甲醇加氢系统工艺管线改造

中国化工贸易第12期工艺设备China Chemical Trade2013年12月甲醇加氢系统工艺管线改造刘成王海平(河北金牛旭阳化工有限公司，河北邢台054000)摘要:针对焦炉气制甲醇工艺中，加氢系统不能在正常运行中更换催化剂的问题，进行了原因分析，通过改造加氢系统，增加独立的硫化钝化系统，缩短硫化钝化时间，增加经济效益。关键词:甲醇加氢槽硫化钝化河北金牛旭阳化工有限公司20万t/a甲醇装置是以焦炉气为原料，需要延长 7天时间(钝化2天， 装、卸2天，硫化3天)，在加氢槽阻采用“纯氧一蒸汽部分转化、低压合成、三塔精馏”工艺，使用的甲力增加时不能保证生产的长周期运行，严重影响装置的整体效益。所醇合成催化剂易受硫化物毒害而失去活性，必须将焦炉煤气中的硫化以有必要增加加氢槽的硫化、钝化管线。物除净。公司除了使用活性炭进行初步的物理脱硫外，还串以固体精增加钝化、硫化管线，保证各加氢槽在装置正常运行时，能更换脱硫系统一加氢系统进行进一 - 步转化脱硫。焦炉气加压进转化炉前，各加氢槽的催化剂。因此项目改造只是在原有管线上增加相应工艺管用铁钼催化加氢转化有机硫，再用氧化锌脱硫剂将焦炉气中总硫脱到线， 确保装置正常运行时能够更换各槽催化剂，所以方案确定为在各3mg/m3以下，达到二段转化催化剂可以承受的含量。所以加氢系统长槽增 加相应工艺管线。周期稳定运行对装置整体起到非常重要的作用。三、改造后的工艺路线一、 原加氢系统工艺路线.根据确定的改造工艺路线，分别在预加氢A、B槽、一级、二级经活性炭物理脱硫工序处理并加压、升温后的焦炉气首先进入由加氢槽的进、出口管道上焊接三通管，各槽进、出口接管到硫化钝化两台可并联或单独使用的预加氢罐，主要将焦炉气中的不饱和烃加氢总管。硫化钝化管线流程是载气经由压缩机升压后，先经换热器与反饱和，并加氢脱除焦炉气中的氧，也有少量有机脱硫(硫醇、噻吩、应后的气体进行换热，预热后进入电加热器进行加热升温，然后经由硫醚、二硫化碳等)加氢转化成为无机硫(H2S)。从预加氢罐出来的预加氢焦炉气立即进入- -级加氢槽，对焦炉气钝化反 应，反应结束后再经各槽出口管进入换热器换热，最后进入低中的有机脱硫(硫醇、 噻吩、硫醚、二硫化碳等)进行进一步的转化。 压放空总管。 具体工艺路线图如下:经两级加氢转化后的焦炉气进入由两台可串可并或单独使用的精脱硫槽除去焦炉气中加氢转化后生成的H2S。经两级加氢转化及-级精脱碗后的焦炉气中残存的有机碗及无机硫已经很低了，为保证焦炉气中自晒下工艺对总硫的要求，在上述工艺流程后增加了一台二级加氢转化槽及两台精脱硫槽。当前面的加氢转化脱硫能满足工艺对总硫的要求时，净化焦炉气从旁路(而不经过后- -级加氢转 化脱硫)输送至下一-工序;当前面的加氢转化脱硫还不能满足工艺对总硫的要求时，焦炉气经过后一级加氢转化脱硫后输送至下一-工序。由于加氢转化催化剂的使用特性以及原料气中O2含量对加氢过程的影响，本装置在加氢操作过程中可能会因为O2含量(~0.5%)过高或甲烷化(当使用温度≥350C时甲烷化更加明显)使体系温升过快，我们在一、二级加氢转化槽的设备中部及一-、二级加氢转化槽的进口管道均加有冷气调节，以保证体系的温度尽可能的平稳运行。四、改造效果二、原因分析及方案2012年5月金牛旭阳利用大修期间进行项目改造，10月 16日在.氧化态的铁钼催化剂对加氢反应的活性不大，而经过硫化反应后，甲醇装置正常运行的情况下，对一级加氢槽顺利地进行了硫化操作，催化剂中的活性组分主要是MoS2和FesSa，具有较高的加氢活性和稳验证了硫化钝化系统的可靠性。定性。该项目总投资150 万元，设备折旧费用为13.5万元，每年至少可在高温下通入含有硫化物(H2S或CS2)和氢的气体，催化剂中氧以节省加氢催化剂硫化时间72h,钝化时间48h,催化剂装卸时间48h,化态的铁、钼发生如下反应: .总计168h。装填时间可在大修期间进行，不做损失计算。按每小时25CS+4H===2H2S+CH.+240.6KJ吨甲醇产量计算，增加经济收入25 x 120 x 200-135000=46.5万元/MoO.+2H2S+Hz=== MoS:+3H2O+48.1KJ年(吨甲醇利润按200元计) ,金牛旭阳每天用煤气约140万方，5天时Fe2O+3HsS===Fe2S+3H20+13.4KJ间减少放散煤气140x 5=700万立方米1年，经济效益十分可观。新鲜;加氢催化剂经过硫化后具有较高的活性，为了适度抑制其使五、结论用初期的高活性，防止和避兔反应系统进气过程中可能出现的温度分此项改造解决了加氢系统正常运行期间不能更换催化剂、不能对升现象，在反应系统引进焦炉煤气前用氮气对催化剂进行钝化，以确催化剂进行硫化钝化的设计缺陷，加氢系统有了独立的硫化钝化系统，保催化剂和人身安全。不管是小加氢还是- -级、 二级加氢罐都可以安全方便地切出系统，进现公司加氢催化剂存在的问题是加氢槽没有单独钝化、硫化管线，行更换加氢催化剂进行硫化钝化工序，保证了甲醇装置长周期稳定运在生产装置正常运行时对加氢催化剂钝化、硫化无法进行，只有装置行， 并取得了良好的经济效益。停车后才能进行操作。导致装置更换加氢催化剂时停车和开车的时间浮盘验收方法可分为光照法和升降试验两种。通过查看浮盘透光性可最 简单的方法,但若浮盘密闭性不足，由于储罐设计通气孔与大气直初步判断浮盘整体密封状态;通过升降试验检验浮盘能否正常上浮、接连通，其蒸发损耗反而远远超过拱顶罐。因此在实际应用中，从技下降。术指标、材料验收、过程监控等方面严格要求，确保浮盘密闭性。最终验收在初审意见整改合格的基础上，由项目负责人及部门领导协同相关部]领导及负责人共同检查，并对质量结果做出最终评价。川潘家华，郭光臣，高锡棋。油罐及管道强度设计[M]。 北京:石油工业出版社，1986.参考文献五、总结使用内浮盘是目前公认的最理想的降低油品蒸发损耗的最经济、[2I孔昭瑞，铝浮盘失效分析及寿命预测，油气储运。1995.14 (6131F孔昭瑞，使用组装式内浮项应注意的一些问题， 油气储运，1994.13 (3): 12- 17.118 |中国化工贸易| China Chemical Tradewww.chemmedia.com.cn中国化工信息网