工生產技術0831 學生姓名 趙騰 指導教師姓名 劉美琴

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二零一一年四月三十號

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關于煤化工的發展和煤制甲醇工藝

摘 要

煤化工的發展概況和產業背景以及煤制甲醇的工藝,甲醇的用途等等.關鍵詞: 煤化工,煤制甲醇,氣化技術,甲醇合成技術

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目 錄

1.關于煤化工的發展和煤制甲醇工藝------------------------------3 2.煤化工發展應首選煤制甲醇-----3 3.煤制甲醇工藝和發展現狀-------6 4.甲醇下游產品開發-------------13 5.總結----------------------16

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1煤化工的發展概況和產業背景

煤是最早使用的化工和固體燃料原料，隨著石油化工的興起，逐漸被石油和天然氣替代。20世紀世界出現三次石油危機，警醒了世界對煤原料路線的重視,德國和美國等西方國家重新開始煤化工技術的研發。自20世紀80年代以來，世界石油價格波動很大，從保障能源安全出發，世界各國加緊了大型工業化煤化工技術的開發。進入21世紀，油價不斷攀升，煤化工進入新一輪的發展時期。

我國自20世紀90年代以來對石油能源的需求已進入快速增長期。1991年以后，年均遞增6%；近兩年來，進一步增長達8.2%。我國目前已成為全球第二大石油消費國和進口國。2006年進口原油1.45億噸，同比增長14.2%，對外依存度達43%；預測2020年，原油對外的依存度將超過60%，國家的能源形勢將更加嚴峻。

我國的資源狀況是石油、天然氣資源短缺，煤炭資源相對豐富。據測算，我國煤炭資源的地質理論資源量高達5萬億噸，探明保有儲量約為1萬億噸，在可承受的環境容量范圍內，我國煤炭資源的年開采規?？稍诋斍爱a量基礎上繼續擴大，達到22億噸～23億噸。

進入21世紀以后，國際石油價格持續上漲和長期高位運行，我國石油對外依存度不斷提高，在這種雙重壓力下催生了國內煤制甲醇、煤制烯烴和煤制油品等以石油替代為目標的現代煤化工產業。2004年8月，國內第一套煤液化項目開工建設，大型煤制烯烴項目開始規劃，煤制甲醇、二甲醚、甲醇羰基合成制醋酸等煤化工項目成為投資熱點，煤化工產業進入了一個新的發展時期?，F代煤化工產業主要產品包括煤制甲醇、二甲醚、甲醇制烯烴、煤制油品、甲醇制醋酸及下游產品等。

2煤化工發展應首選煤制甲醇

“無論投資的安全性、碳轉化率、環境友好性、原子經濟性還是技術的成熟可靠性，煤基醇醚燃料都是首選的石油替代品，值得大力推廣?！痹诮谂e行的2010全國甲醇合成技術交流研討會上，專家們表達了上述觀點。

華東理工大學教授房鼎業認為，從原子經濟性角度看，無論煤制甲醇還是煤制烯烴，山西輕工職業技術學院畢業論文

首先都必須將煤轉化成合成氣(CO+H2)，再由CO與H2合成甲醇或烴類。但CO+H2合成甲醇可一步完成，而費托合成烴類，第一步是向合成氣中引入氧原子，生產甲醇，再去掉甲醇中的氧原子，分離大量副產水分后才能獲得烯烴。顯而易見，煤制烯烴的原子經濟性不如煤制甲醇。

從項目投資的經濟性看，煤制甲醇優于煤制油。國內外的統計數據顯示，噸煤制油的固定資產投入一般高達1.2萬元，而噸甲醇的固定資產投入只需0.4萬元。由于固定資產投資太大，煤制油項目的財務及管理費用居高不下，盈利能力差。按當前的石油和煤炭價格計算，年產百萬噸以下的煤制油是很難盈利的，但采用現代氣化技術建設的30萬～60萬噸/年煤制甲醇項目，是絕對可以盈利的。

從技術的成熟可靠性看，煤制醇醚燃料的技術國內外已經成熟，國產甲醇、二甲醚合成分離與提純成套技術，均已廣泛應用，并向大型化方向發展。3～5年內，采用國產技術建設的100萬～300萬噸醇醚裝置將會涌現，規模效益將更加突出。但煤制油技術，國內尚無能達到煤制油最低經濟規模的100萬噸/年煤間接液化項目投產，工程的放大有待時日，并伴有一定的風險。煤直接制油方面同樣不容樂觀：國外目前還沒有大型工業化示范裝置運行，國內神華鄂爾多斯百萬噸煤直接制油項目雖然已經投產，但還需要從裝置安全穩定運行、投入產出比、能源資源利用率、環境保護等多方面進行進一步驗證。

“煤制天然氣的技術可行性與經濟合理性同樣需要冷靜思考?！狈慷I提醒。他說，煤制天然氣過程不僅要消耗大量煤，還要排放大量二氧化碳，無論從經濟上還是生態上都是不劃算的。另外，就裝置的安全性而言，煤制天然氣過程是強烈的放熱反應，操作條件十分苛刻，項目選址必須遠離人口居住區。

即便被大家最看好的煤制乙二醇，在房鼎業看來，仍有諸多問題需要攻克和解決。一是與乙烯路線相比，煤制乙二醇的質量明顯遜色，如果煤炭價格大幅上漲，將沒有競爭優勢；二是加氫催化劑壽命短的問題還需花大力氣解決，否則煤制乙二醇的成本將很難降下來；三是合成草酸酯反應催化劑中貴金屬組分含量與反應過程中熱點控制仍是難題；四是包括一氧化碳脫氫反應器、催化耦聯羰基化反應器、亞硝酸酯再生反應器、加氫反應器的工程放大目前還是一大難題；五是各反應步驟的副反應多，乙二醇總收率偏

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低的問題短期內難以解決。這些都制約著煤制乙二醇的發展，也使其裝置的安全穩定性、項目的經濟可行性存在較大風險。

“目前新能源汽車產業，如氫能和太陽能，看起來很環保，但如果算上制造這些產品時消耗的能源和排放的二氧化碳，它們的整個生命周期并不比醇醚燃料環保?！贝济讶剂霞按济哑噷Ｎ瘯泵貢L降連葆說。“如果通過政策引導，使更多企業采用焦爐煤氣、電石爐尾氣和難以利用的褐煤生產醇醚燃料，不僅可以獲得清潔廉價的石油替代品，而且實現了廢物的資源化利用，既節約了資源，又保護了環境。整個過程比氫能源和太陽能還要節能環保。”

華陸工程科技有限公司副總工程師王洪金透露：清華大學已經攻克了甲醇制芳烴的難題，正與華陸公司聯手建設3萬噸/年甲醇制芳烴的工業化試驗裝置。用不了多久，以甲醇為原料，生產包括MDI在內的高附加值產品就會成為現實。屆時，甲醇不僅可以替代成品油成為清潔燃料，還可以替代石油生產烯烴和芳烴、乙二醇等更多化工產品，科學家們設想的甲醇經濟時代將真正來臨

我國是煤炭資源豐富的國家，然而在煤炭生產、使用和運輸過程中也給環境帶來了諸多危害。為減少煤炭對環境造成的負面影響，采用合理的生產工藝是非常必要的。煤電聯產是一條途徑，潔凈煤技術和煤化工技術也為人們日益關注。本世紀世界煤化工發展的主流方向是發展煤炭潔凈利用技術，它包括氣化技術、合成燃料技術(包括醇燃料和烴燃料)及多聯產工藝技術等。其中采用煤制甲醇技術較為成熟，有較好的發展前景，而且隨著甲醇下游工藝的研究不斷深入，如由甲醇制備低碳烯烴工藝等，市場對甲醇的需求必將越來越多，該工藝的生產能力也會逐漸提高。

甲醇在常溫常壓下是易揮發和易燃的無色液體，具有酒精氣味，比水輕。甲醇蒸汽與空氣能形成爆炸性混合物，它是一種用途廣泛的基本有機化工原料，在世界發達國家，其產量僅次于乙烯、丙烯和苯。目前我國的生產能力為35 kt/a，世界范圍的產量己經超過3 200 kt/a。甲醇主要用于制造甲醛、氯甲烷、甲胺、醋配、丙烯酸甲酷、對苯二甲酸二甲酷、甲基叔丁基醚等一系列有機化工產品，產品品種達到百余種，是大有發展的一碳化學產品。甲醇還是一種性能良好的液體燃料，可用作環保燃料。另外它在化學、醫藥、輕工、紡織等行業有著廣泛的用途，己成為世界大宗化工產品之一。隨著我國環

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保意識的加強，對甲基叔丁基醚的需求也會增加，而且毅基合成醋酸、甲醇燃料電池、直接用作機動車輛的燃料、合成烯烴等先進技術的推廣也會推動甲醇的消費，其應用前景必將更加廣泛。在過去的5年中，世界甲醇消耗的平均年增長率為3.7%，中國甲醇消耗的平均年增長率為19.3%，可見由煤制甲醇及其下游產品的前景十分可觀。可以預見在今后相當長的一段時間內甲醇的產量和消費量會持續增長。

甲醇可以由多種原料通過多種途徑制取，天然氣、各種煤、輕質油、重質油和液化石油氣等都是生產甲醇的重要原料。據統計，國內甲醇生產原料來源石油占55.2%，煤占30.0%，天然氣占14.8%,我國是個缺油、少氣、煤炭資源豐富的國家，目前由于石油安全問題，我國己經采取措施節約石油消耗，因而煤制甲醇工藝仍是國內中、長期新建甲醇項目的首選。國內甲醇項目主要由原來合成氨企業通過一些技術改造和技術引進而建成的，這些企業在一定程度上受原料煤的價格控制。如果煤炭企業在煤炭生產基地建設甲醇裝置，在完成煤炭開采的同時進行深加工，無疑是進一步做大做強煤炭企業的途徑。

3煤制甲醇工藝和發展現狀

3．1氣化

a）煤漿制備

由煤運系統送來的原料煤干基（<25mm）或焦送至煤貯斗，經稱重給料機控制輸送量送入棒磨機，加入一定量的水，物料在棒磨機中進行濕法磨煤。為了控制煤漿粘度及保持煤漿的穩定性加入添加劑，為了調整煤漿的PH值，加入堿液。出棒磨機的煤漿濃度約65%，排入磨煤機出口槽，經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，再制備成約65%的煤漿。磨煤采用濕法，可防止粉塵飛揚，環境好。用于煤漿氣化的磨機現在有兩種，棒磨機與球磨機；棒磨機與球磨機相比，棒磨機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，本項目擬選用三臺棒磨機，單臺磨機處理干煤量43～53t/h，可滿足60萬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性，需加入添加劑，初步選擇木質磺酸

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類添加劑。

煤漿氣化需調整漿的PH值在6～8，可用稀氨水或堿液，稀氨水易揮發出氨，氨氣對人體有害，污染空氣，故本項目擬采用堿液調整煤漿的PH值，堿液初步采用42％的濃度。

為了節約水源，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，煤漿與氧進行部分氧化反應制得粗合成氣。

煤漿由煤漿槽經煤漿加壓泵加壓后連同空分送來的高壓氧通過燒咀進入氣化爐，在氣化爐中煤漿與氧發生如下主要反應：

CmHnSr+m/2O2—→mCO+（n/2-r）H2+rH2S

CO+H2O—→H2+CO2

反應在6.5MPa（G）、1350～1400℃下進行。

氣化反應在氣化爐反應段瞬間完成，生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等氣體。離開氣化爐反應段的熱氣體和熔渣進入激冷室水浴，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。

