SHELL煤氣化與赫爾蒂合成回路的銜接

第35卷,第1期安徽化工Vol.35.No.1532009年2月ANHUI CHEMICAL INDUSTRYFeb.2009.技術(shù)進(jìn)步.SHELL煤氣化與赫爾蒂合成回路的銜接魏順(中石化安慶分公司化肥-部,安徽安慶246000)摘要:通過(guò)對SHELL粉煤氣化技術(shù)和合成回路的特點(diǎn)分析,對原合成氨裝置保留部分的工藝改動(dòng)情況以及改造后的試生產(chǎn)情況進(jìn)行分析總結.說(shuō)明實(shí)現SHELL粉煤氣化技術(shù)與赫爾蒂合成回路的銜接取得成功。關(guān)鍵詞:SHELL粉煤氣化;合成氨;銜接;試生產(chǎn)中圖分類(lèi)號:TQ546文獻標識碼:A 文章編號: 1008 -53X(20090053-03中石化安慶分公司化肥裝置是上世紀70年代從法蒂公司的合成氨裝置進(jìn)行改造，包括新建2000/d 的國引進(jìn)的技術(shù), 1978年建成投產(chǎn)。該裝置以石腦油為原SHELL粉煤氣化裝置，同時(shí)新增配套48000m?/h空分裝料生產(chǎn)30萬(wàn)噸合成氨.52萬(wàn)噸尿素,同時(shí)還承擔著(zhù)向置、耐硫變換、低溫甲醇洗凈化、制冷工序等。煤儲運、煉油裝置供氫、向丙烯腈裝置供氨和整體物料平衡等任水、電、蒸汽、污水處理硫回收等公用工程甲烷化、合務(wù)。然而,隨著(zhù)國際原油價(jià)格日益飆升,公司合成氨的生成單元等,在分公司原有的基礎上進(jìn)行改造。因此,如何產(chǎn)處于虧損狀態(tài)。分公司于2000年3月啟動(dòng)“油改煤工實(shí)現新增加的裝置、設備與現有的合成氣壓縮機和合成程”,先后經(jīng)中石化總部和國家發(fā)改委等批準后,開(kāi)始進(jìn)單元的合理銜接,就成為分公司面臨的重要課題。通過(guò)行原料結構調整的油改煤工程。該T程依托原法國赫爾設計、施工、監理及全體員工的共同努力,油改煤工程的收稿日期:2008-09-29 .作者簡(jiǎn)介:魏順( 1968-),男,工程師, 1991年畢業(yè)于安徽大學(xué)化學(xué)系,主要從事無(wú)機化工和合成氨的生產(chǎn)工作, 13013199227. wangao1628683@sinacom.率。通過(guò)I藝改進(jìn),對苯二甲酸單甲酯的得率由文獻報(2);: 15-22.道的73%提高到91.2%。KOH的投料量對得率有影響，[5] Yasutaka T,Iwahaka T,Sakaguchi S,et al. Adv. Synth. Catal,以等摩爾投料為最佳。本法原料易得,操作簡(jiǎn)便,收率2001 ,343(2): 220 -25.6] Sharma S K,Tandon M,Lown J W. Eur. J. Org. Chem,2000, 11:高,適合工業(yè)化生產(chǎn)。2005- -2013.參考文獻[7] Toshiyasu T,Kosuke Y,Steven v J,et al. Sylet,2001,10:[1] Boehm M F,Zhang L, Baedea B A.et al. J Med. Chem, 194,371555-1556.(18): 2930- 2941.[2]劉萍，邊強國外醫藥-合成藥生化藥(制劑分冊)2001,22[8] Haruo O,Tejji C,Kazuo T. J. Am. Chem.Soc, 1985, 107 (5):1365-1369.(4): 250 -252.[9] Konosonoks A, Wright J,Tsao M-L,et al 1 0rg. Chem,2005,[3]滿(mǎn)孝勇,鄭敏.中華皮膚科雜志,2006, 39(3): 174-177.70(7): 2763- 2770.口[4]金寧人,劉曉鋒.鄭志國，等.