淺析甲醇分離技術(shù)在甲醇生產(chǎn)中的應用

化學(xué)工程與裝備2012年第2期Chemical Engineering Equipment2012年2月淺析甲醇分離技術(shù)在甲醇生產(chǎn)中的應用付春明(大慶油田化工有限公司甲醇分公司一甲醇車(chē)間,黑龍江大慶163411)摘要:淺析了甲醇分離技術(shù)的現狀,結合甲醇裝置現有情況,分析了甲醇裝置目前存在的問(wèn)題,通過(guò)對現有技術(shù)的研討,找出了適合本裝置的技術(shù)革新方法,并加以實(shí)施,驗證了使用效果,效果顯著(zhù),通過(guò)改進(jìn)分離技術(shù)提高了裝置的生產(chǎn)效益關(guān)鍵詞:技術(shù);分離:甲醇;應用:生產(chǎn)醇作為C化學(xué)的核心產(chǎn)品,是一種用途廣泛的有機1.3水洗技術(shù)化學(xué)原料。隨著(zhù)甲醇工業(yè)的發(fā)展和對甲醇需求的迅速增加目前一些比較大型的甲醇裝置中,甲醇分離器后面增加特別是甲醇作為燃料用作交通能源要求的增加,發(fā)展甲醇生了一個(gè)甲醇水洗塔,利用甲醇極易溶于水的特性將氣體中產(chǎn)具有廣闊的前景。大慶油田化工有限公司甲醇分公司一甲夾帶的甲醇用水充分洗滌下來(lái)從而達到降低氣體中甲醇含醇裝置采用的是一段蒸汽轉化、二段純氧轉化、低壓合成、量的目的但是隨著(zhù)甲醇裝置逐漸大型化由于水洗塔結構三塔精餾的工藝路線(xiàn),裝置為年產(chǎn)10噸的生產(chǎn)裝置,一甲問(wèn)題沒(méi)有合適的塔型來(lái)適應生產(chǎn)要求,并且各種塔型的用醇車(chē)間技術(shù)人員通過(guò)現場(chǎng)實(shí)際調研,結合裝置現有情況,通水量較大造成精餾工序操作困難、能耗偏高。過(guò)技術(shù)研討,發(fā)現問(wèn)題所在,認為可以通過(guò)改進(jìn)甲醇分離技2現場(chǎng)調研,發(fā)現問(wèn)題術(shù)來(lái)提高甲醇產(chǎn)量。甲醇裝置合成工序采用的是低壓法合成技術(shù),影響甲1甲醇分離技術(shù)現狀分析醇合成的因素有:溫度、壓力、觸媒活性、空間速度、氣體多年以來(lái),各甲醇生產(chǎn)企業(yè)和科研單位在如何降低入塔成分、水冷效率、分離效率、分離器液位、閃蒸槽液位等氣中甲醇含量,實(shí)現氣液高效分離方面進(jìn)行了許多積極的、2007年5月,對裝豎生產(chǎn)實(shí)際情況進(jìn)行了調研,發(fā)現裝置有益的探索,并取得一系列寶貴的經(jīng)驗,目前在我國甲醇企核心設備汽輪機動(dòng)力消耗過(guò)大,存在車(chē)沉現象,又對合成循業(yè)所采用的分離技術(shù)主要分為以下幾類(lèi):環(huán)氣組分進(jìn)行了調查分析,得到的分析結果是循環(huán)氣中甲醇1.1采用傳統的機械分離原理含量為09%,與原設計比較,甲醇分離器出口的甲醇含量利用慣性折轉、旋流、重力沉降、絲網(wǎng)除霧等技術(shù)來(lái)制比設計值高出了0.21%。造成合成塔入塔氣中甲醇含量偏造或改造分離器,但在使用中甲醇分離器分離效果并不理想,高,使合成反應轉化率下降,進(jìn)而導致甲醇產(chǎn)量的下降。同反應生產(chǎn)的甲醇并不能被高效分離,尤其對小于5μm霧狀時(shí)影響了合成循環(huán)氣機組的長(cháng)期、穩定運行,裝置總體經(jīng)濟甲醇沒(méi)有效果,并且絲網(wǎng)由于結蠟堵塞嚴重絲網(wǎng)上下形成效益受到較大影響壓差時(shí),還會(huì )出現已被分離的甲醇二次夾帶的問(wèn)題。