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煤气改天然气设计资质? 基本上有石化/化工资质的都可以,还有一些燃气设计院.查看更多 5个回答 . 4人已关注
节能型中压联醇工艺运行小结? 本文由 盖德化工论坛 转载自互联网 李坚 周大明(山东明水大化集团鲁明化工有限公司 章丘250200) 2008-05-16 0 前言 山东明水大化集团鲁明化工有限公司现有生产能力为55 kt/a合成氨,主要产品为碳铵和 三聚氰胺 。为进一步调整产品结构,近期将1套闲置的φ800 mm合成氨装置改造为节能型副产蒸汽的中压联醇系统。2007年7月投入运行后,合成氨生产中变换气CO和脱碳(碳化)净化气CO2指标放宽,降低了运行能耗,铜洗生产负荷减轻,物料消耗大大降低。合成氨工序生产压力下降,循环气中CH4含量得以提高,因而,合成氨成本大幅度降低,使吨氨电耗大约降低100 kW。中压联醇工艺是选用节能型副产蒸汽新工艺,仅副产蒸汽一项效益已近百万元,较传统联醇工艺体现出更为突出的综合效益。 1 甲醇合成塔内件及工艺流程的选择 实际上初期的中压联醇工艺是较为粗糙的,尚有很大的节能潜力有待挖掘。工艺仅考虑了原料气(CO+CO2)组分的转化和副产粗醇的分离,流程相对比较简单(图1)。 来自压缩机的原料气经油分与油分后的循环气汇合并入甲醇合成塔,原料气于下端预热器经反应气预热,入中心管进入催化剂床层进行反应,醇后气经塔内预热器及塔外水冷排降温至30℃以下,于醇分分离出粗醇。气体去醇洗和铜洗深度净化,部分气体经循环机进行下一轮循环,粗醇去中间贮槽和精馏。 甲醇合成在催化剂床层中进行的是一种强放热反应: CO2+2H2O→CH3OH+97.5 kJ/mol CO2+3H2O→CH3OH+H2O+49.5 kJ/mol 甲醇合成反应热要远高于合成氨,由于反应温度较低(≤300℃),热量品位不高及其它因素的限制,初期联醇工艺多未回收热量。随着行业技术进步和甲醇市场的繁荣,生产上醇氨比的提高,开发以回收反应热副产蒸汽的节能型联醇新工艺已势在必行。 回收热量的新工艺分为两种:①合成塔内仍保持少部分换热面积的工艺流程(图2);②将换热器全部移至塔外所形成的工艺流程(图3)。 甲醇合成反应温度低,回收热量副产蒸汽应设前置锅炉,才能获得高品位的蒸汽,是节能型新工艺的相同之处。两种工艺流程中,将换热器全部移出塔外,优点表现更为充分。油分后的原料气经合成塔环隙入预热器再提温,然后进入合成塔催化剂床层反应。醇后气出塔进入废锅副产蒸汽,再经预热器及水冷排降温,在醇分分离出粗醇。换热器全部移至塔外,塔内空间可全部装填催化剂,数量增多,同时预热器的面积、规格也能够根据需求选择,更大限度地满足生产要求。设备结构较为简化,流程缩短,投资较省。为提高粗醇产量,体现改造效果,所以选择该新工艺流程。 利用闲置的φ800mm合成塔装置改造,最重要的是合成塔内件的选用。改造以均温型内件为基础,去掉换热段,塔内件全部改造为催化剂筐,总计装填WC-I型催化剂6.95 t。 原φ600 mm交改为预热器,内件的分离段改为换热段,换热面积由144 m2增至180 m2。 φ600mm氨分改为高效醇分,添置新内件,由于醇分效率提高,醇分后不再设醇洗,醇后气直接去铜洗。 废热锅炉 、油分、水冷排及二出管线等以闲置设备直接代用。新配置2.0 m3/min循环机两台,合成塔前设冷副线调节温度,循环机出入线设近路调节循环气量。因为联醇前是脱碳和碳化并联工艺,从压缩机来的原料气分别进行气体油分和洗氨净化,然后补入联醇系统。 2 节能型联醇新工艺的运行 按催化剂生产厂家提供的升温还原方案按期顺利完成催化剂还原,热点温度维持在240℃,恒温2 h后转入轻负荷生产。公司共有4台4M8-36/320型压缩机和1台6M32-160/320型压缩机,全部气量经联醇系统,变换气量26 000 m3/h(标态),联醇原料气19 500m3/h(标态)。变换工序CO成分自动仪最大量程5.0%,CO成分暂定为4.0%~4.5%(体积分数,下同),脱碳和碳化并联气量大约各占50%,脱碳气CO2为0.8%~1.2%,碳化气CO2≤0.3%。2007年9月8日操作记录温度数据见表1。 