煤制甲醇產(chǎn)能提升措施及應(yīng)用管理

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，我國的化學(xué)工業(yè)取得了很大程度的發(fā)展。甲醇是目前應(yīng)用非常廣泛的一種新型清潔能源，作為一種有機(jī)化工原料，甲醇擁有非常廣泛的應(yīng)用前景。當(dāng)前，在可選擇的原料中，天然氣和煤（煤氣層，地下煤氣化）受到普遍關(guān)注。文章綜述了神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)甲醇分公司在提高甲醇產(chǎn)量方面做得各項(xiàng)工作及實(shí)施效果，介紹了指標(biāo)管理、煤漿提濃、閃蒸汽回用等項(xiàng)目。并根據(jù)目前裝置運(yùn)行的情況，提出下一階段工作的計(jì)劃。

關(guān)鍵詞：煤制甲醇;產(chǎn)能提升;措施方法

中圖分類號：TD849文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-9129（2018）06-0046-02

Improvement Measures and an Application Management for Methanol Production from Coal

SU Changhong*

（Shenhua Ningxia Coal Industry Group Methanol branch， Ningxia Yinchuan， 750411， China）

Abstract：With the development of economy and the continuous progress of science and technology， China's chemical industry has made great progress. Methanol is a new kind of clean energy which is widely used at present. As an organic chemical raw material， methanol has a wide application prospect. Currently， among the alternative raw materials， natural gas and coal （gas layer， underground coal gasification） are generally concerned. This paper summarizes the work and implementation effect of the methanol branch of Shenhua Ningxia coal industry group in improving methanol output， and introduces the items such as index management， coal slurry enrichment and flash steam recycling. According to the current operation of the device， the next stage of work plan is proposed.

Keywords：Methanol from coal; capacity improvement; measures and methods

引用：蘇長宏. 煤制甲醇產(chǎn)能提升措施及應(yīng)用管理[J]. 數(shù)碼設(shè)計(jì)， 2018， 7（6）： 46-46.

Cite：SU Changhong. Improvement Measures and an Application Management for Methanol Production from Coal[J]. Peak Data Science， 2018， 7（6）： 46-46.

引言

提高產(chǎn)能有利于降低水耗及能耗，有效提高企業(yè)的盈利能力，增強(qiáng)市場競爭力。甲醇分公司共有兩套甲醇裝置，分別為25萬噸/年甲醇（以下簡稱一套）、60萬噸/年甲醇（以下簡稱二套）。

1? 煤制甲醇工藝

以煤為原料制甲醇工藝主要包括煤氣化制粗煤氣、氧氣制備、凈化（包括脫硫、變換、微量成分脫除等）、甲醇合成、甲醇精餾等單元、其中煤氣化工序最主要的步驟，不同的爐型適合于不同的生產(chǎn)規(guī)模和煤種[1]。

煤制甲醇工藝可以分為高壓法、中壓法和低壓法三種。高壓合成法使用的是鋅鉻催化劑，這種催化劑的活性較低。低壓合成法使用的催化劑是活性更強(qiáng)的銅鋅基催化劑，合成壓力和溫度都有了適當(dāng)?shù)亟档停蛪汉铣煞〒碛性O(shè)備簡單、能耗低、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、投資少等等各種優(yōu)點(diǎn)，因此低壓合成法應(yīng)用廣泛，是目前國內(nèi)外用于合成甲醇的主要方法。

1.2? 煤漿提濃

一套將磨機(jī)出口端面、滾筒篩進(jìn)行疏通，并補(bǔ)加鋼球。對給煤機(jī)、給水流量計(jì)進(jìn)行了校驗(yàn)，更換給煤機(jī)跑偏聯(lián)。對磨機(jī)出口端面進(jìn)行改造升級，在不更換磨機(jī)出口端面的前提下將端面進(jìn)行擴(kuò)孔改造，提高了磨機(jī)的制漿負(fù)荷并杜絕了入口跑漿現(xiàn)象，煤漿濃度由59.8%提高至60.6%，結(jié)合提高氣化爐負(fù)荷等措施，使變換氣量由98000 m³/h提高至103800m³/h，每天能增產(chǎn)甲醇35噸[2]。

