2012年12月大氛肥Dec.2012第35卷第6期Large Scale Nitrogenous Fertilizer IndustryVol.35 No.6甲醇裝置技術改造總結張建民,李愛玲(新能鳳凰(滕州)能源有限公司,山東滕州277527)摘要:通過對生產系統(tǒng)原始開車、生產工藝、設備等多方面的技術改造,解決對置式多噴嘴水煤漿加壓氣化的瓶頸,節(jié)約了大量資金,效益可觀;同時也為裝置實現(xiàn)安穩(wěn)長滿優(yōu)運行奠定了堅實的基礎。關鍵詞:對置式黏溫特性激冷環(huán) 工藝燒嘴新能鳳凰(滕州)能源有限公司是新奧集團股解決氣化爐適宜原料問題。份有限公司控股的子公司，總投資近40億元,規(guī)對周邊、國內同類型生產廠家原料煤調研,結模為2套年產36萬噸甲醇的大型煤化工項目。該合王家塔煤種情況，有針對性的對當?shù)孛?、神木項目以煤為原?采用華東理工大學“對置式多噴煤、渝陽煤進行篩選,選擇灰熔點較低的原料煤進嘴水煤漿加壓氣化”專利技術,于2010年投產。利行煤漿濃度試驗，再對優(yōu)化后的煤種進行煤種黏用2a多時間對裝置創(chuàng)造性地進行技術改造,主要溫曲線的試驗，并從數(shù)十個煤樣中確定2~3個適涉及工藝、設備、環(huán)保、節(jié)能等方面,解決了關鍵性宜與王家塔煤進行配比作為原料煤試驗煤種，經(jīng)的技術問題，使裝置實現(xiàn)了安穩(wěn)長滿優(yōu)運行。反復論證和試驗，最終確定為陜西榆陽煤和內蒙古王家塔煤,兩種煤按1:1混合。該方案實施后氣1工藝技術改造化爐氧煤比降低，燃燒室溫度降為1 200~1 250C,1.1 氣化爐原料煤優(yōu)化爐壁溫度符合工藝要求,運行周期延長到90d;氣裝置原設計原料煤種為當?shù)馗吡蛎?，灰熔點化爐冷態(tài)檢查一切正常，工藝燒嘴再也沒有燒失高達1400C以上,從華東理工大學對所用煤作的現(xiàn)象,燒嘴壽命延長,下降管和激冷環(huán)也沒有變形黏溫特性來看，爐溫只有控制在1450C以上,爐或燒環(huán)等現(xiàn)象。氣化爐運行狀況已經(jīng)達到國內同內熔渣的黏度才能降到25Pa.s以下,以滿足正常類企業(yè)較好水平。排渣要求。此時氣化爐的操作溫度要高達1450~1.2變換升溫還原技 術優(yōu)化. 1 500C,對設備、耐火襯里要求較高,運行周期僅2009年,為了確保工程按計劃順利投料,采用能維持在10d左右,經(jīng)常伴隨氣化爐爐壁超溫、烘外購氫氣、二硫化碳的方法對變換催化劑提前進頂溫度超溫、渣口壓差增大、4臺工藝燒嘴及下降行升溫硫化。管和激冷環(huán)被燒壞等惡性循環(huán)事故，開停車次數(shù)1)采用傳統(tǒng)方法硫化,需要氣化爐一臺運行，增加，維修維護和運行成本增加，嚴重制約著生提供硫化所需氫氣及硫化氫。買成品硫磺磨碎后，產。經(jīng)多方考察驗證,水煤漿氣化技術對煤質要求以每300t原料煤中加入1t硫磺粉末的比例摻混，較為苛刻,被迫使用陜西神木地區(qū)熔點在1150C先用經(jīng) 氮氣加熱爐加熱后的低壓氮氣按不高于30以下的原煤。采用此煤后,灰熔點得到有效控制，C/h 的升溫速率對變換爐進行升溫，待床層各點.裝置運行逐步趨于穩(wěn)定，氣化爐運行周期也延長到50d。但采用此煤運輸成本較高，每噸原料煤價收稿A期:2012-04-24;收到修改稿日期:2012 09-05。格高達1 100元左右(到廠價),增加了甲醇的制造作者簡介:張建民,男,1972年出生,T程師,1999年畢業(yè)于北京化T.大學化學工程專業(yè),現(xiàn)在新能鳳凰(滕州)能源有限公司維成本。為了有效降低生產成本,與華東理工大學和修車間從事技術管理工作。聯(lián)系電話:0632-2225244;E- -mail:水煤漿氣化研究中心等多方共同研究，集中力量jmhgzjm@ 126.com。第6期張建民等.甲醇裝置技術改造總結385溫度均達到180~220C時, -臺氣化爐以60%(最180~2209時,往系統(tǒng)中加入氫氣,確保人變換爐低)的負荷運行，向變換爐提供所需氫氣及硫化循環(huán)氣中H2含量為25%(干基)左右。開始時二硫氫?；嫉募尤肓靠刂圃?0~30L/h，當變換爐出口2)采用循環(huán)氮氣配氫及二硫化碳進行循環(huán)硫H2S含量為1g/m2時表明已穿透催化劑床層,可適化。用氮氣建立循環(huán)后,按不高于30C/h的升溫當增加二硫化碳的加入量。