2012年12月大氛肥Dec.2012第35卷第6期Large Scale Nitrogenous Fertilizer IndustryVol.35 No.6甲醇裝置技術(shù)改造總結(jié)張建民,李?lèi)?ài)玲(新能鳳凰(滕州)能源有限公司,山東滕州277527)摘要:通過(guò)對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)原始開(kāi)車(chē)、生產(chǎn)工藝、設(shè)備等多方面的技術(shù)改造,解決對(duì)置式多噴嘴水煤漿加壓氣化的瓶頸,節(jié)約了大量資金,效益可觀;同時(shí)也為裝置實(shí)現(xiàn)安穩(wěn)長(zhǎng)滿優(yōu)運(yùn)行奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞:對(duì)置式黏溫特性激冷環(huán) 工藝燒嘴新能鳳凰(滕州)能源有限公司是新奧集團(tuán)股解決氣化爐適宜原料問(wèn)題。份有限公司控股的子公司，總投資近40億元,規(guī)對(duì)周邊、國(guó)內(nèi)同類(lèi)型生產(chǎn)廠家原料煤調(diào)研,結(jié)模為2套年產(chǎn)36萬(wàn)噸甲醇的大型煤化工項(xiàng)目。該合王家塔煤種情況，有針對(duì)性的對(duì)當(dāng)?shù)孛?、神木?xiàng)目以煤為原料,采用華東理工大學(xué)“對(duì)置式多噴煤、渝陽(yáng)煤進(jìn)行篩選,選擇灰熔點(diǎn)較低的原料煤進(jìn)嘴水煤漿加壓氣化”專(zhuān)利技術(shù),于2010年投產(chǎn)。利行煤漿濃度試驗(yàn)，再對(duì)優(yōu)化后的煤種進(jìn)行煤種黏用2a多時(shí)間對(duì)裝置創(chuàng)造性地進(jìn)行技術(shù)改造,主要溫曲線的試驗(yàn)，并從數(shù)十個(gè)煤樣中確定2~3個(gè)適涉及工藝、設(shè)備、環(huán)保、節(jié)能等方面,解決了關(guān)鍵性宜與王家塔煤進(jìn)行配比作為原料煤試驗(yàn)煤種，經(jīng)的技術(shù)問(wèn)題，使裝置實(shí)現(xiàn)了安穩(wěn)長(zhǎng)滿優(yōu)運(yùn)行。反復(fù)論證和試驗(yàn)，最終確定為陜西榆陽(yáng)煤和內(nèi)蒙古王家塔煤,兩種煤按1:1混合。該方案實(shí)施后氣1工藝技術(shù)改造化爐氧煤比降低，燃燒室溫度降為1 200~1 250C,1.1 氣化爐原料煤優(yōu)化爐壁溫度符合工藝要求,運(yùn)行周期延長(zhǎng)到90d;氣裝置原設(shè)計(jì)原料煤種為當(dāng)?shù)馗吡蛎?，灰熔點(diǎn)化爐冷態(tài)檢查一切正常，工藝燒嘴再也沒(méi)有燒失高達(dá)1400C以上,從華東理工大學(xué)對(duì)所用煤作的現(xiàn)象,燒嘴壽命延長(zhǎng),下降管和激冷環(huán)也沒(méi)有變形黏溫特性來(lái)看，爐溫只有控制在1450C以上,爐或燒環(huán)等現(xiàn)象。氣化爐運(yùn)行狀況已經(jīng)達(dá)到國(guó)內(nèi)同內(nèi)熔渣的黏度才能降到25Pa.s以下,以滿足正常類(lèi)企業(yè)較好水平。排渣要求。此時(shí)氣化爐的操作溫度要高達(dá)1450~1.2變換升溫還原技 術(shù)優(yōu)化. 1 500C,對(duì)設(shè)備、耐火襯里要求較高,運(yùn)行周期僅2009年,為了確保工程按計(jì)劃順利投料,采用能維持在10d左右,經(jīng)常伴隨氣化爐爐壁超溫、烘外購(gòu)氫氣、二硫化碳的方法對(duì)變換催化劑提前進(jìn)頂溫度超溫、渣口壓差增大、4臺(tái)工藝燒嘴及下降行升溫硫化。