世界科技研究與發(fā)展,2007 ,29Synthesis of Mono -methyl TerephthalateHUANG Bao-li(Dept. of Arts and Science , Anhui Communication Vocational and Technical Collge , Hefei 230051 ,China)Abstract:Mono -methyl terephalate was synthesized from dim中國煤化工lysis in KOH/CH;OH,acidification by bhydrochloride ,and the yield was 91.2%. This rFitable for the industrial:YHC NMH G'process.Key words:mono- methyl terephalate; medical and chemical intermediate; synthesis總第157期2009年第1期(第35卷)安徽化工技術(shù)改造于2006年11月19日順利出氨。下面就改造置了一套用水吸收并蒸餾獲得液氨的氨吸收裝置和回中的工藝技術(shù)、合成單元在改造中的工藝變動(dòng)以及改造收氫 氣普里森裝置,用來(lái)吸收合成回路弛放氣中的氨并后的運行情況進(jìn)行介紹。提純氫氣。經(jīng)氨吸收裝置和普里森裝置后的弛放氣用作1粉煤氣化和赫爾蒂合成單元工藝簡(jiǎn)介燃料和預脫硫的氫源，氨吸收回路吸收合成回路弛放1.1 SHELL 粉煤氣化裝置工藝簡(jiǎn)介氣。合成回路在原裝置中不但起著(zhù)氨合成的作用，而且我公司氣化裝置是SHELL粉煤氣化工藝技術(shù)還擔負著(zhù)向輕油脫硫提供氫氣的任務(wù),同時(shí)向中壓廢鍋(SCGP),日投煤量2000噸,該裝置以干粉煤為原料,純提供熱量，也將回收的馳放氣送至脫硫作加氫氣使用。氧氣作氣化劑,液態(tài)排渣,屬加壓氣流化床工藝。原煤經(jīng)因此合成回路在赫爾蒂公司提供的工藝路線(xiàn)中起著(zhù)承破碎后，在磨煤和干燥單元研磨成5~90μm的煤粉,上啟下的作用。并經(jīng)千燥處理后(含水量小于2% )儲存于粉煤倉中。在2氨合成單元的改造煤加壓輸送單元,來(lái)自粉煤倉的煤粉經(jīng)來(lái)自空分的高壓對氨合成單元改造的總體思想是:合成反應熱回收氮氣在煤鎖斗中加壓后,輸送至粉煤給料罐中,連續穩的改造 ,維持現有冷凍系統氨吸收和氫回收部分。定的粉煤從粉煤給料罐出來(lái)后,與來(lái)自空分的高壓氧氣2.1合成回路中反應熱回收部分的改造以及來(lái)自蒸汽管網(wǎng)的過(guò)熱中壓蒸汽,按- -定比例進(jìn)人氣合成塔出口的高溫氣體首先進(jìn)人新增的1.3MPa 低化單元的水平對稱(chēng)布置的煤燒嘴煤燒嘴安裝在氣化爐壓 廢熱鍋爐E2401回收合成的反應熱。合成氣溫度降至V-1301上。煤粉經(jīng)燒嘴進(jìn)人氣化爐，并在1400~ 220C后， 進(jìn)人高壓鍋爐水預熱器E1551進(jìn)一步回收反1700C的溫度下不完全燃燒和氣化反應,氣化爐頂部出應熱,使得合成氣溫度降到原設計的170C ,進(jìn)入原合的合成氣被經(jīng)循環(huán)氣壓縮機K1301返回粗合成氣激冷成回路流程。 E2401 產(chǎn)生的飽和蒸汽送到耐硫變換單元降溫至800~900C ,然后進(jìn)入合成氣冷卻器里進(jìn)-步冷的E2105過(guò)熱后送至1.3MPa低壓蒸汽管網(wǎng)。卻至340C ,氣化爐膜式水冷器及廢鍋產(chǎn)生中壓蒸汽少高壓鍋爐給水泵G9201抽出鍋爐水經(jīng)高壓鍋爐水部分自用外,其余送管網(wǎng)。從氣化爐出來(lái)的合成氣所攜預熱器 E1551回收合成反應熱后送到高壓廢熱鍋爐的帶的灰粉經(jīng)陶瓷過(guò)濾器除去。