兩種硫化方法對比如速率對變換爐進行升溫，待床層各點溫度均達到表1所示。表1兩種硫化方法對比硫化方法傳統(tǒng)硫化方法創(chuàng)新的硫化方法硫化時間50 h(且開車7d)40h(不需要開車)成本19001原料煤.5t硫磺,總費用約200萬元外購氫氣5000m' ,二硫化碳3500kg,總費用在11萬左在硫化效果催化劑硫化不徹底,影響催化劑活性不存在交換反應,催化劑硫化后具有高活性安全性.存在著帶水、返硫化或氧氣超標、氧化等多種安全隱患過程影響因素少.可控性好2設備技術改造EAPL 250K3-315,其流量300m/h、揚程15m、功2.1高 溫熱水泵技術改造率22kW,有力的提高泵人口壓頭及泵氣蝕余量,試生產過程中氣化工段6臺高溫熱水泵因振避開泵氣蝕點。動嚴重超標,引起機械密封泄漏嚴重，最終導致該2)高壓端葉輪加清洗裝置,在葉輪級間節(jié)流設備轉子平衡遭到破壞,無法運行,被迫停車。高套內增設級間沖洗水系統(tǒng),沖洗水采用7.9MPa的溫熱水泵是氣化關鍵設備，該泵采用自平衡式結高壓脫鹽水,用量10m2/h,以改善摩擦件間的運行構,型號SCSZ250-100x8,流量245m/h,揚程760狀況,消除軸向壓差,降低軸向推力,改善軸承工m,效率72%,電機型號YAKK5603-2W ,功率710作環(huán)境。kW,電壓10kV , 傳輸介質為灰水(灰水具有腐蝕3)加工軸套外圓尺寸至φ95mm,使軸套與機性，易結垢，含有少量NH、HS .CO2.Cl-固含量械密封靜環(huán)間隙由原來的0.5mm增大到1.0mm,0.5%) ,輸送介質溫度為171 C,進口表壓力為0.83保證機械密封在振動情況下，也不會發(fā)生機械密封靜環(huán)與軸套摩擦破碎，避免因大量介質泄漏工試運行過程中,運行負荷偏低,灰水濁度波動藝來不及處理就迅速惡化的情況，最大限度的保較大，導致進口壓力(設計壓力0.83MPa)僅能維證機械密封、軸瓦、軸不被損壞,節(jié)約檢修費用。持在(0.65+0.5)MPa,而進口介質溫度基本保持不4)提高泵體內件的耐磨度,在泵級間節(jié)流套、變(171C),致使人口介質有氣體存在,泵在運行軸套、泵體及葉輪口環(huán)等內件處堆焊司太立合金過程中發(fā)生氣蝕和磨蝕,最終造成泵運行周期短,材料,提高耐磨等級,從而克服灰水中固體顆粒對運行不穩(wěn)定,最短的運行時間僅15d。由于氣蝕發(fā)內件的快速磨蝕。生振動,導致轉子系統(tǒng)振動加劇,現(xiàn)場監(jiān)測水平方2.2沉降槽底流泵技術改造.向振動值(設計值僅為0.02mm)遠遠大于垂直振沉降槽底流泵是渣水系統(tǒng)主要設備，主要作動且達到0.05mm,此時兩端徑向軸瓦受到嚴重破用是將系統(tǒng)沉降的介質輸送至過濾系統(tǒng)進行固液壞且推力瓦完全破壞,最終導致泵運轉工況惡化,分離處理。在試生產過程中氣化車間渣水工段2轉子動平衡遭到破壞,整個機組失去平衡,無法繼臺沉降槽底流泵經(jīng)常出現(xiàn)泵殼嚴重磨損現(xiàn)象,泵續(xù)運行,被迫停車。對高溫熱水泵進行解體、測繪運行15d左右泵殼、護板被磨穿泄漏,同時管道閥發(fā)現(xiàn),兩端機械密封靜環(huán)粉碎,泵體與葉輪口環(huán)有門也被磨穿泄漏,平均10d就得安排檢修一次,備偏磨的情況,隔離套磨損嚴重，葉輪及泵體內附著件、材料消耗量較大,也影響到灰水系統(tǒng)的濁度,固體顆粒。就上述情況與廠家進行多次溝通,最終給整個生產造成很大被動。其設備型號為GLZ65-確認設備破壞的主要原因是氣蝕引起振動。制定400,流量為35~40m2/h,介質為黑水,配套電機功實施技改方案如下。率22kW ,轉速1450r/min。針對以上情況,多方考1)優(yōu)化工藝,提高蒸發(fā)熱水塔壓力,讓泵的進查論證，決定對該設備增設變頻器控制電機轉速口壓力滿足設計要求(0.83 MPa);增設管道泵.來調節(jié)流量。3862012年第35 卷大氛肥改造后泵的出口壓力完全滿足生產要求,泵行更換,同時對2臺壓縮機組進行大修,合理調整轉速降低后泵內固體顆粒流速降低，減少了介質部件安裝公差及裝配精度。檢修完畢后,機組運行湍流,改善了泵內流場,降低了泵內磨蝕。流量控穩(wěn)定,消除了安全和設備隱患。