合成氨系统联产甲醇应用总结

2006年第27卷第3期小氮肥设计技术合成氨系统联产甲醇应用总结张玉清(张家口双环化肥有限责任公司076150)摘要简述了联醉生产概况及其优越性。关键词合成氨联醇总结张家口双环化肥有限责任公司现生产能力换热器， 而在塔外设置了塔外换热器和废热锅为合成氨6x 10%/a,尿素10 x 10vao炉。设置了塔外换热器,可根据原料气中CO的含甲醇既是一种主要的有机化工原料,也可直量灵活控制入塔温度的副线。按CO的含量每提接掺人汽油用作燃料。随着我国能源消费总量的高1个百分点,热点温度升高30C计,如热点温不断增长，甲醇价格- -直处于稳中有升的趋势。度控制在245C。CO的含量为3.5%,则入塔温度因此我公司决定新上3x 10t/a联醇装置-套。该控制为140C;如CO的含量提高到4.5%,则入塔项目于2005年4月一期工程改建完成投产,该温度可控制为110C。设置塔外换热器,既易于操装置运行稳定,不仅调整了公司产品结构,而且作，又增加了塔内空间,增加催化剂的填装量,降降低了合成氨系统消耗,给我公司带来了可观的低空速。在塔外增设废热锅炉，充分利用甲醇合经济效益。联醇装置应用总结如下。成反应热,既副产了蒸汽,又减轻了冷排的负荷.1设计条件及要求减少了冷却水用量。反应后的气体经废热锅炉、此次设计是按合成氨6x10/a,联产甲醇冷排降温至35C以下进人醇分,分离粗醇后经醇3 x 10*Va,采用高压联醇全气量通过工艺,操作压洗塔洗气,含醇0.3%以下的醇后气进入铜洗系统。力11~13MPa,双塔可串联操作,也可并联操作。3主要设备(见表1)分二期进行施工。一期工程由原闲置的φ800合表1联醇装置主要设备表成系统改建--套φ800甲醇合成系统,使甲醇生序号名称规格型号产能力达到1.5x 10+/a,二期工程计划2006年上1甲醇合成塔(内件为 JC800)中800x 15 035半年再上一套甲醇系统，使甲醇生产能力达到2塔外换热器(旧冷交改造 )φ600x7 8703 x 10va。废热锅炉(旧废锅改造) φ 1 200/φ1 600x 508012工艺流程甲醇分离器φ600x3 625(1)联醇生产工艺流程(见图1)油水分离器φ600x 3625压缩机六出丁◆油分一→匣醇坶一→废热锅炉6醇洗塔(旧热交改造)φ600x s 295冷排.224m2循环机醇洗泵(3台)3DP35-0.6/1609循环机(2 台,扩缸改造)2DZ5.5- 2.3/160围园醇闶-醉分一怜拥←嗜外换热器←_根据工艺流程选择合适的甲醇合成塔内件是至关重要的,内件直接影响甲醇系统的正常运稀醇榈租醇中间榈行及甲醇催化剂的使用寿命。经考察甲醇合成塔圄1联醇生产工艺流程框图内件,通过招标方式采用石家庄精工化工设备有(2)工艺流程说明限公司的JC800均温型甲醇合成塔内件,该内件来自压缩机六级出口13MPa的净化气体经具有:油分离器分离油水,新鲜气与循环气- -起进人甲(1 )结构简单,内件底部不设换热器,增加塔醇合成塔。该合成塔为二进二出流程,塔内不设内空间,增加催化剂填装量;40小氮肥设计技术2006年第27卷(2)内件出塔气温度高,进入废热锅炉副产案 ,并有催化剂厂家技术人员现场指导,处理升蒸汽,吨甲醇可以副产蒸汽约为1t。 回收热量,减温还原期间的异常情况。由于措施得当,升温还少了冷却水的消耗;原正常。(3)内件底部设计了催化剂自卸装置,卸催催化剂升温还原的关键是控制还原速度,还化剂时省时省力。