010年12月大我Dec.2010第33卷第6期Large Scale Nitrogenous Fertilizer IndustryVol 33 No 6低溫甲醇洗技術(shù)在煤制甲醇項(xiàng)目中的應(yīng)用賀可順范明智周遠(yuǎn)(兗州煤業(yè)榆林能化有限公司,陜西榆林,719000摘要介紹了低溫甲醇洗裝置在兗礦榆林能化60k/a煤制甲醇項(xiàng)目的應(yīng)用現(xiàn)狀,通過一段時(shí)間的運(yùn)行操作,總結(jié)低溫甲醇洗裝置的操作方法和控制要點(diǎn)及CO,指標(biāo)在非正常情況下調(diào)整經(jīng)驗(yàn)。關(guān)鍵詞低溫甲醇洗運(yùn)行現(xiàn)狀操作要點(diǎn)總結(jié)1概述計(jì)值(5.58MPa)低0.7~0.8MPa,變換氣負(fù)荷在兗州煤業(yè)榆林能化有限責(zé)任公司600kt/a甲(11~13)×104m3/h(約為設(shè)計(jì)全負(fù)荷的30%醇項(xiàng)目低溫甲醇洗裝置引進(jìn)德國魯奇工藝基礎(chǔ)設(shè)40%),組分正常并較穩(wěn)定,制冷系統(tǒng)正常,但是,系計(jì)包,由中國華陸工程公司承擔(dān)詳細(xì)設(shè)計(jì)。本項(xiàng)目統(tǒng)CO2指標(biāo)沒有達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)2%~4%,而是保持從2006年4月16日全面啟動(dòng)建設(shè),2008年12月在0.61%上下,由于CO2成分不達(dá)標(biāo)導(dǎo)致下一個(gè)工29日全線打通系統(tǒng)流程,產(chǎn)出合格甲醇產(chǎn)品,僅用序合成催化劑反應(yīng)過于劇烈,不利于合成催化劑24個(gè)月(扣除每年4個(gè)月的冰凍期),創(chuàng)國內(nèi)煤化的長周期運(yùn)行,大大縮短催化劑的使用周期。在此工項(xiàng)目建設(shè)領(lǐng)先水平。低溫甲醇洗系統(tǒng)設(shè)計(jì)處理工況下,在保證凈化氣總S含量低于0.1×10的前變換氣氣量為29×l0m3/h,以低硫煤為原料,經(jīng)德提下,通過控制貧液的循環(huán)量(二氧化碳吸收塔進(jìn)士古氣化爐反應(yīng)制得原料氣,原料氣經(jīng)耐硫變換、料泵提倛,至主吸收塔頂部純甲醇流量調(diào)節(jié)閥控低溫甲醇洗脫硫脫碳獲得凈化氣(總硫含量不大制)及富CO甲醇量(主洗泵提供,由至主吸收塔于0.1×106,CO2含量不大于2.5%),凈化氣經(jīng)合成二段富甲醇流量調(diào)節(jié)閥控制)對凈化氣CO2指標(biāo)壓縮機(jī)壓縮至7.5MPa進(jìn)亼合成塔反應(yīng)制得粗甲進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,系統(tǒng)指標(biāo)調(diào)整前低溫甲醇洗裝置醇。其中,凈化氣中CO2指標(biāo)直接影響到催化劑的主要指標(biāo)狀況見表1。使用壽命,開車初期由于變換氣量偏小,低溫甲醇表12009年低溫甲醇洗裝置主要運(yùn)行指標(biāo)狀況洗工序的調(diào)整經(jīng)驗(yàn)不足等原因?qū)е聦绲蜏丶状枷醋儞Q氣量/貧甲醇循富CO2甲醇主要工藝指標(biāo)日期合成氣中CO2指標(biāo)不能滿足生產(chǎn)要求,直接影響m3h環(huán)量/m3h1循環(huán)量/m3h(HsS/CO2),×10°556930.910.200/0.12到合成工序催化劑的使用周期02-17102556.40/0.232低溫甲醇洗工藝運(yùn)行現(xiàn)狀02-18117313.0190.850/0.65低溫甲醇洗入口的變換氣在主洗塔中進(jìn)行脫02-19211002752723810/2.570硫脫碳,富液進(jìn)入中壓閃蒸塔進(jìn)行閃蒸,閃蒸氣通02-202145260276.680/2.58過加壓后送回主洗塔進(jìn)行有效利用,閃蒸后的富21219191.0276.560/2423液進(jìn)入再吸收塔,進(jìn)行汽提再生CO2氣體,然后富2.2凈化氣中CO2指標(biāo)調(diào)整制約因素液再進(jìn)入熱再生塔進(jìn)行HS氣體的熱再生。