管和激冷環(huán)被燒壞等惡性循環(huán)事故，開(kāi)停車(chē)次數(shù)1)采用傳統(tǒng)方法硫化,需要?dú)饣癄t一臺(tái)運(yùn)行，增加，維修維護(hù)和運(yùn)行成本增加，嚴(yán)重制約著生提供硫化所需氫氣及硫化氫。買(mǎi)成品硫磺磨碎后，產(chǎn)。經(jīng)多方考察驗(yàn)證,水煤漿氣化技術(shù)對(duì)煤質(zhì)要求以每300t原料煤中加入1t硫磺粉末的比例摻混，較為苛刻,被迫使用陜西神木地區(qū)熔點(diǎn)在1150C先用經(jīng) 氮?dú)饧訜釥t加熱后的低壓氮?dú)獍床桓哂?0以下的原煤。采用此煤后,灰熔點(diǎn)得到有效控制，C/h 的升溫速率對(duì)變換爐進(jìn)行升溫，待床層各點(diǎn).裝置運(yùn)行逐步趨于穩(wěn)定，氣化爐運(yùn)行周期也延長(zhǎng)到50d。但采用此煤運(yùn)輸成本較高，每噸原料煤價(jià)收稿A期:2012-04-24;收到修改稿日期:2012 09-05。格高達(dá)1 100元左右(到廠價(jià)),增加了甲醇的制造作者簡(jiǎn)介:張建民,男,1972年出生,T程師,1999年畢業(yè)于北京化T.大學(xué)化學(xué)工程專(zhuān)業(yè),現(xiàn)在新能鳳凰(滕州)能源有限公司維成本。為了有效降低生產(chǎn)成本,與華東理工大學(xué)和修車(chē)間從事技術(shù)管理工作。聯(lián)系電話:0632-2225244;E- -mail:水煤漿氣化研究中心等多方共同研究，集中力量jmhgzjm@ 126.com。第6期張建民等.甲醇裝置技術(shù)改造總結(jié)385溫度均達(dá)到180~220C時(shí), -臺(tái)氣化爐以60%(最180~2209時(shí),往系統(tǒng)中加入氫氣,確保人變換爐低)的負(fù)荷運(yùn)行，向變換爐提供所需氫氣及硫化循環(huán)氣中H2含量為25%(干基)左右。開(kāi)始時(shí)二硫氫?；嫉募尤肓靠刂圃?0~30L/h，當(dāng)變換爐出口2)采用循環(huán)氮?dú)馀錃浼岸蚧歼M(jìn)行循環(huán)硫H2S含量為1g/m2時(shí)表明已穿透催化劑床層,可適化。用氮?dú)饨⒀h(huán)后,按不高于30C/h的升溫當(dāng)增加二硫化碳的加入量。兩種硫化方法對(duì)比如速率對(duì)變換爐進(jìn)行升溫，待床層各點(diǎn)溫度均達(dá)到表1所示。表1兩種硫化方法對(duì)比硫化方法傳統(tǒng)硫化方法創(chuàng)新的硫化方法硫化時(shí)間50 h(且開(kāi)車(chē)7d)40h(不需要開(kāi)車(chē))成本19001原料煤.5t硫磺,總費(fèi)用約200萬(wàn)元外購(gòu)氫氣5000m' ,二硫化碳3500kg,總費(fèi)用在11萬(wàn)左在硫化效果催化劑硫化不徹底,影響催化劑活性不存在交換反應(yīng),催化劑硫化后具有高活性安全性.存在著帶水、返硫化或氧氣超標(biāo)、氧化等多種安全隱患過(guò)程影響因素少.可控性好2設(shè)備技術(shù)改造EAPL 250K3-315,其流量300m/h、揚(yáng)程15m、功2.1高 溫?zé)崴眉夹g(shù)改造率22kW,有力的提高泵人口壓頭及泵氣蝕余量,試生產(chǎn)過(guò)程中氣化工段6臺(tái)高溫?zé)崴靡蛘癖荛_(kāi)泵氣蝕點(diǎn)。動(dòng)嚴(yán)重超標(biāo),引起機(jī)械密封泄漏嚴(yán)重，最終導(dǎo)致該2)高壓端葉輪加清洗裝置,在葉輪級(jí)間節(jié)流設(shè)備轉(zhuǎn)子平衡遭到破壞,無(wú)法運(yùn)行,被迫停車(chē)。