本装置是以天然气为原料，采用干法脱硫、2.18MPa(A)压力下一段蒸汽转化造气、离心式压缩机压缩、7.3～7.6MPa(A)串级合成甲醇、三塔精馏制取精甲醇的工艺。
2.5.2 生产工艺流程
（1）原料气脱硫
进界区天然气压力为1.0MPaA，经过天然气过滤器U323A/B过滤粉尘后经压力调节进入天然气压缩机入口分离器分离油水后进入天然气压缩机J101压缩到3.2MPaA。为了给加氢转化提供氢，根据流量控制加入合成工序的弛放气。
加氢后的气体首先在脱硫预热器E102Ⅰ/Ⅱ中预热到331℃后，再在原料天然气预热盘管E304中预热到380℃后进行原料气脱硫。原料天然气中即使含有很微量的有机硫如硫醇，也必须将其氢化，因此工艺气首先进入加氢反应器D101，将有机硫转化成H2S，反应在Ni-Mo加氢催化剂下进行。
（2）合成气制备
脱硫后的天然气在脱硫预热器E102Ⅰ/Ⅱ中与脱硫前的气体换热后进入饱和塔D201，在饱和塔D201中，通过直接接触来自精馏工序的含有微量有机物的循环水，使天然气中的蒸汽达到饱和，精馏工序来的杂醇油也加入到饱和塔中。饱和塔底水大部分经饱和塔循环水泵J0401A/B加压后再经饱和塔循环水加热器E103加热后回到饱和塔D201，饱和塔循环水采用蒸汽加热。少量饱和塔底水与锅炉排污水混合后经排污冷却器E104冷却后去污水处理装置。
饱和塔D201出口的饱和天然气加入一定量的水蒸汽，然后在饱和天然气预热盘管E303Ⅰ/Ⅱ中预热到550℃后进入预转化炉D103，在预转化炉D103中，高烃和少量甲烷进行转化反应。
出预转化炉D103的气体加入工艺蒸汽，控制水/碳比为2.85。然后混合气在混合气预热盘管E302Ⅰ/Ⅱ中预热到625℃后进入蒸汽转化炉F101。蒸汽转化炉为顶烧式方箱炉，内部是竖向排列的转化管，管内装催化剂。转化反应为吸热反应，炉顶烧嘴向下燃烧提供所需热量。蒸汽转化炉进料天然气在催化剂作用下与蒸汽反应形成一氧化碳、氢气、残余甲烷和水蒸汽组成的转化气。
因为主要的反应为吸热反应，转化反应必须外供热，在正常操作时，燃料气为天然气和合成弛放气以及精馏工序来少量不凝气体，燃料天然气作为正常操作时的补充燃料以及开车和不正常工况时的燃料。
鼓风机J202来的且经燃烧空气预热器E305预热的燃烧空气经分配管进入烧嘴。为了保证操作时转化炉有足够过量空气，在烟道设置了氧分析仪。
离开转化炉F101温度为889℃、压力为2.18MPa A的转化气，进入转化废锅E114，产生11.6 MPaA的高压蒸汽，转化气温度降至380℃，离开转化废锅E114的转化气体进入锅炉给水预热器E111预热锅炉给水，转化气体温度降到171℃进入精馏工序精馏塔转化气再沸器E112和预塔转化气再沸器E113，同时，转化气得到冷却。转化气随后在脱盐水预热器E114和转化气水冷器E115中进一步冷却，转化气中的水蒸汽经冷凝分离后作为工艺冷凝液，分离工艺冷凝液后的转化气主要含有一氧化碳和氢气，该混和气也称合成气。
