王利军 王广伟

摘 要 大庆油田化工集团甲醇分公司，由中国成达化学工程公司承担工程设计。工艺采用的是上海国际化建工艺生产技术，即以天然气为原料、一段蒸汽转化、压缩、25MPa高压合成、双塔精馏制甲醇的生产路线。为提高工艺技术水平、降低能耗，装置经过不断改进完善，现采用纯氧二段炉、蒸汽透平驱动、低压合成、三塔精馏制取甲醇的生产路线。扩能改造后的装置生产能力可以达到年产10万吨甲醇。

关键词 甲醇；工程设计；天然气

1 纯氧二段转化炉的工艺原理

纯氧二段转化炉在一段转化炉之后新增加的一套设备，利用高压（2.1MPa）、氧气纯度（O2≥99%）与一段转化炉转化气中的过剩氢气完全燃烧产生的热量和水蒸气，在二段转化炉中的催化剂作用下，进一步对一段转化炉出口气体中的残余甲烷及另一股40%原料气天然气进行转化。二段转化炉注入高纯度氧气的主要作用是：①是消耗掉一段转化气中多余的氢气，减少进入合成系统的惰性气体组分量，有利于甲醇合成的正反应，从而提高合成率；②燃烧放出的热量满足部分新鲜原料气天然气转化所需要的热量，同时产生蒸汽供动力装置使用，降低装置的能耗、物耗；③能减少弛放气的排放量。

纯氧二段转化炉其主要的化学反应如下：

2 纯氧二段炉转化炉的应用效果

2.1 纯氧二段炉与一段炉的差异

一段炉在使用过程中存在以下问题：

（1）长期使用炉管易老化蠕变，易损坏炉管；

（2）操作上时刻对火嘴燃烧情况进行监控，火嘴燃烧不好，造成炉管局部过热，易损坏炉管。……