甲醇变换工艺系统改造分析

2014 NO.33|科技创新导报|Science and Technology Inovation Herald化学工业甲醇变换工艺系统改造分析李廷东(山西焦化股份有限公司山西临汾 041606)摘要:在经济发展过程中, 甲醇~一直是作为一种基本的有机化工原料在起作用。但是在能源总量每况愈下的现实环境里,甲醇逐渐被发展成了一种重要的能源替代品。现在随着甲醇需求量的日益增大，二甲醇等甲醇产品的质量和性能越来越受到人们的关注，甲醇变换工艺系统改造也变得尤为重要。该文以甲醇合成变换改造为例,分别介绍了甲醇变换工艺改造前后的情况，详细阐述了工艺改造过程及要点，以方便读者进一步了解甲醇变换工艺，对相关企业的生产过程有一定的借鉴和指导意义。关键词:甲醇变换工艺系统改造 废热锅炉中图分类号: TQ223文献标识码: A文章编号: 1674-098X(2014)11(e)-0091-01我们通过调查发现，一些公司2008年汽量是30蒸t,蒸汽压力是2.5 MPa。废锅这一步骤,成功解决低品位蒸汽过剩投产的甲醇变换工艺系统，主要出现过三个1.3 项目投资情况的问题，使其转变为高品位可利用的蒸汽。方面的问题。一是催化剂低温活性得不到该公司总投资约四百万元，具体费用分(1)我们通过数据分析可以看出H2000充分的利用，原因是适应初期的变换催化布 如下: 60万t甲醇变换装置新增加了两条出口煤气温 度原来基本上是不可以控制的，剂,变换炉入口温度无法满足要求的温度，副线和一台废锅;另外还有管道费、材料费而 改造后H2000出口煤气温度可以按照要使得反应温度普遍较高，从而使得催促剂和设备安装费等其他费用。求任意调节，也就说明了这次改造成功地低温活性得不到充分的利用;二是催化剂1.4主要验证指标改善了变换炉的反应条件,提高了其整体使用后期的问题，在使用后期--般要求变换S2000出口温度在一定范围内可控，水的转换率。(2)改造前变换炉进口温度根本.炉水汽比相应提高，而现在的甲醇变换工汽比可根 据系统负荷及时调整; (2) W2000无法降低， 相应的催化剂层温度也是比较艺手段得不到有效控制，这样会导致变换人口煤 气温度可控制在280 C以下: (3)变高的。 变换炉进口温度全都在280 C以上，工段出口一氧化碳含量严重超标,影响整个换炉温度可控制在450C以下:(4)变换气有时候会高达300C,而相应的催化剂层合成装置的运作,产品的质量也不会得到有一氧化碳能根据合成工况及时调整，稳定 温度也基本在450 C左右。改造后变换炉.效的保障。最后一个问题是本工段热量得在19%和22%之间: (5) H2002出口锅炉给进 口温度(在催化剂使用初期)可以控制在不到合理的利用,蒸汽系统严重失衡。这上水温度降至设计值190 C; (6) H2003蒸250 C和260 C之间,经过一-年多的运行，面种种问题的呈现充分印证了制约整个生汽产量。目前变换炉进口温度也基本控制在274C产系统的瓶颈问题就是甲醇变换问题。这左右，催化剂层温度也得到了很好地控制，些公司在2011年和2012年检修期间对甲醇3项目考核验收基本上可以稳定在438C左右,很明显地延变换工艺系统进行了改造，在2012年六月份2012年7月22日0: 00-7月24日24: 00,长了催化剂的寿命。(3)改造前由于催化剂底投入生产运行，自投运以来，上述问题得共计72 h, 该公司组织进行了项目的改造一直是在高温情况下运行，活性衰减较迅到了有效地解决。现在以甲公司为例，进行考核验收工作，整个过程中，每间隔两个小速,自热平衡很困难，尤其在使用后期。这.具体分析。时记录一次数据，并将新获得的数据和改样就被迫导致变换炉降负荷运行，结果会造前相同情况下的原始数据进行了参照、分使得变换气--氧化碳过高,最高可能会达到1改造原因、方案.投资及主要验证指析,现得到如下数据:25%，对后系统的经济运行产生不良后果。这次考核共涉及七个项目:S2000出口改造后催化剂床层温度得到有效地控制，1.1 改造原因煤气温度(摄氏度) . W2000进口煤气温度整体可以平稳地 工作，控制气体成分变得容(1)锅炉给水加热器H2002设计压力(摄氏度)、变换炉温度(摄氏度)、变换气易，变换气中的- -氧化碳可以全部掌控在.为2.5MPa, H2000蒸汽因受限制，只能提一氧化碳含量(百分比)、H2002锅炉给水指 标范围之内，并可以根据合成系统的工况到2.2MPa左右，人变换炉煤气水汽比偏出口温 度(摄氏度)、H2003蒸汽量(蒸吨)随时 来调整低; (2)无法控制H2000废锅液位，因为和H2009蒸汽量(蒸吨)。S2000出口煤气综上所述,经过- -系列的改造,变換系H2002热负荷太大，如果设计炉给水流量温度(摄氏度)改造前均值是221.33 C,统稳定的操作和合理的运行指标成功地说是171蒸t,锅炉给水出口温度是一百九十改造后均值是220.86 C, W2000进口煤气明该公 司变换系统的问题得到彻底的解决。摄氏度，实际的锅炉给水流量就会达到温度(摄氏度)改造前均值是297.38 C，但是在现实环境中,由于各厂工艺路线、I二百蒸吨，锅炉给水出口温度就会达到饱改造后均值是274.56 C; 变换炉温度(摄况及运行情况的区别和差异，各厂需要依氏度)改造前均值是452.46,改造后均据实际情况随时变换解决方案，采取相应热锅炉的变换气温度偏高，H2003设计产值是438.36; 变换气- -氧化碳含量(百分措 施，以求运行效果达到最好。0.3 MPa低压蒸汽74蒸t,实际产低压蒸汽比) 改造前均值是21.73%,改造后均值是130蒸t,导致蒸汽系统无法平衡，(4) 变换20.69%; H2002锅炉给水出口温度(摄氏催化剂使用初期，低负荷运行时，变换炉人度)改造前均值是221.5 C, 改造后均值是口温度最低降至280C左右，无法再降低，191.64 C; H2003蒸汽量(蒸吨)改造前催化剂的低温活性得不到利用。均值是140燕t,改造后均值是104.97燕t;1.2 改造方案H2009蒸汽量(蒸吨)改造前均值是(1)调节煤气的水气比,给具体方法是改 造后均值31.5蒸t。H2000增加一条副线,以此来调节E20013.1考核验收结论蒸汽压力和副线的煤气量,最终达到调节解决煤制甲醇生产过程中变换系统的煤气水气比的效果，(2)在H2001入口管瓶颈问题 是该公司本次改造的重点,解决了道上增加一只闸阀，在阀前增加一条调温煤制甲醇生产过程中变换系统的瓶颈问题副线; (3)为了降低E2003的热负荷，使得来为装置达产降耗创造条件，为装置安全、低压蒸汽的产量减少,最终让新增废热锅稳定的运行提 供保障。第一步通过变换第炉产生的蒸汽进人中压蒸汽管网，可以在一 废锅及变换入口气/气换热器增设附线H2001后H2002前增加一台废热锅炉，产来 提高煤气的水汽比的可调性。再加上新增科技创新导报Science and Technology Innovation Herald)1