水管式甲醇合成塔在低壓甲醇系統的運行總結

2014年第35卷第2期氮肥技術(shù)5水管式甲醇合成塔在低壓甲醇系統的運行總結王元宋學(xué)武(江蘇晉煤恒盛化工股份有限公司江蘇新沂 221400)摘要簡(jiǎn)述了φ3000mm水管式甲醇合成塔構造、原理工藝流程及運行參數運行效果。關(guān)鍵詞水管式甲醇合成塔 壓差蒸汽Operation summary of water-tube methanol synthesis tower in low pressuremethanol systemWANG Yuan SONG Xue- -wu(Jiangsu Jinmei Hengsheng Chemical Industry Co., Lad., Xinyi 221400, Jiangsu Province)water-tubemethanolsynthesistower.Keywords water -tube methanol synthesis tower; dfferential pressure; steam前言物入甲醇分離器、高效醇洗塔后分離出粗甲醇，江蘇晉煤恒盛化工股份有限公司氮肥廠(chǎng)目再經(jīng)減壓至0.4MPa進(jìn)人粗甲醇閃蒸槽閃蒸出溶前的生產(chǎn)規模為年產(chǎn)80萬(wàn)t合成氨、100萬(wàn)t尿解的氣體后,送中間罐區供精餾用。分離甲醇后素、50萬(wàn)t甲醇。其中-套年產(chǎn)15萬(wàn)t單醇系統的氣體-一部分進(jìn)人循環(huán)機，壓力由4.8MPa升至使用的是湖南安淳高新技術(shù)有限公司開(kāi)發(fā)的5.4MPa進(jìn)人油分,- -部分放空去提氫工段。由閃φ3000mm低壓恒溫懸掛水管式甲醇合成塔,此蒸槽出來(lái)的弛放氣送到吹風(fēng)氣回收鍋爐崗位燃系統從開(kāi)車(chē)以來(lái)運行穩定,操作便捷,日產(chǎn)粗甲燒爐內燃燒。催化劑筐水管內的水吸收反應熱，醇495t,年產(chǎn)能達14.83 萬(wàn)t。產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)合成塔頂部蒸汽上升管進(jìn)人分配1工藝流程 說(shuō)明器,再由分配器的.上升管進(jìn)人汽包,產(chǎn)生中壓蒸從壓縮機四段來(lái)的原料氣(5.4MPa .359C )進(jìn)汽,減壓至1.3MPa 左右送蒸汽管網(wǎng)。由除氧器來(lái)人補氣油分,隨后與循環(huán)氣油分離器來(lái)的循環(huán)氣的壓力5.0MPa,溫度104°的脫鹽水進(jìn)入合成塔在氣體緩沖器中混合后進(jìn)入甲醇預熱器與合成頂部的汽包,熱水由下降管進(jìn)人合成塔的水管內塔底部出來(lái)的熱合成氣逆流換熱，被加熱到換熱,產(chǎn)生的蒸汽去分配器,如此反復循環(huán)。200 ~ 220C后,由合成塔底部進(jìn)入催化劑框環(huán)隙,甲醇系統工藝流程簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖1。從圓周方向徑向進(jìn)人管間催化劑層,在225 ~ 255C2主要設備配置及催化劑作用下，氫氣與--氧化碳、二氧化碳反.主要設備配置情況見(jiàn)表1。應生成粗甲醇，反應后氣體在中心集氣管匯合3水管式甲醇合成塔的構造(溫度為230 ~ 260°C)后出合成塔,氣體進(jìn)入甲醇φ3 000mm低壓恒溫懸掛水管式甲醇合成塔預熱器殼程,與人塔氣換熱,其溫度降至78 ~ 85C,由外殼、徑向催化床、水管和汽包組成,操作壓力大部分粗甲醇被冷凝下來(lái)。