一种煤制甲醇装置和天然气制氨装置联产方法与流程

本发明属于化工生产，具体涉及一种煤制甲醇装置和天然气制氨装置联产方法。

背景技术：

1、近年来化工用天然气长期供应不足，经常出现限气、临时停气等现象，价格也呈上涨趋势，合成氨装置产能无法实现最大化生产，能源形势趋紧，煤炭价格处在高位，甲醇销售价格低，甲醇装置盈利能力弱，产品价格方面，液氨价格较稳定，且价格远高于甲醇，甲醇装置未能实现效益最大化，但基于市场仍然有甲醇需求，如果完全摒弃甲醇生产线路，改造为天然气制氨线路，投资成本巨大，且天然气供应不足的情况下，会导致线路停产，从而降低运营效率增加管理成本，以煤为原料生产甲醇和以天然气为原料生产液氨是两种不同的复杂化工工艺，在国内还没有将其两种工艺结合的联产技术，现有甲醇和合成氨联产技术都是以一种原料煤，采用相同煤气化技术，不同变换工艺实现联产的技术，因此，针对以煤制甲醇和天然气制氨两种工艺，研究找出两种生产工艺的特点，设计出最佳的甲醇原料气送合成氨装置的工艺路线，根据产品需求而调整生产模式，实现甲醇装置和合成氨装置联产，发挥效益最大化和单位产品能耗最小化，可以有效的提升生产线的利用率，且降低生产成本和运营风险。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提供一种煤制甲醇装置和天然气制氨装置联产方法，以生产出贴合市场需求、能源消耗最低、效益最大化的产品。

2、为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：

3、一种煤制甲醇装置和天然气制氨装置联产装置，将设置在煤制甲醇装置粗甲醇分离器出口与合成气压缩机入口之间的驰放气管道p1引出，接至天然气制氨装置转化气废热锅炉出口与高变炉入口之间的管道上，并于驰放气管道p1上依次设置了现场切断阀v1、流量计f1、前切断阀v2、流量调节阀v3、后切断阀v4、远程开关阀v6和止回阀v7，流量计f1和前切断阀v2之间设置旁路管道p2连接至后切断阀v4和远程开关阀v6之间，所述旁路管道p2上设置有旁路阀v5。

4、进一步的，煤制甲醇装置粗甲醇分离器出口与合成气压缩机入口之间的驰放气管道p1出口通过管道连接有去燃料气系统，并于管道上设置驰放气去燃料气系统调节阀v8。

5、本发明还提供了一种所述联产装置的提升液氨产量的联产方法，包括以下步骤：

6、步骤一：打开驰放气管道p1上的现场切断阀v1、前切断阀v2和流量调节阀v3，打开远程开关阀v6，逐渐开大流量调节阀v3，同时以维持煤制甲醇装置粗甲醇分离器出口压力稳定为原则，逐渐关小驰放气去燃料气系统调节阀v8直至全关，将煤制甲醇装置甲醇合成系统产生的驰放气全部送至天然气制氨装置高变炉入口；

7、步骤二：天然气制氨装置根据驰放气流量调整高变炉、低变炉、脱碳系统、甲烷化炉、合成气压缩机、氨合成系统及冷冻系统的工艺参数；

8、步骤三：天然气制氨装置调整稳定后，逐渐提高煤制甲醇装置变换工序变换炉入口温度和蒸汽加入量，提高co变换深度，降低变换气中的co含量，提高变换气中的h2含量；

9、步骤四：随着co变换深度的提高，进入低温甲醇洗工序变换气中的co2含量也随之增加，低温甲醇洗工序根据净化气中co2含量的变化情况增加洗涤甲醇量，使甲醇合成塔入口合成气中的co2含量稳定；

10、步骤五：随着进入甲醇合成系统的净化气中co含量的下降、h2含量的上升，甲醇合成塔入口合成气中的co含量将逐渐下降、h2含量将逐渐上升，氢碳比将逐渐超过正常控制值，h2开始出现过剩，甲醇合成系统压力开始上涨，此时逐渐开大驰放气流量调节阀v3，维持甲醇合成系统压力不变；

