JW型甲醇合成塔運行總結

第36卷第】期化肥工業(yè)2009年2月JW型甲醇合成塔運行總結韓秋,王瑞林,李峻',姚澤龍(1.中海石油天野化工股份有限公司呼和浩特010070;2.杭州林達化工技術(shù)工程有限公司310012)擴要介紹了JW型甲醇合成塔的結構以及jw3000均溫型甲醇合成塔的實(shí)際應用情況。實(shí)踐證明,JW型甲醇合成塔具有催化劑床層阻力小、氣體分布均勻、操作方便、調節靈活、對氣質(zhì)要求比較低、催化劑裝卹方便等優(yōu)點(diǎn),大型JW型甲罅合成塔的推廣,對提高我國甲醇合成技術(shù)的裝備能力是具有非?，F實(shí)的意義的。關(guān)鑣詞合成塔甲醇JW型Sum-Up of Operation of Type JW Methanol ReactorHan Qiu, Wang Ruilin, Li Jun, Yao Zelong(1. Tianye Chemical Group Co, Ltd. of China National Offshore Oil Corp Huhehaote 010070;2. Hangzhou Linda Chemical Technology Engineering Co, Ltd. 310012)Abstract a description is given of the structure of the Type JW methanol reactor and the actualapplication of the Type JW3000 uniform-temperature methanol reactor. Practice proves that the TypeJW methanol reactor exhibits its advantages of small resistance of the catalyst bed, uniform distributioofin operation, flexibility in adjustment, low requirement for gas quality, and conin loading and unloading of catalyst. The promotion of the large-scale Type JW methanol reactor has ayery practical significance in raising the equipment capacity for the domestic methanol synthesis techKeywords reactor methanol Type JW近年來(lái),國內外甲醇合成工藝的發(fā)展特點(diǎn)之一是采用新型結構內件的合成塔,其不僅強化了1甲醇裝置概述甲醇合成塔的生產(chǎn),而且強化了甲醇合成塔的操中海石油天野化工股份有限公司油改氣聯(lián)產(chǎn)作彈性,使合成塔能夠穩定持久地運行是提高甲200ka甲醇項目由五環(huán)科技總承包設計,中化醇生產(chǎn)能力的核心問(wèn)題之一。甲醇合成塔工藝參二建公司施工,以天然氣為原料轉化工序采用數的選擇及其結構設計是否合理直接影響整個(gè)段爐蒸汽轉化工藝;壓縮采用德國阿特拉斯生產(chǎn)甲醇裝置生產(chǎn)能力和技術(shù)經(jīng)濟指標。