第32卷第4期化工設(shè)計(jì)通訊Vol. 32 No.42006年12月Chemical Engineering Design CommunicationsDecember. 2006甲醇系統(tǒng)擴(kuò)能改造總結(jié)周廣梅'孫西英'孫巖’( 1.兗礦國(guó)泰化工有限公司山東滕州277527 2.兗礦魯南化肥廠山東滕州277527 )滴要:論述了兗礦魯南化肥廠以原有裝置為依托利用壓縮機(jī)、循環(huán)機(jī)和甲醇精餾的富余能力在甲醇合成系統(tǒng)增加部分設(shè)備實(shí)現(xiàn)從100kt/a增產(chǎn)到130kt/a的目的投資少經(jīng)濟(jì)效益好。關(guān)鍵詞:甲醇擴(kuò)能改造中圖分類號(hào):TQ223. 12*1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 :A文章編號(hào)1003 -6490( 2006 )04 -0018 -03醇精餾的富余能力在甲醇合成系統(tǒng)增加部分設(shè)備實(shí)1工程概況現(xiàn)增產(chǎn)的目的。兗礦魯南化肥廠的80k/a甲醇裝置是我國(guó)以德2工藝流程士古煤氣為原料氣,自行設(shè)計(jì)和建造的第一套 大型甲醇裝置,該裝置由西南化工研究院提供低壓甲醇合2.1凈化部分 氣體流程成及甲醇精餾工藝技術(shù)"基礎(chǔ)設(shè)計(jì)原化工部第一設(shè)水煤漿加壓氣化制得德士古水煤氣經(jīng)過氨凈化計(jì)院承擔(dān)施工設(shè)計(jì)。該裝置以德士古煤氣為原料經(jīng)變換、NHD脫硫脫碳制得脫碳?xì)馄渲蠬, 98. 18%、中溫變換,NHD脫硫脫碳、精脫硫后,使總硫質(zhì)量分CO: 0. 7%、CO2: 0.2% 取10 000~ 20 ,000m'/h輸數(shù)<0.1 x10-6送往甲醇合成工段,采用5.0MPa低送至甲醇凈化系統(tǒng)脫碳后,與甲醇凈化氣經(jīng)部分變壓法合成粗甲醇合成塔為絕熱-管殼型"反應(yīng)器換、有機(jī)硫水解、NHD脫硫脫碳后的氣體混合,經(jīng)精于2000年6月建成實(shí)現(xiàn)了化工投料試車的一次成脫硫后制得( H2 -CO2 )( CO +CO2 )=2.05 ~2.15功,且在投產(chǎn)后4個(gè)多月內(nèi)達(dá)到了設(shè)計(jì)能力產(chǎn)品質(zhì)的精制氣即新鮮合成氣。氫碳比采用變換系統(tǒng)加設(shè)量達(dá)到了美國(guó)AA級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過工程技術(shù)人員的努副線的方法控制變換系統(tǒng)CO的含量。工藝流程如力,該系統(tǒng)2002年實(shí)際生產(chǎn)能力已達(dá)100kt/a。圖1所示。,為了適應(yīng)市場(chǎng)的需要實(shí)現(xiàn)合成氨裝置與甲醇裝2.2合成部分流程置的柔性操作與效益最大化,我廠決定擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)凈化來的新鮮合成氣,經(jīng)壓縮機(jī)加壓至模,使甲醇的生產(chǎn)能力達(dá)到130kt/ao 本次系統(tǒng)增產(chǎn)5. 15MPa與循環(huán)氣混合進(jìn)入合成塔內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)出改造的原則是原流程不做大的變動(dòng)基于從合成氨凈化脫碳后調(diào)來一部分氫氣利用壓縮機(jī)、循環(huán)機(jī)和甲收稿日期2006 -05 -31作者簡(jiǎn)介周廣梅1980- )女山東泰安人2003年畢業(yè)于江蘇省廣播電視大學(xué)環(huán)境工程系助理工程師主要從事化工安全和環(huán)境技術(shù)管里。第4期周廣梅孫西英孫巖:甲醇系統(tǒng)擴(kuò)能改造總結(jié)19氣化來水煤氣，氨凈化變換工序脫硫I序脫碳工序甲烷化去氨合成去甲醇合成，醇凈化變換工序脫硫工序脫碳工序戶精脫硫圖1凈化部分 氣體示意圖塔氣體經(jīng)冷凝后分離的粗甲醇最后經(jīng)三塔精餾得到的方式(新增主要設(shè)備見表1 )氣體以自然分配的方≥99. 