高套內(nèi)增設(shè)級(jí)間沖洗水系統(tǒng),沖洗水采用7.9MPa的溫?zé)崴檬菤饣P(guān)鍵設(shè)備，該泵采用自平衡式結(jié)高壓脫鹽水,用量10m2/h,以改善摩擦件間的運(yùn)行構(gòu),型號(hào)SCSZ250-100x8,流量245m/h,揚(yáng)程760狀況,消除軸向壓差,降低軸向推力,改善軸承工m,效率72%,電機(jī)型號(hào)YAKK5603-2W ,功率710作環(huán)境。kW,電壓10kV , 傳輸介質(zhì)為灰水(灰水具有腐蝕3)加工軸套外圓尺寸至φ95mm,使軸套與機(jī)性，易結(jié)垢，含有少量NH、HS .CO2.Cl-固含量械密封靜環(huán)間隙由原來(lái)的0.5mm增大到1.0mm,0.5%) ,輸送介質(zhì)溫度為171 C,進(jìn)口表壓力為0.83保證機(jī)械密封在振動(dòng)情況下，也不會(huì)發(fā)生機(jī)械密封靜環(huán)與軸套摩擦破碎，避免因大量介質(zhì)泄漏工試運(yùn)行過(guò)程中,運(yùn)行負(fù)荷偏低,灰水濁度波動(dòng)藝來(lái)不及處理就迅速惡化的情況，最大限度的保較大，導(dǎo)致進(jìn)口壓力(設(shè)計(jì)壓力0.83MPa)僅能維證機(jī)械密封、軸瓦、軸不被損壞,節(jié)約檢修費(fèi)用。持在(0.65+0.5)MPa,而進(jìn)口介質(zhì)溫度基本保持不4)提高泵體內(nèi)件的耐磨度,在泵級(jí)間節(jié)流套、變(171C),致使人口介質(zhì)有氣體存在,泵在運(yùn)行軸套、泵體及葉輪口環(huán)等內(nèi)件處堆焊司太立合金過(guò)程中發(fā)生氣蝕和磨蝕,最終造成泵運(yùn)行周期短,材料,提高耐磨等級(jí),從而克服灰水中固體顆粒對(duì)運(yùn)行不穩(wěn)定,最短的運(yùn)行時(shí)間僅15d。由于氣蝕發(fā)內(nèi)件的快速磨蝕。生振動(dòng),導(dǎo)致轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)加劇,現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)水平方2.2沉降槽底流泵技術(shù)改造.向振動(dòng)值(設(shè)計(jì)值僅為0.02mm)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于垂直振沉降槽底流泵是渣水系統(tǒng)主要設(shè)備，主要作動(dòng)且達(dá)到0.05mm,此時(shí)兩端徑向軸瓦受到嚴(yán)重破用是將系統(tǒng)沉降的介質(zhì)輸送至過(guò)濾系統(tǒng)進(jìn)行固液壞且推力瓦完全破壞,最終導(dǎo)致泵運(yùn)轉(zhuǎn)工況惡化,分離處理。在試生產(chǎn)過(guò)程中氣化車(chē)間渣水工段2轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡遭到破壞,整個(gè)機(jī)組失去平衡,無(wú)法繼臺(tái)沉降槽底流泵經(jīng)常出現(xiàn)泵殼嚴(yán)重磨損現(xiàn)象,泵續(xù)運(yùn)行,被迫停車(chē)。對(duì)高溫?zé)崴眠M(jìn)行解體、測(cè)繪運(yùn)行15d左右泵殼、護(hù)板被磨穿泄漏,同時(shí)管道閥發(fā)現(xiàn),兩端機(jī)械密封靜環(huán)粉碎,泵體與葉輪口環(huán)有門(mén)也被磨穿泄漏,平均10d就得安排檢修一次,備偏磨的情況,隔離套磨損嚴(yán)重，葉輪及泵體內(nèi)附著件、材料消耗量較大,也影響到灰水系統(tǒng)的濁度,固體顆粒。