第一转化气分离器D311、第二转化气分离器D312和第三转化气分离器D313分离出来的工艺冷凝液经工艺冷凝液罐D314收集后用工艺冷凝液泵J411A/B加压且在工艺冷凝液换热器E117中加热后送到工艺冷凝液汽提塔汽提，汽提用的中压蒸汽来自中压蒸汽管网的过热蒸汽，工艺冷凝液中不凝气和大部分CO2在汽提塔中被汽提出来，然后经工艺冷凝液换热器E117和工艺冷凝液水冷器E118冷却后送到脱盐水装置，汽提出来的微量有机物与中压蒸汽一起作为工艺蒸汽进入蒸汽转化炉F101。
离开蒸汽转化炉F101辐射段的烟气在对流段进行热量回收。
离开蒸汽转化炉辐射段的烟气首先经过蒸汽过热器E301 I/II，将高压蒸汽加热到520℃，并在混合气预热盘管E302 I/II中将混合气加热到625℃。烟气然后经过饱和天然气预热盘管E303 I/II、原料天然气预热盘管E304和燃烧空气预热器E305，烟气最终被冷却到约140℃。
烟气通过引风机J203从烟囱F401放空。
（3）甲醇合成
造气工序来压力为1.91MPaA的合成气经一台两段离心式合成气压缩机J111压缩到7.39MPaA，压缩机由合成气/循环气压缩机透平J521驱动，透平使用的蒸汽为510℃的高压过热蒸汽。为了保护压缩机在开车和低负荷情况下免受振动，压缩机二段出口到转化气水冷器E115和合成气压缩机段间冷却器E116之间设置了防喘振副线。
压缩后的合成气分为两部分，较大部分合成气与第二甲醇分离器D322出口的未反应循环气相混和后被送到第一进出塔换热器E123预热到240℃后依次进入第一预合成塔D125和第一甲醇合成塔D121，其余合成气与第一甲醇分离器D321出口的未反应循环气相混和后送到循环气压缩机J121。
DPT 的低压甲醇工艺是从氢气、一氧化碳和二氧化碳在高选择性的铜基触媒下合成甲醇，甲醇合成反应如下：
为管壳式径向合成塔，气体流经壳程的合成催化剂。在甲醇合成塔中，H2和CO、CO2在装满催化剂的触媒层内反应，反应为强烈的放热反应，反应放出的大量热量直接由管内的沸腾水带走，温度通过管内产生的中压蒸汽压力来控制。合成产生的中压蒸汽作为工艺蒸汽和用于加热饱和塔循环水。每台甲醇合成塔入口设置一台绝热式固定床预合成塔，实现反应系统的优化设计。
含有未反应气体和粗甲醇的出塔气温度约268℃，甲醇浓度为4.24（vol%），出塔气先在第一进出塔换热器E123中冷却，然后进入第一甲醇水冷却器E121中冷却到40℃，冷凝下来的粗甲醇含有部分溶解气体和杂质。
粗甲醇在第一甲醇分离器D321中分离，分离出来的粗甲醇通过液位控制送到精馏工序，分离出来的气体与部分合成气混合后进入循环气压缩机J121压缩到7.61 MPaA。循环气压缩机J121与合成气压缩机共用蒸汽透平J521。
循环气压缩机J121出口气体在第二进出塔换热器E124预热到240℃后依次进入第二预合成塔D126和第二甲醇合成塔D122，含有未反应气体和粗甲醇的出塔气温度约265℃，甲醇浓度为4.06（vol%）。出塔气先在第二进出塔换热器E124中冷却，然后进入第二甲醇水冷却器E122中冷却到40℃，再进入第二甲醇分离器D322。
粗甲醇在第二甲醇分离器D322中分离，分离出来的粗甲醇通过液位控制送到精馏工序，分离出来的大部分气体去第一甲醇合成塔，在此，为了避免惰性气体的累积，需抽出一定量的气体作为弛放气。
（4）甲醇精馏
合成工序产生的粗甲醇中除了甲醇外，还有水、溶解气体和少量不需要但不可避免的副产品—高沸点和低沸点物，精馏的目的就是在尽可能少损失甲醇的情况下除去杂质，以得到符合要求的精甲醇。
