2. 1. 3 炉水和蒸汽系统流程叙述
(1) 脱盐水、锅炉给水流程
来自界外的脱盐水进入装置后一部分进入第一给水预热器 F201-7中预热，出口温度约100℃，另一部分进入脱盐水预热器 E205换热，出口温度约100℃，两部分脱盐水混合后经过脱氧槽液位调节阀 LICA204由脱氧槽顶部进入脱氧槽V207，由LICA204控制上水量。脱盐水进入脱氧槽后被由下向上的蒸汽充分加热，解析出水中的大部分物理氧，在脱氧槽下部与加入的联胺N2H4反应,将氧含量降至控制指标，给各汽包供水。
化学除氧方程： N2H4 + O2    ====    2H2O + N2
由脱氧槽底部来的炉水（除氧后的脱盐水）加入氨水溶液后分别进入中压汽包给水泵 P202A/B、低压汽包给水泵 P203A/B以及合成汽包给水泵P206A/B。中压汽包给水泵 P202A/B出口炉水经过PV217调整压力后，经FI209流量计首先进入中压给水预热器E203，与管程中的高温转化气进行换热，出口温度约 170℃，换热后的炉水进入锅炉给水第二预热器F201-2进行换热，出口温度约220℃，出口炉水一部分进入 1＃中压汽包V203，一部分进入 2＃中压汽包V205,供汽包上水，由各汽包的液位控制阀控制上水量。低压汽包给水泵 P203A/B出口炉水经过FI210流量计进入低压锅炉给水预热器E204，与管程中的转化气进行换热，出口炉水温度150℃，换热后的炉水经调节阀 LICA203控制进入低压汽包 V206,由LICA203控制上水量。合成汽包给水泵 P206A/B出口炉水经过 LICA303进入合成汽包V303，由 LICA303控制合成汽包上水量。
(2) 蒸汽系统流程叙述
炉水进入1#中压汽包 V203后，沿下降管进入烟气废锅F201-3与管外的对流段高温烟气充分换热，在管内产生饱和蒸汽，沿上升管返回汽包，汽液两相在汽包中充分分离，蒸汽由汽包顶部经压力调节阀PRC-209调压后进入中压蒸汽管网。炉水进入 2＃中压汽包后，沿下降管进入转化气1＃废锅E201壳程，与管程中的高温转化气充分换热，在壳程产生饱和蒸汽，沿上升管返回汽包，汽液两相在汽包中充分分离，蒸汽由汽包顶部经压力调节阀PRC212调压后进入2.5MPa（G）中压蒸汽管网。炉水进入合成汽包 V303后，沿下降管进入合成塔R301壳程,与管程中的合成反应气充分换热，在壳程内产生饱和蒸汽，沿上升管返回汽包，汽液两相在汽包中充分分离，蒸汽由汽包顶部压力调节阀PRCA301调压后并入 2.5MPa（G）中压蒸汽管网。2.5MPa（G）中压蒸汽一部分进入汽水分离器V202分离掉蒸汽中所带的水，蒸汽从V202顶部出来经 FRC202调节流量后进入蒸汽过热器F201-4，被管外对流段的高温烟气加热，出口蒸汽温度约370℃，出口过热蒸汽与工艺原料气（天然气和二氧化碳的混合气）混合，作为原料气进转化管参加转化反应。另一部分经压力调节阀PRC210调节压力后并入 1.1MPa（G）低压蒸汽管网。
炉水进入低压汽包 V206后，沿下降管进入转化气 2＃废锅E202壳程与管程中的转化气充分换热，在壳程内产生饱和蒸汽，沿上升管返回汽包，汽液两相在汽包中充分分离，蒸汽由汽包顶部经压力调节阀PRC213调压后进入1.1MPa（G）低压蒸汽管网。1.1MPa（G）的低压蒸汽大部分减压后去精馏工序，作为预塔和加压塔再沸器蒸汽，一部分直接作为精馏汽提塔蒸汽；一部分经压力调节阀PIC215调节后进入脱氧槽，为脱氧槽提供蒸汽；还有一部分作为联胺槽、氨水槽和磷酸盐槽的搅拌蒸汽使用（间断使用）；剩下的过剩蒸汽经压力调节阀PIC214A调压后送入外界低压蒸汽管网。
在各汽包（除V206）中，分别加入了磷酸盐溶液，目的是为了防止炉水结垢，在各汽包中部位置设置有连续排污点，在各汽包底部、各废锅和合成塔壳程底部都设有间断排污点，要按时按要求进行排污操作，确保炉水质量。
2. 2    工艺原理及工艺参数
2. 2. 1 压缩工艺原理
本工序共有三组压缩机，均为一开一备，共六台。为使天然气达到转化压力，天然气压缩机将来自界外的天然气从0.45MPa（G）加压到1.9MPa（G），送到200＃转化工序。新鲜气压缩机将来自转化工序的新鲜气从1.15MPa（G）加压至5.3MPa（G）送到合成气混合罐V105。循环气压缩机将来自300＃合成工序的循环气从4.9MPa（G）加压至5.3MPa（G），送到合成气混合罐V105，与加压后的新鲜气混合后送到300＃合成工序。
