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1、降低甲醇生產的合成氣消耗張銳(兗礦國宏化工有限責任公司，山東鄒城273500)摘要：針對兗礦國宏化工有限責任公司甲醇消耗新鮮氣高的原因進行排查，通過收集、分析運行數據，提出整改措施，整改后效果明顯，提高了產量，降低了消耗。關鍵詞：消耗；產量；惰性氣；H／C；甲醇損耗；企業(yè)效益兗礦國宏化工有限責任公司是一家年產50萬t甲醇的大型企業(yè)。以高硫煤為原料，通過德士古氣化技術生成主要成分為Hz、CO和C02的原料氣，由氣化工段生產的原料氣經變換爐調節(jié)氣體成分，將H：和CO的比例由l：l調節(jié)為2：1，出變換爐的粗合成氣進入低溫甲醇洗工段，除掉HzS、COS和絕
2、大部分的CO：，得到總硫含量小于o．1PPm的精制新鮮氣，經聯(lián)合壓縮機送入合成塔，在銅基催化劑的作用下生成甲醇，粗甲醇經四塔精餾得到精甲醇產品。新鮮氣消耗的多少，決定了生產運行效率的高低，如何在確保生產裝置運行穩(wěn)定的前提下，采取各種技術措施來實現(xiàn)新鮮氣的有效降低與穩(wěn)定控制，是提高系統(tǒng)生產能力，提升企業(yè)市場競爭力的關鍵所在。1背景改良前系統(tǒng)新鮮氣消耗情況我廠甲醇生產裝置投產后，新鮮氣消耗值偏高，平均值為2361Nm3／t。在生產相對穩(wěn)定、甲醇產量相對較高的情況下，新鮮氣消耗值仍高于設計值(2267Nm3，t)。2消耗偏高原因分析通過長期的理論研究及實
3、踐摸索，發(fā)現(xiàn)消耗偏高的原因主要有以下兩方面原因：生產過程中新鮮氣的損耗；生產過程中甲醇的損耗。2．1新鮮氣生產過程中的損耗2．1．1惰性氣體含量偏高，甲醇合成系統(tǒng)中的惰性氣體是指氮、甲烷、氬氣及其他不凝性的有機化合物。系統(tǒng)中惰性氣含量高，相應地降低了CO、CO：、Hz的有效分壓，對合成甲醇反應不利，動力消耗也增加。對于甲醇生產系統(tǒng)，循環(huán)氣中惰性氣量會不斷累積，需要經常排放一部分氣體來維持惰性氣含量在一定指標之內，因此造成了一定量的新鮮氣的損耗。系統(tǒng)惰性氣體中除了Ar外，甲烷和氮氣含量均高于系統(tǒng)設計指標，氮氣超標值最為嚴重，平均超標8％左右。2．1_
4、2惰性氣體來源分析惰性氣的來源主要有以下幾個方面：①造氣原料煤中含有的氮、甲烷等元素通過燃燒氣化后進入系統(tǒng)；②空分工段提供的氧氣中含有的；③與工藝氣管線相連的中壓氮氣閥門存在內漏現(xiàn)象，使少量氮氣進入系統(tǒng)；④氫回收系統(tǒng)膜分離效果差，造成大量惰性氣體回收至系統(tǒng)中。因此若要降低新鮮氣中惰性氣體含量則須從以上幾個方面進行改善。2．1．3處理措施：2．1．3．1從生產系統(tǒng)源頭降低惰性氣體輸入量(1)原料煤中的氮含量約為1．5％，按照正常負荷，氣化爐投煤量100t／h，則帶入的氮氣量為1200Nm3／h。經多方論證后，嘗試少量摻燒其他煤種，在氣化爐工況穩(wěn)定的情
5、況下逐漸增加摻燒量，最終，因原料煤帶入的氮氣量可減少150NM3／h。(2)對氮氣管網進行排查確認，將所有與工藝氣管線相連的中壓氮氣管線閥門關閉并加盲板，或者用兩道閥門進行隔離，兩閥中間加導淋閥，保持導淋全開，可減少氮氣量40Nm3／h。(3)空分氧氣中的含氮量也是一個很重要的來源。滿負荷生產時用氧量為56000Nm3／h，純度為99．6％，則帶入系統(tǒng)的氮氣量為224Nm3／h。采取措施：適當降低主冷液位，通過減小主冷底部靜壓、增大主冷溫差的方法，使上升氧氣量增加，達到提高氧純度的目的。經過一段時期數據摸索和優(yōu)化后，純度提至99．8％。減少氧氣中的
6、含氮量112Nm3／h。通過以上措施減少惰性氣體302Nm3／h。2．1．3．2對氫回收裝置進行整改氫回收裝置的目的是將馳放氣中的有效氣體進行回收，以氫氣為主的回收氣，再循環(huán)進入合成塔，參與合成反應生產甲醇；大分子惰性氣體膜的被膜過濾后，作為非滲透氣排至鍋爐作為燃料氣，可有效調控系統(tǒng)中惰性氣體含量。因此非滲透氣中氫氣含量越低，表明裝置的回收效率越高，有效氫的損失越少。通過該裝置的應用能夠降低新鮮氣消耗，提高系統(tǒng)產能。但是在運行過程中，沒有達到預期的效果，以下為運行數據設計值對比表。表1．氫回收裝置設計參數表＼＼成份N2CH4(％)氣量(Nm3／氣露
7、＼H2(％)C0(％)C02(％)(％)h)＼馳放氣77．365．981．629．82．438255一級氫氣91．952．121．652．50．533870二級氫94．241．4l1．461．620．342407非滲透氣26．7219．511．7634．818．891919表2．氫回收裝置優(yōu)化前運行數據表＼鷹舒氣量(Nm3／氣叭H2(％)C0(％)C02(％)N2(％)CH4(％)＼h)馳放氣71．626．862．1511．634．5l65002016年5N化工彳揮I237l一級氫氣70．055．531．6916．743．151943l二級氫氣80
8、．164．931．954．393．272550l非滲透氣60．711．193．1316．176．162007通過上表對比可
