甲醇装置的节能增产改造

  • 格式:pdf
  • 大小:529.88 KB
  • 文档页数:2

·30·2009年第6期石油和化工节能甲醇装置的节能增产改造
肖红玲 柳永兵 梁雪梅
(兖矿鲁南化肥厂 山东滕州277527)
摘要为了解决甲醇装置的不足,对甲醇装置进行了节能降耗增产增效改造。

提高了生产效率和装置操作的稳定性,改造后效益显著。

关键词 甲醇装置 节能降耗 增产 增效
1 改造前的状况
我厂以德士古水煤浆加压气化技术为气头,年产合成氨100kt。

1999年又投资建设了1套甲醇装置(二期续接项目),生产能力为100kt/a。

因甲醇市场火爆,尿素市场相对低迷,2003年对甲醇装置进行了扩产改造,设计扩产改造后产能达到120kt/a。

主要改造内容:从同一气源的合成氨装置净化系统脱碳后接一配氢管线至甲醇净化工段,甲醇合成系统增加一1800mm的合成塔及配套的汽包和入塔气预热器,精馏部分的预塔由板式塔改为规整波纹填料塔,常压塔增加1台再沸器。

扩产改造后,甲醇装置运行较好,甲醇产量显著增加,2006年产能达到150kt/a,但装置还存在以下不足。

(1)气化双炉运行,单炉运行负荷重,造成渣中可燃物含量高。

(2)甲醇合成塔设计能力偏小,造成甲醇放空量大,有效气体损失多。

(3)甲醇分离器采用传统分离器,分离效果差,大约有20%的甲醇蒸汽分离不下来,甲醇蒸汽随着循环气被带入压缩机又进入合成塔。

甲醇蒸汽被带入压缩机后,甲醇液滴会对叶轮等产生液击,损坏压缩机;甲醇蒸汽再循环进入合成塔,会造成副反应增加,长链碳烃生成增多,合成气转化率低,形成恶性循环。

(4)加压塔、常压塔产品一并采出,不同品质的甲醇混合采出,造成甲醇装置不能实现效益最大化;同时两塔采出只有1台换热器,造成精甲醇采出温度高,损失大。

(5)甲醇产能低,不能充分发挥净化装置能力。

为了克服以上不足,决定对甲醇装置进行节能降耗增产增效改造。

2 改造情况
2.1 气化部分
受氧气供应量和后系统的影响,改造前系统生
﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌
节约电费360×8000×0.44=126.72(万元)。

4 结语
唐山氯碱通过改进工艺对气体、液体及固体废弃物进行了有效的处理,不仅减少了排放污染,节约了能源,达到了国家环保要求,而且取得了显著的经济效益,仅以上所涉及的项目,每年就可以创造近亿元的效益,效果十分显著。

节能减排是一项长期的工作,唐山氯碱将继续改进,不断创新,弥补不足,以进一步达到节能减排的目的。

参考文献
[1]严福英.聚氯乙烯工艺学[M].北京:化学工业出版社,1990
[2]郑石子.聚氯乙烯生产过程及操作[M].北京:北京科学技术出版社,1993
[3]刘岭梅.电石法VCM工艺技术优化探讨[J].江苏化工,2002,30(1):40-43
[4]兰一,刘岭梅.新型棒碱在VCM装置干燥器的应用[J].聚氯乙烯,2003(5):19-21
作者简介 曹占国(1962—),男,高级工程师,1987年毕业于唐山工程技术学院,现任唐山氯碱有限责任公司总经理助理兼生产技术部部长。

多年从事与化工相关的管理和技术工作,现从事氯碱生产技术工作。

石油和化工节能 2009年第6期 ·31·
产以开双炉为主。

开双炉期间醇氨产能为67t/d。

为测定3炉供气情况,我厂曾引用国泰公司1500m3/h 的氧,再加上本厂富余的氧,试开3炉运行,结果日增产量70吨,只是由于受后系统能力影响,气化负荷不能再增加,但已证明气化系统潜在能力较大。

比较经济的运行方式是气化开3炉,合成气供应可以满足增产20kt/a甲醇的需要,因此气化部分不作改造。

2.2 净化部分
由于原低温煤炼油中试净化装置位于甲醇净化现场,该装置试验结束后一直处于闲置状态,本次改造正好利用该装置。

将同一气源的合成氨净化Ⅱ一变炉后中变废锅出口的变换气引至原低温煤炼油净化装置,经过中温有机硫水解、NHD湿法脱硫脱碳、低温有机硫水解、精脱硫后制得的合格原料气送甲醇合成压缩机。

