氣化
a)煤漿的制備
原煤幹基(
為了降低煤漿的粘度，使煤漿具有良好的流動性，需要添加添加劑，初步選擇木質素磺酸添加劑。
對於煤漿氣化，需要將漿液的PH值調節在6 ~ 8。可以使用稀氨水或堿液。稀氨水揮發氨，對人體有害，汙染空氣。因此，本項目計劃用堿液來調節煤漿的PH值，堿液的濃度初步定為42%。
為了節約用水，含有少量甲醇的凈化廢水和甲醇精餾廢水可用作制漿用水。
b)氣化
在這壹部分，煤漿與氧氣反應生成粗合成氣。
煤漿經煤漿罐加壓和煤漿增壓泵加壓後，與空分送來的高壓氧壹起通過燃燒器進入氣化爐，煤漿與氧氣反應如下:
cmh nsr+m/2o 2——→mCO+(n/2-r)H2+rH2S
壹氧化碳+H2O——→H2+二氧化碳
反應在6.5MPa(G)，1350～1400℃下進行。
氣化反應在氣化爐的反應段瞬間完成，產生壹氧化碳、H2、二氧化碳、H2O和少量的甲烷、H2S等氣體。
離開氣化爐反應段的熱氣和爐渣進入急冷室進行水浴，經水急冷後，降溫並被水蒸氣飽和，然後離開氣化爐；煤氣經文丘裏洗滌器和碳洗滌器洗滌、除塵和冷卻後，送至變換工段。
氣化爐反應產生的爐渣進入急冷室水浴後分離，排入閉鎖式料鬥，定期排入渣池，由刮渣機撈出，裝車外運。
氣化爐和碳洗塔排出的洗滌水(稱為黑水)送至灰水處理。
c)灰水處理
在該部分中，氣化黑水與爐渣和水分離，並且處理後的水被再循環。
氣化爐和碳洗滌器排出的高溫黑水分別進入各自的高壓閃蒸器，經高壓閃蒸濃縮的黑水混合後，經低壓和兩級真空閃蒸濃縮後進入澄清池，水中加入絮凝劑加速沈澱。澄清池底部的細渣漿被泵出，送至過濾器的進料池。經過濾機進料泵加壓後，送至真空過濾機脫水，渣餅由汽車拉出廠。
閃蒸出的高壓氣體經灰水加熱器回收後，冷凝液經氣液分離器分離後，進入變換工段汽提塔。
閃蒸後的低壓氣直接送至洗滌塔進料罐，澄清罐上部清水溢流至灰罐，由灰泵分別送至洗滌塔進料罐、氣化鎖鬥和磨煤罐，少量灰水作為廢水排放處理。
洗滌塔進料罐中的水由進料泵加壓，然後與高壓閃蒸器排出的高溫氣體進行熱交換，再送入碳洗塔循環使用。
2)轉型
在這壹部分，氣體中的壹氧化碳部分轉化為H2。
這壹部分的化學反應是壹個轉移反應，由下式表示:
壹氧化碳+H2O——→H2+二氧化碳
來自氣化碳洗滌器的粗水煤氣經氣液分離器分離後，進入氣體過濾器除去雜質，然後分成兩股，壹股(約54%)進入原料氣預熱器與變換氣換熱至305℃左右，進入變換爐，在耐硫變換催化劑的作用下與攜帶的水蒸汽發生變換反應。離開變換爐的高溫氣體通過蒸汽過熱器與甲醇合成變換副產的中壓蒸汽換熱，中壓蒸汽過熱，自身溫度降低後與進入變換爐的粗水煤氣在原料氣預熱器中換熱。溫度約為335℃，進入中壓蒸汽發生器產生4.0MPa蒸汽。溫度降至270℃後，進入低壓蒸汽發生器，溫度降至180℃，然後進入脫鹽水加熱器和水冷卻器，最後冷卻至40℃。
另壹部分未轉化的原料水煤氣進入低壓蒸汽發生器降溫至180℃，副產品為0.7MPa的低壓蒸汽，然後進入脫鹽水加熱器回收熱量，最後在水冷器中用水冷卻至40℃，送至低溫甲醇洗2#吸收系統。
從氣液分離器分離出的高溫工藝冷凝液被送至氣化工段的碳洗滌器。
氣液分離器分離出的低溫冷凝液經過汽提塔，用高壓閃蒸汽和中壓蒸汽提取水中溶解的CO2、H2S和NH3，然後送至洗滌器的進料罐循環使用；汽提產生的酸性氣體被送至火炬。
3)低溫甲醇洗
本工段采用低溫甲醇洗工藝脫除變換氣中的CO2、所有硫化物、其他雜質和H2O。
