甲醇精餾系統技改綜述

32化肥工業(yè)第39卷第5期甲醇精餾系統技改綜述趙月戰(山東華魯恒升化工股份有限公司山東德州253024摘要介紹了大氮肥裝置新甲醇精餾系統開(kāi)車(chē)后存在的問(wèn)題,詳細說(shuō)明了針對這些問(wèn)題所釆取的技改措施。改造后,整套精餾系統運行保持了均衡、穩定的態(tài)勢,取得了可觀(guān)的經(jīng)濟效益。關(guān)鍵詞甲醇精餾技術(shù)改造Sum-Up of Technological Renovation of Methanol Rectification SystemZhao Yuezhan(Shandong Hualu-Hengshen Chemical Co, Ltd. Shandong Dezhou 253024Abstract A report is given of the problems encountered after the start-up of the new methanolrectification system in a large-scale nitrogenous fertilizer plant, and a detailed explanation is offered ofthe technological renovation measures adopted. After the renovation, the whole set of rectificationsystem maintains a harmonious and stable state in operation, and impressive economic benefit isobtainedKeywords methanol rectification technological renovation山東華魯恒升化工股份有限公司大氮肥裝置的操作同時(shí)帶來(lái)負面影響是我國第1套國產(chǎn)化大氮肥裝置,采用“一頭三(2)預精餾塔萃取效率低、輕組分脫除不完線(xiàn)”的生產(chǎn)模式,即以潔凈煤氣化為龍頭,滿(mǎn)足合全、產(chǎn)品水溶性容易波動(dòng)。原始設計的預精餾塔成氨、合成甲醇以及化工裝置生產(chǎn)的需要。與其操作系統經(jīng)生產(chǎn)驗證是不成功的,主要表現在:預配套的200kt/a甲醇精餾系統是以大氮肥裝置粗精餾塔回流槽加稀甲醇和加脫鹽水沖突,不能夠甲醇合成崗位所產(chǎn)的粗甲醇為原料,經(jīng)三塔精餾根據生產(chǎn)需要進(jìn)行調節;預回流泵經(jīng)常被抽空且制得精甲醇產(chǎn)品泵出口壓力波動(dòng)大,造成預精餾塔回流量不穩定改造前存在的問(wèn)題產(chǎn)品水溶性、高錳酸鉀試驗結果經(jīng)常波動(dòng);預精餾塔回流未設流量表,蒸汽消耗及回流比等指標無(wú)新甲醇系統于2007年投入運行后,由于設法進(jìn)行控制和量化管理。計、操作等各種原因,生產(chǎn)一直不太穩定,不能在(3)原設計中沒(méi)有預精餾塔直接向常壓精餾滿(mǎn)負荷條件下運行,且精甲醇產(chǎn)品優(yōu)級品率不高。塔進(jìn)料的管線(xiàn),容易出現開(kāi)車(chē)過(guò)程中加壓精餾塔(1)加壓精餾塔和常壓精餾塔壓力不平衡塔頂的甲醇蒸氣不易冷凝、常壓精餾塔塔釜內的不匹配。在原設計中,為了防止加壓精餾塔在加料液容易氣化而造成閃蒸等問(wèn)題,直接影響開(kāi)車(chē)減負荷以及高負荷運行時(shí)出現超壓情況,設計了進(jìn)度和甲醇的產(chǎn)品質(zhì)量。