高海拔地區(qū)天然氣制甲醇生產(chǎn)過程的系統(tǒng)集成與優(yōu)化.pdf

1、甲醇是C1化工的母體。近年來國內(nèi)甲醇生產(chǎn)裝置規(guī)模日益擴(kuò)大，但國內(nèi)甲醇生產(chǎn)企業(yè)與國外相比普遍存在著生產(chǎn)成本偏高、能耗過大的問題。青海地處青藏高原，具有海拔高，氣溫、氣壓偏低，晝夜溫差大的特點(diǎn)，因而甲醇生產(chǎn)也具有不同于內(nèi)地的獨(dú)特特征。本文針對這些特點(diǎn)，以青海某30萬噸/年天然氣制甲醇裝置為對象，通過模擬計(jì)算，分析生產(chǎn)現(xiàn)狀，提出工藝參數(shù)調(diào)整意見；找出適合于青海高海拔地區(qū)甲醇高效生產(chǎn)的方案，通過對生產(chǎn)全過程中用能、用水相關(guān)的系統(tǒng)進(jìn)行集成分析與優(yōu)

2、化，以期提高企業(yè)物料利用率、促進(jìn)節(jié)能減排和降低生產(chǎn)操作成本的目的；對地處“三江源頭”、有“中華水塔”之稱的青?；て髽I(yè)，在提高生態(tài)資源與環(huán)境承載力，實(shí)施開展節(jié)能降耗、節(jié)水減排工作上更加具有社會(huì)與經(jīng)濟(jì)雙重意義。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴利用ECSS工程化學(xué)模擬系統(tǒng)對天然氣制甲醇過程的轉(zhuǎn)化、合成、精餾及CO2回收工段進(jìn)行了模擬計(jì)算，得到的結(jié)果與工廠現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)能夠良好地吻合，所建立的模型準(zhǔn)確可靠，可以用來研究工藝操作的優(yōu)化及用能、用

3、水系統(tǒng)集成等后續(xù)工作。⑵通過模擬分析高海拔地區(qū)低氣壓對甲醇精餾過程可能產(chǎn)生的影響，對整個(gè)甲醇四塔精餾系統(tǒng)以及單獨(dú)對常壓精餾塔進(jìn)行了優(yōu)化：利用高海拔地區(qū)粗甲醇組分沸點(diǎn)低這一特點(diǎn)，在精甲醇產(chǎn)品合格和廢水達(dá)標(biāo)排放的前提下，改進(jìn)后各塔的操作溫度和壓力均有所降低，新鮮水用量與冷卻、加熱負(fù)荷均得到節(jié)約；為保證常壓精餾塔采出的精甲醇產(chǎn)品純度達(dá)標(biāo)進(jìn)料位置需選擇在常壓塔的中下部第20~25塊理論板，操作回流比選用3.0～3.5，側(cè)線采出位置應(yīng)選在中下部的

4、第20~25塊理論板。⑶通過夾點(diǎn)分析找出了高海拔地區(qū)整個(gè)天然氣制甲醇裝置的用能“瓶頸”，提出能量合理利用的優(yōu)化方案。經(jīng)分析，優(yōu)化后的換熱網(wǎng)絡(luò)可節(jié)約加熱公用工程8622.7kW，節(jié)能效果為18.6％，節(jié)約冷卻公用工程9891.1kW，節(jié)能效果為14.6％。⑷通過水夾點(diǎn)技術(shù)的應(yīng)用，對地處三江源地區(qū)、原水中總含鹽量較高的甲醇生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行了水系統(tǒng)進(jìn)行集成與優(yōu)化：廢水直接回用水網(wǎng)絡(luò)相比原用水網(wǎng)絡(luò)可節(jié)約原水11.57t/h，脫鹽水8.12t/h，污