河南化工HENAN CHEMICAL INDUSTRY2008年第25卷甲醇合成工藝系統(tǒng)升溫操作的改進(jìn)魏素敏(中原大化集團(tuán)有限責(zé)任公司,河南濮陽457004)摘要:簡要介紹了托普索甲醇合成工藝系統(tǒng)流程,分析其升溫操作中存在的問題,提出改進(jìn)措施,縮短了開車時間,減少了合成氣的放空損失,節(jié)約了大量蒸汽。關(guān)鍵詞:甲醇;合威;升溫操作;改進(jìn)措施中圖分類號:TQ23.121文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號:1003-3467(2008)12-002803河南省中原大化集團(tuán)有限責(zé)任公司煤化工50熱器08F003和2進(jìn)氣/換氣換熱器08E002中被預(yù)萬va甲醇項(xiàng)目于2008年5月底正式建成試產(chǎn)。熱?；旌虾蟮暮铣蓺獗凰椭良状挤磻?yīng)器08R,在該裝置利用目前世界上先進(jìn)的殼牌粉煤加壓氣化技此氫、一氧化碳、二氧化碳按下列反應(yīng)式轉(zhuǎn)化為甲術(shù)產(chǎn)生的粗合成氣,經(jīng)過寬溫耐硫變換工藝,將部分醇一氧化碳變換為二氧化碳;采用德國魯奇公司的低CO2+3H2一→CH3OH+H2O+102.5kJ/mol溫甲醇洗凈化技術(shù)脫除硫化氫和二氧化碳,然后進(jìn)Co +2HCH,OH+115.6 kJ/ mol入甲醇合成系統(tǒng)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)生成甲醇。甲醇合成甲醇合成塔為沸水反應(yīng)器,通過調(diào)節(jié)鍋爐水/蒸技術(shù)采用了丹麥托普索的低壓合成工藝,托普索公汽混合物的壓力很容易地控制殼側(cè)的冷卻溫度。合司開發(fā)的甲醇合成催化劑MK-12具有較高的穩(wěn)成塔產(chǎn)生的蒸汽被送出界區(qū)。反應(yīng)器出來的合成氣定性和選擇性,系統(tǒng)單程轉(zhuǎn)化率較高整個壽命期內(nèi)體被分為兩股物流,它們分別在1和2進(jìn)/出氣換副產(chǎn)品生成很少。由于催化劑的高活性和在閃蒸部熱器08F001和08E02中被冷卻。兩路物流混合分產(chǎn)品損失的減少,可得到更多的甲醇產(chǎn)品。副產(chǎn)后在3進(jìn)氣/出氣換熱器08F0,脫鹽水預(yù)熱器品的減少同時降低了甲醇精加工系統(tǒng)——精餾的操08E004及最終冷凝器08F005中進(jìn)一步地冷卻和冷作成本。凝。粗甲醇在高壓分離器08D001中被分離,并送甲醇合成工藝流程敘述往低壓分離器08D002。新鮮合成氣中含有少量的惰性氣體,為了防止這些氣體在合成回路中積累,從從前系統(tǒng)低溫甲醇洗來的合成氣在兩段合成氣回路中弛放一定量的氣體。弛放氣在高壓分離器體壓縮機(jī)07K001中被壓縮。為了確保在下游硫保080001下游被排出此處的情性氣體濃度最高。弛護(hù)器08R0中的COS的水解在進(jìn)入1進(jìn)氣出氣放氣排放后來自ogDo的合成氣通過循環(huán)氣壓換熱器08F0前,壓縮的合成氣與一小部分高壓縮機(jī)07K002環(huán)至08F003流程詳見下頁圖1。鍋爐給水混合。通過與甲醇反應(yīng)器08R001中出口氣體換熱,合成氣在1進(jìn)氣出氣換熱器08E001中2甲醇合成工藝系統(tǒng)的升溫流程被預(yù)熱。預(yù)熱后的合成氣被送至硫保護(hù)器08R002,甲醇合成系統(tǒng)在初次開車前需對合成催化劑進(jìn)在此,COS和H2S按下列反應(yīng)被去除:行升溫、還原。