10万t_a甲醇装置的设计及变更实践

甲醇 精馏塔

第29卷　　　　　　　　　　　　　　　　化肥工业　　　　　　　　　　　　　　　　　第4期

10万t/a甲醇装置的设计及变更实践

赵绍民　邵立红　王　磊　张国连

(山东兖矿鲁南化肥厂　滕州　277527)

Ξ

摘要　介绍了10万t/a甲醇装置设计与变更的指导思想、变更内容及实际运行情况。实践证明,变更后工艺流程更加合理,各项消耗指标优于设计值。

关键词　甲醇　设计变更　经济效益

兖矿鲁南化肥厂的10万t/a甲醇装置是我国以德士古煤气为原料气,自行设计和建造的第

一套大型甲醇装置。该装置由西南化工研究院提供“低压甲醇合成及粗甲醇精馏工艺技术”基础设计,原化工部第一设计院承担施工设计。在该装置的设计施工和安装过程中,我厂作了技术把握和部分设计变更工作。该装置于2000年6月建成,实现了化工投料试车的一次成功,4,国AA级标准,。1　设计变更的指导思想

(1)本装置是我国以德士古煤气为原料气的

精馏残液,吨醇耗蒸汽可降低0.2～0.3t。2　设计变更2.1　工艺流程的变更

(1)、丙酮等轻组,以防止甲醇冷凝。我1.3MPa蒸汽外管保温在一起,既节约了蒸汽又减少了蒸汽伴管。同时增设了现场放空,接至精馏放空总管,以防止预精馏塔压力波动。但由于放空气需经排放槽洗涤甲醇,加之压缩机循环气的放空都进入放空总管,导致预精馏塔压力不稳,在硫回收不接收不凝气时,时常造成产品的酸值偏高。2000年11月,现场放空管由接排放槽的进口改接至出口,取得了较好的效果。

(2)预精馏塔馏分采出的变更原设计预精馏塔采出的馏分去预精馏塔馏分储槽。现取消了预精馏塔馏分储槽及馏分泵,采出的馏分一路去甲醇地下槽以回收甲醇,另一路去杂醇油储槽

,与杂醇油一起出售,以提高系统的稳定性。

(3)杂醇油流程的变更

原设计杂醇油经冷却去杂醇馏分储槽,由杂醇馏分泵加压后经计量出售。我们将其改为4个去处:①取消了杂醇馏分泵,改用汽提塔进料泵打至大储槽而去出售;②去汽提塔给料槽,由汽提塔给料泵送往汽提塔,经汽提回收粗甲醇;③去废水地下槽,经废水泵送气化污水处理装置;④经甲醇地下槽返回精馏系统,作为补水。当不采

第一套国产化的大型化甲醇装置,采用世界先进的低压法甲醇合成、三塔精馏技术,生产美国AA级的甲醇产品。

(2)本装置设计尽管接近国际先进水平,但考虑设备投资,仍采用活塞式联合压缩机组,其中压缩段分为2级压缩、2个循环段,以实现设备的稳定可靠及经济运行。

(3)设计变更立足工艺流程更加合理及工艺仪表控制方案更加可靠,而且采用DCS集中控制,以方便操作,体现安全性。

(4)本设计变更充分利用设计的钢结构,实现操作费用最低为目标,以进一步降低电耗和汽耗。

(5)依据西南化工研究院的“低压甲醇合成及粗甲醇精馏工艺技术”基础设计所提供的物料平衡表,常压塔排出的精馏残液含甲醇≤0.1%,运行稳定时可达到环保排放标准,这样就无需汽提塔处理

Ξ本文作者的联系电话:0632-2363095

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甲醇 精馏塔

第29卷　　　　　　　　　　　　　　　　化肥工业　　　　　　　　　　　　　　　　　第4期出杂醇油或杂醇油储槽满时,改送汽提塔回收粗甲醇;当气化污水处理需要生物营养液时,可调整杂醇油采出阀门的开度,控制废水中的甲醇含量;当粗甲醇的浓度较高时,可将杂醇油经甲醇地下槽返回系统,以便于甲醇与杂质的分离。