85%的精甲醇。新合成部分采取與老系統(tǒng)并聯(lián)式進(jìn)入兩合成塔工藝流程如圖2所示。氣包預(yù)熱器合成塔水冷器玉分離罌H十新分離器新預(yù)熱器新合成塔新水冷器T新氣包圖2甲醇合成部分示意圖表1甲醇擴(kuò)產(chǎn)改造新增設(shè)備表廢鍋的換熱面積-定的情況下副產(chǎn)蒸汽的壓力越低設(shè)備名稱數(shù)量/臺(tái)規(guī)格及尺寸/mm備注材料則水氣比越低,但受到0.4MPa蒸汽管網(wǎng)壓力的影筒體13MnNiMoNBR響水氣比已到調(diào)節(jié)低限?，F(xiàn)提高-氧化碳的方法是甲醇合成塔1φ1 800x 10 600 x36.封頭:15CrMoR通過配- -變換爐副線,使 部分氣體不經(jīng)變換爐。為了入塔氣預(yù)熱器1φ850 x15370 x22筒體:15CrMoR封頭15CrMoR保證爐溫在變換爐上層新加2m'QCS-01催化劑。汽包φ1 200 x3880 x25筒體16MnR以上改造保證了生產(chǎn)甲醇所需的一氧化碳。封頭16MnR3.2提高精脫硫劑硫容.甲醇水冷器1φ700x8 180x8上下兩組)封頭:Q235-13內(nèi)襯0CrI8Ni9精脫硫槽是保證精制氣總硫含量的最后- -道工甲醇分離器:φ1800x8830x(34+5)筒體:16MnR/321序兩臺(tái)精脫硫槽內(nèi)裝有EF -2型精脫硫劑各1.2t ,封頭16MnR/321噴射器噴射管20R其中有效成分為Fe2O3 H20。 只有在停車狀態(tài)下才筒體0CrI8Ni9能進(jìn)行常規(guī)再生操作采用加入空氣法還原出活性鐵甲醇水洗塔1φ325 x8 200x12封頭0Cr18Ni9組分。精脫硫劑的硫容設(shè)計(jì)值為15% ,但在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)其使用硫容遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)值。3改進(jìn)措施為了提高精脫硫劑的硫容降低精制氣中總硫含量我們?cè)诔厮獠矍凹优?. 5MPa的飽和蒸汽管3.1提高變換部分 CO含量線-方面可以促使CoS水解另-方面也可以為精水煤漿氣化制取的水煤氣含有大量的水蒸氣水脫硫槽提供脫除H2S所需要的濕度;另外新上1臺(tái)氣比在1.1 ~1.4時(shí)經(jīng)部分變換將水煤氣中的水蒸空氣壓縮機(jī)其出口管線配接在精脫硫槽的入口管線氣冷凝副產(chǎn)蒸汽后進(jìn)入變換爐,通過調(diào)節(jié)入變換爐上空氣隨著原料氣進(jìn)入2臺(tái)精脫硫槽。通過改造提的水氣比來調(diào)整變換后的一-氧化碳含量入變換爐水高了硫容使單位精脫硫劑的脫硫量大大增加,延長(zhǎng)氣比低則變換爐出口一氧化碳含量高。而在變換氣其使用壽命。第4期周廣梅孫西英孫巖:甲醇系統(tǒng)擴(kuò)能改造總結(jié)2表2改造前后生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)負(fù)荷入塔氣量入塔氣成分/%催化劑床層溫度/C系統(tǒng)壓力合成塔壓差 粗甲醇產(chǎn)量.日期/m3. h-'/m3. h-lCOCO2T15406TI15407TI5408/MPa/kPa/m3. h-擴(kuò)36 208189 3649.483. 08422454.85819產(chǎn)34 956176 3878.134. 232134515518前37 865192 1439. 594.732122432048 659267 85.9.333.5119726284.5549 826 .276 4288. 412. 542262284.5418927后49 798273 88910.95.079743注擴(kuò)產(chǎn)后的負(fù)荷為總新鮮氣但兩塔床層溫度由于觸媒使用處于不同時(shí)期故有偏差。表3產(chǎn)品消耗情況精醇產(chǎn)量/t粗醇產(chǎn)量/t電耗單耗/kWh. t循環(huán)水單耗/m2. t-1 軟水單耗/t t-1 蒸汽單耗/t t一副產(chǎn)蒸汽/t t-I擴(kuò)產(chǎn)前330. 5259.82193. 1838.90. 860. 90.75擴(kuò)產(chǎn)后506. 