在以后的長期停車后的再開車要求Cos+H2O→CO2+H2S對系統(tǒng)進(jìn)行升溫,確保合成塔、硫保護(hù)器08R001/2H2S+ZnO一H2O+Zns的催化劑在接受工藝氣時處于正常工作狀態(tài)。來自循環(huán)壓縮機(jī)07K002的循環(huán)氣與來自硫保該系統(tǒng)在正常運(yùn)行過程中,升溫管線GEP護(hù)器08RO0的合成氣混合之前在3進(jìn)氣出氣換08011的西道止閱中間的一道排放中國煤化工收稿日期:2008-09-27CNMHG作者簡介:魏素敏(1971-),女,工程師從事工藝技術(shù)管理工作,電話:(0393)8958570第12期魏素敏:甲醇合成工藝系統(tǒng)升溫操作的改進(jìn)08E00307K0028ROOT08Ro0208E00408E005E001注:虛線為改造前的升溫線L圖1改造后的工藝流程示意閥與合成氣機(jī)組07K00高壓缸出口隔開,以避免到1”進(jìn)出氣換熱器08F001管側(cè),這樣來自合成氣合成氣進(jìn)入回路。在開車需對回路進(jìn)行升溫時,啟機(jī)組循環(huán)段07KO02、經(jīng)08B001殼程到硫保護(hù)器動合成氣壓縮機(jī),高壓缸出口閥XV0700關(guān)閉,打08R002的氣體會被加熱,達(dá)到給08RO02升溫的目開GEP-08011/12-12”上的兩道截止閥、關(guān)閉兩閥的。中間的排放閥,1"進(jìn)出口換熱器08F001、硫保護(hù)器08R00串人回路。通過合成氣機(jī)組循環(huán)段0Wm3存在問題分析建立循環(huán),達(dá)到給合成系統(tǒng)升溫的目的。升溫操作開車前對包括合成塔08R001、硫保護(hù)器如下08RoO2在內(nèi)的合成系統(tǒng)進(jìn)行升溫時,通過合成氣壓①啟動合成氣機(jī)組,關(guān)閉新鮮段07K001到合縮機(jī)的循環(huán)段07K002與合成回路建立循環(huán)來進(jìn)成回路的出口閥Xvo7002,打開合成氣壓縮機(jī)循環(huán)行。從07K002出來的循環(huán)氣分為兩路:一路經(jīng)3段07K002進(jìn)出口閥門XV07003/4。07K002出口到進(jìn)出氣換熱器08F003、甲醇合成塔出口2進(jìn)出氣換1進(jìn)出氣換熱器08F001入口管線GEP-08011-熱器08F002,然后進(jìn)入合成塔,該管線尺寸為18",12″-C24-N的盲板扳至通的位置,打開管線上的且管路中無閥門節(jié)流,流程順暢,阻力較小;另一路兩個截止閥。通過循環(huán)段07K002建立循環(huán),氮?dú)庋h(huán)氣經(jīng)過升溫管線GEP-08011/12-12”,經(jīng)1·進(jìn)循環(huán)量至少達(dá)到15000Nm3/h(合成氣壓縮機(jī)/循出氣換熱器08E01、脫硫槽08R002,然后進(jìn)入合成環(huán)段、回路用氮?dú)馍龎旱?.4MPa)。②檢查汽包回路,達(dá)到對硫保護(hù)器08R002升溫的目的。第二08D003是否充鍋爐給水到最低液位。為了避免系回路中,08R002床層相對換熱器來說阻力較大,而統(tǒng)中過熱或水擊,確保蒸汽在08001里冷凝,用高且該設(shè)備前后有兩個截止閥、一個止逆閥、一個調(diào)節(jié)壓蒸汽通過HG-08002-3″-F34-I管線上的3”閥,理論上該流程中的管線設(shè)備阻力較大。實(shí)際運(yùn)閥給汽包升壓到大約1.5MPa。