甲醇裝置蒸汽冷凝液回收技術(shù)

毛雙燕

[摘 要]本文詳細(xì)闡述了大慶油田化工有限公司甲醇分公司一甲醇裝置采用蒸汽冷凝液回收技術(shù)處理精餾工序0.2MPa再沸器蒸汽冷凝液、精餾工序0.6MPa蒸汽冷凝液、壓縮工序表冷器蒸汽冷凝液,將其全部回收,循環(huán)利用做除鹽水,大大減少除鹽水站來水量,降低了甲醇的生產(chǎn)成本,提高了裝置自身產(chǎn)能,同時(shí)也降低了除鹽水站的運(yùn)行費(fèi)用,取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。此項(xiàng)技術(shù)改造項(xiàng)目自2007年11月5日投用以來,經(jīng)過一年多的不斷優(yōu)化調(diào)整,在實(shí)際生產(chǎn)中收到顯著效果,每小時(shí)可節(jié)約除鹽水23噸,每年節(jié)約除鹽水18.768萬噸,除鹽水單耗由2007年的3.74t/t降至2009年的1.97t/t,降幅達(dá)到47.33%,累計(jì)節(jié)約除鹽水量29.119萬噸,節(jié)約資金達(dá)523.676萬元。

[關(guān)鍵詞]蒸汽冷凝液;回收;除鹽水;成本;效益

一、概況

1.問題的提出

大慶油田化工有限公司甲醇分公司年產(chǎn)10萬噸一甲醇裝置采用的是蒸汽轉(zhuǎn)化、低壓合成、三塔精餾的工藝路線。在這套甲醇裝置中,除鹽水單耗一直較高,為了進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本,2007年對(duì)此專門進(jìn)行了調(diào)查研究。

2.改造前蒸汽冷凝液狀況

(1)一甲醇裝置0.6MPa蒸汽冷凝液主要有兩處,一是精餾0.6MPa蒸汽冷凝液;二是壓縮表冷器蒸汽冷凝液。精餾0.6MPa蒸汽冷凝液、壓縮表冷器蒸汽冷凝液兩股冷凝水匯合后送入二除生水箱,經(jīng)處理后再返回除氧器用于甲醇的生產(chǎn)。

(2)一甲醇裝置精餾工序0.2MPa蒸汽冷凝液直排地漏,白白浪費(fèi)。

(3)蒸汽冷凝液水質(zhì)狀況調(diào)查:(見表一)

從上表可以看出,此兩股水除PH值略顯酸性外,為優(yōu)質(zhì)除鹽水,經(jīng)過本裝置加堿系統(tǒng)調(diào)和后即可以直接回收利用,不必進(jìn)行二次處理。

3.除鹽水及蒸汽冷凝液工藝數(shù)據(jù)調(diào)查表(見表二)

從上表可以看出,一甲醇裝置蒸汽冷凝液約有34.5噸/小時(shí),此部分水回收用作除鹽水,可以減少大部分的除鹽水來水,既降低了甲醇的生產(chǎn)成本,同時(shí)也降低了除鹽水站的運(yùn)行費(fèi)用。

4.技術(shù)改造目的

(1)通過改造,可以大大降低一甲醇裝置除鹽水的耗量,減少除鹽水來水量,提高裝置產(chǎn)能,降低甲醇生產(chǎn)成本;

(2)通過改造,減少不必要的重復(fù)處理費(fèi)用,進(jìn)一步降低除鹽水站生產(chǎn)運(yùn)行成本。

二、技改項(xiàng)目要點(diǎn)

1.0.2MPa蒸汽冷凝液的回收

利用精餾現(xiàn)有P609泵,重新鋪設(shè)一條管線,將0.2MPa蒸汽冷凝液直接回收至轉(zhuǎn)化地下槽內(nèi)。

2.0.6MPa蒸汽冷凝液的回收

重新鋪設(shè)一條管線,將0.6MPa蒸汽冷凝液直接與夾套水閥閥后相連,將此部分水用于二段爐夾套冷卻水,在進(jìn)入轉(zhuǎn)化地下槽后進(jìn)除氧器。

