低压甲醇装置运行总结

小氮肥第39卷第7期2011年7月低压甲醇装置运行总结朱江波(河南心连心化肥有限公司新乡453731)0前言1低压甲醇工艺流程河南心连心化肥有限公司(简称心连心公低压甲醇工艺流程见图1。自压缩机来的压司)“18·30”工程于2006年9月5日建成投运,力为5.0MPa左右原料气与循环气汇合,经热交2006年底达产达标,现已具备年产合成氨260kt换器后被热反应气加热至200℃左右,然后进入甲醇80kt和颗粒尿素430kt的生产能力。为了甲醇塔,反应后的热气体进入热交换器管内与管进一步降低合成氨的综合成本,提升整体的盈利间冷气体换热,降温至80℃左右再进入蒸发式冷能力,决定提高甲醇产量、扩大醇氨比的调控范凝器降温到40℃以下,然后进入净醇塔下段(醇围,以此解决出现尿素和甲醇市场行情大幅变化分塔)将粗甲醇分离下来经闪蒸槽送往精醇工能够通过调整尿素和甲醇相互之间的产量实现整段,分离后的气体进入净醇塔的上段(醇洗塔)通体利益最大化。经过反复论证和考察,心连心公过喷水将未分离的醇洗涤下来,然后进入水分离司决定采用湖南安淳公司的低压甲醇合成技术新器再次分离,气体出水分离器后回到高压机二段建60kt/a低压甲醇装置,其核心技术为JJD低压口,另一部分气体经循环机加压与原料气混合恒温悬挂水管式甲醇合成塔。该工程于2008年在系统内继续进行循环。8月10日开工,2009年5月19日建成投运。从JD悬挂水管式甲醇塔内流程:未反应气体低压甲醇装置原始开车和生产运行情况看,湖南自甲醇塔下部三通旁侧进入内外筒环隙,由下而安淳公司低压甲醇合成技术具有升温还原容易、上径向流过催化剂床层,反应后气体经中心集气生产能力可调范围大、系统阻力小、生产成本低、管,自上而下由塔下部出塔。塔内换热器与汽包易操作控制和运行比较平稳等优点。构成一个饱和水和蒸汽的循环闭路,从汽包下来热水(3MPa)外送蒸汽13MPa升温蒸汽30MPa一分布器)高压机二段入口一负门循环机水分离器环气油分离器塔醇分蒸发式冷凝器中国煤化工新鲜气来自低压机一段入口LCNMHG图1低压甲醇工艺流程氮肥第39卷第7期2011年7月的水进入水室,均匀进入各内管,由上而下在管的35.21m3),催化剂筐容积利用率为988%。底端折转到外管,吸收管外反应热,部分水被汽化,存在的主要问题:①催化剂在筛选过程中,催化剂密度较小的汽水混和物上升到汽室再由连接管上粉未清除干净;②催化剂在装填时,出现同格内升到水分布器,分离后进入汽包。蒸汽外送蒸汽管圈、外圈催化剂高度不网,锅炉给水补充到汽包中,构成一个闭路水循环。3.2催化剂升温还原情况2低压甲醇装置主要设备2009年5月10日9:00开始低压甲醇催化剂升温还原,至5月16日2:00催化剂升温还原全部低压甲醇装置主要设备见表1。结束,共计耗时137h。此次低压甲醇催化剂升温表1低压甲醇装置主要设备还原采用低氢还原法,首先用纯度为9.99%(体设备名称主要参数积分数)的合格氮气将低压甲醇系统压力升至甲醇塔DN2800mm×15420mm,1台0.7MPa开始升温,当催化剂层温度升到170℃热交换器DN878mm×15700mm,1台时,开始将烃化后的合格气体通过事前配置的管蒸发式冷凝器5.5MPa,2台道引到低压甲醇系统,原则上根据升温还原的要净醇塔Φ2600mmx21800mm,1台求向低压甲醇系统内间断补加烃化合格气。升温循环气油分离器Φ2200mm×10000mm,1台还原全过程依照“提温不提氢,提氢不提温”的原补充气油分离器Φ1800mm×10000mm,1台水分离器Φ1200mmx8000mm,I台则进行。升温还原过程中,以出水量为依据,严格水分布器DNI200mm,1台控制出水量。出水量高时,恒温还原;出水量低汽包DN500mm,l台时,采用中压蒸汽按照升温速率进行提温,加大催循环机2D49-12/4955,3台化剂出水量。低压甲醇装置原始开车升温还原控制的基本原则:①“三低”,即低温出水、低温还原、还原后有一个低负荷生产期;3.1催化剂装填②“三稳”,即提温稳、补氢稳、出水稳;③“三不按照低压甲醇催化剂装填方案,对低压甲醇准”,即提温与提氢不准同时进行、水分不准带入催化剂进行了裝填,共计耗时7h,总装填量合成塔、不准长时间高温出水;④“三控制”,即控4.162t,比理论少装填0.04m3约50kg(设计催制补氢速度控制CO2浓度、控制出水速度。