來(lái)自陶瓷過(guò)濾器的合成氣汽包,現改為送到SHELL氣化爐的中壓汽包V1304,然進(jìn)人濕洗塔，以除去小于20mg/m2的飛灰及少量氨和后回收氣化爐的反應熱產(chǎn)生5.5MPa的中壓蒸汽，供氣HCI、HF等,經(jīng)水洗塔洗滌后約160C并被水飽和的合化裝置自用,多余的部分送往界區管網(wǎng)。成氣被送到變換裝置。2.2馳放氣用途的改造1.2合成氨生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介氨合成回路的馳放氣主要做燃料用,在原合成氨裝從粉煤氣化爐出來(lái)的工藝氣,經(jīng)升溫、配氣并除塵置中送至輔鍋做燃料,后來(lái)這部分低熱值燃料氣作為廢后,經(jīng)四段耐硫變換將CO降至0.40%(體積百分比)以氣送 到電廠(chǎng)鍋爐燃燒,取代少量低價(jià)燃料煤,浪費了資下,通過(guò)低溫甲醇洗除去HS和CO2,再按氫氮比3: 1源。在原合成氨裝置節能改造后,改造為一段爐作燃料。的比例配氮,預熱后進(jìn)人甲烷化爐除去殘余的HS以及油改煤T.程投用后,這部分低熱值的燃料氣作為粉煤干CO CO2(小于10ppm)。然后到原裝置的保留部分,由合燥處 理的惰性氣體發(fā)生器的燃料(F1101采用的是煉廠(chǎng)成氣壓縮機加壓后進(jìn)人合成回路生產(chǎn)合成氨,使整個(gè)工干氣和合成馳放 氣的混合氣作為燃料)，或送往輔鍋作藝生產(chǎn)過(guò)程形成一-個(gè)連接的統一整體。 因此新建裝置輸燃料。送的氣體能否滿(mǎn)足合成氣壓縮機人口參數的要求是此2.3氨合成單元增加的部分次化肥原料路線(xiàn)改造的關(guān)鍵;同時(shí)原有合成氨裝置高壓在出合成氣冷卻器的急冷區和SGC人口配有來(lái)自.蒸汽生產(chǎn)路線(xiàn)也因此取消,現有合成氣壓縮機所需高壓反吹氣壓縮機K3001的7.8MPa.225C的合成氣“反吹蒸汽需由外部提供。因此作為油改煤的配套工程,在分系統”,以限制固化的飛灰渣積聚。在合成氣壓縮機的二公司的電廠(chǎng)新建一臺高壓蒸汽鍋爐產(chǎn)高壓蒸汽作為合段出口8.5 MPa.195C引一路合成氣作為K3001的備成氣壓縮機的動(dòng)力來(lái)源。用氣源(目前未投用)。1.3赫爾蒂技術(shù)合成回路的特點(diǎn)中國煤化工安慶分公司的合成氨裝置是赫爾蒂公司提供的工0HCNMH G流程中,預脫硫終脫藝技術(shù),以石腦油為原料的蒸汽轉化流程的合成回路是硫都需安加氫將石曬油中的有磯硫變?yōu)闊o(wú)機硫,氫源來(lái)采用托普索S200型徑向合成塔,兩級氨冷流程,同時(shí)設自合成氣壓縮機的入口,經(jīng)氫氣壓縮機打壓后送到加氫.魏順:SHELL煤氣化與赫爾蒂合成回路的銜接55轉化器的人口。在石腦油制氫的流程中,為了節能降耗,表1同負荷下改造前后合成回路的運行參數對比從合成氣壓縮機入口引部分氫氣作為- -段爐的返氫氣。項目原工況運行參數改造后的運行參數采用SHELL粉煤氣化工藝技術(shù)后,取消這幾路氫源。合成回路壓力MPa18.519.5循環(huán)氣氫含量1%59.7962.2 .3改造后的合成回路運行情況合成塔入口溫度C155135改造后配套的凈化裝置運行正常,特別是含63%的合成塔出口溫度心C315329 .CO的粗合成氣通過(guò)耐硫變換.低溫甲醇洗,甲烷化后精第一床層熱點(diǎn)溫度/心C515505制后的合成氣送往合成氣壓縮機進(jìn)口,氣體組分基本滿(mǎn)第二床層熱點(diǎn)溫度/C475460E1551出口氣溫度/C201175足合成氨生產(chǎn)的要求。E1503出口氣溫度/C3533.1原料路線(xiàn)改造后合成回路生產(chǎn)分析CH/%12.514.5Ar5.00.2油改煤工程投用后,合成問(wèn)路的試生產(chǎn)期間,通過(guò)人口氨含最/%3.03.合成塔的熱點(diǎn)溫度、合成塔的進(jìn)出口溫差、氨凈值及合出口氨含量/%15.516.3成回路的壓力等參數的對比說(shuō)明,我廠(chǎng)原料路線(xiàn)的改造弛放氣量/m2.h'65008500完全滿(mǎn)足合成回路的要求。