甲醇系統擴能改造總結

第32卷第4期化工設計通訊Vol. 32 No.42006年12月Chemical Engineering Design CommunicationsDecember. 2006甲醇系統擴能改造總結周廣梅'孫西英'孫巖’( 1.兗礦國泰化工有限公司山東滕州277527 2.兗礦魯南化肥廠(chǎng)山東滕州277527 )滴要:論述了兗礦魯南化肥廠(chǎng)以原有裝置為依托利用壓縮機、循環(huán)機和甲醇精餾的富余能力在甲醇合成系統增加部分設備實(shí)現從100kt/a增產(chǎn)到130kt/a的目的投資少經(jīng)濟效益好。關(guān)鍵詞:甲醇擴能改造中圖分類(lèi)號:TQ223. 12*1文獻標識碼 :A文章編號1003 -6490( 2006 )04 -0018 -03醇精餾的富余能力在甲醇合成系統增加部分設備實(shí)1工程概況現增產(chǎn)的目的。兗礦魯南化肥廠(chǎng)的80k/a甲醇裝置是我國以德2工藝流程士古煤氣為原料氣,自行設計和建造的第一套 大型甲醇裝置,該裝置由西南化工研究院提供低壓甲醇合2.1凈化部分 氣體流程成及甲醇精餾工藝技術(shù)"基礎設計原化工部第一設水煤漿加壓氣化制得德士古水煤氣經(jīng)過(guò)氨凈化計院承擔施工設計。該裝置以德士古煤氣為原料經(jīng)變換、NHD脫硫脫碳制得脫碳氣其中H, 98. 18%、中溫變換,NHD脫硫脫碳、精脫硫后,使總硫質(zhì)量分CO: 0. 7%、CO2: 0.2% 取10 000~ 20 ,000m'/h輸數<0.1 x10-6送往甲醇合成工段,采用5.0MPa低送至甲醇凈化系統脫碳后,與甲醇凈化氣經(jīng)部分變壓法合成粗甲醇合成塔為絕熱-管殼型"反應器換、有機硫水解、NHD脫硫脫碳后的氣體混合,經(jīng)精于2000年6月建成實(shí)現了化工投料試車(chē)的一次成脫硫后制得( H2 -CO2 )( CO +CO2 )=2.05 ~2.15功,且在投產(chǎn)后4個(gè)多月內達到了設計能力產(chǎn)品質(zhì)的精制氣即新鮮合成氣。氫碳比采用變換系統加設量達到了美國AA級標準。經(jīng)過(guò)工程技術(shù)人員的努副線(xiàn)的方法控制變換系統CO的含量。工藝流程如力,該系統2002年實(shí)際生產(chǎn)能力已達100kt/a。圖1所示。,為了適應市場(chǎng)的需要實(shí)現合成氨裝置與甲醇裝2.2合成部分流程置的柔性操作與效益最大化,我廠(chǎng)決定擴大生產(chǎn)規凈化來(lái)的新鮮合成氣,經(jīng)壓縮機加壓至模,使甲醇的生產(chǎn)能力達到130kt/ao 本次系統增產(chǎn)5. 15MPa與循環(huán)氣混合進(jìn)入合成塔內進(jìn)行反應出改造的原則是原流程不做大的變動(dòng)基于從合成氨凈化脫碳后調來(lái)一部分氫氣利用壓縮機、循環(huán)機和甲收稿日期2006 -05 -31作者簡(jiǎn)介周廣梅1980- )女山東泰安人2003年畢業(yè)于江蘇省廣播電視大學(xué)環(huán)境工程系助理工程師主要從事化工安全和環(huán)境技術(shù)管里。第4期周廣梅孫西英孫巖:甲醇系統擴能改造總結19氣化來(lái)水煤氣，氨凈化變換工序脫硫I序脫碳工序甲烷化去氨合成去甲醇合成，醇凈化變換工序脫硫工序脫碳工序戶(hù)精脫硫圖1凈化部分 氣體示意圖塔氣體經(jīng)冷凝后分離的粗甲醇最后經(jīng)三塔精餾得到的方式(新增主要設備見(jiàn)表1 )氣體以自然分配的方≥99. 85%的精甲醇。新合成部分采取與老系統并聯(lián)式進(jìn)入兩合成塔工藝流程如圖2所示。