甲醇合同技术附件-最终版本.docx

2728神华包头煤化工项目合成气制甲醇装置总体设计和基础设计技术附件合同编号（业主）：SKCC*-C-MS-C-06001-00合同编号（承包商）：SH-2006-07业主：包头神华煤化工有限公司承包商：华陆工程科技有限责任公司2006年月日目录附件1工艺描述附件2设计基础附件3设计原则、标准和规范附件4工作范围和服务内容附件5甲方提供的设计基础资料附件6设计文件及交付附件7工作执行计划及重要会议附件8组织机构及主要人员配备附件9人工时费附件10履约保函模板附件1工艺描述1.1概述甲方拟在内蒙古自治区包头市九原区工业开发区建设神华包头煤化工项目（以下简称“项目”）。该项目是以煤为原料生产甲醇甲醇通过MTO装置转化为烯烃烯烃聚合生产出聚丙烯和聚乙烯；同时副产硫磺、丁烯、丙烷和乙烷以及C5+等副产品。合成气制甲醇装置（以下简称“合同装置”）为神华包头煤化工项目的工艺生产装置之一。本技术附件适用于乙方承担的合同装置基础工程设计工作。合同装置采用国外甲醇合成技术生产粗甲醇作为MTO装置原料生产能力折合精甲醇180万吨/年；同时抽出部分粗甲醇采用国内精馏技术（甲醇精馏技术视招标情况也可由甲醇合成专利商提供）生产精甲醇甲醇精馏规模暂按生产60万吨/年精甲醇考虑同时预留位置以满足180万吨/年精甲醇生产需要待甲醇专利技术引进合同签订后确定最终精馏规模。详见合同装置的方块流程图。富氢气燃料气去界区外高纯氢气去下游装置PSA单元（8000Nm3/h）合成气自界区外精甲醇产品外售粗甲醇合成及制备单元（180万吨/年）粗甲醇甲醇精馏单元（60万吨/年）粗甲醇去下游MTO装置1.2工艺单元的工艺叙述和特点合同装置主要由粗甲醇合成单元、甲醇精馏单元、氢气回收单元及产品贮存单元组成。各单元详细组成如下：粗甲醇合成及制备单元：原料气净化、压缩、甲醇合成、粗甲醇制备、膜分离等；甲醇精馏单元：甲醇精馏、甲醇中间贮罐；氢气回收单元：PSA提纯；产品贮存单元：粗甲醇贮罐、精甲醇贮罐；1.2.1粗甲醇合成及制备单元1.2.1.1概述本单元拟采用国外技术详见甲方与国外专利商签订的技术附件。对于公称能力为180万吨/年合成气制甲醇装置为充分利用资源在甲醇合成单元设置膜分离装置回收合成弛放气中有效气体该气体一部分可直接返回到联合循环压缩机进口以增产甲醇另一部分气体进入PSA装置以提取纯度更高的氢气给下游装置使用。1.2.1.2膜分离技术(1)工作原理膜分离的基本原理就是利用各气体组分在高分子聚合物中的溶解扩散速率不同故在膜两侧分压差的作用下导致其渗透通过纤维膜壁的速率不同而分离。整个膜分离系统基本上无运动部件控制回路及监控点少开、停车方便快捷甚少维修开工率极高。(2)流程简述来自甲醇合成工序的弛放气进入膜分离工序此气体首先进水洗塔以洗去气体中甲醇然后进入除雾器。除雾器中装有高效除雾元件可除去小于1m的粒子冷凝的液沫及雾滴被捕集形成液体后通过除雾器底部的阀门排出；从除雾器出来的气体进入一套管式换热器将原料气加热至50C用蒸汽调节阀与温度变送器联合实现原料气温度的调节、指示、报警及联锁；加热过的气体经一管道过滤器进入膜分离器组进行分离在高压侧得到富氢的渗透气作为产品气返回压缩机入口或送到PSA工序进一步提纯；而渗透气并入燃料气管网或直接排往火炬总管。1.2.2甲醇精馏单元1.2.2.1概述尽管我国甲醇生产起步较晚随着生产技术逐年改进和提高目前甲醇精馏技术掌握了两塔精馏和三塔精馏流程既可生产GB338-2004优等品甲醇又可生产（O-M-232K）AA级精甲醇因此精馏单元拟采用由国内工程院设计但考虑到装置的整体优化设计视具体情况决定是否与合成甲醇单元一起引进。甲醇精馏有两塔和三塔之分主要区别在于三塔流程采用两个主精馏塔一个加压操作（P=0.6-0.7MPa）一个常压操作利用加压塔塔顶蒸汽冷凝热作为常压塔再沸器的热源既减少蒸汽消耗又节约了冷却水总能耗比两塔精馏低10-20%；由于三塔流程比两塔流程多一个加压主精馏塔及其附属设备流程变长投资比两塔流程多30%左右。从能耗和投资综合考虑对大型甲醇精馏装置宜采用三塔精馏为提高甲醇回收率也可设甲醇回收塔即3+1流程。为进一步降低低压蒸汽消耗提高精甲醇的产品质量本次60万吨/年甲醇精馏单元拟采用三塔并设回收塔的3+1流程以提高甲醇收率并平衡整个项目中的低位热能降低能耗。1.2.2.2甲醇精馏流程由甲醇合成送来的粗甲醇经过甲醇中间罐区的缓冲后用泵打入预精馏塔在该塔进行轻组分的分离。塔顶蒸馏出的气体经预塔冷凝器将甲醇、水、部分轻组分冷凝冷凝液进入预塔回流罐不凝气进轻组分冷却器进一步冷却出轻组分冷却器的不凝