甲醇加氫系統工藝管線(xiàn)改造

中國化工貿易第12期工藝設備China Chemical Trade2013年12月甲醇加氫系統工藝管線(xiàn)改造劉成王海平(河北金牛旭陽(yáng)化工有限公司，河北邢臺054000)摘要:針對焦爐氣制甲醇工藝中，加氫系統不能在正常運行中更換催化劑的問(wèn)題，進(jìn)行了原因分析，通過(guò)改造加氫系統，增加獨立的硫化鈍化系統，縮短硫化鈍化時(shí)間，增加經(jīng)濟效益。關(guān)鍵詞:甲醇加氫槽硫化鈍化河北金牛旭陽(yáng)化工有限公司20萬(wàn)t/a甲醇裝置是以焦爐氣為原料，需要延長(cháng) 7天時(shí)間(鈍化2天， 裝、卸2天，硫化3天)，在加氫槽阻采用“純氧一蒸汽部分轉化、低壓合成、三塔精餾”工藝，使用的甲力增加時(shí)不能保證生產(chǎn)的長(cháng)周期運行，嚴重影響裝置的整體效益。所醇合成催化劑易受硫化物毒害而失去活性，必須將焦爐煤氣中的硫化以有必要增加加氫槽的硫化、鈍化管線(xiàn)。物除凈。公司除了使用活性炭進(jìn)行初步的物理脫硫外，還串以固體精增加鈍化、硫化管線(xiàn)，保證各加氫槽在裝置正常運行時(shí)，能更換脫硫系統一加氫系統進(jìn)行進(jìn)一 - 步轉化脫硫。焦爐氣加壓進(jìn)轉化爐前，各加氫槽的催化劑。因此項目改造只是在原有管線(xiàn)上增加相應工藝管用鐵鉬催化加氫轉化有機硫，再用氧化鋅脫硫劑將焦爐氣中總硫脫到線(xiàn)， 確保裝置正常運行時(shí)能夠更換各槽催化劑，所以方案確定為在各3mg/m3以下，達到二段轉化催化劑可以承受的含量。所以加氫系統長(cháng)槽增 加相應工藝管線(xiàn)。周期穩定運行對裝置整體起到非常重要的作用。三、改造后的工藝路線(xiàn)一、 原加氫系統工藝路線(xiàn).根據確定的改造工藝路線(xiàn)，分別在預加氫A、B槽、一級、二級經(jīng)活性炭物理脫硫工序處理并加壓、升溫后的焦爐氣首先進(jìn)入由加氫槽的進(jìn)、出口管道上焊接三通管，各槽進(jìn)、出口接管到硫化鈍化兩臺可并聯(lián)或單獨使用的預加氫罐，主要將焦爐氣中的不飽和烴加氫總管。硫化鈍化管線(xiàn)流程是載氣經(jīng)由壓縮機升壓后，先經(jīng)換熱器與反飽和，并加氫脫除焦爐氣中的氧，也有少量有機脫硫(硫醇、噻吩、應后的氣體進(jìn)行換熱，預熱后進(jìn)入電加熱器進(jìn)行加熱升溫，然后經(jīng)由硫醚、二硫化碳等)加氫轉化成為無(wú)機硫(H2S)。從預加氫罐出來(lái)的預加氫焦爐氣立即進(jìn)入- -級加氫槽，對焦爐氣鈍化反 應，反應結束后再經(jīng)各槽出口管進(jìn)入換熱器換熱，最后進(jìn)入低中的有機脫硫(硫醇、 噻吩、硫醚、二硫化碳等)進(jìn)行進(jìn)一步的轉化。 壓放空總管。 具體工藝路線(xiàn)圖如下:經(jīng)兩級加氫轉化后的焦爐氣進(jìn)入由兩臺可串可并或單獨使用的精脫硫槽除去焦爐氣中加氫轉化后生成的H2S。經(jīng)兩級加氫轉化及-級精脫碗后的焦爐氣中殘存的有機碗及無(wú)機硫已經(jīng)很低了，為保證焦爐氣中自曬下工藝對總硫的要求，在上述工藝流程后增加了一臺二級加氫轉化槽及兩臺精脫硫槽。當前面的加氫轉化脫硫能滿(mǎn)足工藝對總硫的要求時(shí)，凈化焦爐氣從旁路(而不經(jīng)過(guò)后- -級加氫轉 化脫硫)輸送至下一-工序;當前面的加氫轉化脫硫還不能滿(mǎn)足工藝對總硫的要求時(shí)，焦爐氣經(jīng)過(guò)后一級加氫轉化脫硫后輸送至下一-工序。由于加氫轉化催化劑的使用特性以及原料氣中O2含量對加氫過(guò)程的影響，本裝置在加氫操作過(guò)程中可能會(huì )因為O2含量(~0.5%)過(guò)高或甲烷化(當使用溫度≥350C時(shí)甲烷化更加明顯)使體系溫升過(guò)快，我們在一、二級加氫轉化槽的設備中部及一-、二級加氫轉化槽的進(jìn)口管道均加有冷氣調節，以保證體系的溫度盡可能的平穩運行。