高壓醇烷化工藝技術(shù)方案

信　譽

（安徽三星化工有限責(zé)任公司，安徽亳州233600）

高壓醇烷化工藝技術(shù)方案

信譽

（安徽三星化工有限責(zé)任公司，安徽亳州233600）

擬選用醇烷化工藝取代現(xiàn)有的銅洗工藝，以降低生產(chǎn)消耗，消除環(huán)境污染，實現(xiàn)企業(yè)在市場競爭中的利益最大化。該技術(shù)具有工藝流程簡單，操作方便，催化劑時空產(chǎn)率高，一氧化碳單程轉(zhuǎn)化率高，無污染物排放以及生產(chǎn)比較穩(wěn)定等特點。

高壓；醇烷化；技術(shù)

安徽三星化工集團現(xiàn)有醇氨總產(chǎn)能～33萬噸，其中甲醇為10萬噸/年。其氨合成系統(tǒng)為φ800、φ1200及φ1500氨合成系統(tǒng)各一套，聯(lián)醇合成系統(tǒng)為φ600聯(lián)醇系統(tǒng)兩套、φ800聯(lián)醇系統(tǒng)兩套、φ1000聯(lián)醇系統(tǒng)一套、φ1200聯(lián)醇系統(tǒng)兩套，合成氨原料氣凈化采用的是傳統(tǒng)的銅洗工藝。

根據(jù)市場需求及企業(yè)的發(fā)展規(guī)劃，安徽三星化工集團擬選用醇烷化工藝取代現(xiàn)有的銅洗工藝，以降低生產(chǎn)消耗，消除環(huán)境污染，實現(xiàn)企業(yè)在市場競爭中的利益最大化。

1　工藝條件

（1）新增系統(tǒng)要求能滿足620～660噸/天合成氨原料氣的凈化任務(wù)。

（2）在滿足上述條件的前提下，適當(dāng)副產(chǎn)部分甲醇。

（3）新增系統(tǒng)要求是清潔工藝，無新增環(huán)境污染物排放。

2　工藝技術(shù)方案

2.1“非等壓醇烷化凈化工藝”簡介

該工藝以國內(nèi)成熟運用的甲醇、甲烷化技術(shù)為依托，將氨合成原料氣中有害的CO、CO2通過甲醇合成反應(yīng)全部轉(zhuǎn)化成有價值的產(chǎn)品甲醇。它主要由中壓聯(lián)醇、高壓甲醇、高壓烷化、氨合成系統(tǒng)4個子系統(tǒng)構(gòu)成。其工藝流程為：壓縮機五段出來的脫碳氣體進入中壓醇化系統(tǒng)，出中壓醇化系統(tǒng)的氣體去壓縮機的六段進口，經(jīng)加壓后去高壓醇化、高壓烷化系統(tǒng)。中壓醇化系統(tǒng)以產(chǎn)醇為主，把脫碳系統(tǒng)出口80%～90%的CO和CO2轉(zhuǎn)化為甲醇。余下的10%～20%的CO和CO2通過高壓醇化、高壓烷化裝置轉(zhuǎn)化為甲醇及微量（毫克每升級）的甲烷和水，高壓醇化、高壓烷化裝置以凈化為主；進高壓烷化裝置氣體中的CO和CO2為50～200 mg/L，出高壓烷化系統(tǒng)的氣體中CO和CO2為5～10 mg/L，合成氨原料氣中的CH4基本沒有增加，凈化后的氣體去氨合成系統(tǒng)直接生產(chǎn)合成氨。

2.2技術(shù)特點

（1）甲醇產(chǎn)量大，質(zhì)量好，能耗低。該工藝將副產(chǎn)甲醇的主要任務(wù)（85%～90%）定位在中壓甲醇合成系統(tǒng)，因此合成的甲醇質(zhì)量好，能耗低；另外，由于該系統(tǒng)設(shè)有獨立的循環(huán)機循環(huán)生產(chǎn)，因此，醇產(chǎn)量可根據(jù)企業(yè)需要進行調(diào)整。

（2）調(diào)整企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，增強企業(yè)對市場的應(yīng)變能力。該工藝將合成氨原料氣的凈化與產(chǎn)醇有機結(jié)合起來，特別是對于目前仍然是單一產(chǎn)品（氨）的企業(yè)，該工藝可以改變企業(yè)單一產(chǎn)品的局面，在一定程度上增強了企業(yè)對市場的應(yīng)變能力，使企業(yè)在市場中更有競爭力。

（3）催化劑使用壽命長。該工藝的高壓醇化催化劑設(shè)計使用壽命為2.5年以上，烷化催化劑設(shè)計使用壽命為4年以上，噸氨催化劑成本不足5元錢。

（4）操作更加簡單，運行穩(wěn)定可靠。由于該工藝依據(jù)甲醇合成、甲烷化反應(yīng)的化學(xué)平衡及反應(yīng)動力學(xué)原理，對這3個工段進行明確的分工與定位，并輔以優(yōu)秀的反應(yīng)器設(shè)計，因此整個工藝操作簡單，運行穩(wěn)定可靠。

（5）運行費用低，節(jié)能效果明顯。該工藝投運后，一方面可以大幅度降低變換工段的蒸汽消耗及脫碳工段的有效氣體損失；另一方面，由于高壓醇化系統(tǒng)及高壓烷化系統(tǒng)氣體均為一次性通過，正常生產(chǎn)中無需開循環(huán)機循環(huán)，也無需開電爐（高壓烷化系統(tǒng)需外補少量熱量）；再者，該工藝正常生產(chǎn)中除催化劑的正常消耗外，無其它物料、電力及蒸汽等消耗，因此運行費用低，節(jié)能效果明顯。

表1　設(shè)備配置

（6）更加經(jīng)濟、高效、環(huán)保，無“三廢”排放。該工藝將氨合成原料氣中有害的CO、CO2全部轉(zhuǎn)化為CH3OH、H2O及微量的CH4（所生成的CH4＜0.6Nm3/tNH3）。甲醇作為重要的基礎(chǔ)化工產(chǎn)品，具有較高的經(jīng)濟價值。微量的CH4則與NH3合成中的工藝甲烷一起作為燃料燃燒利用，因此該工藝真正做到了“變廢為寶”，發(fā)揮了最大的經(jīng)濟效益，且沒有其它排放物，屬節(jié)能環(huán)保型工藝，符合公司的長期發(fā)展戰(zhàn)略。

2.3技術(shù)方案

根據(jù)現(xiàn)有裝置及技術(shù)改造要求，只需要在現(xiàn)有裝置基礎(chǔ)上新增一套高壓甲醇合成裝置及一套高壓烷化裝置，即可組成“非等壓醇烷化凈化工藝”，設(shè)備配置見表1。完成對合成氨原料氣的精制任務(wù)，滿足技術(shù)改造的要求。

3　投資估算（表2）

表2　投資估算單位：萬元

4　結(jié)論

該醇烷化工藝甲醇產(chǎn)量大、質(zhì)量好、能耗低、催化劑使用壽命長、操作更加簡單、運行穩(wěn)定可靠、運行費用低、節(jié)能效果明顯，更加經(jīng)濟、高效、環(huán)保。在市場競爭日益嚴峻的今天，該工藝技術(shù)使我公司在市場競爭中更有競爭力。

10.3969/j.issn.1008-553X.2016.04.028

TQ203

B

1008-553X（2016）04-0081-02

2016-04-01

信譽（1984-），男，從事化工物資供應(yīng)工作，13856795133，124988152@qq.com。