從合成回路中合成氣出原裝置合成回路中的氫氮比是靠調整進(jìn)二段爐的E1503的出口溫度來(lái)看,改造前后沒(méi)有大的變化,說(shuō)明空氣量來(lái)調節的,粉煤氣化是通過(guò)進(jìn)甲烷化爐的配氮氣我廠(chǎng)對合成回路的改造是成功的,同時(shí)操作上增加了合量來(lái)控制。在改造后的試生產(chǎn)中,由于煤燒嘴的切換和成塔出口溫度的調節裕度，更有利于合成熱的回收利負荷的調整,往往引起氫氮比的失調。后來(lái)通過(guò)加強公用,工況運行平穩。改造前后的主要運行參數見(jiàn)表1。從司內部各崗位的協(xié)調，加強對氫氮比在線(xiàn)分析表的監表1看出,在同等負荷下合成回路的合成壓力、催化劑控,基本能夠滿(mǎn)足合成反應的要求。的熱點(diǎn)溫度、合成塔的進(jìn)出口溫差和改造前沒(méi)有大的變4結論化;合成氣E1503出口后溫度基本- -致 ,保證冷凍回路從合成氨裝置原料路線(xiàn)“油改煤工程”的投產(chǎn)以及的正常;弛放氣量增加是由于合成回路中的CH4含量增投運后的技術(shù)指標來(lái)看,我廠(chǎng)合成氨裝置取得了連續運加引起的。行41天共生產(chǎn)合成氨50000噸。通過(guò)對裝置不斷地整3.2原料路線(xiàn)改造前后的合成回路差異改完善,裝置運行日趨平穩。這標志著(zhù)目前世界先進(jìn)的3.2.1合成氣組分中Ar含量的減少粉煤氣化技術(shù)在合成氨工業(yè)應用取得成功,也說(shuō)明了我在合成回路試生產(chǎn)期間,回路中的惰性氣體含量中廠(chǎng)的殼牌技術(shù)和赫爾蒂氨合成回路技術(shù)改造中關(guān)鍵銜Ar比改造前有明顯減少。這主要是因為原赫爾蒂公司接問(wèn)題取得圓滿(mǎn)成功。雖然目前裝置還存在一些缺陷，生產(chǎn)合成氨的工藝中，二段爐通人空氣中的Ar在合成但通過(guò)裝置的運行,不斷發(fā)現設計、施T.和操作中的問(wèn)回路的積存。采用粉煤氣化后,由于SHELL是采用純氧題,及時(shí)加以總結,不斷消缺整改,加上公司的科學(xué)管粉煤氣化,這樣既提高氣化效率,又降低了合成回路中理,我們相信油改煤后合成氨的“安穩、長(cháng)、滿(mǎn)優(yōu)”運行Ar的積存,更有利于合成氨的生產(chǎn)。很快就能實(shí)現?？?.2.2合成氣組分中氫氮比的控制The Coal Gas of SHELL Turn to Synthesize the Back with the Heurteys to Link upWEI Shun(Chemical Fertilizer Department of Anqing Branch Co. SINOPEC, Anqing 246000,China)Abstract: By SHELL coal gasification technology and analysis of the characteristics of the synthetic circuit, and introducedthe original ammonia plant to retain part of the process of change, as well as the transformation of post-production testsummary of the analysis shows that the realization of SHELL coal gasification technology and synthetic doherty.The success ofthe convergence loop.中國煤化工Key words:the SHELL powder coal gasify; synthesize ammonia;YHCNMHG