第32卷化肥工業(yè)第6期甲醇裝置擴(kuò)產(chǎn)改造總結(jié)郜善軍李祥燕(河南安陽化學(xué)工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司455133摘要介紹了煤制氣低壓單酵裝置擴(kuò)改技術(shù)方案的確定、實(shí)施項(xiàng)目。改后,裝置生產(chǎn)能力提高1倍,產(chǎn)品質(zhì)量得到提高,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵詞甲醇擴(kuò)改總結(jié)Sum-Up of Revamp for Output Increase of Methanol UnitGao Shanjun and Li XiangyanAbstract A presentation is given of the identification and implementation of the extension andrenovation plan for the low-pressure methanol unit based on gas from coal. After the transformationthe capacity of the unit is doubled, the product quality improved, and notable economic benefit obinedKeywords methanol extension and renovation sum-up河南安陽化學(xué)工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司30kt達(dá)到設(shè)備能力和效益的最大化。a甲醇裝置于1995年建成并投產(chǎn),為當(dāng)時(shí)國內(nèi)首套煤制氣低壓單醇裝置,當(dāng)年達(dá)到設(shè)計(jì)能力,裝置2系統(tǒng)現(xiàn)狀分析與擴(kuò)改方案的確定運(yùn)行穩(wěn)定,產(chǎn)品合格率100%。該系統(tǒng)以常壓固2.1氣化系統(tǒng)定床煤氣爐生產(chǎn)水煤氣,經(jīng)中溫變換、活性炭脫我公司原有12臺(tái)固定床造氣爐供240kt/a硫、二乙醇胺催化熱鉀堿法脫碳精脫硫后,總硫合成氨、30kt/a甲醇生產(chǎn)用氣,其中:03600m含量≤0.1×106的凈化氣再經(jīng)壓縮至50MPa造氣爐9臺(tái),單爐生產(chǎn)能力15000m2/h(標(biāo)態(tài))送往甲醇合成。合成塔釆用絕熱一管殼型低壓魯93300mm造氣爐3臺(tái),單爐生產(chǎn)能力12000奇反應(yīng)器,管內(nèi)裝填催化劑,管間為沸騰水,并副3/h(標(biāo)態(tài))。產(chǎn)中壓蒸汽。精餾采用雙塔工藝。甲醇生產(chǎn)能力擴(kuò)大至60kt/a后,需水煤氣通過幾年的穩(wěn)定運(yùn)行和經(jīng)驗(yàn)積累,在科學(xué)調(diào)4750m3/h(標(biāo)態(tài)),即需新增12000m2/h(標(biāo)查同類型企業(yè)的生產(chǎn)能力并結(jié)合甲醇裝置潛力的態(tài))水煤氣量。原設(shè)計(jì)2臺(tái)奶3600m水煤氣造基礎(chǔ)上,對(duì)甲醇系統(tǒng)進(jìn)行增產(chǎn)節(jié)能技術(shù)改造,改造氣爐無法滿足擴(kuò)產(chǎn)后要求,確定利用造氣爐大修后甲醇裝置的生產(chǎn)能力達(dá)到了60kta停爐機(jī)會(huì)將3臺(tái)03300mm造氣爐擴(kuò)能改造至03600mm,同時(shí)對(duì)造氣風(fēng)機(jī)、洗氣箱、電氣儀表1改造總體原則等進(jìn)行配套改造。甲醇系統(tǒng)擴(kuò)產(chǎn)節(jié)能改造是利用幾年來國內(nèi)改造后有5臺(tái)造氣爐具有互送功能和同時(shí)生外出現(xiàn)的新技術(shù)新工藝新設(shè)備、新型催化劑,通過對(duì)現(xiàn)裝置設(shè)備能力工藝核算的基礎(chǔ)上,利用系統(tǒng)大修時(shí)間對(duì)裝置中的瓶頸環(huán)節(jié)進(jìn)行重點(diǎn)改造,產(chǎn)吹合和當(dāng)與功能造氣爐上吹后半程、下中國煤化工甲醇系統(tǒng)用,其余送CNMHG1備。