11、步骤六：天然气制氨装置根据驰放气流量的增加情况，调整高变炉、低变炉、脱碳系统、甲烷化炉、合成气压缩机、氨合成系统及冷冻系统的工艺参数，维持天然气制氨装置的工况稳定，使煤制甲醇装置送来的增量驰放气全部用于生产液氨；

12、步骤七：随着驰放气流量的增加，煤制甲醇装置的粗甲醇产量将下降，精馏工序根据粗甲醇产量的下降情况减负荷运行；

13、步骤八：重复步骤三至步骤七的操作，直至天然气制氨装置的液氨产量达到设计产量时，煤制甲醇装置变换工序停止提高co变换深度，维持甲醇合成塔入口合成气的氢碳比稳定，维持驰放气流量稳定。

14、本发明达到的技术效果：

15、1.天然气制氨装置中，天然气进一段转化炉前是不含氢气的，所使用的设备和管道是不耐氢腐蚀的，以及含氢但温度低于100℃的管道设备都是选用的a106b金属材料。只有在含氢介质并且温度高于100℃的条件下，选用的才是12gr1mov耐氢腐蚀的材料，在高温下耐氢腐蚀。因此需解决天然气制氨装置高温工段设备、管道的氢腐蚀问题；本发明的联产装置路线选择研究了煤制甲醇净化气、合成气组份、压力等级等基础数据；研究了天然气制合成氨各工段参数，设备压力等级及材料，避开了易被氢腐蚀的管道和设备，研究解决了高浓度含氢气体进入天然气制合成氨装置转化工段的设备氢腐蚀问题。

16、2.该装置连通成本低，且操作简单、安全稳定。

17、3.两种原料生产不同产品的联产工艺，实现了合成甲醇的净化气部分送天然气制合成氨的结合，企业根据甲醇和液氨产品市场价格情况、煤和天然气原料的价格情况，可以实现产品自由切换和安全稳定运行，从而达到降低生产成本，实现效益最大化，将以煤为原料生产甲醇和以天然气为原料生产液氨工艺有机结合，实现了使用两种原料生产甲醇和液氨的突破。

技术特征：

1.一种煤制甲醇装置和天然气制氨装置联产装置，其特征在于，将设置在煤制甲醇装置粗甲醇分离器出口与合成气压缩机入口之间的驰放气管道（p1）引出，接至天然气制氨装置转化气废热锅炉出口与高变炉入口之间的管道上，并于驰放气管道（p1）上依次设置了现场切断阀（v1）、流量计（f1）、前切断阀（v2）、流量调节阀（v3）、后切断阀（v4）、远程开关阀（v6）和止回阀（v7），流量计（f1）和前切断阀（v2）之间设置旁路管道（p2）连接至后切断阀（v4）和远程开关阀（v6）之间，所述旁路管道（p2）上设置有旁路阀（v5）。

2.根据权利要求1所述的联产装置，其特征在于，煤制甲醇装置粗甲醇分离器出口与合成气压缩机入口之间的驰放气管道（p1）出口通过管道连接有去燃料气系统，并于管道上设置驰放气去燃料气系统调节阀（v8）。

3.根据权利要求2所述的联产装置的提升液氨产量的联产方法，其特征在于，包括以下步骤 ：

技术总结本发明属于化工生产技术领域，具体涉及一种煤制甲醇装置和天然气制氨装置联产方法，具体的本发明提供一种煤制甲醇装置和天然气制氨装置联产装置，将设置在煤制甲醇装置粗甲醇分离器出口与合成气压缩机入口之间的驰放气管道引出，接至天然气制氨装置转化气废热锅炉出口与高变炉入口之间的管道上，并于驰放气管道上依次设置了现场切断阀、流量计、前切断阀、流量调节阀、后切断阀、远程开关阀和止回阀，流量计和前切断阀之间设置旁路管道连接至后切断阀和远程开关阀之间，所述旁路管道设置有旁路阀，该装置应用在以煤为原料生产甲醇和以天然气为原料生产液氨的装置上，充分发挥不同原料的的优势，降低生产成本，提升产能。技术研发人员：杜伟,陈凯,张庆伟,顾光应,杨川,高绪强,周琼艳受保护的技术使用者：云南水富云天化有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18