(4)精馏残液流程的变更原设计精馏残液由常压塔底排出后,经泵加压去汽提塔。由于残液量小,运行不经济,我们改用汽提塔回流槽作为汽提塔给料槽,残液经汽提塔给料泵送往汽提塔处理。当精馏残液中甲醇含量<1%时,直接经废水冷却器去废水地下槽,经废水泵送往污水处理站。

(5)汽提塔流程的变更原汽提塔流程是经汽提塔冷凝器送至回流槽,再经回流泵返回塔顶作为回流液。我们取消了回流槽和回流泵,将冷凝器由+7.400移至+11.700平台上,汽提塔回流液靠位差自然流至塔内,(6)精馏排放槽,甲醇。我们将洗涤液改去甲醇合成膨胀槽,作为甲醇精馏的补水,既便于甲醇精馏的经济运行,又节省了投资。同时将弛放气(CO+H2>86%)由直接放空改送合成氨的变换系统,降低了合成氨的消耗。2.2　精馏系统其它方面的主要变更

(1)充分利用精馏系统的三楼钢结构框架,将不凝气冷凝器移位,使平面布置更紧凑,以实现汽提塔工艺流程的变更。

(2)把气体排放槽移位,以方便甲醇合成循

环气经排放槽鼓泡洗涤后的直接放空,既节约投资又方便操作。

(3)甲醇地下槽移位,并增设甲醇废水地下槽,使平面布置更趋于合理。

(4)废水地下槽泵增加自吸罐,将废水泵移至地面,方便了操作与检修。

(5)取消预精馏塔馏分泵、杂醇油馏分泵、汽提塔回流泵、污水泵等共计7台化工用泵。(6)对系统的地沟进行了综合改造。

(7)将部分液位控制改在泵的出口管线上,取消了不必要的调节控制装置,节省3套调节系统及部分仪表

。

3　,(图1)于2000年6实现4个月内使装置就达,日产精甲醇稳定在320～340t,精馏系统最高产量达到了379t/d,产品质量达到了美国AA级标准,各项消耗指标都优于设计值(表1)。至2002年2月底,累计生产精甲醇

15.2万t,为企业创造了较好的经济效益。实施变更后共节省投资200多万元,年节约电费10多万元,年节约蒸汽价值165万元。

表1　吨甲醇消耗指标

项目

精制气(m3,标态)蒸汽(t)电(kWh)

设计值

24201.5226

实际值

23801.2022

图1　三塔精馏流程图

1.粗甲醇预热器　2.预精馏塔　3.预精馏塔回流槽　4.预精馏塔冷凝器　5.不凝气冷凝器　6.预精馏塔再沸器7.加压塔　8.加压塔再沸器　9.加压塔回流槽　10.常压塔　11.常压塔冷凝器　12.常压塔回流槽　13.常压塔再沸器

(收到修改稿日期　2002-04-15)

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甲醇 精馏塔

JOURNALOFTHECHEMICALFERTILIZERINDUSTRY

Vol.29　No.4　2002(SerialNo.

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verticalwatercoolerbyusingonlineself2rotatingtwistedplasticstrips.Theindustrialapplicationresultsshowthatthecomprehensivebenefitsinpowerandwatersavingisconsiderablygreat.

Keywords　automaticcleaning　verticalwatercooler　anti2scaling

NCIanti2blockingagentsolvesfairlywelltheproblemofsulfurblockageindesulfurizers.

Keywords　desulfurization　anti2blockingagent　use

　reseach

AnalysisofTypicalCasesofDeactivationofHigh2TemperatureShiftCatalyst

GongWense

Abstract　BasedontwocasesofdeactivationoftheHTScatalyst,itssourceisanalyzedtheoretically,andmeasuresforitspreventionarediscussed.