四、改造效果二、原因分析及方案2012年5月金牛旭陽(yáng)利用大修期間進(jìn)行項目改造，10月 16日在.氧化態(tài)的鐵鉬催化劑對加氫反應的活性不大，而經(jīng)過(guò)硫化反應后，甲醇裝置正常運行的情況下，對一級加氫槽順利地進(jìn)行了硫化操作，催化劑中的活性組分主要是MoS2和FesSa，具有較高的加氫活性和穩驗證了硫化鈍化系統的可靠性。定性。該項目總投資150 萬(wàn)元，設備折舊費用為13.5萬(wàn)元，每年至少可在高溫下通入含有硫化物(H2S或CS2)和氫的氣體，催化劑中氧以節省加氫催化劑硫化時(shí)間72h,鈍化時(shí)間48h,催化劑裝卸時(shí)間48h,化態(tài)的鐵、鉬發(fā)生如下反應: .總計168h。裝填時(shí)間可在大修期間進(jìn)行，不做損失計算。按每小時(shí)25CS+4H===2H2S+CH.+240.6KJ噸甲醇產(chǎn)量計算，增加經(jīng)濟收入25 x 120 x 200-135000=46.5萬(wàn)元/MoO.+2H2S+Hz=== MoS:+3H2O+48.1KJ年(噸甲醇利潤按200元計) ,金牛旭陽(yáng)每天用煤氣約140萬(wàn)方，5天時(shí)Fe2O+3HsS===Fe2S+3H20+13.4KJ間減少放散煤氣140x 5=700萬(wàn)立方米1年，經(jīng)濟效益十分可觀(guān)。新鮮;加氫催化劑經(jīng)過(guò)硫化后具有較高的活性，為了適度抑制其使五、結論用初期的高活性，防止和避兔反應系統進(jìn)氣過(guò)程中可能出現的溫度分此項改造解決了加氫系統正常運行期間不能更換催化劑、不能對升現象，在反應系統引進(jìn)焦爐煤氣前用氮氣對催化劑進(jìn)行鈍化，以確催化劑進(jìn)行硫化鈍化的設計缺陷，加氫系統有了獨立的硫化鈍化系統，保催化劑和人身安全。不管是小加氫還是- -級、 二級加氫罐都可以安全方便地切出系統，進(jìn)現公司加氫催化劑存在的問(wèn)題是加氫槽沒(méi)有單獨鈍化、硫化管線(xiàn)，行更換加氫催化劑進(jìn)行硫化鈍化工序，保證了甲醇裝置長(cháng)周期穩定運在生產(chǎn)裝置正常運行時(shí)對加氫催化劑鈍化、硫化無(wú)法進(jìn)行，只有裝置行， 并取得了良好的經(jīng)濟效益。停車(chē)后才能進(jìn)行操作。導致裝置更換加氫催化劑時(shí)停車(chē)和開(kāi)車(chē)的時(shí)間浮盤(pán)驗收方法可分為光照法和升降試驗兩種。通過(guò)查看浮盤(pán)透光性可最 簡(jiǎn)單的方法,但若浮盤(pán)密閉性不足，由于儲罐設計通氣孔與大氣直初步判斷浮盤(pán)整體密封狀態(tài);通過(guò)升降試驗檢驗浮盤(pán)能否正常上浮、接連通，其蒸發(fā)損耗反而遠遠超過(guò)拱頂罐。因此在實(shí)際應用中，從技下降。術(shù)指標、材料驗收、過(guò)程監控等方面嚴格要求，確保浮盤(pán)密閉性。最終驗收在初審意見(jiàn)整改合格的基礎上，由項目負責人及部門(mén)領(lǐng)導協(xié)同相關(guān)部]領(lǐng)導及負責人共同檢查，并對質(zhì)量結果做出最終評價(jià)。川潘家華，郭光臣，高錫棋。油罐及管道強度設計[M]。 北京:石油工業(yè)出版社，1986.參考文獻五、總結使用內浮盤(pán)是目前公認的最理想的降低油品蒸發(fā)損耗的最經(jīng)濟、[2I孔昭瑞，鋁浮盤(pán)失效分析及壽命預測，油氣儲運。1995.14 (6131F孔昭瑞，使用組裝式內浮項應注意的一些問(wèn)題， 油氣儲運，1994.13 (3): 12- 17.118 |中國化工貿易| China Chemical Tradewww.chemmedia.com.cn中國化工信息網(wǎng)