孙刚，李晓杰，郝琦琦，田文平，王星星，李英杰
（晋能控股装备制造集团华昱能源化工山西有限责任公司，山西 晋城048000）
［摘 要］晋能控股装备制造集团华昱能源化工山西有限责任公司1 200 kt/a煤制甲醇装置低温甲醇洗系统甲醇水分离塔连续产生19 t/h（满负荷生产时）、150 ℃、0.5 MPa的蒸汽冷凝液，配套的2套64 000 m3/h空分装置分子筛加热再生也间断产生10 t/h、150 ℃、0.5 MPa的蒸汽冷凝液，这两股蒸汽冷凝液并入冷凝液总管（80 ℃、0.25 MPa）回收时减压闪蒸造成碰口位置冷凝液管道出现严重的液击现象，只能临时将其直接回收至气化和净化循环水池用作新鲜水补水，既造成循环水温度上升，又造成冷凝液余热浪费。经调研，认为常规的低温余热发电（ORC）、溴化锂机组制冷冻水等冷凝液余热回收利用方式存在诸多不足，系统内自循环利用的方式最为适宜。通过梳理全厂需要热源加热的介质，决定将此蒸汽冷凝液用于预热入除氧器的冷脱盐水（来自热电冷渣机，温度48 ℃、压力0.60 MPa、流量80 t/h）。2024年12月大修期间本项技改完成后，冷凝液管道液击现象得以消除，冷凝液预热冷脱盐水后顺利回收至脱盐水站，年降本增效约187.75万元，具有投资小、效益好、投资回报周期短、能量利用率高等特点。
［关键词］煤制甲醇装置；蒸汽冷凝液管道液击；蒸汽冷凝液余热回收利用方式；合适冷源；预热冷脱盐水；效益分析
［中图分类号］TQ223.12+1；TQ083+.4 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2026）01-0047-03
0 引 言
晋能控股装备制造集团华昱能源化工山西有限责任公司（简华昱公司）成立于2011年10月21日，主要负责“高硫煤洁净利用循环经济工业园”项目建设与运营，一期项目之一期工程为高硫煤洁净利用年产百万吨甲醇制清洁燃料项目，于2018年8月18日建成投产，总体运行情况良好。华昱公司现有1套1 200 kt/a煤制甲醇装置、1套500 kt/a甲醇制汽油装置，其甲醇装置主生产工艺为航天粉煤加压气化（4台航天炉，四开无备，单台航天炉投煤量1 500 t/d）、湖南安淳等温变换（双系列）、鲁奇低温甲醇洗（单系列）、托普索硫回收（单系列）、卡萨利低压甲醇合成（单系列）、天大北洋三塔精馏工艺（双系列）等；配套2套空气产品公司（AP）的64 000 m3/h空分装置以及热电循环流化床锅炉（目前锅炉为两开两备）、1套1 150 t/h脱盐水站、1套500 t/h污水处理站等公用系统及辅助生产系统。总体上本甲醇装置所用工艺技术较为先进。
随着“碳达峰、碳中和”节点的临近，各重点用能企业都在如火如荼地开展节能改造，以减少碳排放总量与碳排放强度。华昱公司年用能总量接近2 000 kt标煤，计划通过推进蒸汽冷凝液余热回收利用改造项目，在降本增效的同时降低用能总量与碳排放总量。
华昱公司在调研蒸汽冷凝液余热回收利用方式时发现，市场上常见的余热回收方式有低温余热发电（ORC）、溴化锂机组制冷冻水等，这些低位余热回收系统具有投资大、建设时间长、能量利用率偏低等问题。经研究，华昱公司决定将蒸汽冷凝液在现有生产系统内予以回收利用，这是一种投资小、实施易、工期短、见效快、回报率高的余热回收利用方式。以下就有关情况作一简介。
1 蒸汽冷凝液回收利用状况
华昱公司2套空分装置利用220 ℃、2.5 MPa蒸汽对分子筛进行加热再生（分子筛4 h切换再生1次，加热时间为62 min）时，产生10 t/h、150 ℃、0.5 MPa的蒸汽冷凝液，但具有间断产生、不连续的特点；低温甲醇洗系统甲醇水分离塔使用220 ℃、2.5 MPa蒸汽对贫甲醇进行精馏时连续产生19 t/h（满负荷生产时的最大值）、150 ℃、0.5 MPa的蒸汽冷凝液。这两股蒸汽冷凝液并入冷凝液总管（80 ℃、0.25 MPa）进行回收时，冷凝液减压闪蒸（汽化）而造成碰口位置冷凝液管道出现严重的液击现象，只能临时将这两股蒸汽冷凝液直接回收至气化和净化循环水池用作新鲜水补水，但这些高温冷凝液并入循环水中，既造成循环水温度上升，又造成冷凝液余热浪费。
2 不同冷凝液余热回收利用方式效益对比
为探究1 200 kt/a煤制甲醇装置适宜的蒸汽冷凝液余热回收利用方式，华昱公司技改团队通过实地调研与对比分析，得出低温余热发电（ORC）、热水型溴化锂机组制冷冻水、系统内循环利用这三种余热回收方案之建设成本、运维成本、投资收益等，具体见表1。
2.1 方案一——热水型溴化锂机组制冷冻水
基于溴化锂水溶液在不同温度和压力下对水蒸气的吸收与释放的特性，通过冷凝液余热驱动溴化锂机组，实现制冷循环，通过计算，理论上可制取约186 t/h的7 ℃低温冷冻水，用于降低空分装置预冷系统出口空气温度，预计可降低空分装置汽轮机（双出轴汽轮机同时拖动空压机与增压机）蒸汽用量约0.8 t/h，预期年收益约108万元。
2.2 方案二——低温余热发电（ORC）
更多内容详见《中氮肥》2026年第1期