氣化爐反應中生成的熔渣進入激冷室水浴后被分離出來，排入鎖斗，定時排入渣池，由扒渣機撈出后裝車外運。

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

本工段將氣化來的黑水進行渣水分離，處理后的水循環使用。

從氣化爐和碳洗塔排出的高溫黑水分別進入各自的高壓閃蒸器，經高壓閃蒸濃縮后的黑水混合，經低壓、兩級真空閃蒸被濃縮后進入澄清槽，水中加入絮凝劑使其加速沉淀。澄清槽底部的細渣漿經泵抽出送往過濾機給料槽，經由過濾機給料泵加壓后送至真空過濾機脫水，渣餅由汽車拉出廠外。

閃蒸出的高壓氣體經過灰水加熱器回收熱量之后，通過氣液分離器分離掉冷凝液，然后進入變換工段汽提塔。

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

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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使用。

3．2變換

在本工段將氣體中的CO部分變換成H2。

本工段的化學反應為變換反應，以下列方程式表示：

CO+H2O—→H2+CO2

由氣化碳洗塔來的粗水煤氣經氣液分離器分離掉氣體夾帶的水分后，進入氣體過濾器除去雜質，然后分成兩股，一部分（約為54%）進入原料氣預熱器與變換氣換熱至305℃左右進入變換爐，與自身攜帶的水蒸汽在耐硫變換催化劑作用下進行變換反應，出變換爐的高溫氣體經蒸汽過熱器與甲醇合成及變換副產的中壓蒸汽換熱、過熱中壓蒸汽，自身溫度降低后在原料氣預熱器與進變換的粗水煤氣換熱，溫度約335℃進入中壓蒸汽發生器，副產4.0MPa蒸汽，溫度降至270℃之后，進入低壓蒸汽發生器溫度降至180℃，然后進入脫鹽水加熱器、水冷卻器最終冷卻到40℃進入低溫甲醇洗1#吸收系統。

另一部分未變換的粗水煤氣，進入低壓蒸汽發生器使溫度降至180℃，副產0.7MPa的低壓蒸汽，然后進入脫鹽水加熱器回收熱量，最后在水冷卻器用水冷卻至40℃，送入低溫甲醇洗2#吸收系統。

氣液分離器分離出來的高溫工藝冷凝液送氣化工段碳洗塔。

氣液分離器分離出來的低溫冷凝液經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；汽提產生的酸性氣體送往火炬。

3．3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、其它雜質和H2O。a）吸收系統

本裝置擬采用兩套吸收系統，分別處理變換氣和未變換氣，經過甲醇吸收凈化后的變換氣和未變換氣混合，作為甲醇合成的新鮮氣。

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由變換來的變換氣進入原料氣一級冷卻器、氨冷器、進入分離器，出分離器的變換氣與循環高壓閃蒸氣混合后，噴入少量甲醇，以防止變換氣中水蒸氣冷卻后結冰，然后進入原料氣二級冷卻器冷卻至－20℃，進入變換氣甲醇吸收塔，依次脫除H2S+COS、CO2后在－49℃出吸收塔，然后經二級原料氣冷卻器，一級原料氣冷卻器復熱后去甲醇合成單元。凈化氣中CO2含量約3.4%，H2S+COS<0.1PPm。

來自甲醇再生塔經冷卻的甲醇－49℃從甲醇吸收塔頂進入，吸收塔上段為CO2吸收段，甲醇液自上而下與氣體逆流接觸，脫除氣體中CO2，CO2的指標由甲醇循環量來控制。中間二次引出甲醇液用氨冷器冷卻以降低由于溶解熱造成的溫升。在吸收塔下段，引出的甲醇液大部分進入高壓閃蒸器；另一部分溶液經氨冷器冷卻后回流進入H2S吸收段以吸收變換氣中的H2S和COS，自塔底出來的含硫富液進入H2S濃縮塔。為減少H2和CO損失，從高壓閃蒸槽閃蒸出的氣體加壓后送至變換氣二級冷卻器前與變換氣混合，以回收H2和CO。

未變換氣的吸收流程同變換氣的吸收流程。b）溶液再生系統

未變換氣和變換氣溶液再生系統共用一套裝置。

從高壓閃蒸器上部和底部分別產生的無硫甲醇富液和含硫甲醇富液進入H2S濃縮塔，進行閃蒸汽提。甲醇富液采用低壓氮氣汽提。高壓閃蒸器上部的無硫甲醇富液不含H2S從塔上部進入，在塔頂部降壓膨脹。高壓閃蒸器下部的含硫甲醇富液從塔中部進入，塔底加入的氮氣將CO2汽提出塔頂，然后經氣提氮氣冷卻器回收冷量后，作為尾氣高點放空。

富H2S甲醇液自H2S濃縮塔底出來后進熱再生塔給料泵加壓，甲醇貧液冷卻器換熱升溫進甲醇再生塔頂部。甲醇中殘存的CO2以及溶解的H2S由再沸器提供的熱量進行熱再生，混和氣出塔頂經多級冷卻分離，甲醇一級冷凝液回流，二級冷凝液經換熱進入H2S濃縮塔底部。分離出的酸性氣體去硫回收裝置。

從原料氣分離器和甲醇再生塔底出來的甲醇水溶液經泵加壓后甲醇水分離器，通過蒸餾分離甲醇和水。甲醇水分離器由再沸器提供。塔頂出來的氣體送到甲醇再生塔中部。塔底出來的甲醇含量小于100PPm的廢水送水煤漿制備工序或去全廠污水處理系統。

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c）氨壓縮制冷

從凈化各制冷點蒸發后的-33℃氣氨氣體進入氨液分離器，將氣體中的液粒分離出來后進入離心式制冷壓縮機一段進口壓縮至冷凝溫度對應的冷凝壓力，然后進入氨冷凝器。氣氨通過對冷卻水放熱冷凝成液體后，靠重力排入液氨貯槽。液氨通過分配器送往各制冷設備。

3．4甲醇合成及精餾

a）甲醇合成

經甲醇洗脫硫脫碳凈化后的產生合成氣壓力約為5.6MPa，與甲醇合成循環氣混合，經甲醇合成循環氣壓縮機增壓至6.5MPa，然后進入冷管式反應器（氣冷反應器）冷管預熱到235℃，進入管殼式反應器（水冷反應器）進行甲醇合成，CO、CO2和H2在Cu-Zn催化劑作用下，合成粗甲醇，出管殼式反應器的反應氣溫度約為240℃，然后進入氣冷反應器殼側繼續進行甲醇合成反應，同時預熱冷管內的工藝氣體，氣冷反應器殼側氣體出口溫度為250℃，再經低壓蒸汽發生器，鍋爐給水加熱器、空氣冷卻器、水冷器冷卻后到40℃，進入甲醇分離器，從分離器上部出來的未反應氣體進入循環氣壓縮機壓縮，返回到甲醇合成回路。

一部分循環氣作為弛放氣排出系統以調節合成循環圈內的惰性氣體含量，合成弛放氣送至膜回收裝置，回收氫氣，產生的富氫氣經壓縮機壓縮后作為甲醇合成原料氣；膜回收尾氣送至甲醇蒸汽加熱爐過熱甲醇合成反應器副產的中壓飽和蒸汽（2.5MPa），將中壓蒸汽過熱到400℃。

粗甲醇從甲醇分離器底部排出，經甲醇膨脹槽減壓釋放出溶解氣后送往甲醇精餾工段。

系統弛放氣及甲醇膨脹槽產生的膨脹氣混合送往工廠鍋爐燃料系統。甲醇合成水冷反應器副產中壓蒸汽經變換過熱后送工廠中壓蒸汽管網。b）甲醇精餾

從甲醇合成膨脹槽來的粗甲醇進入精餾系統。精餾系統由預精餾塔、加壓塔、常壓塔組成。預精餾塔塔底出來的富甲醇液經加壓至0.8MPa、80℃，進入加壓塔下部，加壓

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塔塔頂氣體經冷凝后，一部分作為回流，一部分作為產品甲醇送入貯存系統。由加壓塔底出來的甲醇溶液自流入常壓塔下塔進一步蒸餾，常壓塔頂出來的回流液一部分回流，一部分作為精甲醇經泵送入貯存系統。常壓塔底的含甲醇的廢水送入磨煤工段作為磨煤用水。在常壓塔下部設有側線采出，采出甲醇、乙醇和水的混合物，由汽提塔進料泵送入汽提塔，汽提塔塔頂液體產品部分回流，其余部分作為產品送至精甲醇中間槽或送至粗甲醇貯槽。汽提塔下部設有側線采出，采出部分異丁基油和少量乙醇,混合進入異丁基油貯槽。汽提塔塔底排出的廢水，含少量甲醇，進入沉淀池，分離出雜醇和水，廢水由廢水泵送至廢水處理裝置。

c）中間罐區

甲醇精餾工序臨時停車時，甲醇合成工序生產的粗甲醇，進入粗甲醇貯罐中貯存。甲醇精餾工序恢復生產時，粗甲醇經粗甲醇泵升壓后送往甲醇精餾工序。

甲醇精餾工序生產的精甲醇，進入甲醇計量罐中。經檢驗合格的精甲醇用精甲醇泵升壓送往成品罐區甲醇貯罐中貯存待售。

3.5空分裝置

本裝置工藝為分子篩凈化空氣、空氣增壓、氧氣和氮氣內壓縮流程，帶中壓空氣增壓透平膨脹機，采用規整填料分餾塔，全精餾制氬工藝。

原料空氣自吸入口吸入，經自潔式空氣過濾器除去灰塵及其它機械雜質。過濾后的空氣進入離心式空壓機經壓縮機壓縮到約0.57MPa(A)，然后進入空氣冷卻塔冷卻。冷卻水為經水冷塔冷卻后的水。空氣自下而上穿過空氣冷卻塔，在冷卻的同時，又得到清洗。

經空冷塔冷卻后的空氣進入切換使用的分子篩純化器空氣中的二氧化碳、碳氫化合物和水分被吸附。分子篩純化器為兩只切換使用，其中一只工作時，另一只再生。純化器的切換周期約為4小時，定時自動切換。

凈化后的空氣抽出一小部分，作為儀表空氣和工廠空氣。

其余空氣分成兩股，一股直接進入低壓板式換熱器，從換熱器底部抽出后進入下塔。另外一股進入空氣增壓機。

經過空氣增壓機的中壓空氣分成兩部分，一部分進入高壓板式換熱器，冷卻后進入

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低溫膨脹機，膨脹后空氣進入下塔精餾。另一部分中壓空氣經過空氣增壓機二段壓縮為高壓空氣，進入高壓板式換熱器，冷卻后經節流閥節流后進入下塔。

空氣經下塔初步精餾后，獲得富氧液空、低純液氮、低壓氮氣，其中富氧液空和低純液氮經過冷器過冷后節流進入上塔。經上塔進一步精餾后，在上塔底部獲得液氧，并經液氧泵壓縮后進入高壓板式換熱器，復熱后出冷箱，進入氧氣管網。

在下塔頂部抽取的低壓氮氣，進入高壓板式換熱器，復熱后送至全廠低壓氮氣管網。從上塔上部引出污氮氣經過冷器、低壓板式換熱器和高壓板式換熱器復熱出冷箱后分成兩部分：一部分進入分子篩系統的蒸汽加熱器，作為分子篩再生氣體，其余污氮氣去水冷塔。

從上塔中部抽取一定量的氬餾份送入粗氬塔，粗氬塔在結構上分為兩段，第二段氬塔底部的回流液經液體泵送入第一段頂部作為回流液，經粗氬塔精餾得到99.6?Ar，2ppmO2的粗氬，送入精氬塔中部，經精氬塔精餾在精氬塔底部得到純度為99.999%Ar的氬作為產品抽出送入進貯槽。