44541. 94172. 3543.740. 950. 750. 84此日產(chǎn)量計(jì)算年產(chǎn)甲醇可望達(dá)到160kt電單耗比以5結(jié)論前減少20kWh蒸汽單耗比以前減少0.15t/t。 本次擴(kuò)產(chǎn)改造后,甲醇的最高產(chǎn)量達(dá)到506. 8t/d ,平.擴(kuò)產(chǎn)改造建設(shè)周期短投資少,收益率高,1a即可收均產(chǎn)量為490t/d ,比設(shè)計(jì)的450t/d高出了8.9%按回投資并創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益?！痘ぴO(shè)計(jì)通訊》征稿啟事《化工設(shè)計(jì)通訊》系國(guó)內(nèi)外公開發(fā)行的全國(guó)性科及上、下角標(biāo)等,易混淆者尤應(yīng)注明。技期刊。主要報(bào)道化工產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、科研、生產(chǎn)、建設(shè)、6、務(wù)請(qǐng)注意參考文獻(xiàn)著錄格式規(guī)定(注意標(biāo).技改、教學(xué)等方面的新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備、新材料。點(diǎn)符號(hào)的規(guī)定使用)。主要欄目設(shè)計(jì)總計(jì)、氮肥技術(shù)、化肥工業(yè)、化工7、保守國(guó)家機(jī)密。凡涉及原化工部《保密范設(shè)備、生產(chǎn)技術(shù)、技改節(jié)能、應(yīng)用探討、學(xué)術(shù)研究、三廢圍》和國(guó)家有關(guān)規(guī)定者,作者單位應(yīng)進(jìn)行保密審治理、事故分析、無機(jī)化工、石化技術(shù)、信息報(bào)道、產(chǎn)品查，并加蓋單位公章。介紹等。8、請(qǐng)作者詳細(xì)注明通訊地址、郵編、單位名稱、主要特色:以化肥及無機(jī)產(chǎn)品為主化工工藝為聯(lián)系電話,簡(jiǎn)歷(包括姓名、出生年月、性別、籍貫、民龍頭兼顧化工設(shè)備、給排水、環(huán)保、自控、電氣、暖通、族、何年畢業(yè)于何學(xué)校及專業(yè)、職務(wù)與職稱所從事的項(xiàng)目信息報(bào)道等。主要工作和研究方向),并提供近期1寸黑白免冠登來稿要求和注意事項(xiàng):記照片(要求整潔清晰、彩照亦可)1張,以供刊用。1、文稿要求內(nèi)容充實(shí)、準(zhǔn)確可靠、文字精煉實(shí)用.9、請(qǐng)勿-稿兩投; -般情況下會(huì)在2個(gè)月內(nèi)有性強(qiáng)。每篇以3000~5000字為宜。回復(fù),投稿6個(gè)月未收到用稿通知，作者可自行處2、文稿要求打印在A4白紙上,亦可抄寫在16理;未登稿件在作者要求之下可退稿;來稿一經(jīng)發(fā)開單面方格稿紙上字跡清楚書寫正整本刊恕不受表,當(dāng)按規(guī)定付給稿酬。理復(fù)印件,同時(shí)請(qǐng)?zhí)峁╇娮影娓寮?0、稿件亦可通過電子郵件或傳真發(fā)來。3、所有文稿務(wù)請(qǐng)寫出中、英文摘要( 50 ~200字)E- mail : hgsjtx@ 263. net和關(guān)鍵詞(3~8個(gè)),如不會(huì)英文編輯部可翻譯。文hgsjtx5603@ sina. com. cn .章的引言內(nèi)容宜控制在300 ~400字。傳真:0731 -55321854、文中的單位，務(wù)請(qǐng)使用法定計(jì)量單位。如系電話:0731 - 5603960 , 13974864498非法定計(jì)時(shí)單位時(shí),務(wù)請(qǐng)換算為法定計(jì)量單位,并地址:長(zhǎng)沙市韶山中路398號(hào)《化工設(shè)計(jì)通一律使用 國(guó)際通用符號(hào)。對(duì)不常使用的量和單位,訊》編輯部請(qǐng)用括號(hào)注明名稱。郵編:4100075、務(wù)請(qǐng)注意外文字母的書寫規(guī)則，如正、斜聯(lián)系人:李金陽(yáng)體、大、小寫，黑、白體,英、俄、希臘文種，以