此外,如果加壓精餾塔向汽提塔冷凝器串入部分甲醇蒸氣以平衡壓力。工藝條件不正常,因為沒(méi)有進(jìn)料手段,不能及時(shí)調但由于汽提塔冷凝器的換熱面積很小,甲醇蒸氣節常壓精餾塔的工藝條件,會(huì )造成整套精餾系統量大時(shí)會(huì )造成換熱不均,給加壓精餾塔和汽提塔的工藝條件發(fā)生大幅波動(dòng)。中國煤化工CNMHG本文作者的聯(lián)系方式:zhaoyuezhan@sina.com2012年10月趙月戰:甲醇精餾系統技改綜述(4)部分公用工程不匹配。甲醇精餾系統和④原老甲醇合成系統來(lái)的稀甲醇直接進(jìn)入粗外工序的公用工程系統相互串聯(lián)、相互關(guān)聯(lián),影響甲醇槽現配置管線(xiàn)將部分稀甲醇引入預精餾塔了精餾系統的穩定生產(chǎn)回流槽,既能保證粗甲醇槽甲醇含量相對穩定,又(5)系統沒(méi)有熱洗管線(xiàn),不能有效進(jìn)行熱洗,能將稀甲醇作為萃取水源,減少了脫鹽水的使用不便于系統的清洗置換,延長(cháng)了系統的檢修時(shí)間,量,而且不影響稀甲醇中的甲醇收率,使預精餾塔且影響產(chǎn)品質(zhì)量。處于穩定運行的狀態(tài)。(6)系統的加壓精餾塔、常壓精餾塔再沸器(3)針對系統的加壓精餾塔、常壓精餾塔再內部的換熱列管材質(zhì)均為碳鋼,使用不到1年就沸器內部換熱列管腐蝕問(wèn)題,利用2008年和出現漏點(diǎn),破壞了常壓精餾塔和加壓精餾塔的物2010年檢修時(shí)機,對加壓精餾塔、常壓精餾塔再料和熱量平衡,嚴重影響了精餾系統精甲醇的產(chǎn)沸器進(jìn)行了更換,再沸器材質(zhì)為304不銹鋼。量和質(zhì)量。(4)增設冷凝水緩沖槽、對現場(chǎng)管線(xiàn)流程進(jìn)(7)因再沸器列管有漏點(diǎn),使蒸汽冷凝液中行改造,將甲醇精餾系統原現場(chǎng)排放的蒸汽冷凝COD含量嚴重超標而只能排放,不僅造成了浪液回收至脫鹽水系統,冷凝液的最大回收量可達費,而且污染環(huán)境。60m23h。即使在一般負荷條件下,按年產(chǎn)200kt2改造措施甲醇計,可以回收蒸汽冷凝液240000m3/a,不僅減輕了對現場(chǎng)環(huán)境的影響,而且節約了水資源,取(1)增設常壓精餾塔壓力平衡調節副線(xiàn),消得了環(huán)境保護和水資源合理利用的雙重效果。日除了加壓精餾塔只能少量向汽提塔平衡部分甲醇前,甲醇精餾系統實(shí)現了現場(chǎng)各種水源和中間料蒸氣調節壓力的矛盾。經(jīng)計算發(fā)現:常壓精餾塔液的零排放塔頂冷凝器(換熱面積為900m2的波節管換熱(5)對汽提塔實(shí)行高回流比操作法,開(kāi)好回器)尚有一定的富裕量,可以進(jìn)行并聯(lián)操作保證收系統,在保證產(chǎn)品總體質(zhì)量的前提下,盡量減少汽提塔與常壓精餾塔以及加壓精餾塔三者之間的甲醇的消耗。針對甲醇合成催化劑目前實(shí)際使用壓力平衡。配置平衡管以及并聯(lián)操作閥門(mén)后,經(jīng)情況良好的有利條件,不再像以往持續采出甲醇實(shí)際運行,取得了3座塔壓力均衡的效果給常壓油和異丁基油,而是通過(guò)汽提塔的進(jìn)一步精餾,使精餾塔冷凝效果帶來(lái)的負面影響很小,幾乎可以大部分長(cháng)碳鏈的雜醇以及其他醛、酮等雜質(zhì)通過(guò)忽略不計。殘液排放,將絕大部分甲醇進(jìn)行回收,甲醇成品的(2)經(jīng)現場(chǎng)考察和數據統計分析,對預精餾總體質(zhì)量水平在可以控制的范圍之內,而甲醇的塔進(jìn)行了綜合改造,解決了預精餾塔萃取效率低、消耗得到有效降低。