G型复合高效甲醇水洗塔可行性分析

第7期郭庭良等亐型复合高效甲醇水洗塔可行性分析31G型复合高效甲醇水洗塔可行性分析郭庭良,杨晓刚I.河南海纳博大科技有限公司,河南郑州45000;2.河南省化工研究所,河南郑州450052)摘要对G型复合高效水洗塔在某10万υa甲醇装置上的应用进行分析指出合成甲醇系统中新增水洗装置可年增加经济效益约1000万元对目前的甲醇生产企业技术改造有借鉴意义关键词呷醇;水洗塔;分离;效益中图分类号TQ053.5文献标识码B文章编号:003-34672005)9-0031-021合成甲醇系统增加水洗塔的意义为通过重力分离、机械分离和超滤后雾沫夹带量为目前的甲醇分离器主要依靠重力分离、机械分0.3%。因此醇分后甲醇含量应在1.1%左右约离部分厂家采用了超滤这些分离装置都只能分离占出合成塔后循环气中甲醇含量的20%左右。如液态甲醇且效率较低,对于气态甲醇(粒径0.01此大的比例在系统中空循环对装置能力的发挥、消pm)则无能为力。在35℃、4.9MPa工况下,气相耗的降低、催化剂的活性、放空量的增大等方面的影中甲醇含量为0.5901%(按饱和蒸气压计算)在生响较大。如何使进甲醇塔的气体中甲醇含量为零产过程中醇经降温由气态变为液态必须考虑过使醇净值”最大化进甲醇塔的气体中水蒸气含量饱和因素。工业上一般取过饱和系数为1.4~1.6,为零即实现双零”工艺对甲醇生产企业都有着按1.4计算气态甲醇含量为0.8274%。工业上认十分重要的经济意义工艺即在线吸附塔为10台同时进行吸附的塔为表1变压吸附脱碳运行参数4台压力均衡次数为5次。各项工艺指标经过优项目设计参数化处理能力基本稳定在6000-62000Nm3/h半变换气流量/m,h-160060000~62000产品气维持在8%~9%净化气0.2%左右CO2纯净化气流量/m3h42280度稳定在98%以上。CO2气流量/m3·h1233510860吸附塔具有固定的负载杂质能力因此在一个变换气温度/℃吸附一再生循环周期里只能处理一定数量的原料变换气压力/MPa变换气组成/%气。如果吸附时间过长由于吸附塔导入的原料气H52.00~54.0051.00过多,会造成净化气中产品CO,组分的穿透而吸16.00~18.00附时间过短产品CO2纯度会降低会造成吸附剂CO,的利用率降低。因此应根据原料气负荷调整合适的吸附时间以获得较高的效益。产品CO2纯度/%≥98.0变压吸附脱碳在实际生产中的运行情况见表≥98.5产品CO2收率/%≥70净化气H,收率/%993工艺仍需优化之处净化气N,收率/%3.1设备本身有局限性合成氢产量/td20~560设备设计最高工作压力为1.87MPa在变换气凵中国煤化工680~700设计压力条件下操作气体阻力大变换气流量偏温CNMHG提高有效气体回收率。低。若能适当提高压力,有利于增加吸附塔吸附容3.3联醇工艺的需要使产品纯度和收率下降量提高CO2回收率。变换气中CO2含量由27%调整为25%造成3.2变换气温度CO2纯度和回收率下降CO2纯度达不到98.5%以变换气温度高不利于吸附剂对气体的吸附降河南化工HENAN CHEMICAL INDUSTRY2005年第22卷笔者为某甲醇企业设计的G型甲醇水洗塔投流、返混、液泛等无盲区无死角无干锥高压设备运后在气量23万Nm3h压力4.8MPa温度36利用率高配合DCS控制液位,可实现傻瓜式”操℃条件下进甲醇水洗塔前气相中甲醇含量平均为作。毎层塔盘上都完成一次喷射、鼓泡、破泡、再鼓1.26%,岀水洗塔后,气相中甲醇含量平均为泡、再破泡、液膜吸收和丝网除沫毎层塔盘上都有0.063%水的平均含量为0.157%水洗塔底吸收合适的自然沉降面积和空间毎每层塔盘都是一个气液甲醇浓度平均为62.3%加水量2th系统压力液再分布器。