▲ 河南龙宇煤化工有限公司50万t/a甲醇装置是国内外首套采用Shell粉煤气化制甲醇的大型生产装置,全公司共有大型离心压缩机组7套,固定式压力容器370多台,各类压力管道超过20万m,安全阀393台。
Shell粉煤气化制甲醇装置自2008年10月投产以来,整个装置运行不稳定,大型设备经常处于检修状况,设备维护费用居高不下;机组运行不稳定,高压蒸汽弯头出现爆裂现象,每年开、停车次数较多。根据以上情况,公司派设备管理人员外出学习国内外先进的设备管理方法,引进并应用先进的技术:大型机组采用以振动检测为基础的设备状态监测与故障诊断技术,压力容器、压力管道采用无损检测技术,安全阀采用在线校验技术。
先进的在线检测与校验技术在公司的应用后取得明显的经济效益:2010—2012年每年减少维修费用100万元;按照每年少停车2次,每次损失按200万元计算,每年至少减少因机组故障或者合成气管线泄漏造成停车的费用400万元;在提高了技术人员操作、维护水平的同时,减少外请人员的人工及服务费用约150万元。3项技术的应用每年至少节省600万元的检修费用(设备及培训花费50万元)。同时,提高了煤气化装置的运行周期,装置安全、连续运行多次突破100 d纪录,最好运行纪录达到322 d,创下同类装置Shell气化炉最佳连续运行纪录。
(河南龙宇 刘素艳 朱白钦 王中文)
▲ 山西焦化股份有限公司20万t/a甲醇生产装置于2008年6月建成投产,经过几年的生产运行发现甲醇分离器后循环气中醇含量一直偏高,有时达1%以上。为提高甲醇产率,根据其他厂家使用效果及公司甲醇分离器装置的实际情况,2012年公司采用了集成膜分离技术对原甲醇分离器内件进行了优化改进。
为尽可能利用原有装置,保持了原甲醇分离器的本体结构和尺寸不变,只对其内件结构进行了优化改造:(1)将Φ2400 mm×7935 mm甲醇分离器内件(200 mm厚的除沫丝网)拆除,重新安装1套集成膜分离装置(含旋流内件、微滤膜和超滤膜等);(2)为使膜分离技术能在甲醇分离器内更好地发挥分离作用,在膜分离单元前部加上传统的机械分离单元。
该项目自2012年12月份实施以来,取得了很好的改造效果。
(1)甲醇分离器后循环气中醇含量由原来的0.7%~1.2%下降到0.3%~0.7%,甲醇产率大为提高,生产系统至今一直保持安全、稳定运行;分离器出口气中甲醇含量的实测值为0.416%(体积百分比,下同),低于设计保证值(≤0.71%),分离并回收循环气夹带醇雾的99.99%,使入塔气中甲醇含量大幅下降,在不增加能耗的情况下甲醇增产5%~10%。
(2)由于甲醇分离彻底,相当于提高了甲醇合成效率,即反应热增多,合成塔催化剂热点温度下降,从而延长了催化剂的使用寿命,降低了生产成本,并对循环机起到了保护作用。
(3)改变了传统的低分离状况,将有害杂质和毒物分离出来,使系统在洁净环境下运行,同时保持催化剂的高效特性。
(4)在保证原料气供给的工况下,和普通甲醇分离器相比,合成部分能力提高5%~10%。
(5)改造前弛放气中醇含量0.8%~1.2%,改造后弛放气中醇含量下降0.3%~0.5%,醇净值约0.5%,按正常生产时间8000 h /a、系统弛放气流量13000 m3/h、吨甲醇平均售价2000元/t计,仅考虑弛放气损失的甲醇量全部回收,改造后年保守收益为148.57万元。
(山西焦化 王丽平)
▲ 河南心连心化肥有限公司变换装置采用2.4 MPa全低变工艺。前、后热交换器主要用于提高半水煤气温度和降低变换气温度。其中半水煤气通过前热交换器壳程和后热交换器管程,变换气通过后热交换器壳程和前热交换器管程。
变换装置自开车以来至2012年11月系统阻力一直维持在80 kPa以下,但2012年12月6日系统短停1 d后开车,系统阻力开始由80 kPa上升至160 kPa,而后一直缓慢上升,2013年9月上升至364 kPa,经停车清洗前、后热交换器后,阻力下降至138 kPa,而后随生产周期的延长阻力又开始缓慢上升。
通过排查和分析,认为导致系统阻力升高的主要原因是前热交换器煤气阻力上升,主要是半水煤气阻力。通过清洗前热交换器壳程和后热交换器管程,没有明显的效果。清洗时发现前热交换器内部结垢、腐蚀严重,清洗之后设备材质大大受损,于是让半水煤气通过前热交换器管程,较清洁的变换气通过壳程。管、壳程介质对换以后,壳程流量变大、管程流量变小,换热器不能满足工艺所需换热要求,于是重新设计,加大了换热器换热面积。不过,清洗或更换设备都只是暂时降低了变换系统的阻力,要想从根本上阻止变换系统阻力上升,还应加大前工段除油力度,即在半水煤气脱硫工段增加1台静电除焦器,加强压缩机排油,加强变换丝网过滤器和除油剂炉排油。
(河南心连心 张洋洋 李媛媛 段艳慧)