當然,隨著(zhù)甲醇合成催化劑輕組分脫除不完全、產(chǎn)品水溶性容易波動(dòng)的問(wèn)題?；钚缘闹饾u衰退,副產(chǎn)物量將逐漸增加,屆時(shí)還應①將預精餾塔回流槽加脫鹽水和加稀甲醇管逐步加大中間雜醇油的采出量。線(xiàn)分開(kāi),從頂部人孔處開(kāi)孔加入,位置設在氣動(dòng)閥(6)增設預精餾塔向常壓精餾塔進(jìn)料調節副后,方便了操作、調節,并保證了萃取效果。線(xiàn),不僅便于開(kāi)車(chē)后快速建立物料和熱量平衡,而②將預回流槽的放空管線(xiàn)引至預精餾塔二級且增加了加壓精餾塔和常壓精餾塔之間的調節手冷凝放空總管上,將預回流槽內積累的不凝氣定段。改造后能夠在預精餾塔向加壓精餾塔進(jìn)料期進(jìn)行放空,從而保證了預回流泵打液量長(cháng)周期的同時(shí),向常壓精餾塔補充料液,以建立塔釜液保持穩定,避免了頻繁被抽空和回流流量波動(dòng)的位,便于加壓精餾塔塔頂蒸氣的冷凝,快速建立加問(wèn)題。壓精餾塔和常壓精餾塔物料和熱量的平衡,可以③經(jīng)分析,拆除了粗甲醇進(jìn)料換熱器之前工縮短開(kāi)車(chē)時(shí)間;同時(shí),在加壓精餾塔工藝條件不穩藝條件與預回流液相似、可以替換的流量表,在不定時(shí),可以單種向堂精餾料增加了調節手影響粗甲醇進(jìn)料計量的情況下安裝至預回流管段,便于全中國煤化路上,增加了調節的觀(guān)察控制點(diǎn),使預精餾塔的操(7)通CNMH位的返醇管作穩定性明顯增強,取得了良好的效果。線(xiàn)向山東華魯恒升化工股份有限公司化工車(chē)間化肥工業(yè)第39卷第5期輸送甲醇管線(xiàn)以及貯運灌裝泵增設串聯(lián)管線(xiàn)等處進(jìn)行熱洗的問(wèn)題,利用現有的氮氣管線(xiàn)和回流槽的技術(shù)改造,使新甲醇系統建立了能向凈化崗位、排污管線(xiàn)進(jìn)行改造,使熱洗操作簡(jiǎn)便、高效,取得化工車(chē)間生化處理等用戶(hù)單獨或同時(shí)穩定供應了良好的使用效果。優(yōu)質(zhì)甲醇,用戶(hù)產(chǎn)生的廢甲醇能夠同時(shí)或分別返回精餾系統重新精餾的閉路循環(huán)。另外,對凈化3結語(yǔ)崗位閑置的甲醇輸送泵和灌裝泵增設串聯(lián)管線(xiàn),經(jīng)過(guò)對新甲醇精餾系統流程、設備結構以及可在向化工車(chē)間輸送甲醇的離心泵出現故障時(shí),資源配置的全面分析、深入研究,對新甲醇精餾系緊急開(kāi)啟其他配置好的離心泵防止因甲醇供應統原始設計和實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現的部分缺陷和中斷而造成化工車(chē)間減量生產(chǎn)或停車(chē)。問(wèn)題進(jìn)行了有針對性的技術(shù)改造。經(jīng)過(guò)改造后,(8)分別對2套氮氣管線(xiàn)、S3蒸汽管線(xiàn)、儀表整套精餾系統的運行保持了均衡、穩定的態(tài)勢,取空氣管線(xiàn)、機泵冷卻循環(huán)水管線(xiàn)等部分公用工程得了良好的使用效果和可觀(guān)的經(jīng)濟效益,使設計進(jìn)行改造,實(shí)現甲醇精餾系統和外工序公用工程能力為200kUa的裝置產(chǎn)能維持在250k/a,最的嚴格隔離,便于甲醇精餾系統進(jìn)行單獨檢修測高年產(chǎn)量達到了310k,且運行高效穩定,產(chǎn)品質(zhì)試、調試或進(jìn)行改造,有效降低了系統運行的潛在量可達O-M232E美國聯(lián)邦標準(甲醇)。