氣包預熱器合成塔水冷器玉分離罌H十新分離器新預熱器新合成塔新水冷器T新氣包圖2甲醇合成部分示意圖表1甲醇擴產(chǎn)改造新增設備表廢鍋的換熱面積-定的情況下副產(chǎn)蒸汽的壓力越低設備名稱(chēng)數量/臺規格及尺寸/mm備注材料則水氣比越低,但受到0.4MPa蒸汽管網(wǎng)壓力的影筒體13MnNiMoNBR響水氣比已到調節低限?，F提高-氧化碳的方法是甲醇合成塔1φ1 800x 10 600 x36.封頭:15CrMoR通過(guò)配- -變換爐副線(xiàn),使 部分氣體不經(jīng)變換爐。為了入塔氣預熱器1φ850 x15370 x22筒體:15CrMoR封頭15CrMoR保證爐溫在變換爐上層新加2m'QCS-01催化劑。汽包φ1 200 x3880 x25筒體16MnR以上改造保證了生產(chǎn)甲醇所需的一氧化碳。封頭16MnR3.2提高精脫硫劑硫容.甲醇水冷器1φ700x8 180x8上下兩組)封頭:Q235-13內襯0CrI8Ni9精脫硫槽是保證精制氣總硫含量的最后- -道工甲醇分離器:φ1800x8830x(34+5)筒體:16MnR/321序兩臺精脫硫槽內裝有EF -2型精脫硫劑各1.2t ,封頭16MnR/321噴射器噴射管20R其中有效成分為Fe2O3 H20。 只有在停車(chē)狀態(tài)下才筒體0CrI8Ni9能進(jìn)行常規再生操作采用加入空氣法還原出活性鐵甲醇水洗塔1φ325 x8 200x12封頭0Cr18Ni9組分。精脫硫劑的硫容設計值為15% ,但在生產(chǎn)中發(fā)現其使用硫容遠達不到設計值。3改進(jìn)措施為了提高精脫硫劑的硫容降低精制氣中總硫含量我們在常溫水解槽前加配2. 5MPa的飽和蒸汽管3.1提高變換部分 CO含量線(xiàn)-方面可以促使CoS水解另-方面也可以為精水煤漿氣化制取的水煤氣含有大量的水蒸氣水脫硫槽提供脫除H2S所需要的濕度;另外新上1臺氣比在1.1 ~1.4時(shí)經(jīng)部分變換將水煤氣中的水蒸空氣壓縮機其出口管線(xiàn)配接在精脫硫槽的入口管線(xiàn)氣冷凝副產(chǎn)蒸汽后進(jìn)入變換爐,通過(guò)調節入變換爐上空氣隨著(zhù)原料氣進(jìn)入2臺精脫硫槽。通過(guò)改造提的水氣比來(lái)調整變換后的一-氧化碳含量入變換爐水高了硫容使單位精脫硫劑的脫硫量大大增加,延長(cháng)氣比低則變換爐出口一氧化碳含量高。而在變換氣其使用壽命。第4期周廣梅孫西英孫巖:甲醇系統擴能改造總結2表2改造前后生產(chǎn)運行數據負荷入塔氣量入塔氣成分/%催化劑床層溫度/C系統壓力合成塔壓差 粗甲醇產(chǎn)量.日期/m3. h-'/m3. h-lCOCO2T15406TI15407TI5408/MPa/kPa/m3. h-擴36 208189 3649.483. 08422454.85819產(chǎn)34 956176 3878.134. 232134515518前37 865192 1439. 594.732122432048 659267 85.9.333.5119726284.5549 826 .276 4288. 412. 542262284.5418927后49 798273 88910.95.079743注擴產(chǎn)后的負荷為總新鮮氣但兩塔床層溫度由于觸媒使用處于不同時(shí)期故有偏差。表3產(chǎn)品消耗情況精醇產(chǎn)量/t粗醇產(chǎn)量/t電耗單耗/kWh. t循環(huán)水單耗/m2. t-1 軟水單耗/t t-1 蒸汽單耗/t t一副產(chǎn)蒸汽/t t-I擴產(chǎn)前330. 5259.82193. 