甲醇的工業化生產最初是1923年BASF公司采用Zn-Cr催化劑合成的，合成壓力為30 MPa，規模為300 t/a。到上世紀60,70年代，Lurgi開發出活性更高的催化劑低壓生產甲醇,ICI公司研制出Cu-Zn-Cr催化劑低壓合成甲醇工藝，合成壓力僅為10 MPa,使生產過程中的能耗大大降低。目前世界上中、低壓法合成甲醇的典型工藝是Lurgi和ICI公司的技術，這些技術己經占據了主導地位。其它還有托普索、凱洛洛、三菱瓦斯等公司的低壓法工藝。

煤制甲醇工藝主要包括造氣、壓縮、合成和粗甲醇精制等4個工序。造氣采用魯奇高壓氣化爐，使用純氧氣化劑，煤氣經冷卻脫出焦油、脫硫和二氧化碳制得組成為H:和CO的合成氣。煤氣化制合成氣的好處是可以脫除氣態硫等污染物，是煤潔凈利用的關鍵所在。

壓縮合成氣經過換熱、冷卻、壓縮至10MPa進入反應器。合成甲醇的反應器為冷激式絕熱反應器和列管式等溫反應器。在反應器中獲得的粗甲醇需要采用精餾塔精制。

我國甲醇生產起于二十世紀50年代，當時吉化、蘭化、太化等企業先后從前蘇聯引進高壓合成甲醇工藝，建成了數套以煤為原料的甲醇生產裝置，規模均在300 t/a左

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右。60,70年代在合成氨的基礎上進一步中壓聯醇工藝。70年代四川維尼綸廠和齊魯石化公司分別引進了ICI和Lurgi公司低壓合成甲醇技術，建成了以乙炔尾氣和渣油為原料的甲醇生產裝置。之后我國自行開發了適合于低壓合成甲醇的催化劑，年產10萬t以下的生產裝置已經國產化。但與國外技術相比，無論工藝技術還是設備加工制造還有一定差距。目前我國甲醇生產以中小型聯醇裝置為主，年產萬噸以下的生產企業的總生產能力約占全國總生產能力的一半。國內自行設計和引進的中型甲醇裝置均未形成經濟規模。

目前中國甲醇生產裝置近200套，規模在20萬t/a的僅2套，10萬t/a級以上規模的有9套，5一10萬Va(不含10萬t/a)有15套，其余均為5萬t/a以下。受制氣工藝限制，單系列年產50萬t煤制甲醇在國內屬大型裝置。而世界甲醇生產以大型化為主，目前全世界甲醇生產能力已達3 862萬t/a，其中50家企業能力大于30萬t/a的裝置合計生產能力達到3051.2萬t/a,50 萬t煤制甲醇在世界上屬中等規模。

以煤制甲醇的大型現代化生產技術成熟，但需投入較大的資金。國外學者和企業家們一般認為汽油與煤的比價超過10:1時，煤制甲醇在經濟上就具備了條件，而且煤制甲醇的生產規模越大，產品的生產成本越低。國內甲醇建設規模發展趨勢是大型化，選擇50萬t/a規模投資約需18億元，理想建設周期需3年，建設工期長。但從對甲醇的潛在需求量看，大規模的具有核心競爭力的甲醇企業仍有較大發展空間，而產量低的小型裝置的命運不容樂觀，當前所要解決的問題是應該充分利用原有以煤.為原料的中小合成氨企業的資源、技術力量和設備聯產甲醇，在可能的情況下引進更加先進的技術提高單套裝置的生產能力。煤一甲醇聯產非常適于在煤炭儲量豐富的地區建廠，如內蒙、青海、山西、遼寧等地，省去煤炭運輸環節。如重慶與日本合資80萬t甲醇、山東充州礦務局50萬t甲醇、永城煤電50萬t甲醇等項目已經在設計或建設中。一些化肥企業已經涉足煤炭開采，包攬了從原料煤的生產到甲醇的生產。煤炭企業自身應該在原有開采煤炭的技術力量的基礎上，進一步拓寬深加工渠道，以此獲得更大的收益。

4甲醇下游產品開發

(1)、甲醇氧化制甲醛

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甲醇在高溫、浮石銀、催化劑或其它固體催化劑存在下直接氧化制甲醛。目前，國內外40%以上的甲醇用于制甲醛，進而合成樹脂、塑料及其他化工原料。聚甲醛是性能優良的工程塑料，其用途十分廣泛。甲醛還用來制取丁二醇、烏洛托品等近一百種下游產品。

(2)、甲醇氨化制甲胺

將甲醇與氨按一定比例混合，在370~420℃、5.0~20.0MPa壓力下，以活性氧化鋁為催化劑進行合成，制得一甲胺、二甲胺、三甲胺的混合物，再經精餾可得一、二或三甲胺產品。一、二、三甲胺用于農藥、醫藥、染料方面或用作有機原料中間體。(3)、甲醇羰基化制醋酸

由甲醇和一氧化碳在低壓下羰基合成制醋酸，其總量占世界醋酸生產能力的50%以上。

(4)、甲醇酯化可生產各種酯類化合物。

(5)、甲醇與氯氣、[wiki]氫[/wiki]氣混合催化反應生成一、二、三氯甲烷，直至四氯化碳。一氯甲烷可用作有機硅化合物和含氟樹脂的原料，又是重要的甲基化劑，用于生產甲基纖纖維素、季胺化學品等。二氯甲烷用于去漆劑、氣霧劑、醫藥原料及硅片生產。三氯甲烷可生產HCFC-22作制冷劑，或進一步加工生產四氟乙烯等產品，可用作有機溶劑、萃取劑，還可用作染料和藥物的中間體等。四氯甲烷可用行生產F-

11、F-12等。

(6)、甲醇在金屬硅鋁催化劑或ZSM-5型分子篩存在下，脫水可制得二甲醚。(7)、甲醇脫氫制甲酸甲酯。

甲酸甲酯是有機合成原料，可用于制甲酰胺、二甲基甲酰胺等。甲酰胺是醫藥、香料、染料的原料，還可用作紙張處理劑，纖維工業的柔軟劑，有機合成的極性溶劑等。二甲基甲酰胺是重要的有機化工原料和優良的溶劑，可用作氣體吸收劑、農藥、聚氯酯合成革以及聚丙烯腈抽絲和丁二烯抽提等領域。(8)、甲酸制甲基叔丁基醚（MTBE）。

MTBE具有較好的調和特性，從環保和發動機操作兩方面考慮，均被認為是汽油最好的改良劑，MTBE被列入世界上50種基本化工產品之一，每噸MTBE約需消耗0.4噸甲醇，山西輕工職業技術學院畢業論文

因此可望成為今后甲醇消費的大市場。(9)、甲醇用作燃料。

甲醇摻燒汽油，在北美和西歐已合法化，在我國，四川省已出臺M15的地方標準，山西省全甲醇汽車已研制成功，并在山西省全面試點。全甲醇汽車開始批量，計劃在山西和安徽省推廣使用。

近幾年甲醇的下游產品在房地產、建材、室內裝修等行業快速發展和增長，其增長率接近20%。然而由于甲醇是化工原料，不是最終產品，僅靠下游衍生產品增長不會出現甲醇爆發性增長，積極開發甲醇燃料和甲醇制烯烴是更好的出路。

甲醇燃料是中國能源結構向多元化發展的重要方向之一。甲醇作為汽車發動機燃料主要有3種方式:純甲醇燃燒(即稱為m loo發動機)、甲醇與汽油混合或甲醇與柴油混合分別用于汽油機和柴油機。

由于甲醇價格僅是汽油的一半，全甲醇新式發動機的推廣可大大降低汽車燃料成本。另外甲醇燃料不__僅可以替代汽油，而且其汽車尾氣排放量比汽油和柴油更低，對環境也更有利。隨著汽車工業發展中國汽車保有量不斷增加，該市場遠遠超過甲醇化學品市場。

我國甲醇作為車用燃料的研究始于上世紀80年代初，雖然起步較晚，但發展迅速，很多科研院校、所和省市地區做了大量工作。尤其在甲醇汽油摻燒方面，如M15,M 20,M 50,M 85及純甲醇ml oo等甲醇燃料進行了大量的試驗，取得較滿意的結果。中國科學院工程熱物理所和環境化學研究所[51對m loo甲醇燃料在點燃式發動機進行應用研究證明其動力性不比汽油差。除了m loo燃料消耗量由于熱值低而比汽油耗量多60%外，其他方面的性能和各部件的可靠性都與汽油機基本相似。在汽車尾氣排放方面回，甲醇燃料的常規排放，均優于汽油;在非常規排放方面，慮使用毒性、醇油互溶性、溶脹性和運營使用的經濟性。甲醇是單一化合物，不致癌，而汽油是多種烴類的混合物，含有一些強致癌物，因此只要使用得當，甲醇作為燃料是安全的。甲醇與水可按任何比例互溶，但汽油與甲醇在室溫范圍內不能按任何比例互溶，因此原料甲醇中含水量要盡可能少。另外可通過加入助溶劑增加醇油互溶。要解決運營使用的經濟性問題就需要在降低甲醇的生產成本方面努力。未燃甲醇含量較大，但在大氣中的反應性很弱，造成的大氣

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污染較小。甲醇和甲醛排放物通過催化凈化器處理后可降低到汽油燃料水平。以甲醇為燃料需對密封件和燃油系統零件采取適當的措施以增強材料的適應性，如采用高強度、三耐(耐腐蝕、耐高溫、耐磨)的納米復合材料。對低溫起動困難問題可采取輔助的起動措施解決。

5總結

在我國發展甲醇及其后續產品任重而道遠，無論是以煤炭為原料的合成工藝技術及裝備方面，還是在取代汽油燃料、制備低碳烯烴方面都需要科技工作者的不懈努力。對于煤炭企業而言，已經擁有了足夠的實力開采煤礦，今后應該在煤炭的深加工方面做更多的努力，可以在自主研發的基礎之上，有效借助外力共同推動煤化工的加速發展。從技術的角度講，潔凈煤氣化技術正蓬勃發展，隨著甲醇制烯烴和作為車用燃料技術的不斷成熟，對甲醇的需求也會增加。要使甲醇的生產成本降低，可從以下幾方面著手:一是在煤礦產地建甲醇裝置;二是隨著我國自主知識產權的新技術的應用，無需引進國外先進技術與裝備;三是裝置的大型化。當然政府應給甲醇生產企業和使用者以優惠政策使其具有市場競爭力，才能使甲醇生產獲得更為迅速地發展。然而國內甲醇項目過熱情況己引起國家有關部門的重視。目前國內大大小小在建甲醇項目年產能力超過500萬t,加上已經形成的產能，3一5年內將會形成1000萬t的生產能力，但是具有核心競爭力的大型甲醇企業仍會有較大發展空間。

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在本文完成之際，無論我的設計是否能夠真的投入使用，這里面每一行語句的調試，每一段文本的輸入之中都有我辛勤的汗水。半年的設計時間雖然短暫，我卻從中學到了很多的東西。我由衷地感謝關懷、教誨、幫助、支持和鼓勵我完成學業的老師、朋友和親人。

特別感謝我的導師劉美琴，半年來她在學習、科研上一直對我悉心指導，嚴格要求、熱情鼓勵，為我創造了很多鍛煉提高的機會。劉老師洞察全局、高屋建瓴，為我的論文的順利完成指出了很好的方向，劉老師淵博的知識、寬廣無私的胸懷、夜以繼日的工作態度、對事業的執著追求、誨人不倦的教師風范和對問題的敏銳觀察力，都將使我畢生受益。