風(fēng)險。另外,針對系統未設熱洗管線(xiàn)而不能有效(收稿日期201143-31)心必少少分必分亦價(jià)必分必必必必辦必必必必必必必必必必必必必必必必必(上接第18頁(yè))的高分子聚合物和表面活性劑為主體,雖然防結高塔復肥的結塊現象有改善作用。塊作用機理相同,但是各自體現出了在不同工藝2種不同類(lèi)型的防結塊劑在團粒復肥和高塔制備的肥料中的優(yōu)勢,在今后的應用中可通過(guò)選復肥使用過(guò)程中出現了截然不同的結果,根據改擇,以達到理想的效果。善結塊現象,各類(lèi)防結塊劑在各自的優(yōu)勢肥料中由于傳統的油類(lèi)防結塊劑在使用后會(huì )對土壤體現的防結塊效果是非常理想的。由于團粒復肥和環(huán)境造成危害、使用效果參差不齊且成本較高,顆粒不規則、形狀不一,對于防結塊劑的吸收較因此,探索開(kāi)發(fā)新型高效且環(huán)保的防結塊劑具有好,因而很少出現水分聚集在顆粒表面的現象,所非常廣闊的前景。以具有更高固含量的B型防結塊劑在團粒復肥參考文獻上的效果就更好。而高塔復肥由于所含水分少、]陳隆隆潘振玉.復混肥料和功能性肥料技術(shù)與裝備[M]顆粒圓潤光滑,防結塊劑所帶入的水分幾乎不會(huì )北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008:199203影響肥料的整體質(zhì)量,在加熱升溫的條件下,A型[2] Veba Aktiegesellschaft, Gelsenkirchen-Buer. Method for prod防結塊劑成膜性較好,可以迅速在顆粒表面形成ing stabilized ammonium nitrate: US, 4001377[P].1997.[3] ICI Australia Limited. Processes of making prilled ammonium1層疏水膜,起到了保護顆粒的作用;而B(niǎo)型防結nitrate compositions: US, 4268490[ P]. 1981塊劑成膜速度慢、膜強度低,因而在高塔復肥的使[4] Sanlinkasei Ltd. Co. Ammonium nitrate compositions of having用中效果較A型防結塊劑有一定的差距。anti-caking ability: JP, 6900[ P].1976.[5] Stamikaben Bi Be. Method of reducing absorbed water in pow-3結語(yǔ)dered urea granularity JP, 130965[P].1982高分子聚合物和表面活性劑復配的產(chǎn)品應用[6]湯建偉,張寶林表面活性劑在化肥生產(chǎn)中的應用[J化肥工業(yè),2000(3):38于復肥防結塊領(lǐng)域效果明顯,有一定的推廣價(jià)值[7]傅華新.表面活性劑防止硝酸鉀結塊的作用[J].無(wú)機鹽工該類(lèi)防結塊劑在肥料顆粒表面形成1層均勻有效業(yè),1992(6):25-27.的憎水保護膜阻止顆粒表面水分冷凝和吸收,降[8]王春梅趙天波,李鳳艷,等.復合肥防結塊劑技術(shù)的研究開(kāi)低外界水分影響,從而抑制顆粒間“晶橋”的形發(fā)現狀[J磷肥與復肥,2008,23(1):6063成。制備的A型防結塊劑成膜性良好,對高塔復[9]李于佐,中國煤化工與高分子化合物的肥的防結塊效果較好,而B(niǎo)型防結塊劑在團粒復相互作CNMHG-31肥中的應用效果更好。2種防結塊劑產(chǎn)品以不同(收到修改稿日期20120802