焦?fàn)t摻燒甲醇弛放氣提高甲醇產(chǎn)量的工藝裝備改造

摘 要：通過(guò)改造甲醇弛放氣及焦?fàn)t回爐煤氣管道，從設(shè)備角度保證甲醇弛放氣回?fù)浇範(fàn)t的可行性；通過(guò)實(shí)際改變煤氣管道孔板，保證了焦?fàn)t按照周轉(zhuǎn)時(shí)間制定的加熱制度；通過(guò)改變甲醇馳放氣的摻入量，研究其對(duì)焦?fàn)t標(biāo)準(zhǔn)溫度的變化影響，通過(guò)跟蹤測(cè)量焦?fàn)t焦餅中心溫度，發(fā)現(xiàn)其對(duì)焦炭成熟情況沒有影響；通過(guò)技術(shù)改造甲醇弛放氣得以全部利用，能夠在實(shí)現(xiàn)在焦?fàn)t中摻燒，對(duì)焦?fàn)t的正常加熱制度沒有影響，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了更多的焦?fàn)t煤氣制甲醇，實(shí)現(xiàn)了甲醇的增產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：焦?fàn)t 焦?fàn)t煤氣 甲醇弛放氣 甲醇產(chǎn)量

中圖分類號(hào)：TQ22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）04（b）-0082-01

我公司擁有200萬(wàn)噸焦化、20萬(wàn)噸焦?fàn)t煤氣制甲醇、10萬(wàn)噸粗苯加氫精制產(chǎn)業(yè)鏈。為了實(shí)現(xiàn)能源利用最大化，同時(shí)降低設(shè)備投入。將甲醇弛放氣摻入回爐煤氣管道引回焦?fàn)t摻燒，面臨以下問(wèn)題[1-2]：（1）甲醇弛放氣是否可以在焦?fàn)t中得以摻燒；（2）焦?fàn)t摻燒甲醇弛放氣對(duì)焦炭成熟情況的影響；（3）通過(guò)焦?fàn)t摻燒甲醇弛放氣，甲醇產(chǎn)量提高情況。

1 摻燒前的設(shè)備結(jié)構(gòu)及工藝

來(lái)自焦?fàn)t的荒煤氣與焦油和氨水沿吸煤氣管道至氣液分離器，氣液分離后荒煤氣由上部出來(lái)，進(jìn)入橫管初冷器。由橫管初冷器下部排出的煤氣，進(jìn)入電捕焦油器，除掉煤氣中夾帶的焦油，再由煤氣鼓風(fēng)機(jī)壓送至脫硫工段。脫硫后煤氣送入硫銨工段。由脫硫工段來(lái)的煤氣經(jīng)煤氣預(yù)熱器進(jìn)入飽和器。煤氣在飽和器的前室分兩股入環(huán)形室經(jīng)循環(huán)母液噴灑，其中的氨被母液中的硫酸吸收，然后煤氣合并成一股進(jìn)入后室經(jīng)母液最后一次噴淋進(jìn)飽和器內(nèi)旋風(fēng)式除酸器，以便分離煤氣所夾帶的酸霧，再經(jīng)捕霧器捕集下煤氣中的微量酸霧后，送至終冷洗苯工段。煤氣經(jīng)貧油洗滌脫除粗苯后，其余送往焦?fàn)t燃燒加熱和氣柜[3]。

2 摻燒后的設(shè)備結(jié)構(gòu)及工藝改造

為了引入甲醇弛放氣，我們?cè)诨貭t煤氣管道預(yù)留口處與甲醇弛放氣引入管道連接，通過(guò)加壓使得甲醇弛放氣與焦?fàn)t煤氣混合盡量均勻，通過(guò)更換地下室煤氣支管上孔板盒孔板調(diào)節(jié)煤氣主管壓力。摻燒甲醇弛放氣前后工藝及設(shè)備的改變主要有以下兩方面。

（1）回爐煤氣管道預(yù)留口處與甲醇弛放氣引入管道連接。管道的對(duì)接是關(guān)鍵，甲醇弛放氣必須引入到焦?fàn)t煤氣管道內(nèi)才能實(shí)現(xiàn)甲醇弛放氣的利用。

（2）通過(guò)實(shí)踐中摸索甲醇弛放氣流量變化調(diào)整孔板盒孔板孔徑，是實(shí)現(xiàn)甲醇弛放氣的合理利用的途徑。

3 焦?fàn)t摻燒甲醇弛放氣提高甲醇產(chǎn)量的結(jié)果與分析

甲醇弛放氣平均產(chǎn)量25000Nm3/h，一小部分甲醇弛放氣974.1Nm3/h經(jīng)過(guò)PSA制氫為10萬(wàn)噸苯加氫裝置提供原料，剩余的甲醇弛放氣經(jīng)過(guò)加壓引入焦?fàn)t煤氣管線中平均流量為24000 Nm3/h。甲醇弛放氣平均熱值11000KJ/m3，焦?fàn)t煤氣平均熱值16800KJ/m3，每小時(shí)21000Nm3甲醇弛放氣的熱值相當(dāng)于每小時(shí)13750Nm3焦?fàn)t煤氣的熱值[4]。