在此我謹向我的導師以及在畢業設計過程中給予我很大幫助的老師、同學們致以最誠摯的謝意！

第二篇：煤制甲醇工藝項目可行性研究報告（小編推薦）

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煤制甲醇工藝項目可行性研究

報告

由煤運系統送來的原料煤干基（<25mm）或焦送至煤貯斗，經稱重給料機控制輸送量送入棒磨機，加入一定量的水，物料在棒磨機中進行濕法磨煤。為了控制煤漿粘度及保持煤漿的穩定性加入添加劑，為了調整煤漿的PH值，加入堿液。出棒磨機的煤漿濃度約65%，排入磨煤機出口槽，經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，再制備成約65%的煤漿。磨煤采用濕法，可防止粉塵飛揚，環境好。用于煤漿氣化的磨機現在有兩種，棒磨機與球磨機；棒磨機與球磨機相比，棒磨機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，本項目擬選用三臺棒磨機，單臺磨機處理干煤量43～53t/h，可滿足60萬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性，需加入添加劑，初步選擇木質磺酸類添加劑。

煤漿氣化需調整漿的PH值在6～8，可用稀氨水或堿液，稀氨水易揮發出氨，氨氣對人體有害，污染空氣，故本項目擬采用堿液調整煤漿的PH值，堿液初步采用42％的濃度。

為了節約水源，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

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在本工段，煤漿與氧進行部分氧化反應制得粗合成氣。煤漿由煤漿槽經煤漿加壓泵加壓后連同空分送來的高壓氧通過燒咀進入氣化爐，在氣化爐中煤漿與氧發生如下主要反應： CmHnSr+m/2O2—→mCO+（n/2-r）H2+rH2S CO+H2O—→H2+CO2 反應在6.5MPa（G）、1350～1400℃下進行。

氣化反應在氣化爐反應段瞬間完成，生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等氣體。

離開氣化爐反應段的熱氣體和熔渣進入激冷室水浴，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。

氣化爐反應中生成的熔渣進入激冷室水浴后被分離出來，排入鎖斗，定時排入渣池，由扒渣機撈出后裝車外運。

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

本工段將氣化來的黑水進行渣水分離，處理后的水循環使用。從氣化爐和碳洗塔排出的高溫黑水分別進入各自的高壓閃蒸器，經高壓閃蒸濃縮后的黑水混合，經低壓、兩級真空閃蒸被濃縮后進入澄清槽，水中加入絮凝劑使其加速沉淀。澄清槽底部的細渣漿經泵抽出送往過濾機給料槽，經由過濾機給料泵加壓后送至真空過濾機脫水，渣餅由汽車拉出廠外。

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閃蒸出的高壓氣體經過灰水加熱器回收熱量之后，通過氣液分離器分離掉冷凝液，然后進入變換工段汽提塔。

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。本工段的化學反應為變換反應，以下列方程式表示： CO+H2O—→H2+CO2 由氣化碳洗塔來的粗水煤氣經氣液分離器分離掉氣體夾帶的水分后，進入氣體過濾器除去雜質，然后分成兩股，一部分（約為54%）進入原料氣預熱器與變換氣換熱至305℃左右進入變換爐，與自身攜帶的水蒸汽在耐硫變換催化劑作用下進行變換反應，出變換爐的高溫氣體經蒸汽過熱器與甲醇合成及變換副產的中壓蒸汽換熱、過熱中壓蒸汽，自身溫度降低后在原料氣預熱器與進變換的粗水煤氣換熱，溫度約335℃進入中壓蒸汽發生器，副產4.0MPa蒸汽，溫度降至270℃之后，進入低壓蒸汽發生器溫度降至180℃，然后進入脫鹽水加熱器、水冷卻器最終冷卻到40℃進入低溫甲醇洗1#吸收系統。

另一部分未變換的粗水煤氣，進入低壓蒸汽發生器使溫度降至180℃，副產0.7MPa的低壓蒸汽，然后進入脫鹽水加熱器回收熱量，報告用途：發改委立項、政府申請資金、政府申請土地、銀行貸款、境內外融資等

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最后在水冷卻器用水冷卻至40℃，送入低溫甲醇洗2#吸收系統。

氣液分離器分離出來的高溫工藝冷凝液送氣化工段碳洗塔。氣液分離器分離出來的低溫冷凝液經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、其它雜質和H2O。

a）吸收系統

本裝置擬采用兩套吸收系統，分別處理變換氣和未變換氣，經過甲醇吸收凈化后的變換氣和未變換氣混合，作為甲醇合成的新鮮氣。

由變換來的變換氣進入原料氣一級冷卻器、氨冷器、進入分離器，出分離器的變換氣與循環高壓閃蒸氣混合后，噴入少量甲醇，以防止變換氣中水蒸氣冷卻后結冰，然后進入原料氣二級冷卻器冷卻至－20℃，進入變換氣甲醇吸收塔，依次脫除H2S+COS、CO2后在－49℃出吸收塔，然后經二級原料氣冷卻器，一級原料氣冷卻器復熱后去甲醇合成單元。凈化氣中CO2含量約3.4%，H2S+COS<0.1PPm。

來自甲醇再生塔經冷卻的甲醇－49℃從甲醇吸收塔頂進入，吸收塔上段為CO2吸收段，甲醇液自上而下與氣體逆流接觸，脫除氣體中CO2，CO2的指標由甲醇循環量來控制。中間二次引出甲醇液用氨冷器冷卻以降低由于溶解熱造成的溫升。在吸收塔下段，引出的甲醇液報告用途：發改委立項、政府申請資金、政府申請土地、銀行貸款、境內外融資等

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大部分進入高壓閃蒸器；另一部分溶液經氨冷器冷卻后回流進入H2S吸收段以吸收變換氣中的H2S和COS，自塔底出來的含硫富液進入H2S濃縮塔。為減少H2和CO損失，從高壓閃蒸槽閃蒸出的氣體加壓后送至變換氣二級冷卻器前與變換氣混合，以回收H2和CO。

未變換氣的吸收流程同變換氣的吸收流程。b）溶液再生系統

未變換氣和變換氣溶液再生系統共用一套裝置。

從高壓閃蒸器上部和底部分別產生的無硫甲醇富液和含硫甲醇富液進入H2S濃縮塔，進行閃蒸汽提。甲醇富液采用低壓氮氣汽提。高壓閃蒸器上部的無硫甲醇富液不含H2S從塔上部進入，在塔頂部降壓膨脹。高壓閃蒸器下部的含硫甲醇富液從塔中部進入，塔底加入的氮氣將CO2汽提出塔頂，然后經氣提氮氣冷卻器回收冷量后，作為尾氣高點放空。

富H2S甲醇液自H2S濃縮塔底出來后進熱再生塔給料泵加壓，甲醇貧液冷卻器換熱升溫進甲醇再生塔頂部。甲醇中殘存的CO2以及溶解的H2S由再沸器提供的熱量進行熱再生，混和氣出塔頂經多級冷卻分離，甲醇一級冷凝液回流，二級冷凝液經換熱進入H2S濃縮塔底部。分離出的酸性氣體去硫回收裝置。

從原料氣分離器和甲醇再生塔底出來的甲醇水溶液經泵加壓后甲醇水分離器，通過蒸餾分離甲醇和水。甲醇水分離器由再沸器提供。塔頂出來的氣體送到甲醇再生塔中部。塔底出來的甲醇含量小于報告用途：發改委立項、政府申請資金、政府申請土地、銀行貸款、境內外融資等

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100PPm的廢水送水煤漿制備工序或去全廠污水處理系統。

c）氨壓縮制冷 從凈化各制冷點蒸發后的-33℃氣氨氣體進入氨液分離器，將氣體中的液粒分離出來后進入離心式制冷壓縮機一段進口壓縮至冷凝溫度對應的冷凝壓力，然后進入氨冷凝器。氣氨通過對冷卻水放熱冷凝成液體后，靠重力排入液氨貯槽。液氨通過分配器送往各制冷設備。

4）甲醇合成及精餾 a）甲醇合成

經甲醇洗脫硫脫碳凈化后的產生合成氣壓力約為5.6MPa，與甲醇合成循環氣混合，經甲醇合成循環氣壓縮機增壓至6.5MPa，然后進入冷管式反應器（氣冷反應器）冷管預熱到235℃，進入管殼式反應器（水冷反應器）進行甲醇合成，CO、CO2和H2在Cu-Zn催化劑作用下，合成粗甲醇，出管殼式反應器的反應氣溫度約為240℃，然后進入氣冷反應器殼側繼續進行甲醇合成反應，同時預熱冷管內的工藝氣體，氣冷反應器殼側氣體出口溫度為250℃，再經低壓蒸汽發生器，鍋爐給水加熱器、空氣冷卻器、水冷器冷卻后到40℃，進入甲醇分離器，從分離器上部出來的未反應氣體進入循環氣壓縮機壓縮，返回到甲醇合成回路。

一部分循環氣作為弛放氣排出系統以調節合成循環圈內的惰性氣體含量，合成弛放氣送至膜回收裝置，回收氫氣，產生的富氫氣經壓縮機壓縮后作為甲醇合成原料氣；膜回收尾氣送至甲醇蒸汽加熱爐報告用途：發改委立項、政府申請資金、政府申請土地、銀行貸款、境內外融資等

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過熱甲醇合成反應器副產的中壓飽和蒸汽（2.5MPa），將中壓蒸汽過熱到400℃。

粗甲醇從甲醇分離器底部排出，經甲醇膨脹槽減壓釋放出溶解氣后送往甲醇精餾工段。

系統弛放氣及甲醇膨脹槽產生的膨脹氣混合送往工廠鍋爐燃料系統。

甲醇合成水冷反應器副產中壓蒸汽經變換過熱后送工廠中壓蒸汽管網。

b）甲醇精餾

從甲醇合成膨脹槽來的粗甲醇進入精餾系統。精餾系統由預精餾塔、加壓塔、常壓塔組成。預精餾塔塔底出來的富甲醇液經加壓至0.8MPa、80℃，進入加壓塔下部，加壓塔塔頂氣體經冷凝后，一部分作為回流，一部分作為產品甲醇送入貯存系統。由加壓塔底出來的甲醇溶液自流入常壓塔下塔進一步蒸餾，常壓塔頂出來的回流液一部分回流，一部分作為精甲醇經泵送入貯存系統。常壓塔底的含甲醇的廢水送入磨煤工段作為磨煤用水。在常壓塔下部設有側線采出，采出甲醇、乙醇和水的混合物，由汽提塔進料泵送入汽提塔，汽提塔塔頂液體產品部分回流，其余部分作為產品送至精甲醇中間槽或送至粗甲醇貯槽。汽提塔下部設有側線采出，采出部分異丁基油和少量乙醇,混合進入異丁基油貯槽。汽提塔塔底排出的廢水，含少量甲醇，進入沉淀池，分離出雜醇和水，廢水由廢水泵送至廢水處理裝置。

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c）中間罐區

甲醇精餾工序臨時停車時，甲醇合成工序生產的粗甲醇，進入粗甲醇貯罐中貯存。甲醇精餾工序恢復生產時，粗甲醇經粗甲醇泵升壓后送往甲醇精餾工序。

甲醇精餾工序生產的精甲醇，進入甲醇計量罐中。經檢驗合格的精甲醇用精甲醇泵升壓送往成品罐區甲醇貯罐中貯存待售。

5）空分裝置

本裝置工藝為分子篩凈化空氣、空氣增壓、氧氣和氮氣內壓縮流程，帶中壓空氣增壓透平膨脹機，采用規整填料分餾塔，全精餾制氬工藝。

原料空氣自吸入口吸入，經自潔式空氣過濾器除去灰塵及其它機械雜質。過濾后的空氣進入離心式空壓機經壓縮機壓縮到約0.57MPa(A)，然后進入空氣冷卻塔冷卻。冷卻水為經水冷塔冷卻后的水。空氣自下而上穿過空氣冷卻塔，在冷卻的同時，又得到清洗。經空冷塔冷卻后的空氣進入切換使用的分子篩純化器空氣中的二氧化碳、碳氫化合物和水分被吸附。分子篩純化器為兩只切換使用，其中一只工作時，另一只再生。純化器的切換周期約為4小時，定時自動切換。