改造后,造氣本文作者的聯(lián)系電話:0372-5400280第32卷化肥工業(yè)第6期系統(tǒng)12臺(tái)爐完全可以滿足醇氨生產(chǎn)用氣。脫硫塔作為備用;為適應(yīng)髙硫煤造氣,把原常溫水2凈化系統(tǒng)解前預(yù)塔放到精脫塔前作為主脫硫塔,原精脫塔(1)常壓脫硫系統(tǒng)作為把關(guān)用。常壓脫硫采用栲膠法,經(jīng)核算,通過調(diào)整脫硫2.3壓縮機(jī)液組分和流量,現(xiàn)卯2800mm脫硫塔可以滿足工現(xiàn)有M-155/55型壓縮機(jī)3臺(tái),三機(jī)全開打藝需要。氣量27000m3/h,理論上完全可以滿足擴(kuò)產(chǎn)要(2)CO0部分變換系統(tǒng)求;D-2949-53循環(huán)氣壓縮機(jī)2臺(tái),理論上也原CO部分變換為中溫變換工藝,裝填B112可滿足擴(kuò)產(chǎn)要求。但由于水煤氣前系統(tǒng)粉塵和煤型催化劑,使用中存在蒸汽消耗高、變換率低及催焦油的影響,壓縮機(jī)氣閥更換頻繁,一、二水冷器化劑使用壽命短(3-4個(gè)月)、升溫還原耗時(shí)長、堵塞嚴(yán)重嚴(yán)重影響了壓縮機(jī)的打氣量,因此需對(duì)易出現(xiàn)結(jié)疤和粉化現(xiàn)象而引起系統(tǒng)阻力增加等缺氣閥和水冷器進(jìn)行重點(diǎn)改造:一入氣閥采用新型點(diǎn)。氣量增加1倍后,原01800mm變換爐仍采防污氣閥,其它各段采用密封性能好的PEEK(聚用中溫變換不能滿足工藝要求。為了滿足增產(chǎn)節(jié)芳醚酮)閥片;水冷器由臥式改為立式,下段增加能要求,并結(jié)合甲醇CO部分變換的特點(diǎn),確定采氣液分離裝置,同時(shí)增加循環(huán)水反洗。用最新的低溫耐硫變換工藝對(duì)原工藝進(jìn)行改造。2.4甲醇系統(tǒng)釆用鈷鉬系(HB-3型)耐硫低變催化劑有如下原02200mm甲醇合成塔更換催化劑后即優(yōu)點(diǎn):具有較好的低溫活性,活性溫度范圍較寬可滿足擴(kuò)產(chǎn)需要。原甲醇分離器為01200mm(180~500℃);汽氣比僅0.25~0.40,蒸汽耗量擴(kuò)產(chǎn)后氣量增加近1倍,需串1臺(tái)分離器以滿足僅1.0th左右;變換率高,在同樣變換工藝指標(biāo)甲醇分離要求。粗甲醇精餾采用雙塔流程,預(yù)精下所需催化劑量為中變的一半,比較適合擴(kuò)產(chǎn)改餾塔(⑩1200mm)內(nèi)設(shè)48塊浮閥塔盤,主精餾塔造;強(qiáng)度高,遇水不粉化使用壽命一般為5年;催(1600mm)內(nèi)設(shè)85塊浮閥塔盤。經(jīng)核算,主塔化劑失活后可通過再硫化使活性大部分恢復(fù);需可以滿足60kt/a的生產(chǎn)能力,但為了保證改造后增加CS2貯槽和升溫硫化用的中壓蒸汽管線。甲醇產(chǎn)品合格率和提高精餾系統(tǒng)的操作性,對(duì)預(yù)(3)脫碳系統(tǒng)塔和主塔再沸器、產(chǎn)品水冷器進(jìn)行改型更新;主精釆用二乙醇胺和空間位阻胺復(fù)合催化熱鉀堿餾塔塔盤改為ADV微分高效浮閥塔盤,與F浮法脫除部分CO2,經(jīng)核算再生塔塔底煮沸器換熱閥塔盤桕比,ADV微分高效浮閥塔盤的分離效率面積偏小、貧液泵打液量不足,確定新增1臺(tái)蒸汽提高10%以上,處理能力提高20%~50%,操作煮沸器,貧液泵由單級(jí)改為多級(jí)。彈性增大40%,壓降降低10%。(4)脫硫系統(tǒng)2.5公用工程甲醇合成氣要求總硫≤0.1×106,原水煤氣經(jīng)論證,擴(kuò)改后循環(huán)水增加20%,由現(xiàn)循環(huán)經(jīng)常壓栲膠脫硫、變脫塔、水解脫硫工序脫除有機(jī)水系統(tǒng)余量解決;甲醇合成塔汽包用髙壓鍋爐脫硫和無機(jī)硫,但變換爐轉(zhuǎn)化有機(jī)硫不完全。當(dāng)釆鹽水量增加5Uh,由脫鹽水站解決;精餾塔釜?dú)堄肏B-3型低變催化劑時(shí),為防止催化劑反硫液廢水仍送造氣鍋爐處理;電耗不增加?；?入變換爐水煤氣O2<0.2%、H12S>50mg/m3經(jīng)CO部分變換和有機(jī)硫轉(zhuǎn)化后,總硫含量達(dá)到3擴(kuò)改方案的實(shí)施80mg/m3,有機(jī)硫的轉(zhuǎn)化率僅80%,變脫塔入口擴(kuò)改方案確定后,工程分2步實(shí)施:一期工程有機(jī)硫達(dá)8~10mg/m3(標(biāo)態(tài)),加重了水解塔的以全低變改造為核心,二期以壓縮機(jī)和合成圈改負(fù)荷。