李银岭,包世龙,祝静惠,时鹏
(河南龙宇煤化工有限公司,河南 永城 476600)
[摘 要]河南龙宇煤化工有限公司第二套200 kt/a煤制乙二醇装置采用羰基化合成与加氢两步法间接合成乙二醇工艺,2020年10月开始投料试车,试车过程中存在草酸酯精馏塔负荷较高、加氢汽包与合成汽包液位及温度波动较大、酯化系统副反应生成硝酸量高、0.5 MPa蒸汽管网压力较高而部分放空、合成汽包副产蒸汽压力较低而无法并网、溴化锂制冷机组运行不稳定、小PSA装置产品氢气纯度不达标、合成循环气压缩机组汽轮机蒸汽消耗高等影响系统负荷提升的问题,采取一系列有针对性的优化改进措施后,装置于2020年11月26日提升至满负荷运行,乙二醇最高日产量637 t,产品优级品率100%,日均乙二醇产量及产品单耗均创同类装置最好水平。
[关键词]煤制乙二醇装置;投料试车;负荷提升;运行问题;原因分析;优化改进措施;改进效果
[中图分类号]TQ223.16+2 [文献标志码]B [文章编号]1004-9932(2023)06-0062-04
0 引 言
河南龙宇煤化工有限公司(简称龙宇煤化)第二套200 kt/a煤制乙二醇项目是河南省重点建设化工项目之一,是2019年以来河南能源化工集团投资的为数不多的化工项目,同时也是龙宇煤化“三步走”战略发展中最关键的一步,项目投产后,龙宇煤化乙二醇产能达到400 kt/a,可为企业补齐短板,进一步释放产能、发挥各生产装置潜能。第二套乙二醇装置2018年3月开工建设,2019年12月机械竣工,2020年10月开始投料试车,试车过程中出现影响系统负荷提升的问题,后经技术改造和系统优化调整,据评估要求缓慢提升负荷,于2020年11月26日提升至满负荷运行。以下对有关情况作一介绍。
1 第二套煤制乙二醇装置工艺流程简介
龙宇煤化第二套200 kt/a煤制乙二醇装置(工艺流程框图见图1)采用河南能源化工集团自有的“煤制乙二醇专利技术”,通过羰基化合成与加氢两步法间接合成乙二醇:第一步,一氧化碳与亚硝酸甲酯(MN)在催化剂的作用下羰基化合成草酸二甲酯(DMO);第二步,羰化系统生成的DMO与龙宇煤化气体净化厂来的新鲜氢气进入加氢反应器合成粗乙二醇,粗乙二醇经精馏产出乙二醇产品外售。
2 第二套煤制乙二醇装置试运行情况
龙宇煤化第二套煤制乙二醇装置自2020年10月31日酯化系统投氧试运行以来,经调整,运行正常,最高加氧量4 600 m3/h(标态,下同),羰化反应器前合成循环气中亚硝酸甲酯浓度最高为11.5%,亚硝酸甲酯总转化率52.05%。羰化反应器(2R201A/B)采用江苏金聚合金材料有限公司生产的羰化催化剂,合成汽包(2F201A)温度控制在120 ℃,反应热点温度为127.4 ℃,上水量约13.3 m3/h,2020年11月24日2R201A/B后合成循环气中亚硝酸甲酯含量为4.50%/4.52%,亚硝酸甲酯转化率较高;羰化反应器(2R201C/D)使用的是商丘国龙新材料有限公司生产的羰化催化剂,合成汽包(2F201B)温度113 ℃(较2F201A低7 ℃),反应热点温度121.1 ℃,上水量约10.2 m3/h,2020年11月24日2R201C/D后合成循环气中亚硝酸甲酯含量为5.41%/5.48%,亚硝酸甲酯转化率稍低。原始试车期间乙二醇最高日产量为576 t,产品优级品率100%。
加氢系统全部采用江苏金聚合金材料有限公司生产的加氢催化剂。2020年11月24日,加氢系统前系列汽包(2F301A)温度160 ℃,补水14.2 m3/h,前系列加氢反应器(2R301A/B/C)热点温度为172.9 ℃/173.4 ℃/173.9 ℃,2R301A/B/C压差为33.6 kPa/29.8 kPa/27.4 kPa,前系列进料缓冲罐(2V311A)压差10.2 kPa;2020年11月24日,加氢系统后系列汽包(2F301B)温度160 ℃,补水15 m3/h,后系列加氢反应器(2R301D/E/F)热点温度为171.8 ℃/172.5 ℃/173.2 ℃,2R301D/E/F压差为26.0 kPa/27.6 kPa /26.2 kPa,后系列进料缓冲罐(2V311B)压差9.4 kPa。
更多内容详见《中氮肥》2023年第6期