再進(jìn)人兩臺串聯(lián)的甲5.0MPa;水管內壓力為3.0MPa,吸收甲醇反應熱并醇水冷器管內,與管外的循環(huán)水換熱,被冷卻至產(chǎn)生中壓過(guò)飽和蒸汽;管外裝填催化劑。該合成塔40°C以下,使粗甲醇進(jìn)- -步冷凝下來(lái)。氣液混合中催化劑和水的位置剛好與Lurgi型軸向低壓甲第2期王元等:水管式甲 醇合成塔在低壓甲醇系統的運行總結37氣體成分見(jiàn)表2。表2氣體成分表( 體積分數%)氣體名稱(chēng)COCO2H2CH4N20補充氣21.1 1.6 72.6 1.7 3.0 0.人塔氣.70.8 77.9 3.6 12.9放空氣2.8.07.2?1;7.057.60.25系統的評價(jià)2(1)由以上數據可以看出:由于補充氣中氮氣、甲烷含量較高,造成醇后放空氣量較大。把這部分氣體送到合成氨系統生產(chǎn)甲醇和氨,達到有效氣體充分利用目的。(2)催化劑床層同平面及軸向溫差較小，說(shuō)明.1外殼2徑向內筒3中心集氣管4雙套管床層氣體分布均勻,移熱方式合理,系統運行非常5蒸汽環(huán)管6下管板7上管板8頂蓋穩定。該工藝靠水的汽化潛熱帶走反應熱,采取調a未反應氣進(jìn)口 b進(jìn)水口c反應后氣體出口節蒸汽出口壓力來(lái)保證催化劑層溫度穩定。因此d卸料口(催化劑) e裝料(催化劑)口具有工藝操作簡(jiǎn)單、爐溫波動(dòng)小、催化劑使用壽圖2JJD型低壓恒溫水管式甲醇合成塔結構簡(jiǎn)圖命長(cháng)等優(yōu)點(diǎn).(3)熱交人口氣體溫度219C,熱交出口氣體溫度63.9C。溫差155.1 C,可以看出熱交的換熱(7)循環(huán)機人氣體壓力:4.54效率高,冷卻水消耗低。(8)循環(huán)機出口氣體壓力:4.65(4)小時(shí)產(chǎn)甲醇20.6t,小時(shí)產(chǎn)蒸汽22.8t。噸(9)汽包壓力:2.20醇產(chǎn)蒸汽1.10t ,說(shuō)明該塔型熱回收效率高,熱利(10)合成塔氣汽壓差:2.38用較好,副產(chǎn)品蒸汽品位高、產(chǎn)量大。4.2系統溫度(9C)(5)系統壓差為0.1MPa, 合成塔壓差為(1 )補氣溫度:360.01 MPa,說(shuō)明該套裝置壓差小、功耗低。由于該塔(2)人塔氣溫度:190為全徑向,因此合成塔阻力很小，系統阻力也很低,(3)出塔氣溫度:224且空速較小,有利于降低循環(huán)機電耗。(4)水冷器人口溫度:70(6)合成塔設計有催化劑自卸口及催化劑裝(5)水冷器出口溫度:22填專(zhuān)用工具,催化劑裝卸方便。( 6)汽包加水溫度:94(7)與管殼式合成塔相比,材質(zhì)要求低，設備(7 )催化劑層溫度投資較低。e1-1:230 2:246 3:246結束語(yǔ)e2- -4:233 5:245 6:242江蘇晉煤恒盛化工股份有限公司采用湖南(8)塔壁溫度,上:152中:123 下 :177安淳公司φ3 00mm水管式甲醇合成塔技術(shù),建(9 )蒸汽溫度:214.8成了15萬(wàn)t/a甲醇裝置。通過(guò)水管式甲醇合成塔4.3系統流量在單醇工藝中的應用，充分顯示出單塔能力大、塔(1)新鮮氣流量:50 470 Nm3/h阻力小、副產(chǎn)中壓蒸汽多、循環(huán)機電耗小、冷卻水(2)循環(huán)氣流量:209 646 Nm/h耗少、升溫還原容易、操作控制方便、運行彈性(3 )粗醇流量:20.6t/h .大.催化劑裝卸容易等優(yōu)點(diǎn)。該系統粗醇日產(chǎn)量(4)放空氣流量:7 897Nm)/h可達495t,2013年度為公司帶來(lái)了顯著(zhù)的經(jīng)濟效(5 )蒸汽流量:22.8 th益。4.4氣體成分(收稿日期:2014-01-27) .