4 弛放氣的摻入對(duì)焦?fàn)t的影響及采取的措施

由于甲醇弛放氣的引入，造成回爐煤氣即混合煤氣熱值變低，平均混合煤氣熱值為15000kJ/m3，為了保證焦?fàn)t正常溫度，需要的煤氣流量變大，導(dǎo)致焦?fàn)t地下室煤氣主管壓力變大，煤氣泄漏率增大，每座焦?fàn)t地下室安裝12個(gè)CO報(bào)警儀，超過(guò)50PPM為一級(jí)報(bào)警，超過(guò)100 PPM為二級(jí)報(bào)警，超過(guò)150 PPM為三級(jí)報(bào)警，報(bào)警的點(diǎn)數(shù)增加。為了克服焦?fàn)t地下室煤氣主管壓力大的困難，實(shí)際上我公司3#4#焦?fàn)t地下室煤氣主管壓力達(dá)到過(guò)1950Pa，我們采取加大孔板盒孔板降低地下室煤氣主管壓力，減少煤氣泄漏率。

以4#焦?fàn)t為例，未摻入甲醇弛放氣前孔板盒孔板平均Φ47mm，主管壓力為1250Pa，12個(gè)地下室CO報(bào)警儀基本不報(bào)警。根據(jù)理論計(jì)算得出甲醇弛放氣流量變化與孔板盒孔板及主管壓力的關(guān)系如表1所示。

在調(diào)節(jié)煤氣流量時(shí)，壓力和流量以一個(gè)參數(shù)為準(zhǔn)，另一個(gè)參數(shù)為參考。以最終滿足焦炭成熟，溫度在合理范圍內(nèi)為標(biāo)準(zhǔn)。摻入24000Nm3/h甲醇弛放氣，通過(guò)更換平均為Φ54 mm孔板盒孔板，主管壓力由1950 Pa降到1500 Pa，12個(gè)地下室CO固定報(bào)警儀基本不報(bào)警。

19 h周轉(zhuǎn)時(shí)間機(jī)側(cè)標(biāo)準(zhǔn)溫度1300℃，焦側(cè)標(biāo)準(zhǔn)溫度1350℃，偏差±7℃為合格。通過(guò)對(duì)摻入前后測(cè)量焦餅中心溫度，未摻弛放氣前高向加熱溫差為100℃，摻入弛放氣后高向加熱溫差為90℃，溫度差越小說(shuō)明高向加熱越好，高向加熱有所改善。甲醇弛放氣引入焦?fàn)t摻燒，替換出部分焦?fàn)t煤氣，2009年甲醇產(chǎn)量提高了8%，有效降低了生產(chǎn)成本。

2010年煉焦車間為實(shí)現(xiàn)公司利潤(rùn)最大化，配合甲醇分廠生產(chǎn)過(guò)程中甲醇弛放氣的變化，及時(shí)調(diào)整煤氣流量，保證焦?fàn)t正常加熱。做到弛放氣最大量時(shí)焦?fàn)t也能全部接入，2010年1～12月份弛放氣最大值曾達(dá)到33600m3/h并全部接入。

按照四座焦?fàn)t回用弛放氣計(jì)算，通過(guò)熱值轉(zhuǎn)換計(jì)算1m3弛放氣熱值相當(dāng)于0.655 m3焦?fàn)t煤氣熱值，可以替換出=176757995×0.655≈115776486 m3焦?fàn)t煤氣進(jìn)行生產(chǎn)甲醇。按照2150 m3焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)1噸甲醇計(jì)算理論上可多生產(chǎn)近53800噸甲醇。通過(guò)技術(shù)改造甲醇弛放氣得以全部利用，能夠在實(shí)現(xiàn)在焦?fàn)t中摻燒，對(duì)焦?fàn)t的正常加熱制度沒有影響，實(shí)現(xiàn)了甲醇的增產(chǎn)。

5 結(jié)論

（1）通過(guò)改造甲醇弛放氣及焦?fàn)t回爐煤氣管道，從設(shè)備角度保證甲醇弛放氣回?fù)浇範(fàn)t的可行性。

（2）通過(guò)實(shí)際改變煤氣管道孔板，保證了焦?fàn)t按照周轉(zhuǎn)時(shí)間制定的加熱制度。

（3）通過(guò)技術(shù)改造甲醇弛放氣得以全部利用，能夠在實(shí)現(xiàn)在焦?fàn)t中摻燒，對(duì)焦?fàn)t的正常加熱制度沒有影響，實(shí)現(xiàn)了甲醇的增產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]李殿君，王柱勇.獨(dú)立焦化廠焦?fàn)t煤氣綜合利用途徑及經(jīng)濟(jì)分析[J].潔凈煤技術(shù)，2007，13（6）：40-44.

[2]楊祥生.焦?fàn)t煤氣發(fā)電——焦化企業(yè)節(jié)能減排的一種途徑[J].科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2007，17（33）：285-286.

[3]姚維學(xué)，付再華.劉同飛，等.焦?fàn)t煤氣的綜合利用[J].河北化工，2009（12）：34-36.

[4]吳波.焦?fàn)t煤氣制甲醇裝置運(yùn)行探討[J].煤化工，2012（1）：40-42.