万盛煤化二期100 kt/a二甲醚项目建设及开车总结
李 峰1,赵绍民1,张 勇1,崔志杰2
(1.重庆万盛煤化有限责任公司,重庆400805;2.杭州林达化工技术工程有限公司,浙江 杭州310012)
[摘 要]介绍重庆万盛煤化有限责任公司上马二期100 kt/a二甲醚项目的背景,相较于一期装置的优化情况,施工与试车、开车过程中出现的问题及解决方法。目前该装置高负荷、优质、稳定运行。
[关键词]二甲醚项目;工艺优化;施工;开车;问题解决
[中图分类号]TQ 223.2+4 [文献标志码] B [文章编号]1004-9932(2015)03-0063-02
1 项目背景及意义
重庆万盛煤化有限责任公司是东方希望集团下属的一家煤化工企业,公司地处重庆市万盛经开区煤电化产业园区(綦江区关坝镇双坝村),主要产品产能为300 kt/a精甲醇、200 kt/a二甲醚,并副产硫磺、液氩、液氮、液氧。主要工艺路线为水煤浆气化、低温甲醇洗、绝热等温甲醇合成、河南天一二甲醚工艺。
一期100 kt/a二甲醚项目于2012年1月投产,投产后二甲醚利润比甲醇利润高,特别是在2013年9月,公司略有赢利,二甲醚市场很好,且甲醇全部转化为二甲醚,甲醇精馏系统全部停下来,可节约蒸汽45 t/h,于是公司决定建设二期100 kt/a二甲醚项目,并将节约的蒸汽用来发电。
2 工艺技术的选择及优化
鉴于一期二甲醚项目使用的是河南天一化工科技有限公司的技术,并且装置运行2 a多来各项消耗指标均达到设计值,特别是蒸汽消耗远低于其他工艺技术,因此,二期二甲醚项目仍采用河南天一化工科技有限公司的技术。相较于一期项目,二期项目主要进行了如下优化。
(1)蒸发冷凝器热负荷增加。一期二甲醚蒸发式冷凝器热负荷为9 600 kW,二期项目设计时增加至14 000 kW,这样,在重庆8月高温天气的情况下,生产负荷仍能达到130%,不会因二甲醚冷凝不下来而造成系统压力大。
(2)蒸发式冷凝器平台高度由3 m增加至6 m。因一期蒸发式冷凝器平台过低,造成蒸发式冷凝器平台下面的回流罐基础过低,地下螺栓均被混凝土埋没;二期平台增高,回流罐基础露出地面,利于检修设备。
(3)甲醇回收塔增高6.5 m,顶部增加旋流板分离器,利于分离粒径比较大的液滴。
(4)甲醇回收塔出口增加丝网分离器,可进一步分离甲醇蒸气中夹带的液粒,避免液粒带入反应器而引起垮温。一期装置经常因操作不稳造成液粒带入反应器而引起垮温。
(5)甲醇回收塔再沸器A换热面积增加150 m2,甲醇回收塔再沸器B换热面积增加735 m2,可解决因换热面积不足而造成的负荷加不起来的问题。
(6)一期回流罐容积为11 m3,二期增至32 m3。如此可增加缓冲量,避免液位频繁波动,既减轻操作强度,又可避免液位过低而造成回流泵汽蚀。
(7)一期甲醇回收塔、精馏塔和再沸器连接的管中心距尺寸不一致,造成连接困难,既不安全(因冲刷已造成泄漏),又不美观;二期设备设计和制造时特别关注这点,安装时尺寸一致,且管道保持水平。
(8)塔板数量增加。二期甲醇回收塔上、下部各增加5块塔板,在杂醇油汇集处增加塔板,更有利于杂醇油的采出;二甲醚精馏塔增加4块塔板,这样更有利于产品纯度的提高。
(9)二甲醚反应器内件采用的是杭州林达的均温型内件,由一期的DN2000改为二期的DN2200,内件直径改大可增加反应器的处理能力;反应器冷激气进口由顶部改为筒体侧部,阻力小,冷激气能直接进入催化剂反应层,冷激效果更明显。二期装置催化剂层平面温差最大为7.5 ℃,轴向温差为20 ℃,并且轴向温差较均匀;一期装置催化剂层平面温差最大为12 ℃,轴向温差上部达40 ℃、下部仅10 ℃,轴向温差分布不均匀。
(10)反应器的升温加热,一期装置用3.5 MPa过热蒸汽,二期装置改为用电加热炉升温加热,这样升温快。
(11)回流罐出来的不凝气去洗涤塔之前增加1台水冷器,进一步将二甲醚气体冷凝下来。
(12)一期二甲醚管道材质为20#,运行2 a后,有多处因冲刷发生泄漏,因此二期管道均采用16Mn材料。
(13)共用一期装置的洗涤塔、甲醇缓冲罐、地下槽。
3 施工过程中发现的问题及解决
更多内容请见《中氮肥》2015年第3期