1.6MPa甲醇合成系统设计运行总结

第3期(总第112期)煤化工No.3(Total N.112)2004年6月.Coal Chemical IndustryJun.20041.6MPa甲醇合成系统设计运行总结汤海琦(山西原平化学工业集团有限责任公司,原平034100)摘要对国内首家1.6MPa单醇合成系统的设计运行进行了总结。该装置利用了拆迁的旧联醇设备进行优化设计。简述了工艺流程,介绍了甲醇合成工段主要设备由来.分析了系统存在的问题并提出对策。生产中实现了合成尾气的回收利用。关键词1. 6MPa甲醇合成设计运行问题探讨文章编号:1005-95981 2004 )-03-0048-02中图分类号:70223.12* 1文献标识码:B原平化工集团有限责任公司10万t/a甲醇合成对应1个φ800mm塔，两台5r对应另一个φ800mm系统是利用原北京化工实验厂拆迁的旧联醇设备设塔。5台循环机用联通总管连通,以备每套系统互相倒计的1. 6MPa单醇合成系统。整个工艺是以J-28型气车互为备用或调节气量供任一合 成塔使用。化炉生产的水煤气为原料，气量为26 00m*/h,经栲..4 节能措施胶脱硫.全低温变换、复合催化热钾碱脱碳、有机硫水本装置设计中,在水冷器的上部利用循环使用的解以及活性炭精脱硫工艺使总硫含量≤0. lmg/m3 送软水回收出甲醇合成塔气体的热量,去加热甲醇精馏往甲醇合成工段，采用C301甲醇触媒合成粗甲醇。工段中预塔的塔底料液，以减少精馏系统蒸汽的消2002年12月投产。现就甲醇合成系统的设计运行情耗。况作一总结介绍。2甲醇合 成工艺流程简述1甲醇合 成工艺流程特点从压缩机来的新鲜气分两路分别进入1*.2* 滤油1.1合成 系统选择器,滤油器分离油后进人新鲜气总管,分4路分别进甲醇合成为4套系统,φ100m塔两套,φ800mm人1*~4*甲醇合成塔。现以1*合成塔为例说明单塔流塔两套,4套均成独立系统设计，并考虑了φ1 00mm塔与φ800mm塔串联操作,以使触媒在反应的前后期充分利用，提高生产能力,增加经济效益。新鲜气1.2 合成压力的选择本装置设计压力为1. 6MPa,因原联醇系统甲醇合成放空气压力为1. 3MPa,放空气可直接送人原联醇系口日尾气去联鹏入口统甲醇合成入口,减少气体再进压缩机升压及有效气威出口的损失;在开车初期，催化剂活性较好，当放空气中柬放气去四段入口CO、CO2较少时,尾气也可与联醇系统尾气混合去铜洗。1.3循环机配置本装置共设计5台循环机,其中2台TG450型透粗甲醇平循环机各对应两个φ1 00m塔.1台512循环机1-压缩机2-循环机3-油水分离器收稿日期:2004-02-094-合成塔5- 水冷却器作者简介:汤海琦,女, 1965年生, 1989年毕业于太原理T6-甲醇分离器7- 甲醇中间槽大学,工程师,现从事化工工艺设计及技术改造工作。图1 甲醇合成工艺流程示意图2004年6月汤海琦:1.6MPa甲醇合成系统设计运行总结程:新鲜气和1"循环机出口气体汇合,分4路进气进甲醇分离器共4台,规格为φ800mmx 5060mm,均人1#合成塔，从塔顶进入的3路进气分别为主线气由32MPa氨合成分离器改造而来。和两个冷激气,从塔底进人的为冷副线,两路冷激气4.3水冷器分别从一、二菱型分布器进人触媒层。主线气沿塔壁水冷器4台,其中8排9列套管式2台,8排6列进入塔底换热器和合成气换热后与冷副线汇合进入套管式2台,换热面积分别为254m2和169m2。冷管束换热后进入中心管,然后进人触媒层。合成气从塔底出来进入冷却器，冷却后再进人甲醇分离器，5问题探讨及对策从甲醇分离器顶部出来的气体-部分进 人透平机入口，一部分进人尾气放空气总管去联醇人口或出口。1.6MPa单醇系统为全国首家独创,该装置在开车甲醇分离器分离下的甲醇液体减压后进人粗甲醇中.过程中,催化剂装填以及升温还原严格按照南化集团间槽,然后去甲醇精馏工段,中间槽弛放气回到压编公司研究院《C301甲醇合成催化剂升温还原方案》进4段人口,见图1。行，该系统在2002年12月份实现了一次开车成功。因造气产气量不足,共开3个塔运行,其中开两个φ13气体成分000mm塔,-一个φ800mm塔。φ100m塔整个还原过程历时65h,有效升温还原时间为56h,累计出水量为3.1新鲜气成分2.1t,与理论出水量基本一致。在试生产运行期间因φ800mm塔阻力过大,出现内件压扁事故,被迫将该塔表1 新鲜气成分停运。另外因仪表液位失灵发生中间贮槽串气至甲醇| H2/% C0/% C02/% N2/% CH,+Ar/%总硫/mg.m3 H:C精馏段粗甲醇常压贮槽事故。系统存在的问题主要有68-7020-262~8 10~14 <0. 5<0.12. 3~2.5以下几方面。5.1 人塔新鲜气中N2含量高达10%~14%， 使压缩机3.2入塔气成分五段人口压力高,至今未能彻底解决。表2入塔气成分5.2分离器因内件和筒体全部为旧设备，体积偏小，H2/% C0/%C02/% N2/% CH,+Ar/%H:C使循环气带液严重,循环机跳车频繁。784.0 0. 8125. 212-165.3 合成塔压差大,使触媒粉碎,带人系统。5.4 水冷却器软水循环部分水量不足,产生气化,致3.3出塔气成分管道振动。后改为预热脱盐水补充水量,供锅炉给水，表3出塔气成分%充分回收热量。H2CO2CH,+ArH2O5.5 在触媒生产初期,尾气中C0含量符合铜洗入塔8.60.212.85. 50. 6气成分要求，为此将尾气总管又配到联醇出口总管上,使尾气既可到联醇入口,又可到联醇出口,并在尾.气总管上增加了C0、CO2分析表,根据分析表数据随时4甲醇合成工段主要设备调节尾气的去向,方便操作。5.6在冬季运行期间,因室外温度低,甲醇中间贮槽4.1 甲醇合成塔弛放气中所夹带的甲醇气冷凝,产生带液情况。合成塔为φ1 00mmx 15 400nmm两台，触媒筐为三套管式带两段冷激型,触媒装填量为4. 3m' ,塔内换综热器面积为365m2,冷管传热面积为36.5m2,内装电加热器功率为500kW;另有φ800mm合成塔两台,内件为本工程从设计至一次开车成功历时不足一年。合带一段冷激的三套管式,触媒装填量为2. 4m',塔内换理利用了旧设备、旧管道、旧仪表。工艺流程简捷,装热器面积为206m2,冷管换热面积为44m',内装电加热置布局紧凑,操作控制方便,并利用了原来的旧厂房，器功率为500kW。以上4台甲醇合成塔均为北京实验节省了大量的投资。经过不断的完善,将创造更好的化工厂由氨合成塔改造而成。效益。4.2甲醇分离器(下转第52页)