低溫甲醇洗技術(shù)在煤制甲醇項目中的應用

2010年12月大氛配Dec.2010第33卷第6期Large Scale NitrcNitrogenous Fertililizer Industryvol.33.No.6V oL.33 No.6_低溫甲醇洗技術(shù)在煤制甲醇項目中的應用賀可順?lè )睹髦侵苓h(兗州煤業(yè)榆林能化有限公司,陜西榆林,719000)摘要介紹了低溫甲醇洗裝置在兗礦榆林能化600kt/a煤制甲醇項目的應用現狀,通過(guò)一段時(shí)間的運行操作，總結低溫甲醇洗裝置的操作方法和控制要點(diǎn)及CO2指標在非正常情況下調整經(jīng)驗。關(guān)鍵詞低溫甲醇洗 運行現狀 操作要點(diǎn)總結1概述計值(5.58 MPa)低0.7~0.8MPa,變換氣負荷在兗州煤業(yè)榆林能化有限責任公司600kt/a甲(11~13)x104 m2/h (約為設計全負荷的30%~醇項目低溫甲醇洗裝置引進(jìn)德國魯奇工藝基礎設40%) ,組分正常并較穩定,制冷系統正常,但是,系計包,由中國華陸工程公司承擔詳細設計。本項目統CO2指標沒(méi)有達到設計指標2%~4%,而是保持從2006年4月16日全面啟動(dòng)建設,2008年12月在0.61%上下,由于CO2成分不達標導致下一個(gè)工29日全線(xiàn)打通系統流程,產(chǎn)出合格甲醇產(chǎn)品,僅用序 合成催化劑反應過(guò)于劇烈，不利于合成催化劑24個(gè)月(扣除每年4個(gè)月的冰凍期),創(chuàng )國內煤化的長(cháng)周期運行,大大縮短催化劑的使用周期。在此工項目建設領(lǐng)先水平。低溫甲醇洗系統設計處理工況下,在保證凈化氣總S含量低于0.1x10*的前變換氣氣量為29x104 m2/h,以低硫煤為原料,經(jīng)德提下,通過(guò)控制貧液的循環(huán)量(二氧化碳吸收塔進(jìn)士古氣化爐反應制得原料氣,原料氣經(jīng)耐硫變換、料泵提供，至主吸收塔頂部純甲醇流量調節閥控低溫甲醇洗脫硫脫碳獲得凈化氣(總硫含量不大.制)及富CO2甲醇量(主洗泵提供,由至主吸收塔于0.1x10- ,CO2含量不大于2.5%),凈化氣經(jīng)合成二段富甲醇流量調節閥控制)對凈化氣CO2指標壓縮機壓縮至7.5MPa進(jìn)人合成塔反應制得粗甲進(jìn)行優(yōu)化調整，系統指標調整前低溫甲醇洗裝置醇。其中,凈化氣中CO2指標直接影響到催化劑的主要指標狀況見(jiàn)表1。使用壽命,開(kāi)車(chē)初期由于變換氣量偏小，低溫甲醇表12009年低溫甲醇洗裝置主要運行指標狀況洗工序的調整經(jīng)驗不足等原因導致出低溫甲醇洗日期變換氣量/貧甲醇循富CO2甲醇 主要 工藝指標m'.h1環(huán)量/m2.hr 循環(huán) 量/m2.hr' (HS/CO2),x10*合成氣中CO2指標不能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求，直接影響02-15 56930.9136.1110.200/0.12到合成工序催化劑的使用周期。02-16 95542.1159.2315.460/0.6602-17 102556.4l 86.2416.820/0.232低溫甲醇洗工藝運行現狀02-18 117313.0190.8517.560/0.65低溫甲醇洗人口的變換氣在主洗塔中進(jìn)行脫02-19 211310.0275.20/2.570硫脫碳,富液進(jìn)人中壓閃蒸塔進(jìn)行閃蒸,閃蒸氣通02-20 214526.0276.6818.940/2.58過(guò)加壓后送回主洗塔進(jìn)行有效利用，閃蒸后的富02-21 219191.0276.5624.900/2.423液進(jìn)人再吸收塔,進(jìn)行汽提再生CO2氣體,然后富2.2凈化氣中CO2指標調整制約因素液再進(jìn)入熱再生塔進(jìn)行HS氣體的熱再生。完全1)本系統存在一個(gè)設備.上的缺陷,熱再生塔再生后的甲醇貧液經(jīng)二氧化碳吸收塔進(jìn)料泵送回收稿日期:2010-04 -03 ;收到修改稿日期:2010-11-18。主吸收塔做為循環(huán)甲醇。作者簡(jiǎn)介:賀可順,男,1978年出生,助工,2003年畢業(yè)于黑龍2.1 存在主要問(wèn)題江科技學(xué)院化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)，現在兗州煤業(yè)榆林能化有限公開(kāi)車(chē)初期，系統壓力沒(méi)有達到設計工況，比設司合成車(chē)間工作。聯(lián)系電話(huà):0912-8198509。第6期賀可順.