Keywords　HTScatalyst　deactivation　analysis

RetrofitofSteamPurgingSystemforGasifier

YuShiliang

Abstract　Problemsareanalyzedinthesteampurgingsystemforthegasifier,andacorrespondingimprovementschemeisoffered,givingener2gy2savingresultsbyareductioninsteamconsumption.

Keywords　gasifier　steampurge　improvement

BriefSum2UpofRevampofHydrogen

ProductionUnitbyPSA

DaiXin

Abstract　Adescriptionisgivenofthemainreasonsforthelowhy2drogenrecoveryfromthehydrogenproductionunitbyPSAinChinaShen2maGroupNylon66SaltLimitedLiabilityCompanyandtheVPSArevampcarriedout.TheactualoperationshowsthattherevampachievesthepectedaimandtheeconomicresultsareKeywords　PSAVPSDesignandModificationPracticeofa100,000t/aMethanolUnit

ZhaoShaomin,ShaoLihong,WangLeiandZhangGuolian

Abstract　Adescriptionisgivenoftheguidingideologyforthede2signandmodificationofa100,000t/amethanolunit,themodificationtheactualproventhat,aftermodifica2,mallconsumptionfiguresarethe　designmodification　economicbenefit

UseofBoilerRofWasteHeatfrom

BlowGasatthisPlant

ChengJianguang,ZhangZhidongandXuMeijiang

Abstract　Adescriptionisgivenoftheuseofaboilerfortherecov2eryofwasteheatfromblowgasatYanKuangLunanChemicalFertilizerPlant.Practicehasproventhatthesystemoperatessteadilywithsatisfac2toryeconomicresults.

Keywords　blowgas　wasteheatrecovery　use

RecoveryandTreatmentofConcentratedWastewaterfromCirculatingCoolingSystem

ZhangJinyuandZhaoLi

Abstract　Adescriptionisgivenoftherecoveryandtreatmentofconcentratedsewagedischargedfromthecirculatingcoolingsystemofalarge2scalenitrogenousfertilizerproductionunitaswellastheresultsfromtheimplementationoftheproject.Practicehasproventhatthedevicemeetscompletelytherequirementsforcirculatingmake2upwater,realizesthesustainableutilizationofthewaterresource,andsolvestheproblemofsewagedischargenotuptogradeovertheyears.

Keywords　circulatingcoolingsystem　wastewater　treatment

MethodforAdditionofClarificantintoPhosphoricAcidUnitanditsEffects

WuYongzhong

Abstract　Adescriptionisgivenoftheuseofpolyacrylamidefloc2culatingagentinthephosphoricacidunitofJiangxiGuixiChemicalFertil2izerCo.,Ltd.,andapresentationisgivenofitseffectsonimprovementontheperformanceoftheunitandonproductquality.

Keywords　phosphoricacid　clarificant　method　effects

CausesforCommonFailuresinNaturalGasHeat2TransferReforming

andtheirHandlingMethod

WeiJiangsheng

Abstract　Causesaregivenforthehighresistanceinthecatalystbedoftheprimaryreformer,thehightemperatureofthereformedgasatitsexit,thehighmethanecontentinitsoutletgas,thehighresistanceinthesecondaryreformer,waterboilingoroverheatinginthewater2jacketoftheshellofthesecondreformer,andthedeformedtemperatureprofileinthecatalystbedintheTANDEMnaturalgasheat2transferreforming,andthemethodofhandlingisoffered.

Keywords　heat2transfer　reforming　causesforfailures　han2dling

UseofNCIAnti2blockingAgentforDesulfurizersinNanhuaNitrogenous

FertilizerPlant

XiaoJiugaoandYinYunfei

Abstract　ApresentationisgivenoftheindustrialuseoftheNCIanti2blockingagentindesulfurizers.Theresultsshowthattheuseofthe

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