粗甲醇中溶解气体（如CO、CO2、H2、CH4、N2）可以在低压闪蒸槽中除去，轻组分（如醚类、甲酸甲酯类、醛类）和残余的溶解气体在预蒸馏塔中除去，重组分（如乙醇、高级醇、水）在精馏塔和最终精馏塔中除去。
从第一甲醇分离器D321和第二甲醇分离器D322来温度为40℃、压力分别为7.13和7.38Mpa的粗甲醇通过液位控制进入闪蒸槽D323，闪蒸压力为0.6Mpa，由于粗甲醇的压力降低，溶解气体被释放出来，为了降低出闪蒸槽气体中的甲醇浓度，在闪蒸槽D323上段设置洗涤段，用少量工艺含醇水进行洗涤，出闪蒸槽气体通过压力控制去蒸汽转化炉燃料系统。
含有水、液体杂质和残余溶解气体的甲醇通过液位控制进入预蒸馏塔D231。
闪蒸槽D323的液位通过分程控制保持恒定。多余的粗甲醇回到粗甲醇贮槽G151，当甲醇不足时，用粗甲醇贮槽G151来的甲醇进行补充。
从闪蒸槽D323的粗甲醇进入预蒸馏塔D231，粗甲醇中的轻组分如二甲醚（DME）、甲酸甲酯和溶解气体在预蒸馏塔D231中除去，这些轻组分与大量的甲醇蒸汽一起上升到塔的上部，这些气体经过预塔冷凝器E231（空冷），其中绝大部分甲醇蒸汽被冷凝下来后送到预塔回流槽D331中，D331中的甲醇经过预塔回流泵J431A/B送回到预蒸馏塔D231作为回流，未冷凝下来的轻组分进入预塔水冷器E131中，在此残余的甲醇蒸汽进行冷凝，冷凝下来的甲醇回流到D331，轻组分经合成弛放气引射后与闪蒸槽D323出口气体混合后蒸汽转化炉燃料系统。
为防止粗甲醇中的酸性组分腐蚀设备，少量的NaOH水溶液通过碱液加药系统J731加入到系统中。
预塔转化气再沸器E113提供了预蒸馏塔D231所需的热量，预塔转化气再沸器E113出口转化气体去脱盐水预热器E114，，预蒸馏塔底甲醇通过预塔底甲醇泵J432A/B进入精馏塔D232。
预蒸馏塔底甲醇经预塔底甲醇泵J432A/B进入精馏塔，在精馏塔中，在塔顶获得精甲醇，塔底获得甲醇/水混和液。
精馏塔所需的热量来自两个地方：部分热量为精馏塔转化气再沸器E112所提供，其余部分由精馏塔蒸汽再沸器E133所提供，蒸汽再沸器E133输入的热量通过流量自动调节，蒸汽冷凝液脱氧槽D441，第一转化气分离器D311分离下来的工艺冷凝液罐D314。
精馏塔D232塔顶出来的甲醇蒸汽，压力约为0.8MPaA、温度约为128℃经过冷凝器/再沸器E135，将甲醇冷凝下来，冷凝器/再沸器E135同时作为最终精馏塔D233的再沸器为该塔供热。冷凝下来的甲醇回到精馏塔回流槽D332中，然后通过精馏塔回流泵J443A/B返回到精馏塔D232作为回流，塔顶抽出部分甲醇先在精馏塔产品甲醇冷却器E137中冷却后再与最终精馏塔回流泵来的甲醇混合，经产品甲醇冷却器E132冷却到40℃送到精甲醇计量槽G152A/B。
精馏塔D232塔底甲醇/水混和液压力约为0.86MPaA、温度约为138℃，减压到0.2MPaA进入最终精馏塔D233。塔顶蒸汽经最终精馏塔回流冷凝器E232（空冷）冷凝后，进入最终精馏塔回流槽D322。然后由最终精馏塔回流泵J436A/B升压，一部分返回到最终精馏塔D233作为回流，另一部分则与精馏塔来的产品甲醇混合后经产品甲醇冷却器E132冷却到40℃送到精甲醇计量槽G152A/B。在靠近塔底处抽出少量含有乙醇和丁醇的杂醇油，经杂醇油冷却器E134冷却到40℃后送到杂醇油贮槽D333，然后通过杂醇油泵J434A/B送到饱和塔D201。