3.表冷器冷凝液的回收

表冷器冷凝液通過P401泵增壓后,直接與除鹽水來水總線相連,經(jīng)過NE304后進(jìn)入除氧器。

三、生產(chǎn)工藝流程

1.汽輪機(jī)表冷器的蒸汽冷凝液與精餾加壓塔再沸器0.6Mpa蒸汽冷凝液流程

原流程:汽輪機(jī)表冷器的蒸汽冷凝液與精餾加壓塔再沸器0.6Mpa蒸汽冷凝液匯合后送至二除。改造后流程:汽輪機(jī)表冷器的蒸汽冷凝液與精餾0.6Mpa蒸汽冷凝液匯合后進(jìn)入轉(zhuǎn)化地下槽V304,經(jīng)地下槽泵送至E308換熱后并入出鹽水來水管線。在正常生產(chǎn)情況下,投用此流程,并對(duì)送往二除鹽水站流程進(jìn)行吹掃防凍;不能正?；厥諘r(shí)改送往二除鹽水站,并對(duì)回收地下槽流程進(jìn)行吹掃防凍。(見表一)

2.精餾脫醚塔及常壓塔0.2Mpa蒸汽冷凝液流程

原流程:精餾脫醚塔及常壓塔0.2Mpa蒸汽冷凝液直接排放到地漏。

改造后流程:0.2Mpa蒸汽冷凝液進(jìn)入地下槽V304,經(jīng)地下槽泵送至E308換熱后并入出鹽水來水管線。在正常生產(chǎn)情況下,投用此流程;不能正?；厥諘r(shí)可以進(jìn)行直排,并對(duì)回收地下槽V304流程進(jìn)行吹掃防凍。

3.轉(zhuǎn)化各輸氣管夾套冷卻水回水及除氧器溢流除鹽水流程

此流程未做改變,正常生產(chǎn)回收時(shí),轉(zhuǎn)化各輸氣管夾套冷卻水回水及除氧器溢流除鹽水匯合后進(jìn)入地下槽V304;不能進(jìn)行回收時(shí),可以在地下槽進(jìn)口閥前直排地漏;送往三除流程已經(jīng)吹掃防凍后封閉。

4.轉(zhuǎn)化地下槽V304至除氧器流程

以上優(yōu)質(zhì)除鹽水收集至地下槽后,調(diào)節(jié)閥HIC1300控制地下槽液位保持40%～60%,由地下槽泵NP310送至工藝?yán)淠豪鋮s器E308,經(jīng)循環(huán)水冷卻至小于40℃后,補(bǔ)入除鹽水加熱器NE304進(jìn)口除鹽水線,用于各輸氣管水夾套冷卻水及預(yù)熱后通過調(diào)節(jié)閥LICA1301控制送至除氧器,除氧器液位保持70%～90%。

NE308流程:原管程流程廢除,介質(zhì)改為走地下槽V304回收的蒸汽冷凝液;殼程流程未改變,仍然利用循環(huán)水進(jìn)行冷卻。

5.輔助改造

板式換熱器NE307循環(huán)水冷卻流程:循環(huán)上水(引自E308循環(huán)水支線)→NE307冷段→循環(huán)上水(回至E308循環(huán)回水支線),此流程在不投用合成氨低溫冷凝液時(shí)采用。

6.汽提塔汽提系統(tǒng)流程改造

一甲醇精餾殘液、二甲醇精餾殘液流程汽提流程未改變,汽提后殘液經(jīng)過NE307冷卻后,直接送往廢水處理站。

四、成本及效益分析

1.應(yīng)用情況及實(shí)施階段

2007年5月立項(xiàng)研討,2007年6月現(xiàn)場(chǎng)勘查,提出改造方案,提交該項(xiàng)目材料計(jì)劃列入技改項(xiàng)目,分別于2007年8月、10月施工,由生產(chǎn)運(yùn)行部組織協(xié)調(diào),騰飛建安具體施工,一甲醇、動(dòng)力車間配合,此項(xiàng)節(jié)能改造分兩個(gè)階段進(jìn)行:

(1)將0.2MPa蒸汽冷凝液進(jìn)行回收,通過工藝重新設(shè)計(jì),將精餾工序0.2MPa蒸汽凝結(jié)水送至轉(zhuǎn)化地下夾套水槽,全部回收用于自產(chǎn)蒸汽用水。2007年8月施工完畢并投用。

(2)將汽輪機(jī)表冷器蒸汽冷凝液及精餾工序0.6MPa蒸汽冷凝液進(jìn)行回收,通過工藝重新設(shè)計(jì)、安裝閥門,更新水泵2臺(tái),增加遠(yuǎn)程控制回路,2007年11月2日施工完畢,11月5日投用,運(yùn)行效果很好。

2.分析預(yù)測(cè)

·未回收蒸汽冷凝液造成的浪費(fèi)