④阻力小。单层塔盘阻力小于400降0.027MPa基本上实现了双零”要求。Pa全塔阻力小于0.03MPa是一个理想的吸收塔。2合成甲醇系统增加甲醇水洗塔的科学性4问题讨论合成甲醇系统中原设计有水洗分醇裝置但由甲醇水洗塔的循环气经循环机加压后经塔外于水洗塔结构问题合成甲醇裝置大型化后没有合或塔內换热器后进入触媒层循环气夹带水、氧分适的塔型适应生产要求而停运或取消水洗塔其主子、氯离子水是甲醇合成过程中的副产物,若无水要原因是目前的填料塔、浮阀塔、筛板塔、舌形塔等洗塔则循环气中水蒸气含量也约为水旳饱和蒸气塔型存在最小液气比。据计算,个10万ta甲醇其含量也约为0.15%(不考虑过饱和状态和雾装置,若要求岀水洗塔后气相中甲醇含量小于沫夹带),它对活塞式和透平式循环机没有影响。0.1%最小加水量为20th每年按330天计洤年理论和实践证明少量水蒸气进入触媒层可以抑制用水量为15.84万t。若在甲醇精馏中将其处理掉,副反应的发生。G型甲醇塔岀塔循环气中水的含量其费用将超过2000万元/a。尽管如此在联醇生小于0.15%不高于无水洗塔流程经过塔外或塔产中由于后工序铜洗的要求(铜洗最大承载量为内换热器后以气态形式存在不会产生副作用。甲气相中甲醇含量低于0.3%)仍普遍采用水洗装醇水洗塔需要加水而吸收甲醇水中溶解一部分氧置。G型复合高效甲醇水洗塔用水量为2υh达不由低压到高压的过程中水中溶解的氧-般不会解到甲醇精馏时补充水量的要求不存在负效益问题。吸岀来即使有微量氧解吸岀来微量氧的存在可使某10万ta甲醇生产企业采用G型复合高效甲醇合成的单程转化率大大提高。水中的氯离子等水洗塔后甲醇合成塔生产能力增加了23%呷醇其他对甲醇催化剂有害的物质以不挥发性盐的形态合成塔蒸汽产量增加了20%催化剂热点温度下降存在G型塔中设有高效除雾装置岀塔气中只存在12℃系统压力下降0.5MPa放空气量明显减小,饱和水蒸气含量仅为0.15%不可能将氯离子等催化剂活性明显提高压缩机电流及循环机电耗明有害物质带λ进甲醇塔的循环气中即使有微量毒显下降每吨甲醇电耗下降44kW·h,甲醇原料气物通过塔外或塔内换热器蒸发作用也将留在换热消耗下降61m3。器中不会带入催化剂理论和经验认为循环气中甲醇在催化剂层发5经济效益分析生分解、合成、再分解、再合成的过程中容易积炭、某10万ta甲醇生产企业使用G型水洗塔后,甲烷化烃化和蜡质化对催化剂的使用寿命、放空生产能力提高23%,由水洗塔分离得到的甲醇约2量的増加和系统结蜡堵塞及换热效率的降低等方面万υa生产成本下降约350元∧,年增效益约700的影响不容忽视G型复合高效甲醇水洗塔对解决万元炖甲醇电耗下降44kW·h水煤气消耗下降上述问题具有积极意义。61m3年增效益约300万元多产蒸汽20%年增效3G型复合高效甲醇水洗塔的特点益约700万元摧化剂使用寿命延长半年按催化剂G型复合高效甲醇水洗塔具有以下特点塔使用5年计30m3触媒年节约资金30万元除去其板效率高。G型塔塔板效率高达55%岀塔循环气他费用年经济效益在1000元全部投资192万中甲醇含量小于0.1%。②生产能力大。塔底吸收元資冋不卲众且液中甲醇含量大于50%。该塔生产能力较大塔径中国煤化工与过气量无直接函数关系小塔可过大气量。③操IICNMHG作稳定简单。无液气比要求气量与液量均可大可作者简介郭庭良1962-)男高级工程师队从事甲醇及合成小短时间不需加水吸收,不会产生下漏、偏流、沟氨设计工作电话13937715668