1 800 kt/a甲醇合成系统节能降耗措施探讨
刘新伟
（神华包头煤化工有限责任公司，内蒙古包头 014010）
[摘 要] 简介神华包头煤化工有限责任公司1 800 kt/a甲醇合成系统的工艺流程，设计阶段所采用的原料消耗、公用工程消耗、催化剂及化学品消耗、能耗等基准数据；详细介绍设计阶段、生产阶段实施的多项优化改进措施。实践表明，尽管装置在设计上存在一些不足，生产中部分工艺指标偏离设计值，但甲醇装置的实际综合能耗水平仍优于设计指标，且装置优化改进后，节能降耗效果显著，可为企业带来可观的经济效益。
[关键词] 甲醇合成系统；设计阶段；优化措施；生产阶段；改进措施；节能降耗
[中图分类号] TQ 223.12+1 [文献标志码] B [文章编号] 1004-9932（2017）05-0043-04
甲醇在化工生产中具有极其重要的地位，被称为 C1化学的基础。目前，甲醇主要由H2与CO和CO2反应而成。近年来，随着技术的不断进步，甲醇装置逐渐向大型化发展，产能从300 kt/a逐渐扩大至2 000 kt/a，甲醇的生产成本得以大幅度降低，达到了节能增效的目的[1]。能耗情况全面反映了生产单位所用各种能源的利用水平，而因工艺路线、设备选型等的不同，各生产单位的能耗水平差异较大。
为实现节能降耗，神华包头煤化工有限责任公司1 800 kt/a甲醇项目在设计阶段和运行阶段进行了多项优化改造，这在目前我国倡导绿色生产、提倡建设节约型社会及甲醇行业产能严重过剩的大环境下，具有重要的现实意义。
1 甲醇合成系统工艺流程简介
神华包头煤化工有限责任公司1 800 kt/a甲醇装置以煤为原料，其甲醇合成系统采用英国戴维公司的合成技术，生产MTO级甲醇作为下游MTO装置的原料。
1 800 kt/a甲醇合成系统工艺流程如图1。新鲜气进入联合压缩机的合成段进行压缩，绝大部分新鲜气与第二甲醇分离器来的循环气混合后，先在第一入塔预热器中预热，再进入第一合成塔，在高活性铜基催化剂的作用下进行甲醇合成反应，副产压力约1.73 MPa的低压蒸汽；离开第一合成塔的反应气经过第一入塔预热器预热后进入第一冷却器，反应生成的甲醇和水在第一冷却器中冷却后，循环气和粗甲醇进入第一甲醇分离器进行气液分离；第一甲醇分离器中分离出的循环气与部分新鲜气混合后进入联合压缩机的循环段压缩，然后进入第二入塔气预热器中预热，再进入第二合成塔反应，第二合成塔同样副产压力约1.73 MPa低压蒸汽；离开第二合成塔的反应气经过第二入塔预热器预热后进入第二冷却器，反应生成的甲醇和水在第二冷却器中冷却后，循环气和粗甲醇进入第二甲醇分离器进行气液分离，分离出的粗甲醇去甲醇闪蒸罐，分离出的循环气大部分与新鲜气混合后进入第一合成回路，同时排放一部分弛放气以维持循环气中的甲烷和氮气等惰性气含量在一定范围内。
2台粗甲醇分离器（第一甲醇分离器、第二甲醇分离器）分离出的粗甲醇进入粗甲醇闪蒸罐，减压至0.6 MPa，闪蒸气经粗甲醇排放槽排入燃料气管网，闪蒸后的粗甲醇则经液位、流量调节后送入稳定塔，除去粗甲醇中残留的溶解气体及少量低沸物，并加压、冷却至40 ℃后，作为MTO级甲醇送至甲醇罐区[2]。
更多内容详见《中氮肥》2017年第5期