李建峰
(河南能源化工集团新乡中新化工有限责任公司,河南 获嘉453800)
[摘 要] 新乡中新化工有限责任公司200 kt/a煤制乙二醇装置依托其200 kt/a煤制甲醇装置,即甲醇装置低温甲醇洗系统出口净化气一部分送甲醇合成系统,另一部分送变压吸附(PSA)系统分离提纯出CO和H2后送乙二醇系统。PSA系统投运后,CO产品气纯度虽达98%,但其CH4含量高达1%左右,制约着乙二醇系统负荷的提升。为进一步提高CO产品气的纯度,提升乙二醇系统的运行质量与经济效益,实施了将PSA-CO系统5A分子筛常温吸附剂更换为PU-1A铜基吸附剂等技术改进措施。简要介绍PU-1A铜基吸附剂的升温还原方案,详细介绍PU-1A铜基吸附剂的升温还原过程,并对升温还原工作中暴露的问题及亮点分别进行总结。
[关键词] 煤制乙二醇;PSA-CO系统;铜基吸附剂;升温还原方案;升温还原过程;问题;工作亮点
[中图分类号] TQ028.1+5[文献标志码] B[文章编号] 1004-9932(2019)04-0072-05
0 引 言
新乡中新化工有限责任公司(简称中新化工)200 kt/a煤制甲醇装置于2011年9月投产,200 kt/a煤制乙二醇装置于2012年3月投产试运行。甲醇装置和乙二醇装置的合成气制备——气化系统配置3台航天炉(两开一备),单台航天炉设计投煤量750 t/d;变换系统采用低水气比变换工艺;净化系统采用低温甲醇洗工艺,其操作弹性(负荷范围)为60%~110%,低温甲醇洗系统产出的净化气,一部分送甲醇合成系统,另一部分送变压吸附系统分离提纯出CO和H2后送乙二醇系统。
中新化工变压吸附系统由北大先锋科技有限公司(简称北大先锋)设计,其CO制备系统(简称PSA-CO系统)采用5A分子筛常温吸附剂(简称5A分子筛)。变压吸附系统投运以来,CO产品气的纯度虽达98%,但其CH4含量高达1%左右,一直制约着乙二醇系统负荷的提升。为进一步提高CO产品气的纯度,提升乙二醇系统的运行质量与经济效益,陆续实施了如下技术改造:① 将5A分子筛更换为北大先锋生产的PU-1A铜基吸附剂(简称铜基吸附剂或吸附剂);② 增设2台吸附塔(原有18台吸附塔,改造后共20台吸附塔,吸附塔也由3个分组变为5个分组);③ 增设2台备用真空泵(PSA-H2系统2台真空泵移作PSA-CO系统备用真空泵,改造后PSA-CO系统共18台真空泵);④ 吸附塔增设测温点;⑤ 真空泵前增设冷却器;⑥ 解吸气压缩机进行气缸无油润滑改造;⑦ CO产品气压缩机出口增设1条置换气管线;⑧ 增设吸附塔连续置换管线;⑨ 将PSA-H2系统改成冲洗流程(保留其原抽真空流程),在不影响系统负荷的前提下,以最大限度地保证预处理剂的再生效果和解吸气成分的调控。
上述改造实施后,CO产品气纯度得到很大提升,达99.3%以上,CO产品气中的CH4含量降至10×10-6以下。其中,北大先锋生产的铜基吸附剂,通过一段时间的运行检验,取得了明显优于之前的5A分子筛的提纯效果,同时,由于其较好的选择性,CO吸附尾气中H2纯度高,H2吸附剂的处理难度大大降低,H2产品气纯度始终保持在99.9%以上。而要保证PU-1A铜基吸附剂良好的性能,首先要做好吸附剂的升温还原。以下对PSA-CO系统中铜基吸附剂的升温还原过程作一总结。
1 吸附剂的升温还原方案