3對策分析1.2超濾技術(shù)針對合成分離部分存在的一系列問(wèn)題,車(chē)間技術(shù)人員經(jīng)是依托于材料科學(xué)發(fā)展起來(lái)的先進(jìn)的膜分離技術(shù)通過(guò)過(guò)分析探討,認為循環(huán)氣中醇含量偏高是制約產(chǎn)量提高的主膜表面的微孔對物質(zhì)進(jìn)行選擇性分離可以有效地分離氣體要原因,通過(guò)降低循環(huán)氣中的醇含量,可以改善進(jìn)入汽輪機中夾帶的微小液體粒子,分離精度可達1~0.01pm,目前利的氣體組分,降低汽輪機的動(dòng)力消耗,循環(huán)氣中醇含量的降用超濾技木結合高效的過(guò)濾材料開(kāi)發(fā)的氣液分離裝置是比低有利中國煤化工研究決定應該利用甲醇較先進(jìn)的高效氣液分離技術(shù)但在實(shí)際生產(chǎn)使用中也存在不易溶升CNMHG環(huán)氣和水逆向充分接觸足之處,超濾技術(shù)必須要與機械分離有良好的結合,如機械來(lái)降低環(huán)氣中時(shí)中群百分離效果不理想,則較大顆粒對超濾元件的破壞還是相當嚴4主要做法重的,濾芯容易堵塞,造成濾芯更換頻繁,成本增加4.1技術(shù)改進(jìn)付春明:淺析甲醇分離技術(shù)在甲醇生產(chǎn)中的應用通過(guò)技術(shù)改造,新增一臺分離裝置,洗凈原分離器出來(lái)b停甲醇分離裝置除鹽水上水泵的循環(huán)氣,來(lái)降低循環(huán)氣中的醇含量。循環(huán)氣從原甲醇分離(5)關(guān)鍵技術(shù)器出來(lái),全部進(jìn)入新增的分離裝置,氣體自下而上,與經(jīng)過(guò)甲醇分離技術(shù)是將合成氣(循環(huán)氣)中的甲醇成分(氣注水泵加壓的自上至下均勻噴淋在填料層的霧狀除鹽水進(jìn)態(tài)飽和含量,霧沫含量,液態(tài)含量)近于100%的全部回收行充分接觸,循環(huán)氣中的剩余大部分甲醇溶解在水中,形成且分離出來(lái)的一項技術(shù)。它根據甲醇和水可任意比例互溶的濃度約70%的粗甲醇,送至閃蒸槽,閃蒸后送槽區儲存機理,以甲醇分離裝置為主體設備,使用極少量水作吸收劑,42優(yōu)化操作將水與冷卻后的合成循環(huán)氣進(jìn)行逆向充分接觸,在塔內通過(guò)為了能夠有效的吸收循環(huán)氣中的甲醇,車(chē)間決定做補水液相無(wú)級提濃,氣相無(wú)級凈化方式使循環(huán)氣中夾帶的甲醇氣測試,要求每班按車(chē)間要求給循環(huán)氣補水,在滿(mǎn)負荷的情況體大部分被水吸收、液化,并進(jìn)行重力分離,從而達到降低下,補水量由0.6t/h逐步調整到1.0t/h,記錄數據分析取合成氣中甲醇含量并增加甲醇收率目的。證,最終找出了最佳補水點(diǎn)在0.82t/h5改造工程(1)新增加一套分離組合裝置。(2)新增的儀表控制系統依托原裝置的DCS系統,以Nss01層方便現場(chǎng)和中控操作,確保系統安全運行(3)拆除原P609A/B泵,并在此業(yè)置加裝兩臺高壓水泵將除鹽水打入分離裝置上部。H(4)影響生產(chǎn)操作的基本因素:①操作優(yōu)化的工藝參數15014分離裝置進(jìn)入ESD的控制點(diǎn)LICA-1503a聯(lián)鎖值90%,除鹽水量應根據甲醇濃度進(jìn)行調整,閃蒸槽壓力應≤②異常處理甲醇分離裝置液位高0x501501ba.