凈化后的空氣抽出一小部分，作為儀表空氣和工廠空氣。其余空氣分成兩股，一股直接進入低壓板式換熱器，從換熱器底部抽出后進入下塔。另外一股進入空氣增壓機。

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經過空氣增壓機的中壓空氣分成兩部分，一部分進入高壓板式換熱器，冷卻后進入低溫膨脹機，膨脹后空氣進入下塔精餾。另一部分中壓空氣經過空氣增壓機二段壓縮為高壓空氣，進入高壓板式換熱器，冷卻后經節流閥節流后進入下塔。

空氣經下塔初步精餾后，獲得富氧液空、低純液氮、低壓氮氣，其中富氧液空和低純液氮經過冷器過冷后節流進入上塔。經上塔進一步精餾后，在上塔底部獲得液氧，并經液氧泵壓縮后進入高壓板式換熱器，復熱后出冷箱，進入氧氣管網。

在下塔頂部抽取的低壓氮氣，進入高壓板式換熱器，復熱后送至全廠低壓氮氣管網。

從上塔上部引出污氮氣經過冷器、低壓板式換熱器和高壓板式換熱器復熱出冷箱后分成兩部分：一部分進入分子篩系統的蒸汽加熱器，作為分子篩再生氣體，其余污氮氣去水冷塔。

從上塔中部抽取一定量的氬餾份送入粗氬塔，粗氬塔在結構上分為兩段，第二段氬塔底部的回流液經液體泵送入第一段頂部作為回流液，經粗氬塔精餾得到99.6?Ar，2ppmO2的粗氬，送入精氬塔中部，經精氬塔精餾在精氬塔底部得到純度為99.999%Ar的**氬作為產品抽出送入進貯槽。

另：提供國家發改委甲、乙、丙級資質

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可行性研究報告大綱（具體可根據客戶要求進行調整）第一章研究概述 第一節研究背景與目標 第二節研究的內容 第三節研究方法 第四節數據來源 第五節研究結論

一、市場規模

二、競爭態勢

三、行業投資的熱點

四、行業項目投資的經濟性 第二章煤制甲醇工藝項目總論 第一節煤制甲醇工藝項目背景

一、煤制甲醇工藝項目名稱

二、煤制甲醇工藝項目承辦單位

三、煤制甲醇工藝項目主管部門

四、煤制甲醇工藝項目擬建地區、地點

五、承擔可行性研究工作的單位和法人代表

六、研究工作依據

七、研究工作概況 第二節可行性研究結論

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一、市場預測和項目規模

二、原材料、燃料和動力供應

三、選址

四、煤制甲醇工藝項目工程技術方案

五、環境保護

六、工廠組織及勞動定員

七、煤制甲醇工藝項目建設進度

八、投資估算和資金籌措

九、煤制甲醇工藝項目財務和經濟評論

十、煤制甲醇工藝項目綜合評價結論 第三節主要技術經濟指標表 第四節存在問題及建議

第三章煤制甲醇工藝項目投資環境分析 第一節社會宏觀環境分析

第二節煤制甲醇工藝項目相關政策分析

一、國家政策

二、煤制甲醇工藝項目行業準入政策

三、煤制甲醇工藝項目行業技術政策 第三節地方政策

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第四章煤制甲醇工藝項目背景和發展概況 第一節煤制甲醇工藝項目提出的背景

一、國家及煤制甲醇工藝項目行業發展規劃

二、煤制甲醇工藝項目發起人和發起緣由 第二節煤制甲醇工藝項目發展概況

一、已進行的調查研究煤制甲醇工藝項目及其成果

二、試驗試制工作情況

三、廠址初勘和初步測量工作情況

四、煤制甲醇工藝項目建議書的編制、提出及審批過程 第三節煤制甲醇工藝項目建設的必要性

一、現狀與差距

二、發展趨勢

三、煤制甲醇工藝項目建設的必要性

四、煤制甲醇工藝項目建設的可行性 第四節投資的必要性

第五章煤制甲醇工藝項目行業競爭格局分析 第一節國內生產企業現狀

一、重點企業信息

二、企業地理分布

三、企業規模經濟效應

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四、企業從業人數

第二節重點區域企業特點分析

一、華北區域

二、東北區域

三、西北區域

四、華東區域

五、華南區域

六、西南區域

七、華中區域

第三節企業競爭策略分析

一、產品競爭策略

二、價格競爭策略

三、渠道競爭策略

四、銷售競爭策略

五、服務競爭策略

六、品牌競爭策略

第六章煤制甲醇工藝項目行業財務指標分析參考 第一節煤制甲醇工藝項目行業產銷狀況分析 第二節煤制甲醇工藝項目行業資產負債狀況分析 第三節煤制甲醇工藝項目行業資產運營狀況分析 第四節煤制甲醇工藝項目行業獲利能力分析

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第五節煤制甲醇工藝項目行業成本費用分析

第七章煤制甲醇工藝項目行業市場分析與建設規模 第一節市場調查

一、擬建煤制甲醇工藝項目產出物用途調查

二、產品現有生產能力調查

三、產品產量及銷售量調查

四、替代產品調查

五、產品價格調查

六、國外市場調查

第二節煤制甲醇工藝項目行業市場預測

一、國內市場需求預測

二、產品出口或進口替代分析

三、價格預測

第三節煤制甲醇工藝項目行業市場推銷戰略

一、推銷方式

二、推銷措施

三、促銷價格制度

四、產品銷售費用預測

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第四節煤制甲醇工藝項目產品方案和建設規模

一、產品方案

二、建設規模

第五節煤制甲醇工藝項目產品銷售收入預測

第八章煤制甲醇工藝項目建設條件與選址方案 第一節資源和原材料

一、資源評述

二、原材料及主要輔助材料供應

三、需要作生產試驗的原料

第二節建設地區的選擇

一、自然條件

二、基礎設施

三、社會經濟條件

四、其它應考慮的因素 第三節廠址選擇

一、廠址多方案比較

二、廠址推薦方案

第九章煤制甲醇工藝項目應用技術方案 第一節煤制甲醇工藝項目組成

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第二節生產技術方案

一、產品標準

二、生產方法

三、技術參數和工藝流程

四、主要工藝設備選擇

五、主要原材料、燃料、動力消耗指標

六、主要生產車間布置方案 第三節總平面布置和運輸

一、總平面布置原則

二、廠內外運輸方案

三、倉儲方案

四、占地面積及分析 第四節土建工程

一、主要建、構筑物的建筑特征與結構設計

二、特殊基礎工程的設計

三、建筑材料

四、土建工程造價估算 第五節其他工程

一、給排水工程

二、動力及公用工程

三、地震設防

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四、生活福利設施

第十章煤制甲醇工藝項目環境保護與勞動安全 第一節建設地區的環境現狀

一、煤制甲醇工藝項目的地理位置

二、地形、地貌、土壤、地質、水文、氣象

三、礦藏、森林、草原、水產和野生動物、植物、農作物

四、自然保護區、風景游覽區、名勝古跡、以及重要政治文化設施

五、現有工礦企業分布情況

六、生活居住區分布情況和人口密度、健康狀況、地方病等情況

七、大氣、地下水、地面水的環境質量狀況

八、交通運輸情況

九、其他社會經濟活動污染、破壞現狀資料

十、環保、消防、職業安全衛生和節能 第二節煤制甲醇工藝項目主要污染源和污染物

一、主要污染源

二、主要污染物

第三節煤制甲醇工藝項目擬采用的環境保護標準 第四節治理環境的方案

一、煤制甲醇工藝項目對周圍地區的地質、水文、氣象可能產生報告用途：發改委立項、政府申請資金、政府申請土地、銀行貸款、境內外融資等

北京智博睿信息咨詢有限公司 www.tmdps.cn 的影響

二、煤制甲醇工藝項目對周圍地區自然資源可能產生的影響

三、煤制甲醇工藝項目對周圍自然保護區、風景游覽區等可能產生的影響

四、各種污染物最終排放的治理措施和綜合利用方案

五、綠化措施，包括防護地帶的防護林和建設區域的綠化 第五節環境監測制度的建議 第六節環境保護投資估算 第七節環境影響評論結論 第八節勞動保護與安全衛生

一、生產過程中職業危害因素的分析

二、職業安全衛生主要設施

三、勞動安全與職業衛生機構

四、消防措施和設施方案建議

第十一章企業組織和勞動定員 第一節企業組織

一、企業組織形式

二、企業工作制度 第二節勞動定員和人員培訓

一、勞動定員

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二、年總工資和職工年平均工資估算

三、人員培訓及費用估算

第十二章煤制甲醇工藝項目實施進度安排 第一節煤制甲醇工藝項目實施的各階段

一、建立煤制甲醇工藝項目實施管理機構

二、資金籌集安排

三、技術獲得與轉讓

四、勘察設計和設備訂貨

五、施工準備

六、施工和生產準備

七、竣工驗收

第二節煤制甲醇工藝項目實施進度表

一、橫道圖

二、網絡圖

第三節煤制甲醇工藝項目實施費用

一、建設單位管理費

二、生產籌備費

三、生產職工培訓費

四、辦公和生活家具購置費

五、勘察設計費

六、其它應支付的費用

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第十三章投資估算與資金籌措 第一節煤制甲醇工藝項目總投資估算

一、固定資產投資總額

二、流動資金估算 第二節資金籌措

一、資金來源

二、煤制甲醇工藝項目籌資方案 第三節投資使用計劃

一、投資使用計劃

二、借款償還計劃

第十四章財務與敏感性分析 第一節生產成本和銷售收入估算

一、生產總成本估算

二、單位成本

三、銷售收入估算 第二節財務評價 第三節國民經濟評價 第四節不確定性分析

第五節社會效益和社會影響分析

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一、煤制甲醇工藝項目對國家政治和社會穩定的影響

二、煤制甲醇工藝項目與當地科技、文化發展水平的相互適應性

三、煤制甲醇工藝項目與當地基礎設施發展水平的相互適應性

四、煤制甲醇工藝項目與當地居民的宗教、民族習慣的相互適應性

五、煤制甲醇工藝項目對合理利用自然資源的影響

六、煤制甲醇工藝項目的國防效益或影響

七、對保護環境和生態平衡的影響

第十五章煤制甲醇工藝項目不確定性及風險分析 第一節建設和開發風險 第二節市場和運營風險 第三節金融風險 第四節政治風險 第五節法律風險 第六節環境風險 第七節技術風險

第十六章煤制甲醇工藝項目行業發展趨勢分析

第一節我國煤制甲醇工藝項目行業發展的主要問題及對策研究

一、我國煤制甲醇工藝項目行業發展的主要問題

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二、促進煤制甲醇工藝項目行業發展的對策 第二節我國煤制甲醇工藝項目行業發展趨勢分析 第三節煤制甲醇工藝項目行業投資機會及發展戰略分析

一、煤制甲醇工藝項目行業投資機會分析

二、煤制甲醇工藝項目行業總體發展戰略分析 第四節我國煤制甲醇工藝項目行業投資風險

一、政策風險

二、環境因素

三、市場風險

四、煤制甲醇工藝項目行業投資風險的規避及對策

第十七章煤制甲醇工藝項目可行性研究結論與建議 第一節結論與建議

一、對推薦的擬建方案的結論性意見

二、對主要的對比方案進行說明

三、對可行性研究中尚未解決的主要問題提出解決辦法和建議

四、對應修改的主要問題進行說明，提出修改意見

五、對不可行的項目，提出不可行的主要問題及處理意見

六、可行性研究中主要爭議問題的結論

第二節我國煤制甲醇工藝項目行業未來發展及投資可行性結論及建議

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第十八章財務報表 第一節資產負債表 第二節投資受益分析表 第三節損益表

