张成成
(安阳九天精细化工有限责任公司,河南 安阳455133)
[摘 要]安阳九天精细化工有限责任公司60 kt/a甲胺装置采用甲醇与液氨气相催化胺化和四塔精馏工艺,60 kt/a DMF装置采用CO一步法和三塔精馏工艺,各精馏塔塔釜物料需使用蒸汽进行加热。为节能降耗及解决系统存在的问题,对甲胺/DMF装置蒸汽系统进行节能技改——增设Syclonic汽旋隆装置等。简介甲胺/DMF装置蒸汽系统流程及存在的问题,详细介绍蒸汽节能装置(即汽旋隆装置)的工作原理、操作规程及注意事项。改造后的实际运行情况表明,蒸汽节能装置节汽效果明显,具有良好的经济效益与社会效益。
[关键词]甲胺/DMF装置;蒸汽系统;问题;技改;汽旋隆装置;工作原理;操作规程;改造效果
[中图分类号]TQ226.31 [文献标志码]B [文章编号]1004-9932(2020)02-0047-03
0 引 言
安阳九天精细化工有限责任公司(简称九天公司)拥有1套60 kt/a甲胺装置、1套60 kt/a DMF装置。其中,甲胺装置采用甲醇和液氨气相催化胺化法,在高温高压及催化剂作用下生产混甲胺,经过共沸精馏塔(简称甲胺Ⅰ塔)、萃取精馏塔(简称甲胺Ⅱ塔)、脱水精馏塔(简称甲胺Ⅲ塔)和分离精馏塔(新、老2台串联运行,分别简称为甲胺Ⅳ塔和甲胺新Ⅳ塔)的四塔精馏,最终生产出合格的一、二、三甲胺产品,甲醇回收塔(简称甲胺Ⅴ塔)回收的轻组分进入配料系统;DMF装置采用CO一步法,二甲胺和CO在催化剂作用下生成粗DMF,粗DMF蒸发过滤后,经脱轻塔、真空塔和汽提塔的三塔精馏,最终得到合格的DMF产品。
在甲胺生产中,精馏塔塔釜物料需要使用蒸汽进行加热,九天公司甲胺装置主要采用动力厂的3.82 MPa蒸汽,通过减温减压至0.9 MPa供各精馏塔使用,蒸汽总用量约72.42 t/h;DMF装置主要采用动力厂的2.5 MPa蒸汽,供蒸发分离器和各精馏塔使用,蒸汽总用量约12.12 t/h。为进一步降低生产成本,九天公司于2018年1月对甲胺装置/DMF装置实施了节汽改造,改造后甲胺/DMF装置蒸汽使用总量降至77.32 t/h,节汽率达8.83%,效果显著。以下就有关情况作一简介。
1 甲胺/DMF装置蒸汽系统流程简介
九天公司甲胺装置一部分使用安化园区动力厂送来的3.82 MPa蒸汽,3.82 MPa蒸汽引入甲胺装置,经减温减压至压力0.9 MPa、温度约180 ℃后送至各精馏塔;另一部分使用动力厂450汽轮机送来的蒸汽,蒸汽压力0.9 MPa、温度178 ℃。这两部分蒸汽与汽化器和甲胺装置各精馏塔的物料换热后,通过各精馏塔的疏水器,未被利用的蒸汽重新返回蒸汽系统再利用,凝液闪蒸罐冷凝液则送入冷凝液槽(压力0.17 MPa),之后通过凝液泵外送至相关用户。
DMF装置使用动力厂送来的2.5 MPa蒸汽,与DMF装置蒸发分离器和各精馏塔的物料换热后,经过疏水器,冷凝液通过与甲胺装置连通的凝液管线送至冷凝液槽。
甲胺/DMF装置蒸汽系统流程简图见图1。
2 甲胺/DMF装置蒸汽系统存在的问题
(1)甲胺/DMF装置各塔再沸器存在严重漏汽现象,导致闪蒸罐压力偏高。
(2)闪蒸罐压力较高,导致各组再沸器疏水背压高,工作压力也较高。
(3)闪蒸罐排水温度高,除氧器排空闪蒸气量大,而且排水需要大量循环冷却水冷却,循环冷却水系统负荷和水泵能耗增加。
(4)甲胺装置的甲醇回收塔(甲胺Ⅴ塔)工作压力不稳定,且冷凝液直接排放至循环冷却水系统。
(5)各塔再沸器漏汽及高温排水导致管网热损增加。
3 甲胺/DMF装置蒸汽系统技改方案
(1)在甲胺Ⅱ塔、甲胺Ⅲ塔、DMF蒸发分离器、DMF脱轻塔再沸器进汽口处增设蒸汽节能装置——Syclonic汽旋隆装置,原进汽调节阀保持不变,在再沸器出口处安装汽水分离器,冷凝水进入汽水分离器,回汽进入汽旋隆装置,冷凝水则经液位调节阀排入冷凝水管道。
(2)在甲胺新Ⅳ塔再沸器进汽口处增设蒸汽节能装置——Syclonic汽旋隆装置,原进汽调节阀保持不变,原闪蒸气管道作为回汽管接入汽旋隆装置,并安装调节阀,通过闪蒸罐压力控制调节阀开度,闪蒸气通过汽旋隆装置提压后进入再沸器。甲胺新Ⅳ塔的进汽压力由汽旋隆装置自动控制。
更多内容详见《中氮肥》2020年第2期