甲醇系统扩能改造总结

第32卷第4期化工设计通讯Vol. 32 No.42006年12月Chemical Engineering Design CommunicationsDecember. 2006甲醇系统扩能改造总结周广梅'孙西英'孙岩’( 1.兖矿国泰化工有限公司山东滕州277527 2.兖矿鲁南化肥厂山东滕州277527 )滴要:论述了兖矿鲁南化肥厂以原有装置为依托利用压缩机、循环机和甲醇精馏的富余能力在甲醇合成系统增加部分设备实现从100kt/a增产到130kt/a的目的投资少经济效益好。关键词:甲醇扩能改造中图分类号:TQ223. 12*1文献标识码 :A文章编号1003 -6490( 2006 )04 -0018 -03醇精馏的富余能力在甲醇合成系统增加部分设备实1工程概况现增产的目的。兖矿鲁南化肥厂的80k/a甲醇装置是我国以德2工艺流程士古煤气为原料气,自行设计和建造的第一套 大型甲醇装置,该装置由西南化工研究院提供低压甲醇合2.1净化部分 气体流程成及甲醇精馏工艺技术"基础设计原化工部第一设水煤浆加压气化制得德士古水煤气经过氨净化计院承担施工设计。该装置以德士古煤气为原料经变换、NHD脱硫脱碳制得脱碳气其中H, 98. 18%、中温变换,NHD脱硫脱碳、精脱硫后,使总硫质量分CO: 0. 7%、CO2: 0.2% 取10 000~ 20 ,000m'/h输数<0.1 x10-6送往甲醇合成工段,采用5.0MPa低送至甲醇净化系统脱碳后,与甲醇净化气经部分变压法合成粗甲醇合成塔为绝热-管壳型"反应器换、有机硫水解、NHD脱硫脱碳后的气体混合,经精于2000年6月建成实现了化工投料试车的一次成脱硫后制得( H2 -CO2 )( CO +CO2 )=2.05 ~2.15功,且在投产后4个多月内达到了设计能力产品质的精制气即新鲜合成气。氢碳比采用变换系统加设量达到了美国AA级标准。经过工程技术人员的努副线的方法控制变换系统CO的含量。工艺流程如力,该系统2002年实际生产能力已达100kt/a。图1所示。,为了适应市场的需要实现合成氨装置与甲醇装2.2合成部分流程置的柔性操作与效益最大化,我厂决定扩大生产规净化来的新鲜合成气,经压缩机加压至模,使甲醇的生产能力达到130kt/ao 本次系统增产5. 15MPa与循环气混合进入合成塔内进行反应出改造的原则是原流程不做大的变动基于从合成氨净化脱碳后调来一部分氢气利用压缩机、循环机和甲收稿日期2006 -05 -31作者简介周广梅1980- )女山东泰安人2003年毕业于江苏省广播电视大学环境工程系助理工程师主要从事化工安全和环境技术管里。第4期周广梅孙西英孙岩:甲醇系统扩能改造总结19气化来水煤气，氨净化变换工序脱硫I序脱碳工序甲烷化去氨合成去甲醇合成，醇净化变换工序脱硫工序脱碳工序户精脱硫图1净化部分 气体示意图塔气体经冷凝后分离的粗甲醇最后经三塔精馏得到的方式(新增主要设备见表1 )气体以自然分配的方≥99. 85%的精甲醇。新合成部分采取与老系统并联式进入两合成塔工艺流程如图2所示。气包预热器合成塔水冷器玉分离罂H十新分离器新预热器新合成塔新水冷器T新气包图2甲醇合成部分示意图表1甲醇扩产改造新增设备表废锅的换热面积-定的情况下副产蒸汽的压力越低设备名称数量/台规格及尺寸/mm备注材料则水气比越低,但受到0.4MPa蒸汽管网压力的影筒体13MnNiMoNBR响水气比已到调节低限。现提高-氧化碳的方法是甲醇合成塔1φ1 800x 10 600 x36.封头:15CrMoR通过配- -变换炉副线,使 部分气体不经变换炉。为了入塔气预热器1φ850 x15370 x22筒体:15CrMoR封头15CrMoR保证炉温在变换炉上层新加2m'QCS-01催化剂。汽包φ1 200 x3880 x25筒体16MnR以上改造保证了生产甲醇所需的一氧化碳。封头16MnR3.2提高精脱硫剂硫容.甲醇水冷器1φ700x8 180x8上下两组)封头:Q235-13内衬0CrI8Ni9精脱硫槽是保证精制气总硫含量的最后- -道工甲醇分离器:φ1800x8830x(34+5)筒体:16MnR/321序两台精脱硫槽内装有EF -2型精脱硫剂各1.2t ,封头16MnR/321喷射器喷射管20R其中有效成分为Fe2O3 H20。 只有在停车状态下才筒体0CrI8Ni9能进行常规再生操作采用加入空气法还原出活性铁甲醇水洗塔1φ325 x8 200x12封头0Cr18Ni9组分。精脱硫剂的硫容设计值为15% ,但在生产中发现其使用硫容远达不到设计值。