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)個(gè)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,,,,,,,,,,,,,,,,,的,,,,,,,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, Ltd, Xinyi 221400, Jiangsu Province)Abstract This paper briefly introduces structure, principles, process and operating parameters, operating results of p 3 000mmwaterKeywords water-tube methanol synthesis tower; differential 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)再經(jīng)減壓至0.4MPa進(jìn)入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。其中一套年產(chǎn)15萬(wàn)t單醇系統的氣體一部分進(jìn)入循環(huán)機,壓力由48MPa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)入油分,一部分放空去提氫工段。由閃φ300omm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)入分配1工藝流程說(shuō)明器,再由分配器的上升管進(jìn)入汽包,產(chǎn)生中壓蒸從壓縮機四段來(lái)的原料氣(54MPa、35℃)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50MPa,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岀來(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)。200~220℃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)入管間催化劑層,在225~255℃2主要設備配置及催化劑作用下,氫氣與一氧化碳、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℃)后出合成塔,氣體進(jìn)入甲醇φ3000mm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78~85℃,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)入兩臺串聯(lián)的甲5.0MPa:水管內壓力為30MPa,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℃以下,使粗甲醇進(jìn)一步冷凝下來(lái)。氣液混合中催化劑和水YH中國煤化工向低壓甲CNMHG氮肥技術(shù)2014年第35卷鍋爐給水來(lái)自外管中壓蒸汽去外管氣來(lái)自壓縮弛放氣去醇烴化閃蒸氣去鍋爐房粗甲醇去精餾樣污1粗甲醇貯槽2甲醇分離器3循環(huán)機4水冷器5甲醇預熱器6汽包及分配器7甲醇合成塔8排污膨脹槽圖1甲醇系統工藝流程簡(jiǎn)圖表1主要設備一覽表設備名稱(chēng)規格型號數量/臺DN3000H凈=11200其中:內件:3000×15549容積:84m3合成塔催化劑筐容積:41.5m3換熱面積:2900m甲醇預換器DN1800H凈=13500換熱面積:3100m2立式DN1400H凈=11230換熱面積:800m2循環(huán)油分離器DM2200H凈=12395旋風(fēng)、凝聚、過(guò)濾式醇分離器D2200H凈=12395旋風(fēng)、凝聚、過(guò)濾式高效醇洗塔DM2400H凈=20550內件:高效全回收式內件補氣油分離器DM1200H凈=7050旋風(fēng)、凝聚、過(guò)濾式往復式循環(huán)機4M20-110/48-54四列對稱(chēng)平衡式排氣量:110m}min,功率1700kW1開(kāi)1備汽包DN1500L=6022全容積:10.08m3分配器DN1200L=4690全容積:5m3粗醇中間槽DN2800L=13516全容積:80m3稀醇液中間槽DN1200L=4530全容積:4m3排污膨脹槽DN1600L=3000全容積:4m3熱水循環(huán)泵0 m/min揚程H=40m回流泵Q=6 m/min揚程H=60m軟水泵Q=6 m/mil揚程H=60m加藥裝置1套醇合成塔相反,所以又稱(chēng)之為“反 Lurgi爐”。其水(1)進(jìn)系統新鮮氣壓力:466管為雙套管懸掛式催化劑為全徑向裝填(2)熱交入口氣體壓力:4.64JD型低壓恒溫水管式甲醇合成塔結構簡(jiǎn)圖(3)合成塔入口氣體壓力:4.58見(jiàn)圖2。(4)合成塔出口氣體壓力:4.57低壓恒溫懸掛水管式甲醇塔系統運行參數(5)水冷器入口氣體壓力:45641系統壓力(MPa(6)水冷H中國煤化工CNMHG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氣體成分見(jiàn)表2表2氣體成分表(體積分數%氣體名稱(chēng)COCO2H2CH4N2O2補充氣21.11.672.61.73.00.1人塔氣4.70877936129放空氣2.81.07217057.60.25系統的評價(jià)(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)c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2JD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)熱交入口氣體溫度219℃,熱交出口氣體(7)循環(huán)機入口氣體壓力:4.54溫度63.9℃。溫差155.1℃C,可以看出熱交的換熱(8)循環(huán)機出口氣體壓力465效率高冷卻水消耗低(9)汽包壓力:220(4)小時(shí)產(chǎn)甲醇20.6t,小時(shí)產(chǎn)蒸汽228。噸(10)合成塔氣汽壓差238醇產(chǎn)蒸汽1.l0t,說(shuō)明該塔型熱回收效率高,熱利4.2系統溫度(℃用較好,副產(chǎn)品蒸汽品位高、產(chǎn)量大。5)系統壓差為0.1MPa,合成塔壓差為(1)補氣溫度:36(2)入塔氣溫度:19000IMPa說(shuō)明該套裝置壓差小、功耗低。由于該塔為全徑向,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)水冷器入口溫度: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97)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。el-1:2302:2463:246結束語(yǔ)e2-4:2335:2456:242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φ3000m水管式甲醇合成塔技術(shù),建(9)蒸汽溫度:214.8成了15萬(wàn)ta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:50470Nm沿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:209646Nm/h耗少、升溫還原容易、操作控制方便、運行彈性(3)粗醇流量:20.6h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:7897Nm3/h可達495,2013年度為公司帶來(lái)了顯著(zhù)的經(jīng)濟效(5)蒸汽流量:2.8益44氣體成分H中國煤化工401-27)CNMHG