合成岗位操作规程

一、岗位任务

1、岗位主要任务

本岗位是将合成气压缩岗位来的工艺气体，在一定温度、压力、催化剂作用下,在甲醇合成塔内合成粗甲醇，将生产的粗甲醇送至精馏岗位；并利用其反应热副产中压蒸汽,经减压减温送至低压蒸汽管网；合成弛放气送往能源利用公司做原料气或送往转化岗位做燃料气或送往焦化分厂做回炉煤气。

2、管辖范围

甲醇合成塔、洗醇塔、稀醇水槽、闪蒸槽、甲醇分离器、汽包、磷酸盐槽、排污膨胀器、气气换热器、水冷器、取样冷却器、蒸汽喷射器、一级过滤器、二级过滤器、稀醇水泵、磷酸盐泵等设备及其相关的仪表、电气、管线、DCS。

二、基本原理

入塔合成气中的一氧化碳、二氧化碳分别与氢气在一定的压力、温度下，通过铜基催化剂的催化作用，在甲醇合成塔内生成甲醇并放出一定的热量。放出热量的多少与反应温度、压力、入塔气体成份、合成转化率有关，一般随系统压力的升高而增大。

主要反应方程：

CO+2H2←→CH3OH+Q

CO2+3H2←→CH3OH+H2O+Q

甲醇合成反应是放热的，体积缩小的反应，所以降低温度，提高压力有利于正反应的进行。

在合成甲醇的过程中，由于触媒原因及二氧化碳和其它气体的存在，还有一些副反应发生，生成二甲醚、高级烷烃、醇、酸等杂质，如：

2CH3OH←→CH3OCH3+H2O+Q

CO+3H2←→CH4+H2O+Q

4CO+8H2←→C4H9OH+H2O

8CO+17H2←→C8H18+8H2等

甲醇合成催化剂经还原后才有活性，因此合成催化剂在使用前，需进行还原，还原方程式为： CuO+ H2 = Cu + H2O。

三、工艺流程简述

来自合成气压缩岗位的压力5.5MPa，总硫含量小于0.1 ppm的合成气，温度约为60℃，经两个串联的气气换热器的壳程被来自合成塔反应后的出塔热气体加热到活性温度以上，进入甲醇合成塔顶部。

甲醇合成塔为立式绝热管壳型反应器。管内装有低压甲醇合成催化剂，当合成气进入催化剂床层后，在5.5MPa、220～260℃下,CO、CO2与H2反应生成甲醇和水，同时还有微量的其它有机杂质生成。

合成甲醇的两个反应都是强放热反应，释放出的热量大部分由合成塔壳侧的沸腾水带走，

利用反应热副产中压饱和蒸汽。通过调节汽包压力来控制催化剂床层温度及合成塔出口温度。合成塔出塔气进气气换热器管程与合成塔入塔气换热，合成塔出口气温度降至101℃，经水冷器冷却到40℃后，进入甲醇分离器进行气液分离。出甲醇分离器气体（约5.1MPa）大部分作为循环气去合成气压缩岗位增压。

为了防止合成系统中惰性气体的积累，要连续从系统中排放少量的循环气体作为弛放气，进入洗醇塔中部，与塔顶喷淋下来的水逆流接触，气体中的残留的甲醇稀释在水中，形成稀醇水从塔底排出。从洗醇塔顶出来的气体经一级调节阀减压至0.45MPa,与闪蒸槽出来的贮罐气混合后，再经调节阀减压至8～14KPa，去燃料气系统（转化预热炉和焦炉回炉煤气用）。若能源利用公司系统正常，则现场打开送合成氨手动阀门，关闭一级调节阀后手动阀，驰放气送能源利用公司做原料气。现场关闭送焦炉的阀门，通过二级调节阀控制闪蒸槽压力，将闪蒸气送至预热炉作燃料。整个合成系统的压力由进洗醇塔弛放气流量调节阀HV-40001来控制。

甲醇分离器底部出来的粗甲醇经液位调节阀LV-40003减压至0.5MPa后送入闪蒸槽，粗甲醇中的溶解气绝大部分被释放出来，用作外系统的燃料气，粗甲醇与洗醇塔底出来的稀醇水混合后送往甲醇精馏。

甲醇合成塔壳侧出来的汽液混合物经六根汽液上升管进入汽包进行汽液分离，分离下的水由一根降液管返回合成塔，形成一自然循环锅炉，副产2.1～3.9MPa中压蒸汽, 经减压后送入0.6MPa蒸汽管网。

汽包用的锅炉给水来自转化岗位，为了保证锅炉水质量，在汽包中部设有连续排污，在汽包下部和合成塔壳程下部均设间断排污。连续排污去除氧站，间断排污排入排污膨胀器。同时向汽包内加入少量磷酸盐溶液以改善锅炉水的水质。

合成塔内催化剂的加热升温，用开工蒸汽喷射器来完成。加入压力为3.5MPa的中压蒸汽，通过开工蒸汽喷射器带动上下炉水循环，使催化剂层温度均匀逐渐上升。

在合成气入工序管线上还接有二根管线。一根N2管线，来自N2总管,供开车前置换系统和催化剂升温还原补N2用；一根仪表空气管线，来自仪表空气总管，供催化剂钝化时提供O2。