為此在低變后增加中溫有機(jī)硫水解轉(zhuǎn)化造為中國煤化工9年初全低變技槽以減輕常溫水解負(fù)荷,采用EH-2型抗硫酸鹽改開CNMHG盤改造項(xiàng)目完成,化中溫耐硫有機(jī)硫水解催化劑;為適應(yīng)高負(fù)荷生所有擴(kuò)改項(xiàng)目基本完成,共投資800萬元。產(chǎn),在保留原脫硫系統(tǒng)的情況下,新建濕法脫硫系(1)主要擴(kuò)改項(xiàng)目統(tǒng),脫硫溶液的再生利用合成氨凈化系統(tǒng),原干法主要擴(kuò)改項(xiàng)目見表1。48第32卷化肥工業(yè)第6期表1甲醇擴(kuò)改主要項(xiàng)目一覽表體進(jìn)口。改造項(xiàng)目改造內(nèi)容4·、5·、6·造氣爐改3300m改為3600mm,水煤氣和半4投運(yùn)情況水煤氣之間三通閥連接其余配套擴(kuò)改項(xiàng)目實(shí)施后,甲醇系統(tǒng)生產(chǎn)能力由平均Fe-Cr系(B12)改為Ca-Mo系(HB變換催化劑改型日產(chǎn)0t上升至186t(最高達(dá)192),噸醇耗電3)耐硫低變催化劑由原903kW·h下降至778kW·h,副產(chǎn)蒸汽由新增有機(jī)硫轉(zhuǎn)化槽內(nèi)裝10m3EH-2中溫轉(zhuǎn)化催化劑原7.6th上升到12.0t/h。擴(kuò)改后主要工藝指新增第三換熱器調(diào)節(jié)入有機(jī)硫轉(zhuǎn)化槽變換氣溫度新增變換氣脫硫塔采用ADA濕法脫硫配套貧液泵標(biāo)見表2、表3。新增CS2貯槽硫化低變催化劑表2變換工序主要指標(biāo)新增蒸煮器與原蒸煮器并聯(lián)提高再生溫度改造前改造后項(xiàng)目150D30-9多級(jí)泵,150m3h,延長運(yùn)行(中變系統(tǒng))(低變系統(tǒng))新增貧液泵周期并增加入塔溶液蒸汽耗量/(th1)0.5-1.5合成催化劑改為空速500-10000h-1,操作溫度190出變換爐有機(jī)硫/(mg·m3,標(biāo)態(tài))XNC-98型熱點(diǎn)溫度/℃450-500350-400甲醇水冷器加大換熱面積增加為500m2,換熱管材質(zhì)改催化劑壽命/變換爐阻力/MPa壓縮機(jī)、循環(huán)機(jī)段換為防污氣閥,其余換為PEEK塑鋼活性恢復(fù)不可逆可逆,再硫化氣閥,級(jí)間水冷器改型主精餾塔塔盤改為ADⅤ微分浮閥塔盤,表3主精餾塔主要指標(biāo)精餾綜合技改主塔冷凝器、再沸器改型更新項(xiàng)日造前(F1浮閥)(ADV微分浮閥(2)改造后工藝流程精甲醇產(chǎn)量/(t·d-1)180-1824·-8造氣爐上吹后半程、下吹前半程產(chǎn)水操作回流比2.7-3.0煤氣→洗氣塔→常壓栲膠脫硫-氣柜→電除塵→殘液醇含量/%≤0.35壓縮機(jī)Ⅰ~Ⅲ段→變換爐→有機(jī)硫轉(zhuǎn)化槽→變換產(chǎn)品優(yōu)等品率/%97.3氣脫硫塔→CO2吸收塔→塔后分離器→常溫水解塔→預(yù)脫塔→精脫塔→精脫后分離器→壓縮機(jī)Ⅳ5結(jié)語段→濾油器→中間換熱器→合成塔→中間換熱器我公司在充分利用原有設(shè)備的基礎(chǔ)上,新增1、2“甲醇水冷器→1、24甲醇分離器→粗甲醇部分設(shè)備,以較小的投資使甲醇裝置生產(chǎn)能力達(dá)貯槽→預(yù)精餾塔→主精餾塔一甲醇產(chǎn)品。到了60k/a,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益1、2甲醇分離器氣相→循環(huán)機(jī)→濾油器氣(收稿日期2004-09-14)辦必必必必必辦辦必辦必必少必辦辦辦必必必必功必必必仍仍必辦必必必(上接第46頁)根據(jù)表2數(shù)據(jù)標(biāo)點(diǎn)于X-Rs控制用控制圖中(圖3、圖4),表明生產(chǎn)處于穩(wěn)定控制狀態(tài)。CLx= 19UCLRs= 2.3278910l1圖4單值X控制圖的05ACLRs=0.71公司能夠及時(shí)根據(jù)市場反饋信息,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),不斷創(chuàng)中國煤佇與農(nóng)化服務(wù)密切結(jié)圖3移動(dòng)極差R控制圖合與施肥,達(dá)到肥料充分CNMHG利6總結(jié)經(jīng)驗(yàn),不斷創(chuàng)新配方靈活是摻混肥料生產(chǎn)的一個(gè)主要特點(diǎn),(收到修改稿日期2005-04-26)