制由原來的節(jié)流控制改為變頻調速控制，將變頻器安裝在配電室內,優(yōu)化控制回路,刪除原回路的3改造效果靜態(tài)中間繼電器，用變頻器的保護功能取代原來1)氣化爐原料煤優(yōu)化后,工況穩(wěn)定,灰水系統(tǒng)的電機綜合保護器，利用到現(xiàn)場操作柱的原控制運行穩(wěn)定;同時每年每臺爐節(jié)約原料煤采購費用電纜改線,敷設變頻器到DCS控制室的傳輸、控制約5000萬元,雙系統(tǒng)共節(jié)約費用約1億元左右。電纜并接線,實現(xiàn)現(xiàn)場開停操作、開停顯示以及電2)變換升溫還原技術的優(yōu)化,既能保證硫化流顯示，控制室控制、調速、監(jiān)控以及緊急停車的效果,同時又能節(jié)約大量資金。據(jù)統(tǒng)計,硫化時間工藝需求?？晒?jié)省10h、費用節(jié)省約200萬元。2.3循環(huán)機技 術改造3)高溫熱水泵改造后,6臺泵運行正常,運行-期合成系統(tǒng)采用2臺循環(huán)機運行，其型號周期60d以上，完全滿足生產需要，年節(jié)約費用為4M25往復式壓縮機,設計循環(huán)量為528 594 m2/150萬元。h,實際運行中循環(huán)量約560000m/h.由于合成系4)沉降槽底流泵技術改造后,泵的檢修周期統(tǒng)的循環(huán)量過大，造成合成塔壓差大(0.21-0.22 .延長為12個月,運行穩(wěn)定,灰水濁度控制在15~20MPa) ,熱量損失增加。改造措施如下。mg/L,穩(wěn)定了后序工段設備壓濾機的正常運行;設1)優(yōu)化合成系統(tǒng)工藝,將合成系統(tǒng)循環(huán)量降備運行電流由35A降為15A,全年共節(jié)電約6萬至330000~350000m2/h,與此同時合成塔壓差減元;材料、備件無消耗,全年節(jié)省費用約30萬元。少至0.07MPa,還可以每小時增加副產中樂蒸汽5)循環(huán)機優(yōu)化后,通過電量統(tǒng)計,單臺循環(huán)機約5t。經(jīng)在相同負荷下開2臺循環(huán)機與1臺循環(huán)比2臺循環(huán)機每小時少耗電約為2500kWh,電費機的實際運行情況比較發(fā)現(xiàn)，停1臺循環(huán)機后粗價格按0.76元/kWh,每年按8000h計算,年節(jié)省甲醇產量變化不大,但大大降低了電能消耗,節(jié)省電費為1520萬元;合成廢熱鍋爐每小時多產中壓了循環(huán)水，節(jié)約了壓縮機運行費用及備品備件費.蒸汽約為5t，按每噸蒸汽110元，每年按8000h用,故采用了單機運行方式。計算,每年產生效益440萬元;一開一備,有利于2)解決設備本身問題。在設備原始安裝或制降低壓縮機運行費用及備品備件費用，每年估計造過程中，壓縮機中體和缸體之間的接合面出現(xiàn)節(jié)省運行維護費用約為40萬元。泄漏,經(jīng)過多次帶壓堵漏，均不能很好消除系統(tǒng)隱以上項目改造后，每年節(jié)約費用約13000萬患。利用停車機會,對2臺壓縮機的8個密封面進元,效益可觀。SUMMARY ON TECHNICAL TRANSFORMATIONOF METHANOL PLANTZhang Jianmin, Li Ailing(Xinneng Phenix (Tengzhou) Energy Co. ,Ltd. ,Tengzhou 277527)Abstract : With the technical transformation of the original start -up for production system , productionprocess and some equipment the bottleneck in multi - nozzles in contra-position in coal -slurry pressurized gasi-fication is solved and a great amount of money is saved with a considerable benefit;a solid foundation is laidfor a long term，stable , safe and optimized running at full load.Key words : contra- positive ;viscosity-temperature characteristics quench ring;process burner歡迎投稿、歡迎訂閱、歡迎刊登廣↑告!