（5）蒸汽系统
在正常操作时，装置内的蒸汽由工艺废热产生，装置内蒸汽除了用于工艺蒸汽外，主要用于压缩机和泵的透平，从透平背压出来的低压蒸汽用于甲醇精馏和脱氧槽。
1）高压蒸汽（11.2MPaA 520℃）
高压蒸汽在转化废锅E411中产生，转化汽包D111与转化废锅E411为自然循环，从高压锅炉给水泵J441A/B/C来且经预热的锅炉给水加入到汽包中。转化废锅E411产生的高压蒸汽在两段蒸汽过热器E301Ⅰ/Ⅱ中利用蒸汽转化炉烟气的热量过热，过热蒸汽的温度通过副线调节。
J502 、J503 、J541A/B、J542背压式，抽出蒸汽去0.45 MPa A低压蒸汽管网；J501和循环水泵透平为凝汽式。
在正常操作时，中压过热蒸汽管网的蒸汽来自合成气/循环气压缩机透平J521的背压蒸汽和中压蒸汽锅炉F361。
如果高压蒸汽有富余，从高压蒸汽管网减压到中压蒸汽管网。
在开车期间，中压蒸汽由75t/h中压蒸汽锅炉提供。
3）工艺蒸汽(2.70MPa A)
在正常操作时，根据水碳比的要求，工艺蒸汽来自以下几个方面：
第一合成汽包D123和第二合成汽包D124来的饱和蒸汽；
3.05MPaA过热蒸汽管网来且用于工艺冷凝液汽提塔汽提后的蒸汽；
（6）中间罐区
粗甲醇贮槽G152A/B用于粗甲醇的临时贮存，在正常操作时，合成工序来的粗甲醇直接送到精馏工序，粗甲醇贮槽为合成工序和精馏工序单独操作提供了一定的时间。粗甲醇贮槽的另一个作用是将精馏工序来的不合格甲醇贮存起来，在精馏工序正常后送到精馏工序再处理。
粗甲醇贮槽G152A/B的贮存能力为24小时的粗甲醇产量。
精甲醇计量槽G151的贮存时间为8小时。
在停车检修时，精馏工序的有关设备和管道需要倒空，为了避免排出的甲醇进入下水道或溢出到地面上，所有设备和管道的低点导淋均排至地下槽01V0501，再通过地下槽泵01P0501送到粗甲醇贮槽中。
（7）火炬系统
火炬系统用来对甲醇装置内事故和开停车时所排放出来的可燃气体进行安全处理。
火炬系统布置在界区外，以便与主装置隔开。
如果发生紧急情况，如停电、装置内失火和装置内气体超压，则大量气体通过管道去火炬系统。
去火炬气体在火炬分离罐D351分离掉气体夹带的液体和冷凝液
火炬分离罐D351分离掉下来的液体，经火炬分离罐泵J453送到粗甲醇贮槽。
2.6总平面布置及自然条件
2.6.1总平面布置
甲醇工艺装置区是本工程的主要部分，位于厂区北侧并北邻铁路线布置，中间罐区、成品罐区及火炬系统与甲醇装置东西向呈一字型排列，北侧也紧邻铁路线，这样布置工艺流程顺畅，线路短捷。而且靠近铁路装车区，便于铁路的装卸，成品罐区东侧也考虑了汽车装卸站，且汽车装车区靠近货运大门，运输方便快捷，且避免对生产区的干扰。
循环水装置、脱盐水装置和消防水泵站组成一个大的水系统，布置在甲醇装置区的西侧及南侧，靠近主要用户，管线短捷且管理方便。泡沫消防站位于成品罐区的北侧，且处于中间罐区、成品罐区、及铁路装卸区的中心，便于消防。总变位于甲醇装置的南侧，并紧邻其布置，靠近负荷中心。空压站位于控制\配电\中化楼的东侧。