低溫甲醇洗技術(shù)在煤制甲醇項目中的應用403下段集液箱漏液，導致底部--直處于滿(mǎn)液位,熱再據再吸收塔底部溫度變化來(lái)進(jìn)行控制，這樣可以生塔斷續出現液泛的現象，這一點(diǎn)直接影響到貧使系統甲醇溶液的溫度降低，保證了低溫甲醇的液的再生效果，為保證凈化氣總硫指標必須使熱吸收效果。負荷過(guò)量,這樣勢必將系統的整體溫度提高。這間4)如果增加汽提氮氣量能將再吸收塔底部溫接影響了CO2的調整過(guò)程，并為以后的酸性氣提度降低,相應的進(jìn)熱再生塔頂溫度會(huì )降低,這樣系濃增加了難度。統甲醇循環(huán)量的也相應的減少，可以降低系統因2)由于特殊原因,貧液中的S無(wú)法分析,導致泵作功而增大系統的熱負荷。但是,相應熱再生塔熱負荷更加無(wú)法控制。頂溫度的降低也需增加熱負荷。因此,維持熱再生2.3凈化氣中CO2指標調整措施保持不變，應給定一個(gè)下限:當熱再生塔頂溫度1)控制中壓閃蒸塔閃蒸氣組分在正常指標(設計值81.29C)降低到低于809C以下任何值時(shí),內,穩定壓力在正常值1.37MPa,通過(guò)增減下塔的熱再生塔、甲醇水分離塔的熱負荷能使熱再生塔富S甲醇量控制，這樣可以避免因中壓系統壓力二段頂部出口酸性氣溫度(設計值72.19C)控制在波動(dòng)影響系統的減壓再生效果，是保證系統大循78C以上;高于809C,熱再生塔二段頂部出口酸性環(huán)的前提條件,減壓再生效果得到有效的保證。氣溫度控制在83C以上，要以系統的熱再生效果2)控制主吸收塔第四段H2S吸收段調節閥在做為另一個(gè)調節的依據。100m2/h左右,至主吸收塔二段富甲醇流量調節閥5)經(jīng)過(guò)以上調整如CO2含量指標仍低于2%，維持在40m2/h左右,將系統循環(huán)量(總設計值為逐步減小至主吸收塔二段富甲醇流量調節閥開(kāi)392m2/h)以10m2/h的速度降低至CO2在線(xiàn)分析儀度 ,減少對CO2的吸收液量使指標達標。有顯示值為止,一旦顯示值高于0.5%,可安排分析6)如仍不能達標,說(shuō)明至主吸收塔頂部純甲室取樣分析校對在線(xiàn)分析儀，熱再生負荷暫時(shí)維醇流量調節閥控制的循環(huán)量大，以原速降低至主持原樣，這樣在保證去后工序合成氣總硫不超標.吸收塔頂部純甲醇流量，并在調整主循環(huán)液量的0.1x10*的前提下逐漸減少吸收液量，以保證CO2過(guò)程中暫時(shí)增大至主吸收塔二段富甲醇流量保證指標可以調整在2%~4%范圍內。去下一個(gè)工序的合成氣中總硫不超標的前提下,3)由于前期開(kāi)車(chē)過(guò)程中再吸收塔底部的汽提繼續減小至主吸收塔二段富甲醇流量調節閥使氮汽量--直過(guò)小，此外,在中壓閃蒸塔組分調整的CO2指標達標。同時(shí),CO2在該塔閃蒸出來(lái)的過(guò)多，所以在再吸收2.4需要各部門(mén)配合措施塔汽提的CO2量少，會(huì )導致再吸收塔底部溫度上1)調整合成氣中CO2指標,將會(huì )對合成氣總升,此時(shí)需增加汽提氮氣的設定值,以600m2/h的硫指標影響,直接影響合成接氣,要求分析合成氣.速度將其提至5500~8000m/h,汽提氮氣量應依中總硫及CO2由原來(lái)1h一次,改為30min一次。表2工藝調整前后指標對比(變換氣氣量調整前后)調整后指標項目2009- -02- -2T028 :002009- -02- -23T08:002009- 10- -01T08 :00變換氣流量/m’hr'113512109976253771至主洗塔一段富甲醇流量/m.h=93.1699.04218.64至主洗塔二段富甲醇流量/m2.h'13.8310.9050.31至主洗塔頂部貧甲醇流量/m2.h-'178.4168.88316.79至再吸收塔汽提氮氣流量/m2.h'7136.47832.713736.0變換氣溫度/C6.0343.50(人界區原料氣溫度)二氧化碳吸收塔進(jìn)料出口純甲醇溫度/C98.0099.60101.00去預洗甲醇加熱器酸氣溫度/C86.384.8 .77.1熱再生塔再生燕汽流量/kg*h-3259.83093.16041變換氣壓力/MPa5.145.58出界區凈化氣CO2含量,%0.6.702.94凈化氣HS含量,x10*0404大氨肥2010年第33 卷2)一但合成氣總硫超標，系統進(jìn)行減量生產(chǎn)，體 HS濃度不小于25%。減氣量標準以合成氣總硫不超標為準，否則進(jìn)行2)低溫甲醇洗控制方法。通過(guò)控制脫硫與脫.切氣調整CO2。碳的循環(huán)甲醇量來(lái)控制凈化氣中的總硫不大于3)要求分析室盡快恢復對甲醇液中的總硫含0.1x10-，通過(guò)控制入再生塔再沸器的蒸汽流量來(lái)量進(jìn)行分析，用以指導甲醇循環(huán)液貧液的再生情保證甲醇的再生度合格，通過(guò)控制汽提氮氣量及況。