a)吸收系統
本裝置擬采用兩套吸收系統分別處理變換氣和不放空氣，變換氣和不放空氣經甲醇吸收凈化後混合作為合成甲醇的新鮮氣。
來自變換的變換氣進入原料氣初冷器、氨冷器和分離器。從分離器出來的變換氣與循環高壓閃蒸氣混合後，噴入少量甲醇，防止變換氣中的水蒸氣冷卻後凍結，然後進入原料氣二級冷卻器冷卻至-20℃，進入變換氣甲醇吸收塔，依次脫除H2S+COS和CO2，然後在-49℃離開吸收塔，再經過二級原料氣冷卻器，與壹級原料氣。凈化氣體中的CO2含量約為3.4%，H2S+COS
來自甲醇再生塔的冷卻甲醇從-49℃的甲醇吸收塔頂部進入，吸收塔上部為CO2吸收段。甲醇液體與氣體自上而下逆流接觸，氣體中的CO2脫除指標由甲醇循環控制。中間的二次甲醇溶液用氨冷器冷卻，以減少溶液熱量引起的溫升。在吸收塔的下段，大部分提取的甲醇液體進入高壓閃蒸器；另壹部分溶液經氨冷器冷卻後回流至H2S吸收段，吸收變換氣中的H2S和COS，塔底的含硫富液進入H2S濃縮塔。為了減少H2和壹氧化碳的損失，從高壓閃蒸罐中閃蒸出來的氣體被加壓後送到變換氣二次冷卻器，與變換氣混合回收H2和壹氧化碳..
不變通氣的吸收過程與變氣的吸收過程相同。
b)溶液再生系統
壹套裝置用於不變通風和變氣體溶液的再生系統。
高壓閃蒸器上部和底部分別產生的不含硫甲醇富液和含硫甲醇富液進入H2S濃縮塔進行閃蒸汽提。用低壓氮氣汽提富甲醇溶液。高壓閃蒸器上部的無硫甲醇富液從塔頂不經H2S進入，在塔頂減壓膨脹。高壓閃蒸器下部的含硫甲醇富液從塔中部進入，塔底加入的氮氣將CO2蒸氣從塔頂提升出來，經汽提氮氣冷卻器回收後作為尾氣高點排出。
富H2S甲醇溶液從H2S濃縮塔底部出來，由熱再生塔進料泵加壓，甲醇貧液冷卻器換熱升溫至甲醇再生塔頂部。甲醇中殘留的CO2和溶解的H2S通過再沸器提供的熱量進行熱再生，混合氣體通過多級冷卻從塔頂分離出來，甲醇壹次冷凝液回流，二次冷凝液通過換熱進入H2S濃縮塔底部。分離酸性氣體脫硫回收裝置。
來自原料氣分離器和甲醇再生塔底部的甲醇水溶液用泵加壓，然後通過蒸餾分離成甲醇和水。甲醇-水分離器由再沸器提供。塔頂氣體被送至甲醇再生塔中部。從塔底排出的甲醇含量小於100PPm的廢水送至煤漿制備工藝或全廠汙水處理系統。
c)氨壓縮制冷
從凈化制冷點蒸發出來的-33℃的氨氣進入氨液分離器，分離出氣體中的液體顆粒，然後進入離心制冷壓縮機的壹級入口，被壓縮到與冷凝溫度對應的冷凝壓力，然後進入氨冷凝器。氣態氨被放熱的冷卻水冷凝成液體，然後靠重力排入液氨儲罐。液氨通過分配器輸送到制冷設備。
4)甲醇合成和精餾
a)甲醇合成
生成的合成氣經甲醇洗滌、脫硫、脫碳凈化後壓力約為5.6MPa，與甲醇合成循環氣混合，經甲醇合成循環氣壓縮機升壓至6.5MPa，在冷管反應器(空冷反應器)中預熱至235℃，然後進入管殼式反應器(水冷反應器)進行甲醇合成，在Cu-Zn催化劑的作用下，由CO、CO2和H2合成粗甲醇。離開管殼式反應器的反應氣體溫度約為240℃，然後進入氣冷式反應器的殼程繼續進行甲醇合成反應，同時在冷管中預熱工藝氣體。氣冷堆殼程氣體出口溫度為250℃，然後經低壓蒸汽發生器、鍋爐給水加熱器、空氣冷卻器和水冷卻器冷卻至40℃，進入甲醇分離器。從分離器上部出來的未反應氣體進入循環氣壓縮機進行壓縮，並返回甲醇合成回路。