完全1)本系統(tǒng)存在一個(gè)設(shè)備上的缺陷,熱再生塔再生后的甲醇貧液經(jīng)二氧化碳吸收塔進(jìn)料泵送回主吸收塔做為循環(huán)甲醇。收稿日期:2010中國煤化工1-18。作者簡介:賀可2.1存在主要問題CNMHG畢業(yè)于黑龍江科技學(xué)院化學(xué)工程乙仕元丌煣亞僩怵能化有限公開車初期,系統(tǒng)壓力沒有達(dá)到設(shè)計(jì)工況,比設(shè)司合成車間工作。聯(lián)系電話:0912-819850第6期賀可順.低溫甲醇洗技術(shù)在煤制甲醇項(xiàng)目中的應(yīng)用403下段集液箱漏液,導(dǎo)致底部一直處于滿液位,熱再據(jù)再吸收塔底部溫度變化來進(jìn)行控制,這樣可生塔斷續(xù)岀現(xiàn)液泛的現(xiàn)象,這一點(diǎn)直接影響到貧使系統(tǒng)甲醇溶液的溫度降低,保證了低溫甲醇的液的再生效果,為保證凈化氣總硫指標(biāo)必須使熱吸收效果負(fù)荷過量,這樣勢必將系統(tǒng)的整體溫度提高。這間4)如果增加汽提氮?dú)饬磕軐⒃傥账撞繙亟佑绊懥薈O2的調(diào)整過程,并為以后的酸性氣提度降低,相應(yīng)的進(jìn)熱再生塔頂溫度會降低,這樣系濃增加了難度統(tǒng)甲醇循環(huán)量的也相應(yīng)的減少,可以降低系統(tǒng)因2)由于特殊原因,貧液中的S無法分析,導(dǎo)致泵作功而增大系統(tǒng)的熱負(fù)荷。但是,相應(yīng)熱再生塔熱負(fù)荷更加無法控制。頂溫度的降低也需增加熱負(fù)荷。因此,維持熱再生2、3凈化氣中CO2指標(biāo)調(diào)整措施保持不變,應(yīng)給定一個(gè)下限:當(dāng)熱再生塔頂溫度1)控制中壓閃蒸塔閃蒸氣組分在正常指標(biāo)(設(shè)計(jì)值81.2℃)降低到低于80℃C以下任何值時(shí)內(nèi),穩(wěn)定壓力在正常值1.3MPa,通過增減下塔的熱再生塔、甲醇水分離塔的熱負(fù)荷能使熱再生塔富S甲醇量控制,這樣可以避免因中壓系統(tǒng)壓力二段頂部出口酸性氣溫度(設(shè)計(jì)值72.1℃)控制在波動(dòng)影響系統(tǒng)的減壓再生效果,是保證系統(tǒng)大循T8℃以上;高于80℃,熱再生塔二段頂部出口酸性環(huán)的前提條件,減壓再生效果得到有效的保證氣溫度控制在83℃以上,要以系統(tǒng)的熱再生效果2)控制主吸收塔第四段HS吸收段調(diào)節(jié)閥在做為另一個(gè)調(diào)節(jié)的依據(jù)l00m3h左右,至主吸收塔二段富甲醇流量調(diào)節(jié)閥5)經(jīng)過以上調(diào)整如CO2含量指標(biāo)仍低于2%,維持在40m}h左右,將系統(tǒng)循環(huán)量(總設(shè)計(jì)值為逐步減小至主吸收塔二段富甲醇流量調(diào)節(jié)閥開392m3/h)以10m3/h的速度降低至CO2在線分析儀度,減少對CO2的吸收液量使指標(biāo)達(dá)標(biāo)。