二套根據(jù)磨機(jī)鋼棒磨損情況，及時加棒及揀出短棒，優(yōu)化水煤漿粒度級配;根據(jù)水煤漿濃度、粘度指標(biāo)，保證流動性、穩(wěn)定性的同時，及時調(diào)整添加劑配置比例，加強(qiáng)巡檢，調(diào)整磨機(jī)給水量，將煤漿濃度由60.5%提高至61.6%左右，使變換氣產(chǎn)量10000m3/h左右，每天能增產(chǎn)甲醇70噸。

1.3? 全廠伴熱冷凝液回收

兩套裝置在冬季工藝管道及儀表伴熱蒸汽使用量70t/h，設(shè)計(jì)時沒有考慮冬季伴熱蒸汽冷凝液的回收。通過對現(xiàn)狀的調(diào)查，統(tǒng)計(jì)各車間疏水器的位置及數(shù)量，聯(lián)系專業(yè)設(shè)計(jì)院進(jìn)行設(shè)計(jì)，在一套設(shè)置氨冷凍及變換裝置區(qū)兩處各設(shè)置兩臺板換、一臺冷凝水罐、兩臺熱水泵;在二套設(shè)置蒸汽管網(wǎng)、灰水處理、硫回收、甲醇合成等四處各設(shè)置兩臺板換、一臺冷凝水罐、兩臺熱水泵。并將直排疏水器進(jìn)行更換、儀表伴熱與工藝伴熱分開進(jìn)入冷凝水管[3]。

1.4? 提高循環(huán)水系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)

提高循環(huán)水系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)，可以減少循環(huán)水補(bǔ)水量，降低排污量，從而節(jié)約水資源。GB50050《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》中基本要求濃縮倍數(shù)應(yīng)≥3。一套循環(huán)水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)已達(dá)到4.0，使用RJ生物藥劑將濃縮倍數(shù)提到6后，實(shí)際運(yùn)行循環(huán)水量約20000 m³/h，實(shí)際運(yùn)行溫差平均6℃;在濃縮倍數(shù)4.0和6.0時，補(bǔ)水量占循環(huán)水百分比分別約為1.7%和2.0%，節(jié)約用水60t/h。

1.5? 清凈下水替代循環(huán)水補(bǔ)水

一套除鹽水裝置超濾廢水池主要進(jìn)水為超濾膜反洗水、除碳過濾器反洗水、纖維過濾器反洗水共計(jì)約300 m³，原設(shè)計(jì)此股水進(jìn)清凈下水處理后回用，回收率為56.8%，經(jīng)過對此股水水質(zhì)分析后滿足循環(huán)水補(bǔ)水要求，因此將此股水配管改制循環(huán)水，減少循環(huán)水系統(tǒng)補(bǔ)水量130m³/h[4]。

1.6? 降低雜醇油及廢甲醇

我公司合成裝置在保證甲醇產(chǎn)品質(zhì)量合格的前提下，調(diào)整預(yù)塔雜醇油溢流量，由每天溢流一次，改為每月溢流一次;調(diào)整主塔雜醇油采出量，由0.16m³/h降低至0.1m3/h;對雜醇油儲槽進(jìn)行濃縮回收，由直接外銷改為將雜醇油儲罐內(nèi)底部及頂部的液輸送至雜醇油外銷儲罐，中間大部分溶液回收至精餾系統(tǒng)重新精餾;2016年外銷雜醇油860噸，2017年1月至8月外銷雜醇油121噸，成效顯著;其中，廢甲醇裝置機(jī)泵檢修后又返回凈化系統(tǒng)使用。

1.7? 富余馳放氣回收

二套合成裝置馳放氣約有2000～3000Nm³/h排入火炬直接焚燒，為了減小馳放氣進(jìn)入火炬焚燒量，充分回收利用馳放氣，將這部分馳放氣引入到H1301蒸汽過熱爐燃燒，降低天然氣用量，經(jīng)試燒后統(tǒng)計(jì)，減少使用天然氣總量700Nm³/h。