目前國內許的多軸離心式壓縮機;CO2回收工序采用南化院多公司院校相繼研究和開(kāi)發(fā)了新型甲醇合成塔的MEA溶液回收技術(shù);精餾工序采用天津大學(xué)的技術(shù),一批擁有自主知識產(chǎn)權的甲醇合成技術(shù)在三塔工藝流程;氫回收工序釆用普里森膜滲透技國內外得到推廣應用,充分體現了國內甲醇技術(shù)術(shù);甲醇合成塔選用林達公司具有國內自主知識的進(jìn)步產(chǎn)權且性?xún)r(jià)比較高的均溫型低壓甲醇合成工藝技本文對杭州林達化工技術(shù)工程有限公司(以術(shù)中國煤化工1l日一次投料下簡(jiǎn)稱(chēng)林達公司)設計生產(chǎn)的JW型甲醇合成塔成功CNMHG208年5月底,在中海石油天野化工股份有限公司甲醇裝置中的林達公司生尸制造的JW型合成塔在天野化工公使用情況簡(jiǎn)介如下司甲醇裝置已經(jīng)穩定運行了30個(gè)月c第36卷第1期化肥工業(yè)2009年2月的氧化鋁小球作為支撐架,塔內裝填XNC98型2JW型甲醇合成塔結構簡(jiǎn)介甲醇合成催化劑7405t。XNC98型甲醇合成催JW型甲醇合成塔結構如圖l所示?；瘎┑男阅軈狄?jiàn)表1。表l甲醇合成催化劑性能參數表項目性能參數型堆密度/(kg·L)3.2催化劑使用情況(1)從2005年12月1日17:00開(kāi)始至12月6日7:00,經(jīng)過(guò)110h的升溫還原后,總計出水14.376t,占催化劑總質(zhì)量的194%,非常接近物理水和化學(xué)水的出水量理論值。(2)2005年12月7日17:00向合成塔導1.氣體進(jìn)12.引'管3.上行冷管4.下行冷管氣,開(kāi)始為期3個(gè)月的低負荷運行。合成塔在運5.氣體出116.催化劑層7.環(huán)管行中的進(jìn)、出口溫度與設計值基本相符催化劑床圖1JW型甲醇合成塔結構簡(jiǎn)圖層各點(diǎn)溫度比較均勻,軸向溫差<10℃,徑向溫入塔氣由上部進(jìn)入合成塔,通過(guò)引氣管使氣差<3℃;催化劑的熱點(diǎn)溫度以及出口溫度都低體均勻分配至各環(huán)管,保證塔內氣體在徑向均勻于235℃,低負荷工況下的運行非常穩定。分布;然后氣體進(jìn)入下行冷管與催化劑層反應氣3.3性能考核情況并流換熱升溫,再進(jìn)入上行冷管進(jìn)一步與催化劑從2006年9月14日16:30起至9月16日層反應氣體逆流換熱升溫,氣體溫度達到催化劑16:30進(jìn)行了為期48h的性能考核裝置負荷達活性溫度后進(jìn)入催化劑層進(jìn)行甲醇合成反應;反到102%(19500m3/h,標態(tài)),200年9月15日應后氣體由下部出甲醇合成塔的考核數據見(jiàn)表2、表3和表4jW3000均溫型甲醇合成塔總高13600mm,表2102%負荷下JW型甲醇合成塔塔徑3000mm,催化劑裝填高度7860mm。塔內催化劑床層溫度分布情況℃設有4組溫度熱偶,每組7個(gè)測點(diǎn),共計28個(gè)熱外環(huán)內環(huán)內環(huán)偶測點(diǎn)能夠在日常生產(chǎn)過(guò)程中很好地監測催化251.9256.3劑床層的溫度變化,對甲醇合成反應情況的掌握250.3247.7252525].9更加全面細致。258.5253.43催化劑裝填及使用情況3.1催化劑裝填情況251.2256.9塔底鋪放厚約200mm、直徑為15~20mm表3102%負荷下JwW型甲醇合成塔運行數據溫度八℃合成塔壓力/MPa合成環(huán)路壓力/MPa廢鍋副產(chǎn)口人口廢鍋出分離出口0.98MPa蒸汽(t·h-1)出溫度/℃151.2254.86.8566.7526.9226.6916.5中國煤化工38.9考核結果表明:CNMHG壓力78MPa,而(1)合成塔軸徑向溫差均<10℃床層溫度實(shí)際操作壓力為69MPa,為設計操作壓力的分布比較均勻88.7%。第36卷第l期化肥工業(yè)2009年2月表4102%負荷下JW型甲醇合成塔中化分析數據生產(chǎn)負荷維持在19000m3/h(標態(tài))運行時(shí),合項H(H2)q(CO2)q(N2)(CO)4(CH)氫碳成塔進(jìn)、出口壓差一直小于設計值(0.25MPa),這充分說(shuō)明JW型甲醇合成塔催化劑床層阻力設計轉化氣66.1012.4017.303.901.81實(shí)際轉化氣66814.621.5012.214.801.95小,氣體分布比較均勻。