甲醇装置扩产改造总结

第32卷化肥工业第6期甲醇装置扩产改造总结郜善军李祥燕(河南安阳化学工业集团有限责任公司455133摘要介绍了煤制气低压单酵装置扩改技术方案的确定、实施项目。改后,装置生产能力提高1倍,产品质量得到提高,取得了显著的经济效益。关键词甲醇扩改总结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 transformationthe capacity of the unit is doubled, the product quality improved, and notable economic benefit obinedKeywords methanol extension and renovation sum-up河南安阳化学工业集团有限责任公司30kt达到设备能力和效益的最大化。a甲醇装置于1995年建成并投产,为当时国内首套煤制气低压单醇装置,当年达到设计能力,装置2系统现状分析与扩改方案的确定运行稳定,产品合格率100%。该系统以常压固2.1气化系统定床煤气炉生产水煤气,经中温变换、活性炭脱我公司原有12台固定床造气炉供240kt/a硫、二乙醇胺催化热钾碱法脱碳精脱硫后,总硫合成氨、30kt/a甲醇生产用气,其中:03600m含量≤0.1×106的净化气再经压缩至50MPa造气炉9台,单炉生产能力15000m2/h(标态)送往甲醇合成。合成塔釆用绝热一管壳型低压鲁93300mm造气炉3台,单炉生产能力12000奇反应器,管内装填催化剂,管间为沸腾水,并副3/h(标态)。产中压蒸汽。精馏采用双塔工艺。甲醇生产能力扩大至60kt/a后,需水煤气通过几年的稳定运行和经验积累,在科学调4750m3/h(标态),即需新增12000m2/h(标查同类型企业的生产能力并结合甲醇装置潜力的态)水煤气量。原设计2台奶3600m水煤气造基础上,对甲醇系统进行增产节能技术改造,改造气炉无法满足扩产后要求,确定利用造气炉大修后甲醇装置的生产能力达到了60kta停炉机会将3台03300mm造气炉扩能改造至03600mm,同时对造气风机、洗气箱、电气仪表1改造总体原则等进行配套改造。甲醇系统扩产节能改造是利用几年来国内改造后有5台造气炉具有互送功能和同时生外出现的新技术新工艺新设备、新型催化剂,通过对现装置设备能力工艺核算的基础上,利用系统大修时间对装置中的瓶颈环节进行重点改造,产吹合和当与功能造气炉上吹后半程、下中国煤化工甲醇系统用,其余送CNMHG1备。改造后,造气本文作者的联系电话:0372-5400280第32卷化肥工业第6期系统12台炉完全可以满足醇氨生产用气。脱硫塔作为备用;为适应髙硫煤造气,把原常温水2净化系统解前预塔放到精脱塔前作为主脱硫塔,原精脱塔(1)常压脱硫系统作为把关用。常压脱硫采用栲胶法,经核算,通过调整脱硫2.3压缩机液组分和流量,现卯2800mm脱硫塔可以满足工现有M-155/55型压缩机3台,三机全开打艺需要。气量27000m3/h,理论上完全可以满足扩产要(2)CO0部分变换系统求;D-2949-53循环气压缩机2台,理论上也原CO部分变换为中温变换工艺,装填B112可满足扩产要求。但由于水煤气前系统粉尘和煤型催化剂,使用中存在蒸汽消耗高、变换率低及催焦油的影响,压缩机气阀更换频繁,一、二水冷器化剂使用寿命短(3-4个月)、升温还原耗时长、堵塞严重严重影响了压缩机的打气量,因此需对易出现结疤和粉化现象而引起系统阻力增加等缺气阀和水冷器进行重点改造:一入气阀采用新型点。气量增加1倍后,原01800mm变换炉仍采防污气阀,其它各段采用密封性能好的PEEK(聚用中温变换不能满足工艺要求。为了满足增产节芳醚酮)阀片;水冷器由卧式改为立式,下段增加能要求,并结合甲醇CO部分变换的特点,确定采气液分离装置,同时增加循环水反洗。用最新的低温耐硫变换工艺对原工艺进行改造。2.4甲醇系统釆用钴钼系(HB-3型)耐硫低变催化剂有如下原02200mm甲醇合成塔更换催化剂后即优点:具有较好的低温活性,活性温度范围较宽可满足扩产需要。原甲醇分离器为01200mm(180~500℃);汽气比仅0.25~0.40,蒸汽耗量扩产后气量增加近1倍,需串1台分离器以满足仅1.0th左右;变换率高,在同样变换工艺指标甲醇分离要求。粗甲醇精馏采用双塔流程,预精下所需催化剂量为中变的一半,比较适合扩产改馏塔(⑩1200mm)内设48块浮阀塔盘,主精馏塔造;强度高,遇水不粉化使用寿命一般为5年;催(1600mm)内设85块浮阀塔盘。