原反应速度快慢与氢浓度、温度密切相关,其次4催化剂的使用情况与压力和空速等因素也有-定关系,还原过程要(1 )催化剂的选用求升温平稳、出水均匀,防止温度猛升和出水太根据内件要求及我公司对甲醇催化剂在各快,否则会造成催化剂活性和寿命降低。甲醇生产厂家的使用情况，本着催化剂质量稳5生产运行情况定、易还原、低温活性好和副反应少、不易结蜡的甲醇投运后,合成氨系统运行更加稳定,各种要求,决定采用中石化南京化学工业有限公司生物料消耗及电耗有了大幅降低。由于受尿素市场产的C207型甲醇催化剂。的影响,我公司甲醇生产负荷较轻,人系统原料气(2)催化剂的填装方法CO含量为4.2% ,CO2为0.3% ,出系统CO、CO2含①过筛:由于运输过程装卸、搬运、摔滚造成量均<0.1%。由于进铜洗系统中CO、CO2.HS含催化剂有少量破碎,故需在装塔前进行过筛。量降低,减轻了铜洗负荷,铜氨液的使用量大幅下②填装:将过筛后的催化剂及时装人塔内,降,减少了铜液泵开启台数,使生产电耗、铜液再装塔时要从塔的四周均匀倒人,必须保证均匀平生系统蒸汽用量有了大幅降低,变换气CO含量由整填实,装填完毕后上盖密封,以免吸潮和其它甲醇系统投运前的1.2%提高到甲醇系统投运后有毒气体污染。的2.5%，使变换系统的蒸汽用量有了大幅降低，(3)催化剂的升温还原甲醇系统的投运取得了可观的经济效益。我公司中800甲醇合成塔催化剂采用高氢6结束语还原,使用精炼气(除氨、油水后)作为还原气,历通过甲醇系统的投产运行看出,联醇在合成时74h,还原结束,总出水量为1 210.95kgc .氨装置中运行稳定。甲醇的投产不仅调整了我公催化剂升温还原是关系到催化剂的活性及司的产品结构,而且带来了可观的经济效益。寿命的关键,故我公司制定了详细的升温还原方(收稿日期:2006-04-17)(上接第35页) (6.66~ 833kPa)。由于系统阻力低4造气改造注意事项了,炉子的吹风强度和气化强度均提高15%以上。4.1 在进行锥形 夹套改造过程中必须选配与锥3.3通 过油压系统的改造,吹风时间大大缩短,形夹套配套的炉算，并根据各自的原料特点,风在当前120s一个循环的条件下,吹风时间一般在机流量、压力,操作控制习惯等,与炉箅制造厂商27~28s,相应的增加了制气时间。讨炉算的耐热、耐磨和配风等技术细节,最好选3.4 通过对鼓风机和送风总管的改造,停开了- -用专用型炉算。套鼓风机,同时做到各套风机互相通用,避免了4.2 由于炉底灰盘负荷加重，炉底部件的质量,过去一台风机出现故障即要减量的被动局面。安装精度都要相应提高。3.5各炉的发气量明 显提高,在后工序生产总量4.3 在选用液压阀门口径和选择安装位置时,要未变及日掺烧煤球80~ 100的条件下,造气系统因厂制宜,因炉制宜。对于DN2 800锥形夹套造开炉台数已由原来的常开8台减到目前的6~气炉，上行煤气阀和回收阀可选用DN800的,下6.5台炉。在新上的两台DN2 800锥形夹套造气行煤气阀 、吹风阀、煤气总阀选用DN700的即可。炉投用后将可停下第7台造气炉。4.4液压阀门的起落速度应控制在合理的范围3.6通过各项技术改造后 ,造气炉渣中的可燃物内，对于DN500以上大孔径液压阀，起落时间下降,蒸汽分解率和有效气体成分提高,原料煤3.0~ 3.5s为宜，过快则阀门起落时冲击力过大，耗已由改造前的日人炉400 ~ 420t逐步下降到目宜损坏阀门。在选用配套电磁阀站时,用DNI2通前的360~ 370t, 吨氨耗煤(实物量)稳定在径的电磁阀驱动 DN700 ~ 800的阀门即可。1 250kg,降低了100kgo .(收稿日期:2006-05-17)