有顯示值為止,一旦顯示值高于0.5%,可安排分析6)如仍不能達(dá)標(biāo),說明至主吸收塔頂部純甲室取樣分析校對在線分析儀,熱再生負(fù)荷暫時(shí)維醇流量調(diào)節(jié)閥控制的循環(huán)量大,以原速降低至主持原樣,這樣在保證去后工序合成氣總硫不超標(biāo)吸收塔頂部純甲醇流量,并在調(diào)整主循環(huán)液量的0.』×10的前提下逐漸減少吸收液量,以保證CO2過程中暫時(shí)增大至主吸收塔二段富甲醇流量保證指標(biāo)可以調(diào)整在2%~4%范圍內(nèi)去下一個(gè)工序的合成氣中總硫不超標(biāo)的前提下3)由于前期開車過程中再吸收塔底部的汽提繼續(xù)減小至主吸收塔二段富甲醇流量調(diào)節(jié)閥使氮汽量一直過小,此外,在中壓閃蒸塔組分調(diào)整的CO2指標(biāo)達(dá)標(biāo)同時(shí),CO2在該塔閃蒸出來的過多,所以在再吸收2.4需要各部門配合措施塔汽提的CO2量少,會導(dǎo)致再吸收塔底部溫度上1)調(diào)整合成氣中CO2指標(biāo),將會對合成氣總升,此時(shí)需增加汽提氮?dú)獾脑O(shè)定值,以600mh的硫指標(biāo)影響,直接影響合成接氣,要求分析合成氣速度將其提至5500~8000m3/h,汽提氮?dú)饬繎?yīng)依中總硫及CO2由原來1h一次,改為30min一次。表2工藝調(diào)整前后指標(biāo)對比(變換氣氣量調(diào)整前后)調(diào)整前調(diào)整后指標(biāo)項(xiàng)目2009-02-228:002009-02-23T08:002009-10-0T08:00變換氣流量/m3h1113512109976至主洗塔一段富甲醇流量/m3·h93.16218.64至主洗塔二段富甲醇流量/m3·h至主洗塔頂部貧甲醇流量/m3·hl178.4316.79再吸收塔汽提氮?dú)饬髁?m3·h7136.47832.713736.0變換氣溫度/℃43.50(入界區(qū)原料氣溫度)二氧化碳吸收塔進(jìn)料出口純甲醇溫度98.00101.00去預(yù)洗甲醇加熱器酸氣溫度/℃84.877.1熱再生塔再生蒸汽流量/kghi中國煤化工變換氣壓力/MPa出界區(qū)凈化氣CO2含量,%0.6lHaCNMHG凈化氣HS含量,×1004042010年第33卷2)一但合成氣總硫超標(biāo),系統(tǒng)進(jìn)行減量生產(chǎn),體HS濃度不小于25%。減氣量標(biāo)準(zhǔn)以合成氣總硫不超標(biāo)為準(zhǔn),否則進(jìn)行2)低溫甲醇洗控制方法。通過控制脫硫與脫切氣調(diào)整CO2。碳的循環(huán)甲醇量來控制凈化氣中的總硫不大于3)要求分析室盡快恢復(fù)對甲醇液中的總硫含0.1×106,通過控制入再生塔再沸器的蒸汽流量來量進(jìn)行分析,用以指導(dǎo)甲醇循環(huán)液貧液的再生情保證甲醇的再生度合格,通過控制汽提氮?dú)饬考皼r增濃管線閥門開度來控制出界區(qū)的克勞斯氣體氣4)全部需要的調(diào)整時(shí)間定為8h,在指標(biāo)調(diào)整量及HS濃度,為了確保系統(tǒng)循環(huán)甲醇中NH3不期間調(diào)度室不進(jìn)行指標(biāo)考核。工藝調(diào)整前后指標(biāo)超標(biāo),進(jìn)行定期分析熱再生回流罐的NH含量,如對比分析情況見表2。超過500X×106進(jìn)行排放。2.5目前運(yùn)行現(xiàn)狀3)低溫甲醇洗操作要點(diǎn)。本系統(tǒng)的主要操作低溫甲醇洗裝置于2008年12月30日正式要點(diǎn)是人界區(qū)的變換氣氣量與甲醇循環(huán)量相匹投產(chǎn),單爐運(yùn)行,變換氣量11×10-m3/h,精甲醇產(chǎn)配,如循環(huán)量過高會使循環(huán)甲醇的溫度升高,甲醇量48t/h。