目前0.2MPa蒸汽冷凝液直排地漏,每小時(shí)約4.5噸優(yōu)質(zhì)除鹽水,每年排水量35 640噸,造成極大的浪費(fèi);汽輪機(jī)表冷器冷凝液及0.6MPa蒸汽冷凝液送回二除,每小時(shí)30噸,每年送出水量202 039.2噸,此部分水經(jīng)過除鹽水站處理后,再送回裝置,但是從表一、二可以看出,此部分除鹽水為優(yōu)質(zhì)除鹽水,不需要加工處理,白白增加了除鹽水站的運(yùn)行費(fèi)用。

·效益預(yù)測(cè)

此部分蒸汽冷凝液共計(jì)34.5噸/小時(shí),若全部回收,我車間將減少大部分的除鹽水來水,既降低了甲醇的生產(chǎn)成本,又降低了除鹽水站的運(yùn)行費(fèi)用,按照回收70%來計(jì)算,每小時(shí)回收24.150噸,每年可節(jié)約甲醇生產(chǎn)成本(不計(jì)除鹽水運(yùn)行費(fèi)用):24.150噸/小時(shí)×24小時(shí)×330天×17.984元=343.976萬元。

·裝置年收益預(yù)測(cè)

本項(xiàng)目?jī)膳_(tái)離心泵投資4.275萬元×2=8.55萬元、調(diào)節(jié)控制回路5萬元、管道及安裝施工,本項(xiàng)目總體投資約30萬元,設(shè)備折舊按10年,每年12%計(jì)算,每年的折舊費(fèi)用為0.36萬元,則每年收益為:343.976萬元/年—0.36萬元/年=343.616萬元/年。

3.實(shí)際效益

2007年8月,0.2MPa蒸汽冷凝液回收工藝投入運(yùn)行后,實(shí)現(xiàn)回收蒸汽冷凝液FI1313 顯示 5噸/小時(shí),11月2日汽輪機(jī)表冷器蒸汽冷凝液及精餾工序0.6MPa蒸汽冷凝液進(jìn)行回收改造完畢,投入運(yùn)行后回收表冷器蒸汽冷凝液(FI1401)8噸/小時(shí)、回收精餾工序0.6MPa蒸汽冷凝液FIC1610 顯示 10噸/小時(shí)。全部改造完畢后,除鹽水站送水流量FIQ1318由56m3/h降至33 m3/h;實(shí)際減少除鹽水量23 m3/h,改造效果比較明顯。

(1)經(jīng)濟(jì)效益

·2007年:

(回收0.2MPa蒸汽冷凝液,8月15日——11月5日)

5噸/小時(shí)×24小時(shí)/天×80天=9 600噸,

(回收0.2MPa蒸汽冷凝液、0.6MPa蒸汽冷凝液及汽輪機(jī)表冷器蒸汽冷凝液,自11月5日投用算起到年底)

23噸/小時(shí)×24小時(shí)/天×56天=30 912噸

節(jié)約除鹽水累計(jì):4.051萬噸

節(jié)約資金:4.051萬噸 ×17.984元/噸除鹽水=72.853萬元

·2008年:

節(jié)約除鹽水23噸/小時(shí),每天運(yùn)行24小時(shí),裝置運(yùn)行時(shí)間340天;

節(jié)約除鹽水累計(jì):23噸/小時(shí)×24小時(shí)/天×340天=18.768萬噸;

節(jié)約資金:18.768萬噸 ×17.984元/噸除鹽水=337.524萬元

·2009年:

節(jié)約除鹽水21噸/小時(shí),每天運(yùn)行24小時(shí),裝置運(yùn)行時(shí)間125天(自1月1日——5月9日大檢修裝置全面停車,今年由于天然氣來氣不足,裝置低負(fù)荷生產(chǎn));

節(jié)約除鹽水累計(jì):21噸/小時(shí)×24小時(shí)/天×125天=6.300萬噸;

節(jié)約資金:6.300萬噸 ×17.984元/噸除鹽水=113.299萬元

甲醇除鹽水單耗由改造前3.74t/t降至目前的1.97t/t;

·總計(jì):

節(jié)約除鹽水:4.051+18.768+6.300=29.119萬噸

節(jié)約資金:72.853+337.524+113.299=523.676萬元

(2)社會(huì)效益

節(jié)約水資源,降低工業(yè)生產(chǎn)用水量,進(jìn)一步減少了工業(yè)生產(chǎn)用水的外排,利于環(huán)境保護(hù)。

(編輯/穆楊)