甲醇Ⅰ系统长周期运行优化改造
肖红玲,常 春
(兖矿鲁南化工有限公司,山东 滕州277527)
[摘 要]介绍兖矿鲁南化工有限公司甲醇Ⅰ系统通过一系列优化和改造,成功解决了系统新鲜气来源单一、甲醇水冷器结蜡、精馏系统蒸汽冷凝液管道冲刷减薄、联合压缩机运行周期短、循环气中甲醇含量高等问题,实现了装置的安、稳、长、满、优运行。
[关键词]甲醇装置;新鲜气;循环气;甲醇水冷器;蒸汽冷凝液管道;联合压缩机;改造
[中图分类号]TQ 223.12+1 [文献标志码] B [文章编号] 1004-9932(2016)01-0047-02
1 概 述
兖矿鲁南化工有限公司东厂区有3台德士古气化炉,后系统配套200 kt/a甲醇系统(简称甲醇Ⅰ系统)和1套产能为8 000 m3/h的CO变压吸附装置。甲醇Ⅰ系统由1套部分变换、NHD湿法脱硫脱碳工艺组成的净化装置和4台往复式甲醇联合压缩机、3台绝热-管壳式甲醇合成塔并联的低压合成系统以及2套并联的双效三塔精馏装置组成。
为提高甲醇装置的经济运行质量,针对系统存在的新鲜气来源单一、甲醇水冷器结蜡、精馏系统蒸汽冷凝液管道冲刷减薄、联合压缩机运行周期短、循环气中甲醇含量高等问题,我们进行了一系列的优化改造及创新调节。改造后,甲醇Ⅰ系统突破了煤化工行业提出的连续稳定运行1 065 d的要求,达到1 070 d,2014年连续运行361 d,产量达到2356 kt,实现了安、稳、长、满、优运行,为公司减亏增盈做出了重大贡献,对煤化工生产具有积极的示范意义。以下对甲醇Ⅰ系统进行的一系列优化和改造作介绍。
2 存在的问题及优化改造
2.1 甲醇系统新鲜气来源单一
由于甲醇Ⅰ系统新鲜气来源单一,在东厂区净化工序减量、停车的情况下,甲醇合成系统新鲜气会断供,系统被迫减量、停车,造成精馏系统波动,影响甲醇产品的质量。针对此问题,采取了如下措施。
(1) 增设东、西厂区精制气联通管线。自西厂区净化系统出工段配管至甲醇联合压缩机入口总管上,充分发挥东、西厂区的协同效应,实现西厂区富余精制气送往东厂区甲醇联合压缩机,在提高甲醇产量的同时,达到在东厂区甲醇净化工序停车的情况下,其甲醇合成系统能接西厂区精制气继续运行的目的。
(2)实施甲醇尾气回收利用改造。将东、西厂区甲醇装置的2路甲醇弛放气送入膜分离装置(见图1)处理,回收的H2并入东厂区甲醇合成装置用于生产甲醇,尾气送入公司合成氨净化装置或吹风气锅炉回收利用。膜分离氢回收装置的工艺控制指标为:产品H2压力 ≥2.0 MPa;H2回收率 ≥87%;产品H2浓度 ≥90%。
图1膜分离氢回收装置流程简图
(3)改造甲醇合成原料气管线(见图2)。将变压吸附装置的副产品H2回收至精制气管线中,在甲醇Ⅰ系统净化工序停车时,可将部分CO产品气(变压吸附装置生产的高浓度CO主要用于生产醋酐,部分富余的CO气送往甲醇净化系统用于生产甲醇)和回收的吹扫气引入甲醇合成系统,以维持甲醇Ⅰ系统合成工序单独运行。
图2改造后甲醇合成原料气流程简图
(4)研究将甲醇净化主、副系统气量相互弥补。在副系统或主系统检修时,实现脱硫塔前和脱硫塔后相互联通,在不影响甲醇产量的前提下实现对部分设备和管道的检修。
(5)研究增加水煤气联通管线。通过技术改造实现东厂区德士古气化炉检修时,东、西厂区的四喷嘴气化炉生产的合成气可以通过水煤气联通管线送往甲醇Ⅰ系统净化工序,进而保证甲醇Ⅰ系统的长周期运行。
2.2 甲醇水冷器结蜡
更多内容详见《中氮肥》2016年第1期