四、工艺操作指标

1、控制或检测参数

1.1 温度

仪表位号	控制或检测点名称	介质	指标（℃）
TI-40001	进工段合成气温度指示	工艺气体	≈60
TI-40003	入塔合成气温度记录	工艺气体	210～225
TI-40004	出塔反应气温度指示	工艺气体	225～255
TI-40006	进水冷器反应气温度指示	工艺气体、粗醇	≈100
TI-40007	出水冷器反应气温度指示	工艺气体、粗醇	≈40
TI-40008	去甲醇精馏粗甲醇温度指示	粗醇	≈40
TI-40009	进工段脱盐水温度指示	脱盐水	≈40
TI-40010ddtsf	进工段循环水温度指示	循环水	≈32
TI-40011	出工段循环水温度指示	循环水	≈42
TI-40012	进工段锅炉给水温度指示	锅炉给水	≈180
TI-40013	进工段中压蒸汽温度指示	中压蒸汽	≈250

1.2 压力

仪表位号	控制或检测点名称	介质	指标（MPa）	备注
PI-40001	进工段合成气压力指示	工艺气体	≈5.6
PI-40002	入塔合成气压力指示	工艺气体	≈5.5
PDI-40003	合成塔进出口气体压降指示	反应气	≤0.4
PI-40004	进水冷器反应气压力指示	反应气	≈5.3
PI-40005	出水冷器反应气压力指示	反应气	≈5.3
PI-40006	去合成气压缩循环气压力指示	循环气	≈5.2
PCIA-40007	去转化弛放气一减压力调节报警	驰放气	≈0.45
PCIA-40008	去转化弛放气二减压力调节报警	驰放气	≈0.02
PDI-40009	一级过滤器A进出口压差指示	粗甲醇	≤0.035
PDI-40010	一级过滤器B进出口压差指示	粗甲醇	≤0.035
PDI-40011	二级过滤器A进出口压差指示	粗甲醇	≤0.035
PDI-40012	二级过滤器B进出口压差指示	粗甲醇	≤0.035
PI-40013	去甲醇精馏粗甲醇压力指示	粗甲醇	≈0.5
PI-40014	洗醇塔底调节阀后稀醇水压力指示	稀醇水	≈0.6
PI-40015	进工段脱盐水压力指示	脱盐水	≈0.1
PI-40016	进工段循环水压力指示	循环水	≈0.4
PI-40017	出工段循环水压力指示	循环水	≈0.3
PI-40018	进工段锅炉给水压力指示	锅炉水	≈4.1	≥汽包蒸汽压力
PICA- 40019	出工段副产中压蒸汽压力指示调节报警	水蒸汽	≈3.0

管式热交换器亮晶晶眼贴

PI-40020	进工段中压蒸汽压力指示	水蒸汽	≈3.4	≥汽包蒸汽压力
PI-40021	进工段低压蒸汽压力指示	水蒸汽	≈0.5
PI-40022	闪蒸槽压力指示	贮罐气	≈0.5
PI-40023	汽包压力指示	水蒸汽	≈3.0
PIC-40024	放空管减压调节阀后气体压力指示调节	放空气	≈0.1
PI-40025	去合成氨驰放气压力指示	驰放气	≤1.0

1.3 磁卡读卡器液位

仪表位号	控制或检测点名称	介质	指标
仪表位号	控制或检测点名称	介质	正常值	报警值
LT-40001	稀醇水槽液位	稀醇水	1/2～2/3
LT-40002	闪蒸槽液位	粗甲醇	1/2～2/3
LT-40003	甲醇分离器液位	稀醇水	1/3～1/2	15% , 85%
LT-40004	汽包液位	锅炉给水	40%～70%	15% , 90%
LT-40005	磷酸盐槽液位	磷酸盐溶液	倒悬牵引床 1/2～2/3
LT-40006	洗醇塔液位	稀醇水	1/3～1/2
LT-40008	汽包液位磁耦合	锅炉给水	40%～70%	15% , 90%

1.4 流量

仪表位号	控制或检测点名称	介质	指标
FI-40001	进工段合成气流量指示	合成气	≈250000 Nm3/h
FIQ-40003	出洗醇塔驰放气流量指示	驰放气	≈10000 Nm3/h
FIQ -40004	去转化工段燃料气流量指示	驰放气	≈2000 Nm3/h
FIQ -40006	加入粗甲醇中的稀醇水流量指示	稀醇水	≈1.5 Nm3/h

1.5 补充参数

合成塔热点温度：初期225±5℃，末期250±5℃

升降温速率：210℃前≤40℃/h，210℃后≤20℃/h

新鲜气成份：H2-CO2/CO+CO2≈2.6

入塔气成份：H2-CO2/CO+CO2≈5.6

炉水指标：PH：9～11，SiO2≤10mg/L，PO43- ：5～20mg/L

2、分析化验项目

序号	分析项目	取样地点	分析内容及控制指标	分析频率		分析方法
				开车	正常
1	合成气	进工段合成气管道	H2：≈70.0%(V)	4次/班	4次/班	气相谱仪法
			CO：≈9.0%(V)
			CO2：≈4.0%(V)
			CH4：≈8.8%(V)
			N2：≈10.0%(V)
2	循环气	出工段循环气管道	H2：≈65.0%(V)	2次/班	4次/班	气相谱仪法
			CO：≈6.0%(V)
			CO2：≈3.0%(V)
			CH4：≈10.0%(V)
			N2：≈甘汞电极10.0%(V)
			H2O：≈0.04%(V)
			CH3OH：≈1.0%(V)
3	汽包排污水	汽包排污管道	总碱度：8~26mmol/L	1次/天	1次/天	指示剂法
			pH：10~12			酸度计法
			溶解固形 <5000mg/			重量法或电导仪法

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