就上述情況與廠家進(jìn)行多次溝通,最終給整個(gè)生產(chǎn)造成很大被動(dòng)。其設(shè)備型號(hào)為GLZ65-確認(rèn)設(shè)備破壞的主要原因是氣蝕引起振動(dòng)。制定400,流量為35~40m2/h,介質(zhì)為黑水,配套電機(jī)功實(shí)施技改方案如下。率22kW ,轉(zhuǎn)速1450r/min。針對(duì)以上情況,多方考1)優(yōu)化工藝,提高蒸發(fā)熱水塔壓力,讓泵的進(jìn)查論證，決定對(duì)該設(shè)備增設(shè)變頻器控制電機(jī)轉(zhuǎn)速口壓力滿足設(shè)計(jì)要求(0.83 MPa);增設(shè)管道泵.來(lái)調(diào)節(jié)流量。3862012年第35 卷大氛肥改造后泵的出口壓力完全滿足生產(chǎn)要求,泵行更換,同時(shí)對(duì)2臺(tái)壓縮機(jī)組進(jìn)行大修,合理調(diào)整轉(zhuǎn)速降低后泵內(nèi)固體顆粒流速降低，減少了介質(zhì)部件安裝公差及裝配精度。檢修完畢后,機(jī)組運(yùn)行湍流,改善了泵內(nèi)流場(chǎng),降低了泵內(nèi)磨蝕。流量控穩(wěn)定,消除了安全和設(shè)備隱患。制由原來(lái)的節(jié)流控制改為變頻調(diào)速控制，將變頻器安裝在配電室內(nèi),優(yōu)化控制回路,刪除原回路的3改造效果靜態(tài)中間繼電器，用變頻器的保護(hù)功能取代原來(lái)1)氣化爐原料煤優(yōu)化后,工況穩(wěn)定,灰水系統(tǒng)的電機(jī)綜合保護(hù)器，利用到現(xiàn)場(chǎng)操作柱的原控制運(yùn)行穩(wěn)定;同時(shí)每年每臺(tái)爐節(jié)約原料煤采購(gòu)費(fèi)用電纜改線,敷設(shè)變頻器到DCS控制室的傳輸、控制約5000萬(wàn)元,雙系統(tǒng)共節(jié)約費(fèi)用約1億元左右。電纜并接線,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)停操作、開(kāi)停顯示以及電2)變換升溫還原技術(shù)的優(yōu)化,既能保證硫化流顯示，控制室控制、調(diào)速、監(jiān)控以及緊急停車(chē)的效果,同時(shí)又能節(jié)約大量資金。據(jù)統(tǒng)計(jì),硫化時(shí)間工藝需求?？晒?jié)省10h、費(fèi)用節(jié)省約200萬(wàn)元。2.3循環(huán)機(jī)技 術(shù)改造3)高溫?zé)崴酶脑旌?6臺(tái)泵運(yùn)行正常,運(yùn)行-期合成系統(tǒng)采用2臺(tái)循環(huán)機(jī)運(yùn)行，其型號(hào)周期60d以上，完全滿足生產(chǎn)需要，年節(jié)約費(fèi)用為4M25往復(fù)式壓縮機(jī),設(shè)計(jì)循環(huán)量為528 594 m2/150萬(wàn)元。h,實(shí)際運(yùn)行中循環(huán)量約560000m/h.由于合成系4)沉降槽底流泵技術(shù)改造后,泵的檢修周期統(tǒng)的循環(huán)量過(guò)大，造成合成塔壓差大(0.21-0.22 .延長(zhǎng)為12個(gè)月,運(yùn)行穩(wěn)定,灰水濁度控制在15~20MPa) ,熱量損失增加。改造措施如下。