增濃管線(xiàn)閥門(mén)開(kāi)度來(lái)控制出界區的克勞斯氣體氣4)全部需要的調整時(shí)間定為8h,在指標調整量及H2S濃度，為了確保系統循環(huán)甲醇中NH3不期間調度室不進(jìn)行指標考核。工藝調整前后指標超標,進(jìn)行定期分析熱再生回流罐的NH,含量,如對比分析情況見(jiàn)表2。超過(guò)500x10-6 進(jìn)行排放。2.5 目 前運行現狀3)低溫甲醇洗操作要點(diǎn)。本系統的主要操作低溫甲醇洗裝置于2008年12月30日正式要點(diǎn)是人界區的變換氣氣量與甲醇循環(huán)量相匹投產(chǎn),單爐運行,變換氣量11x10*m2/h, 精甲醇產(chǎn)配，如循環(huán)量過(guò)高會(huì )使循環(huán)甲醇的溫度升高,甲醇量48/h。經(jīng)過(guò)2009年2月CO2工藝指標及操作的消耗也會(huì )升高;如甲醇循環(huán)量過(guò)小會(huì )造成出界方法的調整,至2009年8月,低溫甲醇洗工序全區凈化氣中總硫及CO2超標。在保證甲醇的再生部生產(chǎn)指標在雙爐運行的情況下穩定達標，變換度合格的情況下，使入主洗塔的貧甲醇溫度足夠氣量已達26x10+ m2/h,合成工序精甲醇產(chǎn)量84t/低,系統壓力基本穩定,只有這樣才能保證甲醇具h。裝置運行穩定,脫硫與脫碳指標正常,表3為一有最大的吸收能力，以確保出界區的凈化氣成分段時(shí)間內的運行數據。合格。表3低溫甲醇洗裝置主要指標運行現狀變換氣量/貧甲醇循環(huán)富CO2甲醇主要工藝指標3低溫甲醇洗操作經(jīng)驗m'.h-量/m2-hr'循環(huán) 量/m2-hr' (H2S/CO2),x10>6操作中發(fā)現，保持與變換氣量成比例的甲醇08-15 52039.9 110.2010.200/2.740循環(huán)量是得到系統低操作溫度的關(guān)鍵，正常生產(chǎn)08-16105536.2142.5214.500/2.46908-17 11556.45 156.6016.300/2.554時(shí)在保證充分再生的同時(shí)，要嚴格控制進(jìn)人克勞08-18 207313.0 270.8518.260/2.507斯氣體分離器的酸性氣溫度小于-25C，以確保較08-19 211310.0 275.2723.810/2.570低的甲醇物料損耗，克勞斯氣的提濃應與汽提氮08-20 214526.0 276.6818.940/2.58氣量同步進(jìn)行調節?？偨Y了調節CO2指標的依據)8-21 219191.0276.5624.900/2.423及操作經(jīng)驗，通過(guò)調節甲醇循環(huán)量及主洗塔各分2.6重要指標控制段吸收液量,對CO2指標進(jìn)行優(yōu)化調整,經(jīng)優(yōu)化后1)主要控制指標。貧甲醇的溫度:控制人主洗CO2指標可以調整至2%~4%，確保了出工序凈化塔貧甲醇溫度;控制出塔凈化氣中COS+H2S不大氣CO2指標合格，有效地延長(cháng)了合成催化劑的使于0.1x10-,CO2不大于3%;貧甲醇中的水含量不用壽命，同時(shí)增加了甲醇產(chǎn)量,大大降低了固定生大于1%;貧甲醇中的總硫含量不大于100x10*;熱產(chǎn)的成本，對以后同類(lèi)裝置開(kāi)車(chē)調優(yōu)具有一定的再生回流槽中NH;不大于5g/L;出界區克勞斯氣指導意 義。APPLICATION OF RECTISOL TECHNOLOGY IN COAL-TO- .METHANOL PROJECTHe Keshun, Fan Mingzhi, Zhou Yuan(Yanzhou coal Industry Yulin Energy and Chemical Co., Ltd, Yulin, 719000)Abstract The application of Rectisol unit in the 600 kt/a coal-to- methanol project for YanzhouYulin was introduced and based on the operation for a period of time the operating method and critical controlpoints as well as the experiences in adjusting CO2 index under abnormal conditions were summarized.Key Words : Rectisol, running status ，operating key points, summary