甲醇系統中節能技術(shù)的應用

第37卷第1期化肥工業(yè)2010年02月甲醇系統中節能技術(shù)的應用馬宏波,崔文科,師少杰(山西豐喜肥業(yè)<集團>股份有限公司臨猗分公司04100)摘要介紹了甲醇系統設計與安時(shí)采用的先進(jìn)節能工藝,對甲醇生產(chǎn)和建設中各工序能量利用進(jìn)行了具體分析和鯛逑。實(shí)踐誣明,整套笮置能量利用比較合理,具有良好的經(jīng)濟效益和顯著(zhù)的節能減排效益關(guān)鍵詞甲醇節能技術(shù)應用Use of Energy-Saving Technology in Methanol SystemMa Hongbo, Cui Wenke, Shi ShaojieLinyi Branch of Shanxi Fengxi Fertilizer Industry Ld. 044100)Abstract An advanced energy-saving process is adopted in the design and installation of themethanol system, and a concrete analysis and an explanation are given of energy utilization in each stepof methanol production and construction. Practice demonstrates that energy utilization in the entire unitis rather rational gives good economic benefit and shows remarkable effects in energy saving and dis-Keywords methanol energy-saving technology use0前言2節能技術(shù)的應用山西豐喜肥業(yè)(集團)股份有限公司臨猗分2.1氣化工段的資源綜合利用公司300ka甲醇工程是山西省燃料甲醇示范裝氣化工段采用本公司與清華大學(xué)、北京達立置,一期工程于2006年1月23日一次投料成功,科公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的非熔渣-熔渣分級氣化技術(shù)。當月即實(shí)現達產(chǎn)達標?，F已穩定運行3年,為公該技術(shù)屬于煤的清潔利用范疇實(shí)現了對硫的回司創(chuàng )造了較好的經(jīng)濟效益。在裝置的設計和安裝收再利用;灰渣可以回收做建筑材料實(shí)現了對資過(guò)程中,成功地運用了多項節能技術(shù)取得了顯著(zhù)源的循環(huán)利用。的效果。非熔渣-熔渣分級氣化技術(shù)以水煤漿為原1工藝流程料,采用純氧氣化氣化壓力40MPa,氣化灰水經(jīng)兩級閃蒸沉淀。水煤漿氣化爐和洗滌塔的黑水300kta甲醇工程工藝流程框圖見(jiàn)圖1。經(jīng)高、中壓閃蒸和真空閃蒸濃縮后,再經(jīng)沉淀處理后回用。高閃蒸汽一般設計用于加熱高壓灰水然后用循環(huán)水冷凝,不凝氣放空。由于高閃蒸汽冷加劑和高壓灰水均較臟,高閃換熱器經(jīng)常堵塞且難以處理,因此一般設置2臺換熱器列管材質(zhì)為雙相MDEA精中群低壓合成問(wèn)收堿磺鋼中國煤化工圖1300k/a甲醇工程工藝流程框圖什H煤氣廢熱鍋爐的CNMHG本文作者的聯(lián)系電話(huà)03594063068第37卷第1期化肥工業(yè)2010年02月主要目的是回收熱量并將煤氣的汽氣摩爾比由150m3h/h降至120m3h。由于系統溶液循環(huán)量1.40降至0.38。在氣化工段取消此換熱器對出減少使脫硫泵電耗和再生氣冷卻用循環(huán)水消耗氣化界區煤氣的汽氣比影響極小,對變換系統的明顯減少,節能效果明顯。與脫硫塔脫硫相比,采正常運行無(wú)影響。