中控人員迅速打開(kāi)LICA-1503a調節閥,同時(shí)注意閃蒸槽壓力≤0.4MPa結構圖新鮮氣CH3OH--5緩沖器合成塔熱交水冷器循環(huán)機1CH30H<01%全收率干收率醇分馳放氣氫回收全收率甲醇分離器工藝流程6達到的技術(shù)指標6.1應該達到的技術(shù)指標中國煤化工—序號內容改造前生產(chǎn)工況CNMHG生產(chǎn)負荷№m/h循環(huán)氣量N2/h1987003循環(huán)氣甲醇濃度0.9%0.05l%付春明:淺析甲醇分離技術(shù)在甲醇生產(chǎn)中的應用粗甲醇班產(chǎn)量t134.6141.3粗甲醇日產(chǎn)量t4044246.2實(shí)際使用情況段加水量基本維持在075-1.0t/h,稀醇采出量控制在甲醇分離裝置投入使用后,車(chē)間現場(chǎng)技術(shù)人員對分離裝0.9-1.2t/h,分離器上段液位控制在40-60%,稀甲醇濃度置底部出口甲醇吸收液濃度(L103A處取樣分析)和循環(huán)保持在70%以上氣中氣相甲醇含量進(jìn)行跟蹤測定,同時(shí)根據分離裝置底部出具體跟蹤測定分析數據如下稀甲醇濃度適時(shí)調整分離裝置上段加水量。目前分離裝置上序號測定項目時(shí)間測定部位測定值備注甲醇含量6.16/16:0L150382.71%甲醇含量6.17/00:0L150375.81%甲醇含量6.17/4:00L15070.9%甲醇含量6.17/8:Ll503甲醇含量6.17/12:0L150375.70%6甲醇含量6.17循環(huán)氣取樣點(diǎn)0.051%7.3直接經(jīng)濟效益7.1做精裝置計可增產(chǎn)精甲醇產(chǎn)量4200噸/年,年增加收入840萬(wàn)元此次改造實(shí)施后,改善了裝置以前遇到的瓶頸問(wèn)題,大(以甲醇價(jià)格2000元/噸)計采用全收率甲醇分離技術(shù)后大改善了裝置的工作效率,減輕了核心設備汽輪機的動(dòng)力消在負荷不增加的情況下,年預),扣除新增系統在運行過(guò)程耗,解決了汽輪機轉速提不上來(lái)的問(wèn)題,汽輪機轉速由原來(lái)需增加一些除鹽水和電的消耗、固定資產(chǎn)折舊費用,以及精的最高11700轉/分提高到了現在的12400轉/分餾噸甲醇加工費用60元/噸,實(shí)際年效益為814.8萬(wàn)元左右7.2挖潛增效去掉投資費用450萬(wàn)元,當年凈收益3648萬(wàn)元。裝置合成系統甲醇分離裝置改造項目總投資約450萬(wàn)8結語(yǔ)元,于09年5-6月份在一甲醇裝置檢修期間實(shí)施完成,現在甲醇裝置生產(chǎn)中,裝置存在著(zhù)很大的潛能需要挖掘,已投入使用,目前設備運行穩定,經(jīng)分析測試,甲醇分離裝單靠設計改進(jìn)是遠遠不夠的,需要在實(shí)際生產(chǎn)中,現場(chǎng)深入置頂部氣相甲醇濃度由原來(lái)的0.9%下降至0.051%,粗甲調研,研究探討,找出裝置可優(yōu)化的方法,對裝置進(jìn)行挖潛醇班產(chǎn)量最高在裝置投料量保持變的情況下最高可達146增效,這就要求不斷的創(chuàng )新,采用新技術(shù)新方法,根據裝置噸,日產(chǎn)量最高達到424噸,每天可多產(chǎn)粗甲醇近20噸,實(shí)際情況將新技術(shù)完全融入到甲醇裝置生產(chǎn)中去,并交流學(xué)折精醇14噸。習推廣。中國煤化工CNMHG