化剂装填容积为35.93m3,实测催化剂装填容积XNC98型甲醇催化剂升温还原情况见表2。表2XNC8型甲醇催化剂升温还原情况阶段时间/h累计/h热点温度/℃升温速率/(℃·h)进塔以(H2)%压力/MP2.50室温升0.65120-170170-1900.1~0.2ⅢⅣ116.00190-2100.51.00.60~0.70134.50210-2302.0-8.0137.008.0-25.0注:开3台循环机,气量为47000m3/h(标态),还原阶段出水速率控制在≤120k/h,出物理水1864.8kg,出化学水6149.0kg,共计出水8013.8kg33还原过程中注意事项dha中国煤化工度猛升现象,(1)还原过程中应贯彻“提温不提氢,提氢不应立即切CNMHG温还原,进行提温”的原则;且要求提氢要稳。氮气置换,保持床层温度平稳。小氮肥第39卷第7期2011年7月(3)整个升温还原过程中,升温蒸汽温度应(2)催化剂层热电热电偶套管进水。措施保持稳定,进、出口氢浓度分析要及时、可靠、准及时进行处理,在操作时应以进塔温度、出塔温度确,还原阶段加氢过程正常后,每0.5h分析1次和循环泵出口温度作为参考进行升温还原。进、出口气体中H2和CO2含量,数据要及时上报(3)氢气自动分析仪指示数据波动大,与手总控室。动分析数值相差大。措施:以出水速率作为主要(4)温度升到55℃开始出水,此后每0.5h参考依据,把手动分析数据作为次要参考依据,及放水1次,必须认真计量并做好记录。时对自动分析仪进行调校。(5)应每0.5h分析1次气体中CO2含量,当循环回路中φ(CO2)>1%时,应加大放空量,开4经济效益分析大补氮阀,降低CO2浓度。低压甲醇装置投运后,中、低压甲醇生产装置(6)小时出水量应严格控制在指标范围内,的甲醇总产量基本相当;中、低压甲醇装置因不开确保出水均匀。循环机,节约用电5300kW·h,电价按0.31元(7)应时刻监视催化剂层温度,若温度有突(kW·h)计,年节电费用575万元;停运2台中然猛升趋势,应立即采取切断氢源和升温蒸汽,并压甲醇循环机,年节省维修费用6.6万元;低压甲采取卸压、补氮等措施。醇装置副产蒸汽3.2t/h,蒸汽按100元/t计,年(8)根据炉温情况控制好汽包蒸汽的压力。副产蒸汽效益为268.8万元;合计年经济效益约(9)还原过程中,如遇停电或循环机故障而330万元。不能继续升温还原时,应迅速断蒸汽或降低蒸汽压力,关闭补气阀,加大汽包排污、补入低温锅炉5存在的问题及整改措施水,补入高纯氮气,采取系统卸压等措施,以保持(1)存在的问题:①低压甲醇装置进口和出合成塔温度稳定,从塔后放空原料气,正常后再补口管道振动大;②副产的1.5~2.0MPa蒸汽由于氮气升压至0.8MPa,重新进行还原。温度较低,无法送往造气系统使用;③夏季,低压(10)在还原过程中,若出现单台循环机跳甲醇装置出口气体温度高影响高压机的运行。闸,应迅速降低汽包蒸汽压力,以稳定床层温度,(2)整改措施:计划在原低压甲醇装置送往确保炉温不超标。造气的蒸汽管道上开口,配1根φ89mm的管道(11)升温过程中,当床层温度升至100℃左把低压甲醇装置副产的蒸汽引到精醇系统和低压右时,若温度波动、停滞不升,而且出水量少,应及蒸汽一起使用;此外,拟在高压机的二段进口安装时处理,可能是热电偶套管内有水。1台换热面积为60m2的冷却缓冲器,以解决低3.4催化剂升温还原过程中出现的问题压甲醇装置进、出口管道振动和夏季低压甲醇装(1)循环机填料漏气。措施:停机处理,减小置出口气体温度高的问题,循环量,放慢升温速率,控制出水速率≤60kg/h(收到修改稿日期201140501)(上接第15页)(9)定期检测蒸汽总阀,停车状态下关闭上(5)开燃烧室小放空阀,确认有水流出,开燃吹蒸汽阀(程序控制停车状态此阀打开),减少停烧室排污阀,拆燃烧室斜管并疏通正常,恢复燃烧车时炉内的煤气来源。室斜管及溢流水。3结语(6)关闭中央灰箱。(7)定期检测洗气箱的相关部件,避免产生经中国煤化工造气炉系统运行煤气倒流等事故。稳定CNMH鸟现象最大限度(8)定期检测炉底蒸汽吹净管,减少煤气的地保障了职工的生命财产安全和生产的稳定运行。残存空间。(收到修改稿日期201140407)