2. 2. 2 压缩工艺参数控制
(1)生产控制
本工序的操作控制集中到主控室通过DCS系统进行正常操作。六台压缩机的工艺参数显示、运停显示和停机、回流调节、机内联锁保护、超压放空可由DCS系统完成。压缩机的开停车、切换操作，油系统的加注应该由操作人员到现场完成，操作人员应对压缩机系统进行定时现场巡检。
(2)主要工艺指标

    名称     
项目 工艺天然气 新鲜气 循环气                   
流量    Nm3/h 2811．4 12219.4 9630kg/h                   
入口压力 MPa 0.45 1.15 4.9                   
出口压力 MPa 1.9 5.3 5.3                   
入口温度 ℃ 环境温度 环境温度 ≤40℃                   
出口温度 ℃ 87 109 46               
2. 2. 3 转化工艺原理
本工序是将天然气、二氧化碳组成的混合气和蒸汽发生蒸汽转化反应，从而制得含CO、CO2和H2的新鲜气。
(1)因少量硫会使转化催化剂中毒并失去活性，为了满足蒸汽转化时转化催化剂的要求，制气前需将硫化物脱除净，此外，甲醇合成铜基催化剂对硫的作用也十分敏感，催化剂对硫化物、氮化物、重金属等的中毒，都会影响其活性和使用寿命，因此，制气前须除去原料气中的硫化物。我工序脱硫由MF-2脱硫和氧化锌脱硫两部分组成，其脱硫原理分别如下：
a. MF-2脱硫:
MF-2型脱硫剂中的氧化锰、氧化铁等可热解或氢解有机硫，同时将硫化氢吸收掉，反应如下：
热解：
2CH3SH      ====     2H2S ＋ C2H4
CH3SCH3    ====     H2S ＋ C2H4
氢解：
COS ＋ H2    ====     H2S ＋ CO
CS2 ＋ 4H2    ====     2H2S ＋ CH4
CH3SH ＋ H2    ====     H2S ＋ CH4
CH3SCH3 ＋ H2    ====     H2S ＋ C2H6
吸收硫化氢：
H2S ＋ MnO    ====     MnS ＋ H2O
H2S ＋ ZnO    ====     ZnS ＋ H2O
3H2S ＋ Fe3O4 ＋ H2    ====     3FeS ＋ 4H2O
b. 氧化锌脱硫剂:不仅能脱除硫化氢之类的无机硫，而且可以脱除硫醇、硫氧化碳等有机硫，脱硫的主要化学反应有：
脱除H2S：                                                       
ZnO + H2S ====    ZnS + H2                                   (1)                                   
脱除RSH：
ZnO + C2H5SH    ====    ZnS + C2H50H                         (2)                                                  
           ZnO + C2H5SH    ====    ZnS + C2H4+H2                         (3)         
      当气体中有氢存在时，硫氧化碳、二硫化碳转化成硫化氢，然后被氧化锌吸收。
           COS + H2     ====     H2S + C0                                   (4)                                             
           CS2 + 4H2     ====     2H2S + CH4                                  (5)                   
      本装置中，氧化锌脱硫是按反应(1)来完成，这是一个放热反应，平衡常数随温度升高而减小。