污水处理装置及消防污染水收集池布置在厂区的东北角，全厂污水收集至此经处理达标后排放。
综合仓库、维修及化学品库位于厂区西侧且比较靠近厂区入口，有足够的露天操作场地，运输也较方便。
厂前区有活动中心、倒班宿舍、车库位于人流入口处，周围植树种花，以美化环境。
2.6.2自然条件
厂址所在地气象条件如下：
年极端最高气温31.1℃，年极端最低气温－33.6℃。
该地区年平均降雨量：39.3mm，年最大降雨量：68.0mm，年最小降雨量：23.6mm，日最大降雨量：32.0mm，年平均蒸发量：3067mm。
全年主导风向为西南风，年平均风速3.2m/s，最大风速29.7m/s。
年平均日照时间3078.3小时，冻土最大深度0.88m，历年最大积雪厚度125px。
年平均相对湿度33%，月平均（1月）相对湿度41%，月平均（2月）最大湿度25%。
年平均气压72.47千帕。
全年最多有霜期为235日，全年最少有霜期为69日；年平均雪暴时间2.8日，年平均沙暴时间2.8日。
2.7自然条件和周边环境对项目安全的影响
本项目拟建厂址位于青海省格尔木市昆仑经济开发区，开发区距青海省会西宁781公里。厂址所在地无拆迁农户，不占用农田。
厂址地形平坦，海拔标高2812.69～2812.16米，地貌单元属昆仑山格尔木冲洪积平原前缘Qql+pl。该场地地基纵横向变化大，揭露范围内以细砂为主，上部4～5米完全由中－细砂组成，圆砾、砾砂夹于细砂中。
地下水水位埋深3.5～3.7m，据水质分析，地下水对普通硅酸盐水泥无侵蚀性。
该地区的地震烈度为7度。
根据以上地形地貌及地质条件，本项目厂址所在地无软地基、湿陷性黄土、膨胀土、断层、滑波、泥石流、地下溶洞等不良地质条件，地质条件对工厂的安全影响较小。
拟建厂址除东南约1000公里处是格尔木市昆仑开发区格尔木炼油厂外，其它各面均为砂地。
本项目的安全卫生受周边环境的影响较小，对周边环境的影响也较小。
甲醇生产中客观存在的火灾爆炸危险因素，主要包括以下几个方面：
1）中间产物、产品的易燃易爆特性
甲醇生产所用的中间产物氢气和一氧化碳、产品甲醇均是易燃易爆物质，所以其发生火灾爆炸的危险性较大，当操作或使用不当发生泄漏，或者空气（氧气）混入系统中，就可能引发火灾爆炸事故。
2）高温操作带来的危险性
甲醇生产中操作温度高是引起工艺中可燃物料着火爆炸的一个重要因素，这是因为：
——高温的表面易引起与之接触的可燃物着火；
——高温下的变换气、合成气（主要成分为氢气、一氧化碳），一旦空气混入并与之达到爆炸极限时，极易在设备和管道内发生爆炸；
——高温能加速运转机械中的润滑油的挥发和分解，使油气在管道中积碳，结焦，导致积碳燃烧甚至爆炸；
——高温能使金属材料发生蠕变，改变金相组织、增强腐蚀介质的腐蚀性，这样就可能降低设备的机械强度，导致泄漏，缩短使用寿命，甚至发生爆炸事故；
——高温也能使可燃气体的爆炸极限扩大，由于爆炸极限的加宽，也可使其危险性增加。
3）高压运行带来的危险性
操作压力高可使可燃气体爆炸极限加宽，尤其对爆炸上限影响较大；处于高压下的可燃气体一旦泄漏，高压气体体积会迅速膨胀，与空气形成爆炸性混合气体，又因速流较大与喷口处摩擦产生静电火花而导致着火爆炸。