用超重力機脫硫時(shí),富液再生少耗蒸汽4Uh,僅在設計中,未設置高壓閃蒸換熱器和高壓閃此一項帶來(lái)的經(jīng)濟效益為2592萬(wàn)元/a蒸冷凝器,產(chǎn)生的含灰蒸汽一部分送固定層造氣(2)脫硫、脫碳系統正常運行工況下的壓力利用,一部分送氣化除氧器利用,其余送變換工段為3.5MPa,富液需減壓解析再生,富液在減壓再用作變換冷凝液的汽提蒸汽。從目前的運行效果生過(guò)程中產(chǎn)生的動(dòng)能用渦輪機組進(jìn)行回收。來(lái)看,出氣化工段的煤氣溫度為210℃,汽氣比為2.4合成系統的能量利用1.40,與原設計值沒(méi)有差別;高壓閃蒸罐閃蒸產(chǎn)生(1)甲醇合成采用管殼式合成反應器,管內的0.5MPa蒸汽約10th,全部回收利用。按目裝催化劑,管外產(chǎn)生蒸汽通過(guò)控制蒸汽壓力來(lái)控前甲醇產(chǎn)量14th計,噸醇可節約標煤68kg制催化劑床層溫度,每小時(shí)可產(chǎn)生2.5MPa蒸汽2.2變換工段的熱量利用15t左右;合成塔出口氣與進(jìn)合成塔的氣體換熱(1)變換設計采用的是全氣量部分變換工后溫度約100℃,先用脫鹽水回收熱量,再用循藝,變換后CO體積分數一般控制在20%左右,進(jìn)環(huán)水冷凝,脫鹽水溫度從30℃升至70℃。變換爐汽氣比控制在038左右。從氣化工段來(lái)(2)甲醇合成工序每小時(shí)需排放約3800m3的煤氣汽氣比為1.40,溫度為210℃,進(jìn)變換爐的弛放氣。國內同類(lèi)型裝置通常將弛放氣送往提前先進(jìn)入煤氣廢熱鍋爐降溫,通過(guò)控制廢熱鍋爐氫裝置,而本公司將其直接送至合成氨裝置的壓蒸汽壓力來(lái)控制進(jìn)變換爐氣體的水氣比,回收的縮機三段出口回收利用,簡(jiǎn)化了利用途徑,提高了0.5MPa低壓蒸汽(約20th)送入甲醇低壓蒸汽氣體利用率,同時(shí)增加了氨產(chǎn)量。管網(wǎng),用于脫碳、脫硫、精餾等工段。2.5鍋爐的能量利用(2)降溫后的煤氣進(jìn)入分離器,分離出的大(1)甲醇合成工序配套2臺75th鍋爐,鍋量冷凝液直接用冷凝液增壓泵送往氣化洗滌塔。爐的連排、定排進(jìn)入排污膨脹罐,產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入相對于將此冷凝液減壓送氣化灰水槽再用泵加壓除氧器回收利用,排污水排入一次水池重新利用。送洗滌塔而言,每小時(shí)可節約動(dòng)力電耗約20kW。(2)在正常運行過(guò)程中,鍋爐除氧器一直冒3)出變換爐的變換氣經(jīng)熱交換器換熱后,蒸汽,為此在除氧器頂設置一高位水槽利用除氧溫度降至350℃左右,而進(jìn)人有機硫水解槽的溫器的放空蒸汽加熱高位水槽的水作為浴室用水,度要求為160~180℃,為此在變換爐后設置一變有效回收了除氧器放空蒸汽的熱量。換氣余熱鍋爐,通過(guò)控制余熱鍋爐壓力來(lái)控制進(jìn)2.6汽輪機的節能水解槽的變換氣溫度。此余熱鍋爐每小時(shí)可產(chǎn)蒸甲醇合成工序有合成汽輪機和空壓機汽輪機汽10t,全部送入甲醇低壓蒸汽管網(wǎng)。各1臺。在設計中,合成汽輪機采用新型的全背(4)離開(kāi)有機硫水解槽的變換氣溫度約為壓透平機組,空壓機汽輪機采用抽凝機組。背壓0℃,進(jìn)脫硫系統前須冷卻至40℃,為此設置蒸汽經(jīng)減溫后進(jìn)入公司1.3MPa蒸汽管網(wǎng),不僅兩級換熱器,一級鍋爐水換熱器用于加熱變換系滿(mǎn)足了13MPa蒸汽管網(wǎng)的供汽要求,減少了設統2臺余熱鍋爐的鍋爐給水將變換氣從180℃備投資(汽輪機冷凝器),而且與凝汽機組相比,冷卻至110℃左右,鍋爐給水溫度從104℃升至可少消耗循環(huán)水3000h150℃左右;二級脫鹽水換熱器用進(jìn)鍋爐的脫鹽27脫鹽水、冷凝液的節能水將變換氣冷卻至70℃,脫鹽水溫度從60℃升(1)脫鹽水主要供鍋爐使用。