③投運(yùn)開工蒸汽噴行時,循環(huán)氣絕大部分從第一回路經(jīng)過第二回路中射器08J001,鍋爐給水下降經(jīng)過甲醇合成塔基本沒有氣體通過,達(dá)不到給脫硫槽08R002升溫08R001開工噴射器08001又回到合成塔的頂部,的目的。形成一個循環(huán)回路。繼續(xù)加熱,水將開始通過上升要使溫度升到設(shè)計(jì)要求的180~210℃,需要的管到汽包、通過下降管到合成塔,形成了自然循環(huán),時間是近60h。利用原設(shè)計(jì)的流程進(jìn)行升溫,開車達(dá)到給甲醇合成塔08Rl升溫的目的。④在系統(tǒng)時間較長。另外合成氣機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)所用中壓蒸汽耗升溫的過程中汽包的壓力也應(yīng)隨之上漲,以使噴射量為30-35Uh,能源浪費(fèi)極大。器出口溫度總是比沸點(diǎn)至少低25℃。汽包升溫到4200~230℃。通過現(xiàn)場溫度表TG-08071/70來測中國煤化工量噴射器進(jìn)出口的溫升不應(yīng)超過40℃。⑤隨著合CNMH〔作的改進(jìn):成塔溫度的升高,從合成塔出來的循環(huán)氣把熱量帶檢查汽包08D003是否充鍋爐給水到最低液河南化工HENAN CHEMICAL INDUSTRY2008年第25卷位。為了避免系統(tǒng)中過熱或水擊,確保蒸汽在沒有對工藝、系統(tǒng)設(shè)備、催化劑造成不良影響;二是08J001里冷凝,用高壓蒸汽通過HG-08002-3″-縮短了開車時間、節(jié)約了開車費(fèi)用,也相應(yīng)降低了合F4-I管線上的3閥給汽包升壓到大約1.5MPa。成氣氣體的排放量提前生產(chǎn)出甲醇產(chǎn)品,經(jīng)濟(jì)效益投運(yùn)開工蒸汽噴射器08J001,鍋爐給水下降經(jīng)顯著;三是由于改進(jìn)后減少了合成氣的放空量、縮短過甲醇合成塔08R00l、開工噴射器08J00又回到了合成氣放空的時間,取得了很好的環(huán)保效益。合成塔的頂部,這將形成一個循環(huán)回路。繼續(xù)加熱水將開始通過上升管到汽包通過下降管到合成塔5改進(jìn)效果及需完善的問題這就形成了自然循環(huán),達(dá)到給甲醇合成塔08R0015.1效益分析升溫的目的。①改進(jìn)后的合成系統(tǒng)升溫過程中,可以根據(jù)前在系統(tǒng)升溫過程中,汽包的壓力也應(yīng)隨之上升,系統(tǒng)來的截止閥開度、放空閥PV08022的開度來調(diào)以使噴射器出口溫度比沸點(diǎn)至少低25℃。汽包升節(jié)新鮮段0K01的氣量和系統(tǒng)的升溫速率。②硫溫到200~230℃。通過現(xiàn)場溫度表TG-08071/70保護(hù)器08R002到循環(huán)回路的閥門Hv08022關(guān)閉,來測量噴射器進(jìn)出口的溫升不應(yīng)超過40℃。工藝氣在硫保護(hù)器出口放空閥Pv08022放空。該合成氣壓縮杋/循環(huán)段、回路用氮?dú)馍龎旱?.4情況下新鮮氣和循環(huán)氣各自循環(huán),既保證了硫保護(hù)MPa。打開新鮮段07K001進(jìn)出口閥門Xw00012,器升溫的需要,同時又避免了新鮮氣進(jìn)入循環(huán)回路。打開合成氣壓縮機(jī)循環(huán)段07K002進(jìn)出口閥門③甲醇合成系統(tǒng)自2008年5月25日運(yùn)行正常以Xv07003/4;07K002出口到1進(jìn)出氣換熱器08F001來,隨后的七次長時間停車后的再開車升溫均采用入口管線GEP-08011-12″-C24-N的盲板扳至上述升溫方法。