1.8? 閃蒸汽回收項(xiàng)目

二套合成裝置膨脹槽D-53001閃蒸汽中甲醇含量較高，約2%左右，閃蒸汽直接排放至事故火炬燃燒，造成甲醇損失和環(huán)境污染等問題，經(jīng)過改造在閃蒸汽進(jìn)PV-53001A/B前，增加閃蒸汽甲醇回收塔T-53004，閃蒸汽由塔底進(jìn)入，與塔頂進(jìn)入的脫鹽水進(jìn)行逆流接觸，使閃蒸汽中的甲醇被脫鹽水吸收后再送入PV-53001A/B排至火炬，T-53004塔底吸收甲醇的脫鹽水并入D-53001底部粗甲醇出口管線閥UV-53001后（FE-53001之前甩頭），再送至粗甲醇罐區(qū)，該項(xiàng)目并未增加萃取用脫鹽水量，只是將部分脫鹽水由膨脹槽加入改為由甲醇回收塔加入，經(jīng)改造后項(xiàng)目投用經(jīng)洗滌后閃蒸汽中甲醇含量<0.005%。

2? 節(jié)水計(jì)劃

2.1? 清凈下水回收利用

清凈下水裝置反滲透產(chǎn)品水產(chǎn)量450m?/h，反滲透產(chǎn)品水作為脫鹽水反滲透補(bǔ)充水和循環(huán)水裝置補(bǔ)水。清凈下水反滲透產(chǎn)品水去脫鹽水超濾水箱原設(shè)計(jì)管線為DN200，管線距離約1000m，最大送水量為200m?/h，剩余反滲透產(chǎn)品水送往循環(huán)水裝置塔池，高水低用，未有效的利用反滲透產(chǎn)品水，造成水資源浪費(fèi)。在清凈下水反滲透水箱產(chǎn)品水去循環(huán)水裝置的給水管線出口處增加一條碳鋼管線至脫鹽水裝置超濾和反滲透水箱，并增加一臺離心泵[5]。

2.2? 涼水塔除霧節(jié)水

目前冷卻塔內(nèi)加設(shè)收水器消除飄水現(xiàn)象，但收水效率較低，效果不穩(wěn)定，大多是收回空氣中已經(jīng)存在或攜帶較大的水滴。針對二套一臺冷卻塔，在冷卻塔的兩側(cè)裝有翅片空冷器，高溫的循環(huán)水通過管道先進(jìn)入翅片空冷器降溫后再到噴淋系統(tǒng)進(jìn)行噴灑降溫。氣溫較低時打開冷卻塔上部調(diào)節(jié)百葉窗，冷空氣掠過換熱器翅片表面，對翅片管內(nèi)循環(huán)水降溫的同時冷空氣溫度得以提高變?yōu)楦蔁峥諝?，干熱空氣進(jìn)入冷卻塔上部氣室內(nèi)與下部抽上來的濕熱飽和空氣混合后空氣的含濕量降低，變?yōu)椴伙柡蜖顟B(tài)排出風(fēng)筒后冷卻塔的雨霧現(xiàn)象減少。在消霧的同時，回收蒸發(fā)循環(huán)水，節(jié)水率約21.8%，節(jié)省補(bǔ)水量，既有環(huán)境效益，可減少蒸發(fā)損失水量17.55m³/h。

3? 結(jié)束語

作為大型煤化工項(xiàng)目，耗水量大，且在水資源匱乏的地區(qū)。為了減少用水量及排水量，減少對環(huán)境的影響，必須進(jìn)行節(jié)水改造。通過以上改造將我公司噸甲醇耗水量由設(shè)計(jì)的22.46t，降為9t，但距離石油化工6t的水平，還有很大差距，在以后的工作必須繼續(xù)加大節(jié)水技術(shù)的引進(jìn)及實(shí)施。

參考文獻(xiàn)：

[1]????? 任光.煤制甲醇過程中煤氣化技術(shù)的選取[J]同煤科技，2010（6）.

[2]????? 馮元琦. 甲醇生產(chǎn)操作問答[M]. 北京： 化學(xué)工業(yè)出版社，2004

[3]????? 唐宏青，鄭鳴峰.煤制甲醇淺說[J].甘肅化工，2002，

[4]????? 馬兵，我國甲醇工業(yè)的現(xiàn)狀與未來.現(xiàn)代化工2000，（2）：1-4.

[5]????? 肖瑞華等.煤化學(xué)產(chǎn)品工藝學(xué)[M].冶金工業(yè)出版社，P260.