3改进措施为了提高精脱硫剂的硫容降低精制气中总硫含量我们在常温水解槽前加配2. 5MPa的饱和蒸汽管3.1提高变换部分 CO含量线-方面可以促使CoS水解另-方面也可以为精水煤浆气化制取的水煤气含有大量的水蒸气水脱硫槽提供脱除H2S所需要的湿度;另外新上1台气比在1.1 ~1.4时经部分变换将水煤气中的水蒸空气压缩机其出口管线配接在精脱硫槽的入口管线气冷凝副产蒸汽后进入变换炉,通过调节入变换炉上空气随着原料气进入2台精脱硫槽。通过改造提的水气比来调整变换后的一-氧化碳含量入变换炉水高了硫容使单位精脱硫剂的脱硫量大大增加,延长气比低则变换炉出口一氧化碳含量高。而在变换气其使用寿命。第4期周广梅孙西英孙岩:甲醇系统扩能改造总结2表2改造前后生产运行数据负荷入塔气量入塔气成分/%催化剂床层温度/C系统压力合成塔压差 粗甲醇产量.日期/m3. h-'/m3. h-lCOCO2T15406TI15407TI5408/MPa/kPa/m3. h-扩36 208189 3649.483. 08422454.85819产34 956176 3878.134. 232134515518前37 865192 1439. 594.732122432048 659267 85.9.333.5119726284.5549 826 .276 4288. 412. 542262284.5418927后49 798273 88910.95.079743注扩产后的负荷为总新鲜气但两塔床层温度由于触媒使用处于不同时期故有偏差。表3产品消耗情况精醇产量/t粗醇产量/t电耗单耗/kWh. t循环水单耗/m2. t-1 软水单耗/t t-1 蒸汽单耗/t t一副产蒸汽/t t-I扩产前330. 5259.82193. 1838.90. 860. 90.75扩产后506. 44541. 94172. 3543.740. 950. 750. 84此日产量计算年产甲醇可望达到160kt电单耗比以5结论前减少20kWh蒸汽单耗比以前减少0.15t/t。 本次扩产改造后,甲醇的最高产量达到506. 8t/d ,平.扩产改造建设周期短投资少,收益率高,1a即可收均产量为490t/d ,比设计的450t/d高出了8.9%按回投资并创造可观的经济效益。《化工设计通讯》征稿启事《化工设计通讯》系国内外公开发行的全国性科及上、下角标等,易混淆者尤应注明。技期刊。主要报道化工产品的设计、科研、生产、建设、6、务请注意参考文献著录格式规定(注意标.技改、教学等方面的新工艺、新技术、新设备、新材料。点符号的规定使用)。主要栏目设计总计、氮肥技术、化肥工业、化工7、保守国家机密。凡涉及原化工部《保密范设备、生产技术、技改节能、应用探讨、学术研究、三废围》和国家有关规定者,作者单位应进行保密审治理、事故分析、无机化工、石化技术、信息报道、产品查，并加盖单位公章。介绍等。8、请作者详细注明通讯地址、邮编、单位名称、主要特色:以化肥及无机产品为主化工工艺为联系电话,简历(包括姓名、出生年月、性别、籍贯、民龙头兼顾化工设备、给排水、环保、自控、电气、暖通、族、何年毕业于何学校及专业、职务与职称所从事的项目信息报道等。主要工作和研究方向),并提供近期1寸黑白免冠登来稿要求和注意事项:记照片(要求整洁清晰、彩照亦可)1张,以供刊用。1、文稿要求内容充实、准确可靠、文字精炼实用.9、请勿-稿两投; -般情况下会在2个月内有性强。每篇以3000~5000字为宜。回复,投稿6个月未收到用稿通知，作者可自行处2、文稿要求打印在A4白纸上,亦可抄写在16理;未登稿件在作者要求之下可退稿;来稿一经发开单面方格稿纸上字迹清楚书写正整本刊恕不受表,当按规定付给稿酬。理复印件,同时请提供电子版稿件。10、稿件亦可通过电子邮件或传真发来。3、所有文稿务请写出中、英文摘要( 50 ~200字)E- mail : hgsjtx@ 263. net和关键词(3~8个),如不会英文编辑部可翻译。文hgsjtx5603@ sina. com. cn .章的引言内容宜控制在300 ~400字。传真:0731 -55321854、文中的单位，务请使用法定计量单位。如系电话:0731 - 5603960 , 13974864498非法定计时单位时,务请换算为法定计量单位,并地址:长沙市韶山中路398号《化工设计通一律使用 国际通用符号。对不常使用的量和单位,讯》编辑部请用括号注明名称。邮编:4100075、务请注意外文字母的书写规则，如正、斜联系人:李金阳体、大、小写，黑、白体,英、俄、希腊文种，以