另外，高压操作对设备选材、制造都会带来一定的难度，给平时的维护也增加了困难。同时，易使设备发生疲劳腐蚀，造成泄漏。
高压下能加剧氢气、氮气等对钢材造成的氢蚀及渗氮作用，使设备机械强度减弱，导致物质爆炸。
4）生产过程中使用的火源带来的危险性
甲醇生产过程中引起可燃气体着火的火源种类较多，如明火、高温物质、电气火花及静电火花等。
（3）爆炸危险区域划分
本项目装置爆炸危险区域划分遵循GB50058-92《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》。根据爆炸危险性介质在生产过程中出现的频繁程度和持续时间，按下列规定进行分区：
0区：连续或长期出现危险性介质的环境。
1区：在正常运行时间时可能出现危险性介质的环境。
2区：在正常运行时不可能出现危险性介质的环境，或即使出现也仅是短时存在危险性介质的环境。
各单元的爆炸危险区域划分详见“爆炸危险区域划分图”。
3.2.2中毒及窒息危险性分析
甲醇生产过程中的很多物料对人体都有毒害作用。如脱硫过程中的硫化氢、转化气中的一氧化碳，它能使人中毒，若中毒严重可导致死亡。甲醇储罐的储量大，一旦储罐出现泄漏，将会使储罐周围的设施笼罩在甲醇蒸气之中，造成大面积的人员中毒。
生产过程中使用的一些催化剂，如转化使用的触媒为镍触媒，在低温时和开停车过程中，容易生成有毒的羰基镍。
另外，在开停车过程中，由于设备、管道等需要利用氮气等进行置换，以及设备中存在一些高浓度的窒息性物料，如二氧化碳气体、天然气等，一旦通风不好，或者在进入这些设备之前没有检测其氧的含量，操作人员也没有采取良好的防护措施，进入这些设备就会造成窒息性危险。
循环水装置中使用液氯作为杀菌剂，液氯是剧毒物质，泄漏后人员吸入会引起中毒事故。
3.2.4噪声危害
生产过程中使用的压缩机和大量的高压物料输送泵就成了主要的噪声危害源。另外高压蒸汽和高压工艺气的正常或事故放空、管道的振动也会产生噪声危害。本项目的主要噪声源包括：
a 空压机、天然气压缩机、合成气/循环气压缩机、引风机以及泵运转时所产生的机械振动噪声；
b 电机所产生的电磁噪声；
c 气体及蒸汽在开停车以及事故放空时所产生的噪声；
d 高速气流或两相管路所引起的管道振动噪声。
3.2.5压力容器及压力管道带来的危害
由于本项目生产过程中使用了大量压力容器及压力管道，生产过程中若操作不当，或由于压力容器及压力管道本身存在的缺陷，可能引起泄漏而导致中毒、火灾/爆炸等事故。引起压力容器、压力管道事故的原因主要包括：
a 压力容器及压力管道超压运行；
b 压力容器及压力管道因腐蚀而使壁厚减薄，继续运行而强度不足；
c.安全附件如安全阀、爆破板等不全或失灵；
d 设计时材料选择不当，施工安装存在缺陷。
3.2.7高处坠落
生产装置区中存在各种塔、高位槽及较高的建构筑物等，如甲醇合成塔、精馏塔等，这些塔及高位槽需要在高处操作、巡检和维修作业，如不采取防护措施，有发生坠落的危险。
3.2.8触电危害及机械伤害
本项目生产过程中使用了大量的电气设备及转动设备，在操作过程中及检修等特殊情况下，存在潜在的触电及机械伤害危险。
3.2.9放射性辐射危害
本项目生产过程中没有辐射危害作业部位。