第十九章煤制甲醇工藝項目投資可行性報告附件

1、煤制甲醇工藝項目位置圖

2、主要工藝技術流程圖

3、主辦單位近5年的財務報表

4、煤制甲醇工藝項目所需成果轉讓協議及成果鑒定

5、煤制甲醇工藝項目總平面布置圖

6、主要土建工程的平面圖

7、主要技術經濟指標摘要表

8、煤制甲醇工藝項目投資概算表

9、經濟評價類基本報表與輔助報表

10、現金流量表

11、現金流量表

12、損益表

13、資金來源與運用表

14、資產負債表

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15、財務外匯平衡表

16、固定資產投資估算表

17、流動資金估算表

18、投資計劃與資金籌措表

19、單位產品生產成本估算表 20、固定資產折舊費估算表

21、總成本費用估算表

22、產品銷售（營業）收入和銷售稅金及附加估算表

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第三篇：煤制甲醇實訓報告

2014年國家高職院校骨干教師化工類頂崗實訓報告

（煤制甲醇裝置）

班

級：楊 子 班 姓

名：連 錦 花 班主任： 鐘

飛

實訓日期：2014.8.11—2014.8.23

實訓內容

1、甲醇介紹

2、煤制甲醇生產工藝、裝置介紹及現場參觀

3、氣化工段仿真模擬訓練

4、變換工段仿真模擬訓練

5、合成工段仿真模擬訓練

6、精餾工段仿真模擬訓練

實訓方案

一、性質和任務

（一）實訓的性質

煤制甲醇工藝仿真實訓操作是為了加強培訓教師實踐性教學環節，培養教師理論聯系實際，提高分析問題、解決問題的能力及實踐技能。在學習基礎知識、專業基礎理論課的基礎上，進行為期一周的實訓。

通過實訓，使教師直接參與生產第一線的實踐活動，將所學的理論知識和生產實踐相結合，進一步鞏固和豐富專業基礎知識和專業知識；通過參與生產第一線的實踐活動，進一步了解生產組織管理的有關知識，為畢業后從事教育工作打下良好的基礎；同時通過實訓，為教師提供了一次社會實踐的機會，為將來走上工作崗位積累一定的社會實踐經驗。

二、實訓目標

（一）知識目標

1.甲醇生產原料、產品的性能以及用途；

2.掌握煤制甲醇的工藝生產原理、工藝條件、工藝流程； 3.熟悉有關裝置的化工操作規范和裝置的安全運行規則；

4.了解主要設備的結構、管道、閥門的類型、作用、性能等情況； 5.了解各種操作參數的測量、控制方法以及相應儀表、儀器的類型、性能和使用方法；

三、實訓內容 A、甲醇介紹

甲醇，分子式 CH3OH，又名木醇或木精，英文名： Methanol;Methyl alcohol;Carbinol;Wood alcohol;Wood spirit;Methyl hydroxide;理化性質：無色、透明、高度揮發、易燃液體。略有酒精氣味。分子量32.04。相對密度0.792(20/4℃)。熔點-97.8℃。沸點64.5℃。閃點 12.22℃。自燃點463.89℃。蒸氣密度 1.11。蒸氣壓 13.33KPa(100mmHg 21.2℃)。蒸氣與空氣混合物爆炸下限 6～36.5 %。能與水、乙醇、乙醚、苯、酮、鹵代烴和許多其他有機溶劑相混溶。遇熱、明火或氧化劑易著火。用途：基本有機原料之一。主要廣泛應用于精細化工，塑料，醫 藥，林產品加工等領域的基本有機化工原料，可開發出100多種高附加值化工產品，尤其深加工后作為一種新型清潔燃料和加入汽油摻燒，其發展前景越來越廣闊。

主要是合成法，尚有少量從木材干餾作為副產回收。合成甲醇可以固體（如煤、焦炭）液體（如原油、重油、輕油）或氣體（如天然氣及其他可燃性氣體）為原料，經造氣凈化（脫硫）變換，除去二氧化碳，配制成一定的合成氣（一氧化碳和氫）。在不同的催化劑存在下，選用不同的工藝條件。單產甲醇（分高壓法低壓和中壓 法），或與合成氨聯產甲醇（聯醇法）。將合成后的粗甲醇，經預精餾脫除甲醚，精餾而得成品甲醇。高壓法為BASF最先實現工業合成的方法，但因其能耗大，加工復雜，材質要求苛刻，產品中副產物多，今后將由ICI低壓和中壓法及Lurgi低壓和中壓法取代。它能與水、乙醇、乙醚、苯、酮、鹵代烴和許多其他有機溶劑相混溶，遇熱、明火或氧化劑易燃燒。燃燒反應式為：

CH3OH + 3 O2 → 2 CO2 + 4 H2O 還能與水、乙醇、乙醚、苯、丙酮和大多數有機溶劑相混溶。

它是重要有機化工原料和優質燃料。主要用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多種有機產品，也是農藥、醫藥的重要原料之一。甲醇亦可代替汽油作燃料使用。

B、煤制甲醇工藝介紹

一、氣化

1、煤漿制備

由煤運系統送來的原料煤干基（<25mm）或焦送至煤貯斗，經稱重給料機控制輸送量送入棒磨機，加入一定量的水，物料在棒磨機中進行濕法磨煤。為了控制煤漿粘度及保持煤漿的穩定性加入添加劑，為了調整煤漿的PH值，加入堿液。出棒磨機的煤漿濃度約65%，排入磨煤機出口槽，經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，再制備成約65%的煤漿。磨煤采用濕法，可防止粉塵飛揚，環境好。用于煤漿氣化的磨機現在有兩種，棒磨機與球磨機；棒磨機與球磨機相比，棒磨機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，本項目擬選用三臺棒磨機，單臺磨機處理干煤量43～53t/h，可滿足60萬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性，需加入添加劑，初步選擇木質磺酸類添加劑。

煤漿氣化需調整漿的PH值在6～8，可用稀氨水或堿液，稀氨水易揮發出氨，氨氣對人體有害，污染空氣，故本項目擬采用堿液調整煤漿的PH值，堿液初步采用42％的濃度。

為了節約水源，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

2、氣化

在本工段，煤漿與氧進行部分氧化反應制得粗合成氣。

煤漿由煤漿槽經煤漿加壓泵加壓后連同空分送來的高壓氧通過燒咀進入氣化爐，在氣化爐中煤漿與氧發生如下主要反應：

CmHnSr+m/2O2—→mCO+（n/2-r）H2+rH2S

CO+H2O—→H2+CO2

反應在6.5MPa（G）、1350～1400℃下進行。

氣化反應在氣化爐反應段瞬間完成，生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等氣體。

離開氣化爐反應段的熱氣體和熔渣進入激冷室水浴，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。

氣化爐反應中生成的熔渣進入激冷室水浴后被分離出來，排入鎖斗，定時排入渣池，由扒渣機撈出后裝車外運。

氣化爐及碳洗塔等排出的洗滌水（稱為黑水）送往灰水處理。

3、灰水處理

本工段將氣化來的黑水進行渣水分離，處理后的水循環使用。

從氣化爐和碳洗塔排出的高溫黑水分別進入各自的高壓閃蒸器，經高壓閃蒸濃縮后的黑水混合，經低壓、兩級真空閃蒸被濃縮后進入澄清槽，水中加入絮凝劑使其加速沉淀。澄清槽底部的細渣漿經泵抽出送往過濾機給料槽，經由過濾機給料泵加壓后送至真空過濾機脫水，渣餅由汽車拉出廠外。

閃蒸出的高壓氣體經過灰水加熱器回收熱量之后，通過氣液分離器分離掉冷凝液，然后進入變換工段汽提塔。

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使用。

4、變換

在本工段將氣體中的CO部分變換成H2。

本工段的化學反應為變換反應，以下列方程式表示：

CO+H2O—→H2+CO2

由氣化碳洗塔來的粗水煤氣經氣液分離器分離掉氣體夾帶的水分后，進入氣體過濾器除去雜質，然后分成兩股，一部分（約為54%）進入原料氣預熱器與變換氣換熱至305℃左右進入變換爐，與自身攜帶的水蒸汽在耐硫變換催化劑作用下進行變換反應，出變換爐的高溫氣體經蒸汽過熱器與甲醇合成及變換副產的中壓蒸汽換熱、過熱中壓蒸汽，自身溫度降低后在原料氣預熱器與進變換的粗水煤氣換熱，溫度約335℃進入中壓蒸汽發生器，副產4.0MPa蒸汽，溫度降至270℃之后，進入低壓蒸汽發生器溫度降至180℃，然后進入脫鹽水加熱器、水冷卻器最終冷卻到40℃進入低溫甲醇洗1#吸收系統。

另一部分未變換的粗水煤氣，進入低壓蒸汽發生器使溫度降至180℃，副產0.7MPa的低壓蒸汽，然后進入脫鹽水加熱器回收熱量，最后在水冷卻器用水冷卻至40℃，送入低溫甲醇洗2#吸收系統。

氣液分離器分離出來的高溫工藝冷凝液送氣化工段碳洗塔氣液分離器分離出來的低溫冷凝液經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；汽提產生的酸性氣體送往火炬。

5、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、其它雜質和H2O。

（1）吸收系統

本裝置擬采用兩套吸收系統，分別處理變換氣和未變換氣，經過甲醇吸收凈化后的變換氣和未變換氣混合，作為甲醇合成的新鮮氣。

由變換來的變換氣進入原料氣一級冷卻器、氨冷器、進入分離器，出分離器的變換氣與循環高壓閃蒸氣混合后，噴入少量甲醇，以防止變換氣中水蒸氣冷卻后結冰，然后進入原料氣二級冷卻器冷卻至－20℃，進入變換氣甲醇吸收塔，依次脫除H2S+COS、CO2后在－49℃出吸收塔，然后經二級原料氣冷卻器，一級原料氣冷卻器復熱后去甲醇合成單元。凈化氣中CO2含量約3.4%，H2S+COS<0.1PPm。

來自甲醇再生塔經冷卻的甲醇－49℃從甲醇吸收塔頂進入，吸收塔上段為CO2吸收段，甲醇液自上而下與氣體逆流接觸，脫除氣體中CO2，CO2的指標由甲醇循環量來控制。中間二次引出甲醇液用氨冷器冷卻以降低由于溶解熱造成的溫升。在吸收塔下段，引出的甲醇液大部分進入高壓閃蒸器；另一部分溶液經氨冷器冷卻后回流進入H2S吸收段以吸收變換氣中的H2S和COS，自塔底出來的含硫富液進入H2S濃縮塔。為減少H2和CO損失，從高壓閃蒸槽閃蒸出的氣體加壓后送至變換氣二級冷卻器前與變換氣混合，以回收H2和CO。未變換氣的吸收流程同變換氣的吸收流程。

(2)溶液再生系統

未變換氣和變換氣溶液再生系統共用一套裝置。

從高壓閃蒸器上部和底部分別產生的無硫甲醇富液和含硫甲醇富液進入H2S濃縮塔，進行閃蒸汽提。甲醇富液采用低壓氮氣汽提。高壓閃蒸器上部的無硫甲醇富液不含H2S從塔上部進入，在塔頂部降壓膨脹。高壓閃蒸器下部的含硫甲醇富液從塔中部進入，塔底加入的氮氣將CO2汽提出塔頂，然后經氣提氮氣冷卻器回收冷量后，作為尾氣高點放空。

富H2S甲醇液自H2S濃縮塔底出來后進熱再生塔給料泵加壓，甲醇貧液冷卻器換熱升溫進甲醇再生塔頂部。甲醇中殘存的CO2以及溶解的H2S由再沸器提供的熱量進行熱再生，混和氣出塔頂經多級冷卻分離，甲醇一級冷凝液回流，二級冷凝液經換熱進入H2S濃縮塔底部。分離出的酸性氣體去硫回收裝置。