實(shí)際塔入162.041971.634.6419.093.01(2)由于在JW型甲醇合成塔催化劑層設置實(shí)際塔出I61.789.921.772.9923.55了28個(gè)熱偶測點(diǎn)操作起來(lái)比較直觀(guān)可靠,根據注1)10%負荷下粗甲醇平均量1794m角48h性能考核對催化劑床層溫度細微的變化,中控操作人員可期間精甲醉產(chǎn)量1327561。對合成塔工況提前做出預判,給及時(shí)調整帶來(lái)諸(3)因下豬尾管管臺設計缺陷,轉化管出口多方便,只要通過(guò)入口冷激線(xiàn)調節閥控制合成塔溫度比設計溫度低近55℃,使轉化氣中CO體積口溫度穩定就可以了。此外,JW型甲醇合成塔分數低5%左右,盡管生產(chǎn)負荷為102%,但產(chǎn)量適應氣質(zhì)范圍寬合成塔入口氣氫碳比設計值是卻沒(méi)有達到100%負荷設計能力(667td)。268,而實(shí)際操作值在2.50-7.50c4JW型甲醇合成塔運行情況(3)JW型甲醇合成塔結構比較簡(jiǎn)單,且由于合成氣冷熱介質(zhì)基本上不存在壓差,即使發(fā)生了(1)自2005年12月投產(chǎn)以來(lái),甲醇裝置累部分泄漏仍可維持正常生產(chǎn)。而魯奇甲醇合成計停車(chē)57次,其中聯(lián)合壓縮機循環(huán)段入口設定在塔由于管殼側壓差比較大,一旦發(fā)生泄漏根本無(wú)2s內快速關(guān)閉的兩電動(dòng)閥Xv01303/XV01304在法維持正常生產(chǎn)。另外,由于jW型甲醇合成塔緊急停車(chē)狀態(tài)下共計出現了9次不能正常關(guān)閉,結構簡(jiǎn)單,相比較魯奇甲醇合成塔而言,甲醇合成即Jw3000型甲醇合成塔的壓力在10min內由催化劑的裝填和卸出都比較方便。65MPa突降至1.8MPa左右這樣的卸壓速率4)JW型甲醇合成塔在不同負荷下的運行對合成催化劑的沖擊相當嚴重。但目前甲醇裝置情況見(jiàn)表5和表6。表5JW型甲醇合成塔在不同負荷下的運行數據行負荷/合成塔溫度/℃成塔壓力/MP合成環(huán)路壓力/MPa廢鍋副產(chǎn)098MPa水冷器出入口人口出口口廢鍋出口分離出口蒸汽/(t·h-)口溫度/℃94.21158.2261.86.4436.26266.24917.1338.3266.87.2416.9626.889注:1)測定日期200705072)測定日期200805-16衰6JW型甲醇合成塔實(shí)際運行天數中CO含量將不斷提高,產(chǎn)品精甲醇產(chǎn)量肯定能平均負荷與年產(chǎn)量對比超過(guò)設計能力。2006年2007年2008年(前5個(gè)月)(2)由林達公司設計生產(chǎn)的JW型甲醇合成運行天數/d30236341.76塔催化劑裝填量較大,空速也可相應提高,單塔生平均負荷/%60.28279.7產(chǎn)能力相應提高。本套甲醇裝置目前已經(jīng)累計生產(chǎn)量/12150318734174996產(chǎn)了382kt精甲醇,JW型甲醇合成塔已經(jīng)穩定運5結語(yǔ)行30個(gè)月,各項性能已超過(guò)設計能力。隨著(zhù)林達公司設計的的3200mmJW型甲醇合成塔在大連(1)在人口氣質(zhì)和合成環(huán)路壓力未達設計大化300kUa甲醇裝置中投入運行,經(jīng)進(jìn)一步完值、催化劑已使用30個(gè)月(末期)的前提下,目前善的林達公司甲醇合成塔在國產(chǎn)化600kUa甲醇維持生產(chǎn)負荷19000m3/h(標態(tài)),日產(chǎn)量仍可裝型中國煤化工設計制造的大達到625tε隨著(zhù)甲醇裝置2008年大修后轉化管提高我國甲醇合下豬尾管管臺瓶頸問(wèn)題的徹底解決,轉化管出口成抆CNMH身實(shí)的意義的溫度的逐漸提升并接近設計值(855℃),轉化氣收稿日期2008-1-11)