醇烃化精制工艺的生产运行及几点看法[精选].doc

醇烃化精制工艺的生产运行及几点看法山西晋城化工有限公司的1套220kt／a合成氨醇烃化原料气精制工艺生产系统自2000年投入生产以来已运行多年。目前实际生产能力总氨850t／d、尿素≥1 300t／d，已超过设计能力。系统运行以来，醇烃化原料气精制工艺已突出体现了生产成本低、环保质量高、气体净化稳定、微量(CO+CO2)波动小的优点，较传统的铜洗工艺具有显著的优势，为企业增加经济效益作出了贡献，而醇烃化精制工艺在生产应用中亦不断完善和提高，发展的前景将会更加宽广。 1? 近期运行状况??? ??? 以220kt／a合成氨醇烃化装置为例，原料气量90 000～—100 000 m3／h(标态)，运行6M25—180／320压缩机9台，产尿素1 300t／d以上、硝酸铵60t／d、甲醇70—80t／d，折总氨产量850t／d。原料气含CO 3.0％～3.4％、CO2≤0.2％，以醇化塔双塔运行，一级醇化塔控制出塔气中CO含量1.6％～1.8％。做到自热平衡，不开循环机，气体一次性依次通过两级醇化塔及烃化塔，以控制(CO+CO2)含量高低，尽量减小电炉功率，使烃化气中微量(CO+CO2)稳定在≤10×10—6。??? 2? 主要工艺指标控制 ??? (1)气体成分 ??? 原料气CO含量：3.0％～3.4％； ??? 原料气CO2含量：40.2％； ??? 一级醇化气CO含量：1.6％～2.0％； ??? 一级醇化气CO2含量：40.05％； ??? 二级醇化气CO含量：40.3％； ??? 二级醇化气CO2含量：≤1 000×10—6； ??? 烃化气(CO+CO2)含量≤10×10—6。 ??? (2)温度??? ??? 原料气温度：45℃； ??? 一级醇塔热点温度：≤240℃； ??? 二级醇塔热点温度：≤235℃； ?? ?水冷进口温度：90℃； ??? 醇分温度：17℃； ??? 烃化塔热点温度：≤240t； ? 水冷进口温度：46℃； ??? 烃分温度：≤20℃。 ??? (3)压力 ??? 系统压力：≤12.0MPa；??? ??? 系统压差：≤0.6MPa。 ??? (4)其它 ??? 中间贮槽CH30H含量：85％～90％；? ??? 精醇密度ρ：0.791 7g／mL； ??? 精醇中水含量：≤0.02％； ??? 精醇水溶性(1+3)：清。 ??? (5)电流 ??? 一级醇化塔电流：0； ??? 二级醇化塔电流：0≤500A；??? ??? 烃化塔(380V)电流：0～500A。 3? 工艺流程??????? ??? 晋城化工股份有限公司的醇烃化工艺为同级中压三塔流程，即一、二级醇化塔和烃化塔，以气体净化为主，原料气CO含量≤2.2％，单级醇化塔与烃化塔串连，原料气一次性通过；以产醇为主时，原料气中CO含量≤3.5％，原料气一次性通过一、二级醇化塔和烃化塔；当原料气中CO含量≥3.5％时，一级醇化塔需增加部分循环量，以控制热点温度和成分，使原料气一次性通过二级醇化塔和烃化塔。目前原料气CO含量≤3.5％；一次性通过三塔，不启用循环机，以控制烃化气微量(CO+CO2)(10×10—6)为主，生产目标介于产醇与气体净化间，日产甲醇80t左右。??? ??? 醇烃化工艺流程见图1。 ??? 两级醇化及烃化系统均单设循环机，当以产醇为主，原料气中CO含量高、放热多，需启用循环机稳定温度和控制成分；以净化为主时，不需启用循环机，原料气一次性通过醇烃化系统。 ??? 以上工艺流程中，一、二级醇化塔及烃化塔的热量补充以电炉为主，不需增加额外设备，若以蒸汽或工艺气体加热，塔前需增设换热升温设备。 4? 醇烃化系统的压力锁定 ??? 醇烃化系统压力的选择比较宽松，目前运行的醇烃化系统中、高压力级均存在，运行效果亦均佳。其中以一、二级醇化为中压(11.5 MPa)，烃化为高压(32.0 MPa)，或醇烃化均为中压为常见。有些企业的醇烃化改造利用合成氨系统废旧设备而采用双高压的成功例子，亦有报导。但建设1套醇烃化新装置，应权衡利弊，使压力选择应尽量合理。 ??? 醇化反应是气体生成液体的可逆反应，提高压力有利于醇化的化学平衡、反应速度及提高单位时间的产量。甲醇平衡浓度并非随压力而成比例的增加，当压力高于8.0MPa时，CO的转化率在反应温度内的平衡转化率曲线已趋向平直。甲醇反应是原料气中CO、CO2与其2～3倍体积的H2生成CH3OH，而CH3OH最终从气体中分离出去。以产醇为主，原料气中CO、CO2含量高，从降低压缩费用的理念考虑，醇化反应不宜在高压下进行，以中压级反应更合理。以小氮肥行业常用压缩机功率换算，吨醇气体由六段(11.5 MPa)压缩七段(30.0MPa)耗电应在75kwh以上。 ??? 二级醇