從原料氣分離器和甲醇再生塔底出來的甲醇水溶液經泵加壓后甲醇水分離器，通過蒸餾分離甲醇和水。甲醇水分離器由再沸器提供。塔頂出來的氣體送到甲醇再生塔中部。塔底出來的甲醇含量小于100PPm的廢水送水煤漿制備工序或去全廠污水處理系統。

(3)氨壓縮制冷

從凈化各制冷點蒸發后的-33℃氣氨氣體進入氨液分離器，將氣體中的液粒分離出來后進入離心式制冷壓縮機一段進口壓縮至冷凝溫度對應的冷凝壓力，然后進入氨冷凝器。氣氨通過對冷卻水放熱冷凝成液體后，靠重力排入液氨貯槽。液氨通過分配器送往各制冷設備。

6、甲醇合成及精餾(1)甲醇合成

經甲醇洗脫硫脫碳凈化后的產生合成氣壓力約為5.6MPa，與甲醇合成循環氣混合，經甲醇合成循環氣壓縮機增壓至6.5MPa，然后進入冷管式反應器（氣冷反應器）冷管預熱到235℃，進入管殼式反應器（水冷反應器）進行甲醇合成，CO、CO2和H2在Cu-Zn催化劑作用下，合成粗甲醇，出管殼式反應器的反應氣溫度約為240℃，然后進入氣冷反應器殼側繼續進行甲醇合成反應，同時預熱冷管內的工藝氣體，氣冷反應器殼側氣體出口溫度為250℃，再經低壓蒸汽發生器，鍋爐給水加熱器、空氣冷卻器、水冷器冷卻后到40℃，進入甲醇分離器，從分離器上部出來的未反應氣體進入循環氣壓縮機壓縮，返回到甲醇合成回路。

一部分循環氣作為弛放氣排出系統以調節合成循環圈內的惰性氣體含量，合成弛放氣送至膜回收裝置，回收氫氣，產生的富氫氣經壓縮機壓縮后作為甲醇合成原料氣；膜回收尾氣送至甲醇蒸汽加熱爐過熱甲醇合成反應器副產的中壓飽和蒸汽（2.5MPa），將中壓蒸汽過熱到400℃。

粗甲醇從甲醇分離器底部排出，經甲醇膨脹槽減壓釋放出溶解氣后送往甲醇精餾工段。

系統弛放氣及甲醇膨脹槽產生的膨脹氣混合送往工廠鍋爐燃料系統。甲醇合成水冷反應器副產中壓蒸汽經變換過熱后送工廠中壓蒸汽管網。（2）甲醇精餾

從甲醇合成膨脹槽來的粗甲醇進入精餾系統。精餾系統由預精餾塔、加壓塔、常壓塔組成。預精餾塔塔底出來的富甲醇液經加壓至0.8MPa、80℃，進入加壓塔下部，加壓塔塔頂氣體經冷凝后，一部分作為回流，一部分作為產品甲醇送入貯存系統。由加壓塔底出來的甲醇溶液自流入常壓塔下塔進一步蒸餾，常壓塔頂出來的回流液一部分回流，一部分作為精甲醇經泵送入貯存系統。常壓塔底的含甲醇的廢水送入磨煤工段作為磨煤用水。在常壓塔下部設有側線采出，采出甲醇、乙醇和水的混合物，由汽提塔進料泵送入汽提塔，汽提塔塔頂液體產品部分回流，其余部分作為產品送至精甲醇中間槽或送至粗甲醇貯槽。汽提塔下部設有側線采出，采出部分異丁基油和少量乙醇,混合進入異丁基油貯槽。汽提塔塔底排出的廢水，含少量甲醇，進入沉淀池，分離出雜醇和水，廢水由廢水泵送至廢水處理裝置。

（3）中間罐區

甲醇精餾工序臨時停車時，甲醇合成工序生產的粗甲醇，進入粗甲醇貯罐中貯存。甲醇精餾工序恢復生產時，粗甲醇經粗甲醇泵升壓后送往甲醇精餾工序。

甲醇精餾工序生產的精甲醇，進入甲醇計量罐中。經檢驗合格的精甲醇用精甲醇泵升壓送往成品罐區甲醇貯罐中貯存待售。

7、空分裝置

本裝置工藝為分子篩凈化空氣、空氣增壓、氧氣和氮氣內壓縮流程，帶中壓空氣增壓透平膨脹機，采用規整填料分餾塔，全精餾制氬工藝。

原料空氣自吸入口吸入，經自潔式空氣過濾器除去灰塵及其它機械雜質。過濾后的空氣進入離心式空壓機經壓縮機壓縮到約0.57MPa(A)，然后進入空氣冷卻塔冷卻。冷卻水為經水冷塔冷卻后的水?？諝庾韵露洗┻^空氣冷卻塔，在冷卻的同時，又得到清洗。

經空冷塔冷卻后的空氣進入切換使用的分子篩純化器空氣中的二氧化碳、碳氫化合物和水分被吸附。分子篩純化器為兩只切換使用，其中一只工作時，另一只再生。純化器的切換周期約為4小時，定時自動切換。

凈化后的空氣抽出一小部分，作為儀表空氣和工廠空氣。其余空氣分成兩股，一股直接進入低壓板式換熱器，從換熱器底部抽出后進入下塔。另外一股進入空氣增壓機。

經過空氣增壓機的中壓空氣分成兩部分，一部分進入高壓板式換熱器，冷卻后進入低溫膨脹機，膨脹后空氣進入下塔精餾。另一部分中壓空氣經過空氣增壓機二段壓縮為高壓空氣，進入高壓板式換熱器，冷卻后經節流閥節流后進入下塔。

空氣經下塔初步精餾后，獲得富氧液空、低純液氮、低壓氮氣，其中富氧液空和低純液氮經過冷器過冷后節流進入上塔。經上塔進一步精餾后，在上塔底部獲得液氧，并經液氧泵壓縮后進入高壓板式換熱器，復熱后出冷箱，進入氧氣管網。

在下塔頂部抽取的低壓氮氣，進入高壓板式換熱器，復熱后送至全廠低壓氮氣管網。

從上塔上部引出污氮氣經過冷器、低壓板式換熱器和高壓板式換熱器復熱出冷箱后分成兩部分：一部分進入分子篩系統的蒸汽加熱器，作為分子篩再生氣體，其余污氮氣去水冷塔。從上塔中部抽取一定量的氬餾份送入粗氬塔，粗氬塔在結構上分為兩段，第二段氬塔底部的回流液經液體泵送入第一段頂部作為回流液，經粗氬塔精餾得到99.6%Ar，2ppmO2的粗氬，送入精氬塔中部，經精氬塔精餾在精氬塔底部得到純度為99.999%Ar的氬作為產品抽出送入進貯槽。

C、煤制甲醇仿真的簡介

煤制甲醇仿真內容

仿真教學系統由兩大部份組成: 硬件部份、軟件部份。

硬件部份：商用計算機、網絡系統專業教學過程的一個技術平臺。

軟件部份：總體監控軟件、通訊軟件、工藝仿真軟件(動態數學模型)、仿DCS軟件智能操作指導系統、智能診斷系統這部分是仿真系統的核心，它完成了所有的教學功能。

仿真系統的教學內容如下：氧化反應器單元、熔鹽冷卻單位、液位控制單元、離心泵單元、列管式換熱器單元、壓縮機單元固定床反應器、間歇式反應單元、流化床反應器加熱爐單元、精餾、吸收解吸、鍋爐含蓋了生產所需要的化工基本操作單元；

仿真系統的特點：

1、貼近真實生產操作系統的界面很強的交互性、重復性。在仿真系統上可反復進行開車、停車訓練、事故訓練。教師成為了學習的主體,教師可以根據自己的能力有選擇性地學習，靈活地掌握學習進度。使得個性化教學成為可能。

2、仿真系統的智能教學功能，對教師的學習過程可進行實時跟蹤測評，并指出其操作過程的對、錯。提高了教師自主學習的能力。

3、老師站的組態功能使得老師的教學過程能滿足教學大綱和計劃的要求，也更加貼近了培養目標。

4、教師在仿真系統上實訓不會發生人身危險、設備損壞、環境污染等經濟損失和安全事故。

5、貼近真實生產操作系統的界面,為教師后畢業后盡快適用工作環境提供了良好的技術基礎。

仿真教學內容： 1.氣化工段：

氣化工段的教學內容在于冷態開車工態，按照要求對氣化反應器單元、熔鹽冷卻單位、液位控制單元、離心泵單元、列管式換熱器單元等進行一些閥門開閉，升降溫，加料等操作。

2.變換工段：

變換工段的教學內容在于冷態開車工態，按照要求對變換工段的一些單元進行閥門閉啟等。

3、合成工段

4、精餾工段

仿真教學培訓的效果：

1、教師理解、掌握了化工過程的基本操作技能。提高了教師對典型化工過程的開車、停車、事故處理的能力，加深了教師對化工過程基本原理的理解。

2、掌握了調節器的基本操作技能。為以后掌握P、I、D參數的在線整定及復雜控制系統的投運和調整能力打下良好基礎。

3、通過仿真實訓，教師掌握了最優的開車方案.系統科學、嚴格的考核，客觀和真實地評價了教師實訓后達到的操作水平和理論聯系實際的能力。同時，提高了教師對復雜化工過程動態運行的分析和決策能力。

實訓小結

在5天的實訓中，我收獲了很多書本上無法獲得的東西。這些仿真實踐性的東西對于我們來說是至關重要的，它讓我們增加了對社會的感性認識、對知識更深入的了解。煤制甲醇實訓基地的老師都是通過長久的實際工作擁有豐富的經驗和熟練程度。這是我們教師在課本上得不到的，通過練習仿真操作，是我明白只有在操作中積累自己的經驗，豐富自己的知識，才會去得心應手的去革新！”這句話是那樣深刻地印在我的腦海里。

通過仿真與實操相結合的學習，讓我親身感觸到了各種設備。不再是書本上模糊的圖畫。而且這次實訓，讓我們知道了設備的運行是要考慮各種因素的。而很小的一個疏忽都可能是潛在的危險。仿真實訓讓我更加深刻理解了煤制甲醇的生產工藝。

第四篇：煤制甲醇儀表工崗位心得

一、簡述所在崗位的主要工藝流程。

答：工藝流程為：直徑10mm大小煤炭顆粒與甲醇廢水和添加劑混合后在棒磨機里進行研磨，研磨成直徑小于3mm的煤粉輸送進氣化爐（直徑大于3mm的經過濾篩選再次返回棒磨機研磨）在一定的條件下（氧煤比為510:1到525:1之間、壓力4.0MP、溫度1350℃）進行氣化反應。所得產物主要為一氧化碳、二氧化碳、氫氣、硫化氫。然后所得產物進入激冷室，經過降溫后、將攜帶有水汽和細小煤渣的混合氣體送入洗滌塔，洗滌塔將除去混合氣中的煤粉小顆和水蒸氣然后送入變換工段。大粒送往鎖斗。鎖斗每個半個小時排渣一次。煤渣作為廢棄物拉出，黑水則送往沉降槽經沉淀后將細煤渣和污水分離出來。洗滌塔中的水經過高閃罐和真閃罐處理后送往沉降槽。

二、分類說明各種測量控制不同儀表名稱作用。

答：測溫元件有 熱電偶溫度變送器、熱電阻溫度變送器、和雙金屬溫度計、熱電偶溫度變送器是將溫度的變化轉化為熱電效應，從而變成電壓進而變成電流信號的大小。

熱電阻溫度變送器是將溫度的變化轉變為電阻值的變化進而轉變成電流信號的大小 雙金屬溫度計是利用熱脹冷縮的原理來通過溫度變化引起變送器長度變化的原理來表示溫度值。

測壓元件;液柱式（U形管壓力計）、彈性式（波紋管、波登管、膜片）、壓阻式壓力計、壓電式壓力計

流量計：電磁流量計、差壓流量計、轉子流量計、容積流量計、漩渦流量計、羅茨流量計。液位計：浮力式液位計（浮球、浮筒）、靜壓式（玻璃管液位計）、電容式液位計、雷達液位計、超聲波液位計、稱重式液位計