部分循環氣作為吹掃氣排出系統，調節合成循環回路中惰性氣體含量，合成吹掃氣送至膜回收裝置回收氫氣，產生的富氫氣體經壓縮機壓縮後作為甲醇合成原料氣；膜回收的尾氣送入甲醇蒸汽加熱爐，使甲醇合成反應器產生的中壓飽和蒸汽(2.5MPa)過熱，中壓蒸汽過熱至400℃。
粗甲醇從甲醇分離器底部排出，經甲醇膨脹罐減壓釋放溶解氣體後，送至甲醇精餾段。
系統的吹掃氣與甲醇膨脹罐產生的膨脹氣混合後，送至工廠鍋爐的燃料系統。
甲醇合成水冷反應器的副產物中壓蒸汽經過熱後送至工廠中壓蒸汽管網。
b)甲醇精餾
來自甲醇合成膨脹罐的粗甲醇進入精餾系統。精餾系統由預精餾塔、壓力塔和常壓塔組成。來自預精餾塔底部的富甲醇液體加壓至0.8MPa，溫度80℃，進入加壓塔下部。加壓塔頂氣體冷凝後，壹部分作為回流，另壹部分作為產品甲醇送至儲存系統。加壓塔底的甲醇溶液流入常壓塔下塔進壹步蒸餾，常壓塔頂回流液壹部分回流，壹部分作為精甲醇泵入儲存系統。常壓塔底含甲醇的廢水作為磨煤用水送至磨煤工段。常壓塔下部設有側線抽出，甲醇、乙醇和水的混合物抽出後由汽提塔進料泵送至汽提塔，汽提塔頂部液體產品部分回流，其余作為產品送至精甲醇中間罐或粗甲醇儲罐。汽提塔下部有側線抽出，抽出的部分異丁基油和少量乙醇混合進入異丁基油儲罐。汽提塔底部排出的含有少量甲醇的廢水進入沈澱池，分離出雜醇醇和水，廢水由廢水泵送至廢水處理裝置。
c)中間罐區
當甲醇精餾過程暫時停止時，甲醇合成過程中產生的粗甲醇進入粗甲醇儲罐儲存。當甲醇精餾過程恢復生產時，粗甲醇由粗甲醇泵增壓並輸送至甲醇精餾過程。
甲醇精餾過程中產生的精甲醇進入甲醇計量罐。合格的精甲醇由精甲醇泵升壓後送至成品罐區的甲醇儲罐儲存和銷售。
5)空氣分離裝置
該裝置流程為分子篩凈化空氣、空氣增壓、氧氮內壓縮、中壓空氣增壓透平膨脹機、規整填料分餾塔、全精餾制氬。
原始空氣從吸入口吸入，灰塵和其他機械雜質由自清潔空氣過濾器去除。過濾後的空氣進入離心式空氣壓縮機，經壓縮機壓縮至約0.57MPa(A)，然後進入空氣冷卻塔冷卻。冷卻水是由水冷卻塔冷卻的水。空氣自下而上通過空冷塔，邊冷卻邊凈化。
空氣冷卻塔冷卻後的空氣進入分子篩純化器切換使用，空氣中的二氧化碳、碳氫化合物和水分被吸附。分子篩純化器由兩個開關使用，壹個工作，另壹個再生。凈化器的切換周期在4小時左右，定時自動切換。
壹小部分凈化空氣被提取為儀表空氣和工廠空氣。
其余空氣分為兩股，壹股直接進入低壓板式換熱器，從換熱器底部抽出後進入下塔。另壹個進入空氣增壓器。
經過空氣增壓器的中壓空氣分為兩部分，壹部分進入高壓板式換熱器，冷卻後進入低溫膨脹機，膨脹後的空氣進入下塔精餾。另壹部分中壓空氣經第二級空氣增壓機壓縮成高壓空氣，進入高壓板式換熱器，經節流閥冷卻節流後，進入下塔。
空氣在下塔經過初步精餾後，得到富氧液態空氣、低純度液氮和低壓氮氣，其中富氧液態空氣和低純度液氮經冷卻器過冷後節流進入上塔。在上塔進壹步精餾後，在上塔底部得到液氧，經液氧泵壓縮後進入高壓板式換熱器，再加熱，然後從冷箱出來進入氧氣管網。
從下塔頂抽出的低壓氮氣進入高壓板式換熱器，再加熱後送至全廠低壓氮氣管網。
來自上塔上部臟氮經過冷卻器、低壓板式換熱器和高壓板式換熱器再熱冷箱後分成兩部分:壹部分作為分子篩再生氣進入分子篩系統的蒸汽加熱器，另壹部分去水冷塔。
從上塔中部抽出壹定量的氬餾分送入粗氬塔，粗氬塔在結構上分為兩段。第二氬塔底部的回流液由液泵作為回流液送至第壹段頂部，99.6？Ar，2ppmO2的粗氬送入精氬塔中部，經精氬塔精餾後在精氬塔底部得到純度為99.999%Ar的氬氣，然後作為產品抽出送入儲罐。