经核算,主塔化剂失活后可通过再硫化使活性大部分恢复;需可以满足60kt/a的生产能力,但为了保证改造后增加CS2贮槽和升温硫化用的中压蒸汽管线。甲醇产品合格率和提高精馏系统的操作性,对预(3)脱碳系统塔和主塔再沸器、产品水冷器进行改型更新;主精釆用二乙醇胺和空间位阻胺复合催化热钾碱馏塔塔盘改为ADV微分高效浮阀塔盘,与F浮法脱除部分CO2,经核算再生塔塔底煮沸器换热阀塔盘桕比,ADV微分高效浮阀塔盘的分离效率面积偏小、贫液泵打液量不足,确定新增1台蒸汽提高10%以上,处理能力提高20%~50%,操作煮沸器,贫液泵由单级改为多级。弹性增大40%,压降降低10%。(4)脱硫系统2.5公用工程甲醇合成气要求总硫≤0.1×106,原水煤气经论证,扩改后循环水增加20%,由现循环经常压栲胶脱硫、变脱塔、水解脱硫工序脱除有机水系统余量解决;甲醇合成塔汽包用髙压锅炉脱硫和无机硫,但变换炉转化有机硫不完全。当釆盐水量增加5Uh,由脱盐水站解决;精馏塔釜残用HB-3型低变催化剂时,为防止催化剂反硫液废水仍送造气锅炉处理;电耗不增加。化,入变换炉水煤气O2<0.2%、H12S>50mg/m3经CO部分变换和有机硫转化后,总硫含量达到3扩改方案的实施80mg/m3,有机硫的转化率仅80%,变脱塔入口扩改方案确定后,工程分2步实施:一期工程有机硫达8~10mg/m3(标态),加重了水解塔的以全低变改造为核心,二期以压缩机和合成圈改负荷。为此在低变后增加中温有机硫水解转化造为中国煤化工9年初全低变技槽以减轻常温水解负荷,采用EH-2型抗硫酸盐改开CNMHG盘改造项目完成,化中温耐硫有机硫水解催化剂;为适应高负荷生所有扩改项目基本完成,共投资800万元。产,在保留原脱硫系统的情况下,新建湿法脱硫系(1)主要扩改项目统,脱硫溶液的再生利用合成氨净化系统,原干法主要扩改项目见表1。48第32卷化肥工业第6期表1甲醇扩改主要项目一览表体进口。改造项目改造内容4·、5·、6·造气炉改3300m改为3600mm,水煤气和半4投运情况水煤气之间三通阀连接其余配套扩改项目实施后,甲醇系统生产能力由平均Fe-Cr系(B12)改为Ca-Mo系(HB变换催化剂改型日产0t上升至186t(最高达192),吨醇耗电3)耐硫低变催化剂由原903kW·h下降至778kW·h,副产蒸汽由新增有机硫转化槽内装10m3EH-2中温转化催化剂原7.6th上升到12.0t/h。扩改后主要工艺指新增第三换热器调节入有机硫转化槽变换气温度新增变换气脱硫塔采用ADA湿法脱硫配套贫液泵标见表2、表3。新增CS2贮槽硫化低变催化剂表2变换工序主要指标新增蒸煮器与原蒸煮器并联提高再生温度改造前改造后项目150D30-9多级泵,150m3h,延长运行(中变系统)(低变系统)新增贫液泵周期并增加入塔溶液蒸汽耗量/(th1)0.5-1.5合成催化剂改为空速500-10000h-1,操作温度190出变换炉有机硫/(mg·m3,标态)XNC-98型热点温度/℃450-500350-400甲醇水冷器加大换热面积增加为500m2,换热管材质改催化剂寿命/变换炉阻力/MPa压缩机、循环机段换为防污气阀,其余换为PEEK塑钢活性恢复不可逆可逆,再硫化气阀,级间水冷器改型主精馏塔塔盘改为ADⅤ微分浮阀塔盘,表3主精馏塔主要指标精馏综合技改主塔冷凝器、再沸器改型更新项日造前(F1浮阀)(ADV微分浮阀(2)改造后工艺流程精甲醇产量/(t·d-1)180-1824·-8造气炉上吹后半程、下吹前半程产水操作回流比2.7-3.0煤气→洗气塔→常压栲胶脱硫-气柜→电除尘→残液醇含量/%≤0.35压缩机Ⅰ~Ⅲ段→变换炉→有机硫转化槽→变换产品优等品率/%97.3气脱硫塔→CO2吸收塔→塔后分离器→常温水解塔→预脱塔→精脱塔→精脱后分离器→压缩机Ⅳ5结语段→滤油器→中间换热器→合成塔→中间换热器我公司在充分利用原有设备的基础上,新增1、2“甲醇水冷器→1、24甲醇分离器→粗甲醇部分设备,以较小的投资使甲醇装置生产能力达贮槽→预精馏塔→主精馏塔一甲醇产品。到了60k/a,取得了显著的经济效益1、2甲醇分离器气相→循环机→滤油器气(收稿日期2004-09-14)办必必必必必办办必办必必少必办办办必必必必功必必必仍仍必办必必必(上接第46页)根据表2数据标点于X-Rs控制用控制图中(图3、图4),表明生产处于稳定控制状态。CLx= 19UCLRs= 2.3278910l1图4单值X控制图的05ACLRs=0.71公司能够及时根据市场反馈信息,总结经验,不断创中国煤伫与农化服务密切结图3移动极差R控制图合与施肥,达到肥料充分CNMHG利6总结经验,不断创新配方灵活是掺混肥料生产的一个主要特点,(收到修改稿日期2005-04-26)