一、寫一篇這段實習心得體會總結。

實習體會

通過這一個多月實習體會。我學到的主要有以下四點。

一、任何時候安全都是第一位，任何時候進入現場不論是巡檢還是維修一定要做好必要的防護措施。安全帽不僅要佩戴還要系好安全帽的袋子，保暖設施也要做好，帶上手套。不可以單獨一個人去現場，不可因好奇心亂摸亂動。

二、干活的工作流程，故障被發現往往是兩種途徑一種是巡檢員巡檢時發現及時上報班組，另一種是因為故障的出現導致設備的運行受影響被工藝主控室或者DCS發現。在問題發現后及時通知工段負責檢修的班組，該班組成員由某個負責人開工作票，然后找技術組的技術員簽字確認。然后去工藝上辦理交付票以排除有毒氣體、高溫、高壓、輻射等可能存在的潛在人身危險。等工藝上的技術員簽字后方可進入現場干活。如果需要登高和動火的還需辦理登高作業票和動火作業票。

三、對于故障的處理方法和分析以及可能造成那些影響。當故障出現時應該先在盡量不影響生產的情況下找出合理的處理方法。根據具體情況選擇修理，調試或者更換。在故障問題解決的同時應當思考并總結這次故障的根源是什么。是由什么引起的，以及造成了哪些影響甚至造成一系列的連鎖反應。比如有很多設備之間是處于連鎖狀態，一個跳車會引起連鎖跳車事故。在元月13日晚的連鎖跳車事故中是由于電器班組的一個成員在維修中錯將電源線接入反饋上，導致整個生產工段的連鎖信號中斷，不得不緊急停車處理問題。在這次人為事故中我們得到的教訓是：干活前一定要明白自己是要去處理什么問題，以及確認處理方法是否可行，并且一定要有一個監護人的督導。

四、一個月來我自己所掌握的知識。大致了解氣化工段的工藝流程和設備后，再依次了解本工段所用儀表的種類和工作原理。我舉例說幾個，比如雙法蘭差壓流量變送器是在兩個法蘭之間裝入一個節流裝置（孔板、文丘里管、噴嘴等）使得前后法蘭處流體的壓力不同，法蘭膜盒在受到壓力作用后通過毛細管里的硅油導入變送器，變送器里正負硅油間夾著一個體積可變電容，當正負差壓發生變化的時候電容體積發生變化，從而電容帶電量發生變化進而使通過外接電阻的的電流發生變化，然后將產生的電流值通過反饋輸送的控制室。電流值經過一定的公式計算從而得到流經管道流量的大小。再還有熱電阻測溫元件的接線方法和工作原理，原理自不必說是通過溫度變化引起電阻值的變化進而引起電流的變化。接線采取的是三線制，通過電橋平衡原理來消除連接導線自身電阻對測量的影響。以上所述均是我認為不便在書本上學到而是得通過工作實踐逐步總結而來的。因為時間關系其他的我就不一一列舉了。

一、簡述所在崗位的主要工藝流程。答：煤倉中的煤粉經稱重后和甲醇廢水、添加劑一起送往磨機研磨，制成小于3mm濃度為60～65%的水煤漿送往磨機出料槽經出料槽泵送往分濾器，將大于3mm的顆粒分離出來送回研磨機，小于3mm的導入煤漿槽，經過給料泵到達德氏古氣化爐。氧氣和煤漿以一定的比列通過工藝燒嘴在滿足4.0MPa、1350°條件的氣化爐中燃燒生成一氧化碳、二氧化碳、氫氣等氣體。氣體經激冷室降溫后攜帶有大量的水汽和細小的煤渣送往洗滌塔；大顆粒煤渣送往鎖斗，鎖斗每30min開啟一次將煤渣倒入渣斗，大部分煤渣被撈渣機撈取，剩下的黑水送往沉降槽將其中的細煤渣分離出來，水去污水處理。在洗滌塔中將合成氣中的細煤粉除去，降低含水量送往變換。洗滌塔中的水經過高壓閃蒸和低壓閃蒸罐后送往沉降槽。

二、所在崗位有多少

三、分類說明各種測量、控制功能不同儀表名稱作用。

答:測溫元件：熱電偶、熱電阻、雙金屬溫度計。

熱電阻：Pt50、Pt100、Cu50、Cu100；熱電偶：鉑銠30---鉑銠

10、鉑銠10---鉑、鎳鉻---鎳硅、鎳鉻---銅鎳。溫度變送器：將電阻信號轉化為電流信號。

測壓元件：液柱式（U形管壓力計）、彈性式（波紋管、波登管、膜片）、壓阻式壓力計、壓電式壓力計。

流量計：電磁流量計、差壓流量計、轉子流量計、容積流量計、漩渦流量計、羅茨流量計。

液位計：浮力式液位計（浮球、浮筒）、靜壓式（玻璃管液位計）、電容式液位計、雷達液位計、超聲波液位計、稱重式液位計

四、寫一篇這段實習心得體會總結。

實習體會

從開始在神木化工實習至今已有一個多月，在這期間從學生逐漸轉變為打工一族，習慣了所在實習單位的各項規章要求。從學生到打工一族的轉變使自己感到做任何事情前都必須要有一顆負責任的心，做事前需要預計后果，做事時必須謹慎，事后做記錄的原則，確保自己的行為安全可靠。

在DCS實習期間主要了解各種不同DCS系統之間的相似點-----擁有相同的組成形式：監控網絡，控制網絡，系統網絡將控制站，服務器，操作站和工程師站按照相應的通訊標準連接起來組成一個完整的控制系統?？刂普疚挥谙到y底層包含控制器，通訊卡件，電源和各種智能I/O卡件。輸入I/O卡件主要用于和現場儀表進行通訊和數據處理并且向控制器提供數據，控制器根據需要進行相應的數據運算實現需要的控制規律，一方面將運算結果送往輸出I/O卡件，通過電纜輸送至執行機構完成相應的控制，另一方面將結果送往服務器供操作站和工程師站監控，工程師站也可以直接訪問控制器讀取數據。工程師站用于對系統的維護、下裝、組態。操作員站用于對設備的實時監控滿足工藝需要。其中為了保證控制系統的穩定性對于關鍵設備采取了冗余，例如服務器、控制器、監控網絡、系統網等在主設備出現故障時可以實現無擾自動切換。在軟件方面由實時監控軟件和組態軟件構成，組態軟件將硬件和監控軟件緊密的聯系起來并賦予合適的控制算法。在對于國產的國外的設備比較中，其在設備結構的緊密性，數據處理能力，控制算法存，控制精度存在相當大差距。但是性價便宜容易掌握，培訓、維護成本低可以用于中小企業。

氣化車間主要是將煤轉換為一氧化碳和氫氣作為合成甲醇的原料氣，包含有德氏古氣化爐、燒嘴冷卻系統、黑水處理系統、合成氣洗滌系統具有結構復雜控制點多的特點，對于關鍵部位的控制采取了雙氣閥控制和設置聯鎖來保證設備的運行安全。在氣化車間對于重要設備采取同一種變量多種測量儀表進行測量，這樣可以在自動控制儀表出現問題后采取強制聯鎖實現對設備的手動控制控制，用以保證生產繼續進行防止停車事故。對于同一種被控變量在不同的設備、流體介質下采取的測量方法，例如：對于流量的測量取壓方式有角接和法蘭，導壓方式有毛細管和導壓管，對于含雜質流體可以采用電磁流量計。在氣化車間儀表種類繁多、結構各異大多擁有相似的工作原理，在實習過程中應當注意對于基礎知識積累并且達到精通。

在過去的一個月里看到了許多僅僅在課本里能看到的測量儀表，意識到理論和實踐之間的這道鴻溝并沒有想象的那樣容易實現。在接下來的時間里要注重理論知識的積累和運用方法的積累。

第五篇：煤(甲醇)制烯烴成本與盈利分析

煤（甲醇）制烯烴成本與盈利分析

隨著MTO/MTP技術走向成熟和中國五大示范裝置成功商業化運行，國內處于運行、建設和計劃中的煤（甲醇）制烯烴項目超過60個，主要分布于煤炭產地和沿海地區。作為煤基能源化工行業的領先咨詢機構，亞化咨詢在本文將以甲醇制烯烴（MTO）技術為研究對象，分析煤（甲醇）制烯烴的成本結構與不同情境下的利潤空間。

1、成本結構

一個典型的180萬噸甲醇煤制烯烴一體化裝置投資約200億元，在煤價400元/噸情境下，聚烯烴稅前完全成本為7465元/噸（未扣除副產品收益），其成本結構如下圖所示。

為了使用低價值的原料（煤炭）生產高價值的產品（烯烴），必需付出的代價就是高昂的投資，帶來的財務和折舊費用占到烯烴成本的40%，其次為氣化原料煤和提供電力和蒸汽的燃料煤，總計占成本的43%。亞化咨詢認為，控制投資額和煤價，是降低煤制烯烴一體化項目成本的關鍵。但也應重視采用可靠的技術和設備，提高工程質量，盡早實現滿負荷生產，否則噸產品的財務和折舊費用將增加。

對于外購甲醇制烯烴項目，2012年1月-2013年8月中國進口甲醇均價為373美元/噸，折人民幣約為2300元/噸。一個典型的外購180萬噸/年甲醇MTO裝置投資約85億元，在2300元/噸的甲醇價格下，聚烯烴稅前完全成本為9501元/噸（未扣除副產品收益），其成本結構如下圖所示。

由于不需要投資巨大的煤制甲醇裝置，外購甲醇制烯烴項目財務和折舊費用占成本比例僅為13%，能量費用也下降為6%，但原料費用從25%大幅上升為73%，意味著原料甲醇的價格對項目成本占據主要地位。亞化咨詢認為，對于外購甲醇制烯烴項目來說，如何獲得價格合理并且穩定的甲醇供應是最重要的課題。

2、盈利分析

（1）項目所在區域對煤制烯烴盈利能力的影響

下面以中國煤制烯烴的三個典型區域——新疆、內蒙古和安徽為對象，分析其盈利空間。三地的主要區別在于煤價和產品運輸成本，此外，項目投資額、水資源和人力成本方面也略有不同。新疆、內蒙古和安徽煤制聚烯烴成本（已扣除副產品收益）如下圖所示。

華東地區2012年1月-2013年9月HDPE平均價格為11330元/噸，共聚PP平均價格為11980元/噸，可見在現階段三個區域的煤炭坑口市場價格下，如果副產品（C4，C5等）銷售順利，煤制烯烴能夠實現2000-4000元/噸的利潤空間。

（2）不同煤價對煤制烯烴盈利能力的影響

原料煤（供氣化）和燃料煤（提供電力和蒸汽）占據了煤制烯烴成本的43%，以內蒙古鄂爾多斯地區為例，不同煤價（煙煤，5600大卡/千克）下煤制聚烯烴的華東地區送到成本（含稅，扣除副產品收益）如下圖所示。

（3）甲醇價格波動對MTO裝置盈利能力的影響

對于外購甲醇制烯烴裝置，原料甲醇價格波動對項目成本影響巨大。不同甲醇價格下華東地區MTO制聚烯烴項目（含稅，扣除副產品收益）如下圖所示，當原料甲醇價格高于2900元/噸，外購甲醇MTO項目將無利可圖。在海外獲取天然氣（頁巖氣）資源，就地把天然氣轉化為方便運輸的甲醇，并運至中國華東港口地區用于MTO項目，是對中國項目投資者頗有吸引力的選項。