      氧化锌脱硫剂的活性温度范围为270～400℃，随着温度的升高，反应速度显著增大。
MF－2脱硫剂还原见后附资料。
MF-2脱硫剂还原使用说明：
MF-2脱硫剂中的MnO2和Fe2O3等使用前需用H2或CO还原，还原反应如下：
MnO2 ＋ H2    ====     MnO ＋ H2O
MnO2 ＋ CO    ====     MnO ＋ CO2
3Fe2O3 ＋ H2    ====     2Fe3O4 ＋ H2O
3Fe2O3 ＋ CO    ====     2Fe3O4 ＋ CO2
由于还原反应放出大量热，如果控制不当，则可能发生脱硫剂床层温度“飞升”现象，损坏脱硫剂和设备，所以脱硫剂的升温还原应严格按规定程序进行。
①升温还原介质最好用氮气或净化后的原料气（在升温过程中可加入1～5％氢），也可直接使用原料气；
②升温还原压力控制在0.1～1.0MPa（G），空速保持在300时－1以上（气体流速应大于0.25米/秒）；
③进入脱硫槽的温度尽快将床层温度升至150℃，恒温2～4小时后，再将床层温度升至180℃（还原从低于180℃开始），再恒温1～2小时，观察脱硫剂上层温度有没有“飞升”现象；
④床层温度在180℃恒温期间如按②、③条件进行操作，在整个升温还原过程中一般不会发生超温现象。果真如此，可按30～50℃/小时的升温速度将床层升温至250℃，恒温2～4小时后，再继续将床层升温至400℃，再恒温14～16小时，升温还原结束；
⑤如床层出现温度“飞升”现象（30秒内床层温度飞涨50℃左右），应采取停止预热，加大气量（即增大空速）带走床层反应热以迅速控制床层温度不超过500℃。迫不得已，也可采用切断升温还原气，加入蒸汽带走反应热。整个床层的温度“飞升”消除后，方可逐渐将脱硫剂床层的温度升至400℃，再恒温14～16小时，升温还原结束。
⑥升温还原结束过程中出口气CO2、O2和硫含量合格后，即可将原料气通入下一工序。
     (2)天然气的蒸汽转化
天然气蒸汽转化，是以水蒸汽为氧化剂，在Ni催化剂的作用下，将天然气中的烃类物质转化，得到合成甲醇的原料气，这一过程为强吸热过程。
生产是在天然气(本装置中尚配入适量的CO2气)中配入水蒸汽，使H2O／C＞3.3（vol），由转化炉辐射段燃烧燃料气提供反应所得的热量，在Ni催化剂层发生如下反应：
              CH4    + H2O(g)          ====      C0 + 3H2     -206.29 kJ／mol
              CnH2n+2 + nH2O(g)     ====      nCO + (2n+1)H2    -Q
              C0 + H2O (g)          ====      C02    + H2     +41.19 kJ／mol
              CH4 + 2H2O               ====      CO2    + 4H2     -165.1kJ／mol
              C2H6 + 2H2O              ====    C0 + 5H2    -Q
      副反应主要有：
              2CO         ====    C + C02    +172.50 kJ／mol
              CO + H2      ====      C + H2O    –131.47 kJ／mol
              CH4                ====      C + 2H2     –74.30 kJ／mol
由于烃类蒸汽转化反应是一个吸热、体积增大的可逆过程，故提高转化温度对反应有利，从热力学观点看，提高压力对反应进行不利，但适当合理的提高转化压力，可加快反应速度，减少催化剂用量和设备投资，综合经济指标较好；此外，在一定的温度和压力下，增大水碳比，不仅可以提高烃类的转化率，还可防止催化剂析碳；空速对转化反应也有影响，增大空速虽然可以提高设备的生产能力，但若超过允许范围就会使系统阻力增大，转化率降低，残余甲烷含量将上升。
后三个反应是造成转化炉结碳的原因，应该尽力避免。