mg/L,穩(wěn)定了后序工段設(shè)備壓濾機(jī)的正常運(yùn)行;設(shè)1)優(yōu)化合成系統(tǒng)工藝,將合成系統(tǒng)循環(huán)量降備運(yùn)行電流由35A降為15A,全年共節(jié)電約6萬(wàn)至330000~350000m2/h,與此同時(shí)合成塔壓差減元;材料、備件無(wú)消耗,全年節(jié)省費(fèi)用約30萬(wàn)元。少至0.07MPa,還可以每小時(shí)增加副產(chǎn)中樂(lè)蒸汽5)循環(huán)機(jī)優(yōu)化后,通過(guò)電量統(tǒng)計(jì),單臺(tái)循環(huán)機(jī)約5t。經(jīng)在相同負(fù)荷下開(kāi)2臺(tái)循環(huán)機(jī)與1臺(tái)循環(huán)比2臺(tái)循環(huán)機(jī)每小時(shí)少耗電約為2500kWh,電費(fèi)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行情況比較發(fā)現(xiàn)，停1臺(tái)循環(huán)機(jī)后粗價(jià)格按0.76元/kWh,每年按8000h計(jì)算,年節(jié)省甲醇產(chǎn)量變化不大,但大大降低了電能消耗,節(jié)省電費(fèi)為1520萬(wàn)元;合成廢熱鍋爐每小時(shí)多產(chǎn)中壓了循環(huán)水，節(jié)約了壓縮機(jī)運(yùn)行費(fèi)用及備品備件費(fèi).蒸汽約為5t，按每噸蒸汽110元，每年按8000h用,故采用了單機(jī)運(yùn)行方式。計(jì)算,每年產(chǎn)生效益440萬(wàn)元;一開(kāi)一備,有利于2)解決設(shè)備本身問(wèn)題。在設(shè)備原始安裝或制降低壓縮機(jī)運(yùn)行費(fèi)用及備品備件費(fèi)用，每年估計(jì)造過(guò)程中，壓縮機(jī)中體和缸體之間的接合面出現(xiàn)節(jié)省運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用約為40萬(wàn)元。泄漏,經(jīng)過(guò)多次帶壓堵漏，均不能很好消除系統(tǒng)隱以上項(xiàng)目改造后，每年節(jié)約費(fèi)用約13000萬(wàn)患。利用停車(chē)機(jī)會(huì),對(duì)2臺(tái)壓縮機(jī)的8個(gè)密封面進(jìn)元,效益可觀。SUMMARY ON TECHNICAL TRANSFORMATIONOF METHANOL PLANTZhang Jianmin, Li Ailing(Xinneng Phenix (Tengzhou) Energy Co. ,Ltd. ,Tengzhou 277527)Abstract : With the technical transformation of the original start -up for production system , productionprocess and some equipment the bottleneck in multi - nozzles in contra-position in coal -slurry pressurized gasi-fication is solved and a great amount of money is saved with a considerable benefit;a solid foundation is laidfor a long term，stable , safe and optimized running at full load.Key words : contra- positive ;viscosity-temperature characteristics quench ring;process burner歡迎投稿、歡迎訂閱、歡迎刊登廣↑告!