經(jīng)過200年2月CO2工藝指標(biāo)及操作的消耗也會升高;如甲醇循環(huán)量過小會造成出界方法的調(diào)整,至2009年8月,低溫甲醇洗工序全區(qū)凈化氣中總硫及CO2超標(biāo)。在保證甲醇的再生部生產(chǎn)指標(biāo)在雙爐運(yùn)行的情況下穩(wěn)定達(dá)標(biāo),變換度合格的情況下,使入主洗塔的貧甲醇溫度足夠氣量已達(dá)26×10m/h,合成工序精甲醇產(chǎn)量84υ低,系統(tǒng)壓力基本穩(wěn)定,只有這樣才能保證甲醇具h(yuǎn)。裝置運(yùn)行穩(wěn)定,脫硫與脫碳指標(biāo)正常,表3為有最大的吸收能力,以確保出界區(qū)的凈化氣成分段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)行數(shù)據(jù)合格表3低溫甲醇洗裝置主要指標(biāo)運(yùn)行現(xiàn)狀變換氣量/貧甲醇循環(huán)富CO2甲醇主要工藝指標(biāo)日期低溫甲醇洗操作經(jīng)驗(yàn)m3h量/m3·h循環(huán)量/mh(HS/CO2),x10操作中發(fā)現(xiàn),保持與變換氣量成比例的甲醇08-1552039910.200/2.74008-16105536.2142.520/2.469循環(huán)量是得到系統(tǒng)低操作溫度的關(guān)鍵,正常生產(chǎn)08-171115564156600/2.554時(shí)在保證充分再生的同時(shí),要嚴(yán)格控制進(jìn)入克勞斯氣體分離器的酸性氣溫度小于-25℃,以確保較08-192113100275,20/2.570低的甲醇物料損耗,克勞斯氣的提濃應(yīng)與汽提氮08-20214526.0276.68氣量同步進(jìn)行調(diào)節(jié)?？偨Y(jié)了調(diào)節(jié)CO2指標(biāo)的依據(jù)08-212191910276.5624900/2423及操作經(jīng)驗(yàn),通過調(diào)節(jié)甲醇循環(huán)量及主洗塔各分2.6重要指標(biāo)控制段吸收液量,對CO2指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,經(jīng)優(yōu)化后1)主要控制指標(biāo)。貧甲醇的溫度:控制入主洗CO2指標(biāo)可以調(diào)整至2%-4%,確保了出工序凈化塔貧甲醇溫度;控制出塔凈化氣中COS+H2S不大氣CO2指標(biāo)合格,有效地延長了合成催化劑的使于0.1×10°,CO2不大于3%;貧甲醇中的水含量不用壽命,同時(shí)增加了甲醇產(chǎn)量,大大降低了固定生大于1%;貧甲醇中的總硫含量不大于100×10°;熱產(chǎn)的成本,對以后同類裝置開車調(diào)優(yōu)具有一定的再生回流槽中NH3不大于5g/L;出界區(qū)克勞斯氣指導(dǎo)意義。APPLICATION OF RECTISOL TECHNOLOGYIN COAL-TOMETHANOL PROJECTHe Keshun, Fan Mingzhi, Zhou YuanYanzhou coal Industry Yulin Energy and Chemical Co, Lid, Yulin, 719000)Abstract The application of Rectisol unit in the 600 kt/a coal-to-methanol project for Yanzhoua pe中國煤化工 al controlpoints as well as the experiences in adjusting CO2 index under abnormalb hCNMHGKey Words: Rectisol, running status, operating key points, summary