脫鹽水出脫鹽至110℃左右。水中國煤化工在正常情況下2.3脫硫脫碳工段的節能CNMHG除氧器在鍋爐(1)本公司在國內甲醇脫硫系統首家采用超開(kāi)車(chē)時(shí)才直接進(jìn)入除氧器另一路依次經(jīng)合成工重力機技術(shù),使溶液循環(huán)量由原采用脫硫塔時(shí)的序和變換工序的脫鹽水預熱器回收能量后送往鍋第37卷第1期化肥工業(yè)2010年02月?tīng)t除氧器。的揚程定為28m,并將氣化的真閃換熱器位置由(2)甲醇工程的冷凝液主要來(lái)自脫硫、脫碳、26m標高調至20m,以滿(mǎn)足循環(huán)水泵揚程的要精醇的再沸器和汽輪機的凝汽器。在凈化系統設求。風(fēng)機采用變頻調速滿(mǎn)足了不同季節風(fēng)量的置1臺除氧器,用于變換系統2臺余熱鍋爐和合變化要求,節能效果明顯。成系統合成塔管殼式反應器的供水,取消了脫硫脫碳系統的冷凝液槽,來(lái)自脫硫、脫碳、再沸器液3結語(yǔ)位控制罐的冷凝液直接進(jìn)人除氧器,不僅減少了甲醇工程在設計階段充分考慮了現有成熟的除氧器的蒸汽消耗量同時(shí)也減少了因設置中間節能技術(shù)并根據全公司的生產(chǎn)狀況,因地制宜地冷凝液槽產(chǎn)生的膨脹蒸汽浪費。進(jìn)行設計,在氣化、變換、脫硫、脫碳、合成等工序28循環(huán)水系統的節能充分利用和回收了熱量,使整套裝置能量利用比循環(huán)水系統采用集中管理的方式,全公司僅較合理具有良好的經(jīng)濟效益和顯著(zhù)的節能減排設置1個(gè)循環(huán)水池。根據公司內全部換熱器的位效益。置,尤其在考慮循環(huán)水阻力的情況下,將循環(huán)水泵(收稿日期2008-12-17)歡迎訂閱2010年《小氮肥》小氮肥》雜志是經(jīng)原國家科委、原化工部批準由上?；ぱ芯吭壕庉嫵霭娴娜珖钥?。主要報道內容有氮肥企業(yè)的技術(shù)改造、節能降耗經(jīng)驗;氮肥生產(chǎn)中新技術(shù)新設備、新材料的應用;化肥科研成果、生產(chǎn)管理以及氮肥企業(yè)開(kāi)展多種經(jīng)營(yíng)的信息等。本刊內容可供全國從事氮肥行業(yè)的工廠(chǎng)、設計、科研、高等院校及各省市主管部門(mén)的技術(shù)人員和管理干部參考?！缎〉省窞樵驴?6開(kāi),28頁(yè),封面彩印,國內外公開(kāi)發(fā)行,每期定價(jià)3.00元,全年定價(jià)36.00元全國各地郵政局已于2009年9月開(kāi)始辦理2010年《小氮肥》期刊征訂工作,郵發(fā)代號4-233,請廣大讀者前往當地就近郵政局辦理訂閱手續,也可以直接向本刊編輯部訂閱。地址:上海市云嶺東路345號郵碼:20062電話(huà):(021)5280037252500962(兼傳真)《小氮肥》編輯部辦必辦辦辦辦辦辦仍辦辦少必戶(hù)告目次頁(yè)碼單位頁(yè)碼單位彩色洛陽(yáng)市國奧重工機械有限公司封面湖南華自科技有限公司山西科靈催化凈化技術(shù)發(fā)展公司封二無(wú)錫市長(cháng)慶化工防腐設備廠(chǎng)江蘇世能化工設備有限公司封三長(cháng)春東獅科貿實(shí)業(yè)有限公司11浙江工業(yè)大學(xué)化工廠(chǎng)封底湖南安淳高新技術(shù)有限公司12成都天立化工科技有限公司南京吳安科技工程有限公司13北京三聚環(huán)保新材料股份有限公司西安同大實(shí)業(yè)有限公司14杭州林達化工技術(shù)工程有服公司石家莊正元塔器設備有限公司單色北京廣廈環(huán)能科技有限公中國煤化工備有限公司北京普爾捷能工程技術(shù)有限公司CNMHG中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所科刀吧儀會(huì )們限公司河北科技大學(xué)德隆公司上海申銀機械廠(chǎng)