循环机入口压力:10.68 MPa; 循环机出口压力:11.30 MPa; 合成塔入口压力:11.30 MPa; 合成塔出口压力:11.80 MPa; 原料气成分(体积分数):CO 5.4%~5.8%,CO2 0.8~—1.0%; 醇后气成分(体积分数):CO 0.4%~0.6%,CO2 0.3%、0.4%; 循环气流量:主线27 000~29 000 m3/h,冷副线0; 吨甲醇蒸汽流量:0.9~1.1 t/h(折合吨甲醇0.65~0.75 t); 蒸汽压力:1.0 MPa; 粗醇产量:1.85 m3/h(平均折合1.36t/h); 循环机:1台(2000~3 000m3/h,即支路2~3圈)。 3 原料气的深度净化 为达到联醇装置长周期、高活性、生产稳定的日的,自催化剂升温还原起即强化补入 气体净化 。联醇催化剂升温还原采用合格的精炼气,经测精炼气氨体积分数为80×10—6,本次升温还原补入精炼气作了净氨处理,使气体氨体积分数达到零。 3.1 原料气的净氨 碳化净化气氨质量浓度≤0.3 g/m3。氨可使铜基催化剂中毒,活性衰退。按文献,原料气中含氨体积分数为200×10—6时,与甲醇反应生成一甲胺和二甲胺,粗醇呈碱性,发出鱼腥味,碳化工艺的联醇原料气必须经净氨处理。设备是利用闲置的φ600mm铜塔改为净氨塔。联醇原料气中氨体积分数的暂定指标为≤5×10—6,实际控制为零。 3.2 原料气的净化 硫会使催化剂永久性中毒,精脱硫装置采用JTL-4精脱硫工艺。脱碳是采用位阻胺NCMA法,出脱碳系统的净化气是露点状态,精脱硫过程需要提温,以防气相中水分冷凝。精脱硫罐中同时装填部ET-1型脱氯剂和ET-7型羟基金属净化剂,使原料气得到深度净化,联醇原料气含总硫体积分数≤0.05×10—6。 4 节能型副产蒸汽联醇新工艺的优点 与初期联醇工艺相比,回收甲醇反应热,副产蒸汽应用于生产中,新工艺更为合理节能,实际所体现的不仅只是副产蒸汽的优点。 (1)回收反应热吨甲醇副产蒸汽量以仪表显示为650~750kg,与热量核算大体相近。副产蒸汽量与废锅的规格、面积及生产的蒸汽压力有关。一般废锅面积大,蒸汽压力低,副产蒸汽量多,吨甲醇瞬间产量可达1 000 kg,生产上要根据催化剂床层温度、CO含量、循环气量及醇后气成分要求来调整蒸汽压力和产量。副产蒸汽的废锅在工艺中的作用类似于冷副线,当蒸汽压力高、废锅出气温度高时,废锅引起的冷副线作用相对要弱,所以蒸汽压力可作为催化剂床层温度的调节手段。 (2)新工艺中合成塔内件以催化剂筐为主,下段换热器移至塔外,催化剂装增量增加,则意味着生产能力的增大和甲醇净值的提高。合成塔内件仅以催化剂筐为主,结构相对简化,换热器移出温度降低,不锈钢材质改为普通碳钢,投资省,生产中阻力小。 (3)换热器移出另设预热器,醇后气经前置废锅后而入,温度低,一般用碳钢材质制作,可根据工艺要求,其结构规格尽量相适应,不受塔内高压空间利用的限制,充分提高换热效率。新工艺预热器出气入冷排的温度≤100 ℃,较初期的联醇工艺一般低20~30℃,水冷排热负荷低,有利于节能和醇的分离。 (4)新工艺中,反应用于产生水蒸气,热回收率≥60%~70%,加之塔前增设了冷副线,增加了催化剂床层温度的调节手段,循环气量大幅度减少,与初期联醇工艺仅有以调节循环量来控制温度的单一做法相比,降低了循环机的功耗。 5 问题讨论 5.1 废热锅炉设副线 废热锅炉功能是将热量转化为蒸汽,而催化剂升温还原期间热量是依赖电炉提供,为保证电炉热量的供给,废锅是否要设副线,是流程设计需要考虑的内容。 本系统改造的φ800 mm合成塔装填催化剂容积为4.32 m3,经设计核算,需配置电炉功率为450kW,为节省资金以闲置1台400 kW电炉代用。原废锅未设副线,升温还原期间是以蒸汽压力进行调节,当升温还原进入恒温期需要电炉功率最大值时,入废热锅炉的气体温度最高,相应的废锅蒸汽压力仍低于设计值(1.6 MPa)。当温度与相应的饱和蒸汽压平衡时,废热锅炉已近绝热状态,热量损耗已是很低,整个升温还原按照方案如期完成,所以废热锅炉不设副线亦是可行的。 5.2 废热锅炉的副产蒸汽量 根据热量核算,甲醇合成反应热转化为副产蒸汽量理论上可达吨甲醇1.2 t,当废热锅炉规格较大、蒸汽压力低时,副产蒸汽量多。节能型联醇工艺并非副产蒸汽量越多越好,主要应视工艺及生产要求而定。副产蒸汽多,意味着热回收率高,循环气带入催化剂床层的热量降低,循环气量要小。当联醇及铜洗的生产负荷较大或主要是提高粗醇产量时,应加大气体的循环量,不宜过多副产蒸汽用去较多的热量。所以废热锅炉的规格应根据生产中的具体情况而定,使新工艺吨甲醇副产蒸汽量控制在600~800 kg为宜。查看更多 0个回答 . 1人已关注
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