該項(xiàng)升溫技術(shù)的應(yīng)用,每次開車既盲的位置,關(guān)死管線上的兩個截止閥;打開硫保護(hù)器縮短了甲醇合成的開車時間,同時節(jié)省中壓蒸汽出口放空閥Pv08022的前截止閥。啟動合成氣機(jī)1800t。組,新鮮段、循環(huán)段各自建立循環(huán)。52需完善的問題及解決方案前系統(tǒng)低溫甲醇洗運(yùn)行正常,且在PV05004放①因循環(huán)回路中是用低壓氮?dú)膺M(jìn)行循環(huán),回路空的合成氣已合格(硫含量小于0.1mL/m3)。慢慢中壓力條件要求控制來自低溫甲醇洗中的合成氣壓打開該界區(qū)到合成氣機(jī)組入口的截止閥,把合格的力不要太高,可通過調(diào)整低溫甲醇洗到合成氣機(jī)組合成氣引至合成氣壓縮機(jī)入口。慢慢打開入口閥門的開度來實(shí)現(xiàn)。②回路循環(huán)過程中保證合PV0802,根據(jù)系統(tǒng)壓力升溫速率來調(diào)整該閥門開成塔出口1進(jìn)出氣換熱器管、殼側(cè)的壓差小于1度,調(diào)節(jié)過程中保證新鮮段、循環(huán)段的壓差在允許范MPa,通過參考壓力表P08001、P08021顯示的壓差圍之內(nèi)來判斷。同時通過調(diào)整上游來的工藝氣閥門和后續(xù)自2008年5月改進(jìn)至今,系統(tǒng)運(yùn)行良好。一是的放空閥Pv08022來實(shí)現(xiàn)YOOOOOOOOOOOOOOOCOOOOOOOOOOOCOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOooO(上接第17頁)直餾餾分油進(jìn)行脫硫,實(shí)驗(yàn)在常壓、溫度25℃、液劑根據(jù)圖1至圖4的效應(yīng)曲線圖,可以得出吸附比60mL:1g的條件下,硫脫除率達(dá)99.2%。劑SFCZ對脫硫醇的最佳擔(dān)載量為:(Fe3+Fe2)9%,Cu2·4.5%,zn21.0%,助劑0.05%-0.1%;4結(jié)論對脫硫醚的最佳擔(dān)載量為:(Fe3+Fe2)9%,Cu2在本實(shí)驗(yàn)條件下,擔(dān)載多元活性組分比擔(dān)載單55%,Zm20.5%,助劑0.05%;對脫噻吩的最佳擔(dān)活性組分吸附脫硫效果更好。選出SFCZ吸附劑按載量為:(Fe3+Fe2)7%,Cu23.5%,Zn21.0%,助劑0.1%。綜合分析,選出SFCZ吸附劑,按每克每克硅膠基計(jì),在助劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%~0.1%硅膠基計(jì),在助劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%-0.1%時擔(dān)時擔(dān)載離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為印、+Fe2·)9%,載離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:(Fe3+Fe2)9%,Cn24.5%,Cu4.5%,zn21.0%。Zn2+1.0%SFCZ吸附劑對以俄油為原料煉制的沸程在3.3用SFCZ吸附劑處理直餾汽油78中國煤化工g的直餾餾分將所選出的SFCZ吸附劑對以俄油為原料煉制油進(jìn)CNMHG25℃、液劑比為的沸程在78-174℃、總硫含量為2300gg·g的60mL:1g的條件下,硫脫除率達(dá)92%。