1838.90. 860. 90.75擴產(chǎn)后506. 44541. 94172. 3543.740. 950. 750. 84此日產(chǎn)量計算年產(chǎn)甲醇可望達到160kt電單耗比以5結論前減少20kWh蒸汽單耗比以前減少0.15t/t。 本次擴產(chǎn)改造后,甲醇的最高產(chǎn)量達到506. 8t/d ,平.擴產(chǎn)改造建設周期短投資少,收益率高,1a即可收均產(chǎn)量為490t/d ,比設計的450t/d高出了8.9%按回投資并創(chuàng )造可觀(guān)的經(jīng)濟效益?！痘ぴO計通訊》征稿啟事《化工設計通訊》系國內外公開(kāi)發(fā)行的全國性科及上、下角標等,易混淆者尤應注明。技期刊。主要報道化工產(chǎn)品的設計、科研、生產(chǎn)、建設、6、務(wù)請注意參考文獻著(zhù)錄格式規定(注意標.技改、教學(xué)等方面的新工藝、新技術(shù)、新設備、新材料。點(diǎn)符號的規定使用)。主要欄目設計總計、氮肥技術(shù)、化肥工業(yè)、化工7、保守國家機密。凡涉及原化工部《保密范設備、生產(chǎn)技術(shù)、技改節能、應用探討、學(xué)術(shù)研究、三廢圍》和國家有關(guān)規定者,作者單位應進(jìn)行保密審治理、事故分析、無(wú)機化工、石化技術(shù)、信息報道、產(chǎn)品查，并加蓋單位公章。介紹等。8、請作者詳細注明通訊地址、郵編、單位名稱(chēng)、主要特色:以化肥及無(wú)機產(chǎn)品為主化工工藝為聯(lián)系電話(huà),簡(jiǎn)歷(包括姓名、出生年月、性別、籍貫、民龍頭兼顧化工設備、給排水、環(huán)保、自控、電氣、暖通、族、何年畢業(yè)于何學(xué)校及專(zhuān)業(yè)、職務(wù)與職稱(chēng)所從事的項目信息報道等。主要工作和研究方向),并提供近期1寸黑白免冠登來(lái)稿要求和注意事項:記照片(要求整潔清晰、彩照亦可)1張,以供刊用。1、文稿要求內容充實(shí)、準確可靠、文字精煉實(shí)用.9、請勿-稿兩投; -般情況下會(huì )在2個(gè)月內有性強。每篇以3000~5000字為宜?；貜?投稿6個(gè)月未收到用稿通知，作者可自行處2、文稿要求打印在A(yíng)4白紙上,亦可抄寫(xiě)在16理;未登稿件在作者要求之下可退稿;來(lái)稿一經(jīng)發(fā)開(kāi)單面方格稿紙上字跡清楚書(shū)寫(xiě)正整本刊恕不受表,當按規定付給稿酬。理復印件,同時(shí)請提供電子版稿件。10、稿件亦可通過(guò)電子郵件或傳真發(fā)來(lái)。3、所有文稿務(wù)請寫(xiě)出中、英文摘要( 50 ~200字)E- mail : hgsjtx@ 263. net和關(guān)鍵詞(3~8個(gè)),如不會(huì )英文編輯部可翻譯。文hgsjtx5603@ sina. com. cn .章的引言?xún)热菀丝刂圃?00 ~400字。傳真:0731 -55321854、文中的單位，務(wù)請使用法定計量單位。如系電話(huà):0731 - 5603960 , 13974864498非法定計時(shí)單位時(shí),務(wù)請換算為法定計量單位,并地址:長(cháng)沙市韶山中路398號《化工設計通一律使用 國際通用符號。對不常使用的量和單位,訊》編輯部請用括號注明名稱(chēng)。郵編:4100075、務(wù)請注意外文字母的書(shū)寫(xiě)規則，如正、斜聯(lián)系人:李金陽(yáng)體、大、小寫(xiě)，黑、白體,英、俄、希臘文種，以