甲醇装置操作工高级试题及答案

来源：黄婕 2022-06-10

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天然气制甲醇工艺流程

(1)转化工段

由管网来的天然气压力为1.15MPa，温度为常温，其硫含量为0.1ppm。经原料气压缩机升压至2.5MPa，进入蒸汽转化炉预热到250℃，然后天然气与汽提塔顶出口汽提蒸汽相混合，混合后的水碳比由汽提塔的蒸汽加入量调节，使混合原料气的水碳比为3左右。然后再经对流段的原料蒸汽混合气加热盘管加热至510℃，进入一段转化炉管内，发生转化反应。

在此，天然气与蒸汽反应生成H2、CO、CO2，反应后出炉管的气体温度为800℃左右，出口CH4约为3.0%。工艺气首先经过废热锅炉，产生3.9MPa的蒸汽。然后经过锅炉给水加热器，将脱盐水加热至225℃，这时，转化气去预精馏塔塔底再沸器，回收工艺气中的大部分低位能，工艺气出预精馏塔塔底再沸器后经水冷分水后，即得到新鲜合成气。

(2)合成工段

合成气经合成气压缩机压缩，与循环气混合升压至5.5MPa后，首先经过合成塔进出气换热器加热，进入合成塔，合成气进塔温度为225℃左右。在此，合成气进行甲醇合成反应，放出的热量用于产生蒸汽。反应后的气体出塔温度为255℃，甲醇出口浓度为55%左右。

出合成塔的高温气体热量用于加热入塔合成气，然后经水冷至40℃左右，冷凝分离出粗甲醇。不凝的气体经驰放少量惰性气体后，大部分循环回合成气压缩机循环段，与新鲜气混合再进合成塔。

弛放气大部分返回至一段炉作燃料使用。ICI反应器属等温型列管反应器，反应热靠管外沸腾的水很快移走，产生3.9MPa的饱和蒸汽。该蒸汽降压后和转化工段产生的3.9MPa的饱和蒸汽一起过热到360℃，作为合成压缩机驱动透平的动力，以及汽提塔的汽提蒸汽。

(3)精馏工段

预塔操作压力0.103MPa，粗甲醇送入预塔前须加热到沸点70℃，然后在塔内分离成塔顶气和塔底液，塔顶气主要是含甲醇的轻馏分，塔底再沸器用合成气加热保持塔底液在沸腾状态。由于预塔顶引出的轻馏分量甚少，可考虑将其直接送一段转化炉作燃料。

预塔后甲醇的蒸馏采用节能型蒸馏流程，即用两个串联的蒸馏塔实现甲醇的精馏，一塔在0.61MPa运行，塔顶可获得120℃的甲醇馏出物，且作为二塔再沸器热源。塔顶气冷凝后即成为高质量的甲醇产品，其产量约占总产量的55%。

塔底液在142℃左右通过上述料釜液换热器降温到约91℃入二塔，二塔操作压力为0.103MPa。常压精馏塔塔底污水含甲醇≤0.1%。本流程将上述废水大部分作萃取水循环用于预塔，余量则送往转化工段中的汽提塔经汽提处理后，作除盐水回收，从而实现了甲醇蒸馏过程中废水的零排放。

(4)蒸汽平衡

整个甲醇装置共有二处可副产蒸汽，一是一段转化后工艺气，温度为800℃的转化废热锅炉;二是甲醇合成塔废锅。两废锅副产蒸汽，它们的压力为3.9MPa，这些蒸汽再在一段炉对流段中的蒸汽过热器过热至360℃左右，然后供中压蒸汽用户——合成压缩机驱动透平以及汽提塔。

合成压缩机驱动透平为抽汽凝汽式，抽出的0.6MPa低压蒸汽供精馏、脱氧槽等低压蒸汽用户用，中低压蒸汽管网与老厂联网，便于互相调剂，稳定生产，节省投资。整个装置的冷凝液全部回收，送往除盐水站净化处理。

[主观题]

甲醇制烯烃成本构成中，甲醇原料成本占比在75%以上。