2.3 压缩部分
甲醇装置现有4M25-16/19-51.5-50/45-51.5 BX压缩机3台。

为保证扩产目标的实现,新上1台同类型联合压缩机,只是主要基础件放大为4M32
机型,曲轴直径改为225mm。

2.4 甲醇合成部分
在原DN2800合成塔西边新增1台DN2800合成塔,配套增加新汽包、入塔气预热器、甲醇水冷器和甲醇分离器。

改造选用的甲醇分离器为全收率分离器,是甲醇高效分醇的最高端技术,其分离原理是用少量水吸收气态甲醇,使其液化后再分离出来,该技术已成功地在多套大装置上应用。

经该分离器分离后,粗甲醇中甲醇含量基本在90%以上。

改造前预塔进料量约为26m3/h,扩产后可达32m3/h。

根据投用后数据统计,精馏增加蒸汽消耗约2t/h。

因为原甲醇合成塔内催化剂已使用3年多,已进入使用后期,与新合成塔新催化剂无法同步使用,所以新合成塔暂时单独使用,不与老系统相连,D#压缩机专门为新合成塔供气。

为防止D#压缩机紧急跳车或检修,现场设有C#、D#压缩机的联通管道,遇到特殊情况时,可将D#压缩机倒至C#压缩机。

2.5 精馏部分
精馏系统能力还有一定富余,但是不能保证扩产后两塔同时采出乙醇含量低于100×10-6的优极品精甲醇,故将常压塔与加压塔不同品质的精甲醇分开采出,分别出售。

(1)将加压塔精甲醇水冷器面积增大,同时将加压塔精甲醇水冷器用作常压塔精甲醇水冷器,将加压塔与常压塔精甲醇分开采出。

(2)经过天津大学精馏技术国家工程研究中心和北洋国家精馏技术工程发展有限公司计算,预精馏塔在不更换填料的情况下已达操作上限,长期运转时抗波动能力较差,为此,对预塔前粗甲醇预热器进行改造,加大换热面积,将预塔和加压塔再沸器的蒸汽冷凝液全部作为预热器热源,粗甲醇被预热到110℃后再进入预塔。

在预热器的顶部增加1条至预塔冷凝器入口的不凝气管线,由阀门控制不凝气流量和排放压力,这样可以减小预精馏塔进料总量和轻组分进塔量,从而有效地减轻塔内的负荷。

此外,该流程可以通过切断不凝气很方便地与原来流程进行切换。

(3)增加1条从甲醇精馏去甲醇罐区的精甲醇管线。

3 改造后效果
甲醇节能降耗增产增效改造完成后,于2008年1月29日下午5:00开始接气运行,甲醇合成系统实现3塔生产,4机运行,在节能的同时增加了产能,实现了效益的最大化。

主要体现在以下几个方面。

(1)改造后,气化3炉运行,使单炉负荷下降,煤氧比下降;运转设备满负荷运行,气量增大20000m3/h左右,甲醇产量提高,日产量最高达到578.61t;扩产前吨甲醇电耗约为1210.77kWh,煤耗约为1665.18kg,扩产后吨甲醇电耗降为1103.20kWh,煤耗降为1528.05kg,从而降低了成本。

(2)采用新型全收率甲醇分离器,提高了甲醇分离效果,减少了甲醇放空量,减少了入塔气中甲醇含量,提高了甲醇单程转化率,降低了动力消耗。

(3)2台2800mm甲醇合成塔并联运行,提高了合成塔的生产能力;降低了合成的运行压力,电耗降低;柔性调节醇氨产量,以求效益最大化。

2008年2月3次创醇氨高产记录,最高醇氨日产量为783.59t。

(4)改造后精甲醇温度降低了16℃左右,减少了精甲醇的挥发量,降低了损耗。

(5)提高了入预塔的粗甲醇温度,充分回收了蒸汽冷凝液的热能,预塔蒸汽用量降低了3.2%左右。

(6)充分利旧(低温煤炼油净化装置),盘活了大量资产,减少了固定资产投资。

4 结语
本改造项目工艺设计方案及主要设备选型合理,提高了生产效率和装置操作的稳定性,建成后效益显著。