高海拔地區(qū)天然氣制甲醇生產過程的系統集成與優(yōu)化.pdf

1、甲醇是C1化工的母體。近年來國內甲醇生產裝置規(guī)模日益擴大，但國內甲醇生產企業(yè)與國外相比普遍存在著生產成本偏高、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，因而甲醇生產也具有不同于內地的獨特特征。本文針對這些特點，以青海某30萬噸/年天然氣制甲醇裝置為對象，通過模擬計算，分析生產現狀，提出工藝參數調整意見；找出適合于青海高海拔地區(qū)甲醇高效生產的方案，通過對生產全過程中用能、用水相關的系統進行集成分析與優(yōu)

2、化，以期提高企業(yè)物料利用率、促進節(jié)能減排和降低生產操作成本的目的；對地處“三江源頭”、有“中華水塔”之稱的青海化工企業(yè)，在提高生態(tài)資源與環(huán)境承載力，實施開展節(jié)能降耗、節(jié)水減排工作上更加具有社會與經濟雙重意義。
　　本研究主要內容包括：⑴利用ECSS工程化學模擬系統對天然氣制甲醇過程的轉化、合成、精餾及CO2回收工段進行了模擬計算，得到的結果與工廠現場采集數據能夠良好地吻合，所建立的模型準確可靠，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生的影響，對整個甲醇四塔精餾系統以及單獨對常壓精餾塔進行了優(yōu)化：利用高海拔地區(qū)粗甲醇組分沸點低這一特點，在精甲醇產品合格和廢水達標排放的前提下，改進后各塔的操作溫度和壓力均有所降低，新鮮水用量與冷卻、加熱負荷均得到節(jié)約；為保證常壓精餾塔采出的精甲醇產品純度達標進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，側線采出位置應選在中下部的

4、第20~25塊理論板。⑶通過夾點分析找出了高海拔地區(qū)整個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。經分析，優(yōu)化后的換熱網絡可節(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通過水夾點技術的應用，對地處三江源地區(qū)、原水中總含鹽量較高的甲醇生產企業(yè)進行了水系統進行集成與優(yōu)化：廢水直接回用水網絡相比原用水網絡可節(jié)約原水11.57t/h，脫鹽水8.12t/h，污