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(yáng)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?jiǎn)谓脱b置擴(kuò)改技術(shù)方案的確定、實(shí)施項(xiàng)目。改造后,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 transformation ,the capacity of the unit is doubled, the product quality inproved ，and notable economic benefit ob-tained.Keywords methanol extension and renovation sum-up河南安陽(yáng)化學(xué)工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司30 kV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(guó)內(nèi)首套煤制氣低壓?jiǎn)未佳b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240 kVa硫、二乙醇胺催化熱鉀堿法脫碳精脫硫后,總硫合成氨、30 kt/a 甲醇生產(chǎn)用氣,其中:03 600 mm含量≤0.1 x10-6的凈化氣再經(jīng)壓縮至5.0 MPa造氣爐9臺(tái),單爐生產(chǎn)能力15 000 m/h(標(biāo)態(tài));送往甲醇合成。合成塔采用絕熱- -管殼型低壓魯03 300 mm造氣爐3臺(tái),單爐生產(chǎn)能力12 000奇反應(yīng)器,管內(nèi)裝填催化劑,管間為沸騰水,并副m'/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60 kva后,需水煤氣通過(guò)幾年的穩(wěn)定運(yùn)行和經(jīng)驗(yàn)積累,在科學(xué)調(diào)24 750 m'/h(標(biāo)態(tài)),即需新增12 000 m'/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)03 600 mm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(wú)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60 kV/a。停爐機(jī)會(huì)將3臺(tái)03 300 mm造氣爐擴(kuò)能改造至03 600 mm,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(lái)國(guó)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,通產(chǎn)水煤氣和半水煤氣功能,造氣爐上吹后半程、下過(guò)對(duì)現(xiàn)裝置設(shè)備能力工藝核算的基礎(chǔ)上,利用系吹前半程產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)水煤氣供甲醇系統(tǒng)用,其余送統(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,合成氨系統(tǒng),生產(chǎn)方式為4開1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)高硫煤造氣,把原常溫水2.2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(guò)調(diào)整脫硫2.3壓縮機(jī)液組分和流量,現(xiàn)02 800 mm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27 000 m'/h,理論上完全可以滿足擴(kuò)產(chǎn)要(2)CO部分變換系統(tǒng)求;D-29/49-53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(zhǎng)、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:一人氣閥采用新型點(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)采用鈷鉬系(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01 200 mm,(180 ~500 C);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1.0 Vh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- -半,比較適合擴(kuò)產(chǎn)改餾塔( 01 200 mm)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- -般為5年;催(01 600 mm)內(nèi)設(shè)85塊浮閥塔盤。經(jīng)核算,主塔化劑失活后可通過(guò)再硫化使活性大部分恢復(fù);需可以滿足60 kt/a的生產(chǎn)能力,但為了保證改造后增加CS,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;主精采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F1浮法脫除部分CO2,經(jīng)核算再生塔塔底煮沸器換熱閥塔盤相比,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≤0.1x10-° ,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;甲醇合成塔汽包用高壓鍋爐脫硫和無(wú)機(jī)硫,但變換爐轉(zhuǎn)化有機(jī)硫不完全。當(dāng)采鹽水量增加5Vh,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?；?人變換爐水煤氣02 <0. 2%、H2S >50 mg/m',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80 mg/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:-期工程有機(jī)硫達(dá)8~ 10 mg/m'(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)化造為核心。整個(gè)擴(kuò)改工程從1997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.改開始至2004年6月精餾塔塔盤改造項(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(wàn)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),原千法主要擴(kuò)改項(xiàng)目見表1。8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03 300 m改為03 600 mm,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( B112)改為Co- Mo系(HB-日產(chǎn)1101上升至186 t(最高達(dá)192 t) ,噸醇耗電變換催化劑改型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 10 m3 EH -2中溫轉(zhuǎn)化催化劑原7.6 th上升到12.0 Vh。擴(kuò)改后主要工藝指新增第三換熱器調(diào)節(jié)人有機(jī)硫轉(zhuǎn)化槽變換氣溫度標(biāo)見表2、表3。新增變換氣脫硫塔采用ADA濕法脫硫,配套貧被泵表2變換工序主要指標(biāo).新增CS,貯槽硫化低變催化劑新增蒸煮器與原蒸煮器并聯(lián),提高再生溫度項(xiàng)目改造前.改造后150D30-9多級(jí)泵, 150 m'/h,延長(zhǎng)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/(thh~"')4-50.5-1.5合成催化劑改為空連500-1000h-1 ,操作溫度190~出變換爐有機(jī)硫/(mg●m~3 ,標(biāo)態(tài))XNC -98型280 C熱點(diǎn)溫度/C450-500 350 -400換熱面積增加為500m2,換熱管材質(zhì)改催化劑壽命/u<>甲醇水冷器加大為0CrI8Ni9變換爐阻力/MPa0. 150.1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 ,再硫化綜合改造氣閥,級(jí)間水冷器改型表3主精餾塔主要指標(biāo)精餾綜合技改主精餾塔塔盤改為ADV微分浮閥塔盤，改造前主塔冷凝器、再沸器改型更新(FI浮閥)(ADV微分浮閥)(2)改造后工藝流程:精甲醇產(chǎn)量/(●d"1)180 ~ 182186-1904"~8*造氣爐上吹后半程、下吹前半程產(chǎn)水操作回流比2.7-3.02.2-2.5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)1 ~ I段-→變換爐- +有機(jī)硫轉(zhuǎn)化槽- +變換產(chǎn)品優(yōu)等品率/%97.300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(yǔ)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 、2*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- +甲醇產(chǎn)品。到了60 kVa,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)(上接第46頁(yè))UCLx= 21.750.5 t根據(jù)表2數(shù)據(jù),標(biāo)點(diǎn)于X -Rs控制用控制圖20.019.5中(圖3、圖4),表明生產(chǎn)處于穩(wěn)定控制狀態(tài)。，19.0CLx= 19.86UCLRs= 2.32LCLx= 17.9770 [1.2.34567891011司1.5圖4單值x控制圖物0.5公司能夠及時(shí)根據(jù)市場(chǎng)反饋信息,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),不斷1 2345678910創(chuàng)新,不斷研制新品種,力求與農(nóng)化服務(wù)密切結(jié)圖3移動(dòng)極差 Rs控制圖合,從而幫助農(nóng)民因土因作物施肥,達(dá)到肥料充分利用和平衡施肥的目的。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)49