史保峰

(晉煤天源化工有限公司山西高平048400)

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甲醇精餾裝置擴(kuò)能改造運(yùn)行總結(jié)

史保峰

(晉煤天源化工有限公司山西高平048400)

晉煤天源化工有限公司采用常壓固定層間歇制氣，在壓力>3.5 MPa條件下采用CO全低變流程并聯(lián)產(chǎn)甲醇。原有甲醇精餾裝置采用三塔流程，裝置規(guī)模為50 kt/a。為了進(jìn)一步增產(chǎn)降耗、降低生產(chǎn)成本，在甲醇合成崗位增加循環(huán)機(jī)，提高入口CO含量，即在原有甲醇精餾裝置基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)能改造，要求改造后精甲醇產(chǎn)量達(dá)100 kt/a，精甲醇產(chǎn)品質(zhì)量滿(mǎn)足GB 338—2011優(yōu)等品的要求。

1　改造前精餾工藝流程

從甲醇罐區(qū)來(lái)的粗甲醇呈弱酸性(pH為5～6)，加入堿液中和至pH為7后，與閃蒸槽來(lái)的蒸汽冷凝液在粗甲醇預(yù)熱器中換熱，進(jìn)料溫度達(dá)到70 ℃，進(jìn)入預(yù)塔中上部，冷凝液溫度由120 ℃降至84 ℃，與加壓塔預(yù)熱器來(lái)的蒸汽冷凝液匯合后一起進(jìn)入冷凝液冷卻器，冷卻至60 ℃后進(jìn)入冷凝液槽，經(jīng)冷凝液泵加壓后返回脫鹽水站。

預(yù)塔底再沸器用0.35 MPa、148 ℃的蒸汽間接加熱，預(yù)塔頂部出來(lái)的甲醇、二甲醚、甲酸甲酯、水及不凝氣體等餾分(溫度為68 ℃)經(jīng)預(yù)塔一冷后，由預(yù)塔回流泵送至預(yù)塔頂部回流。未冷凝的輕組分及不凝氣體經(jīng)汽液分離器分離后作為燃料回收，或經(jīng)液封槽高點(diǎn)放空。預(yù)塔底部為脫醚后的甲醇(82 ℃)，預(yù)塔回流槽和汽液分離器可采出少量輕餾分進(jìn)入異丁基油槽。脫醚后甲醇由預(yù)后泵送至加壓塔預(yù)熱器，將進(jìn)料溫度加熱至110 ℃后再送至加壓塔中下部。

加壓塔預(yù)熱器用閃蒸槽來(lái)的低壓蒸汽為熱源，冷凝溫度為120 ℃；加壓塔再沸器也采用0.35 MPa蒸汽間接加熱，加壓塔頂部出來(lái)的甲醇蒸氣進(jìn)入冷凝再沸器冷凝，冷凝液進(jìn)入常壓塔中下部；加壓塔上部側(cè)線(xiàn)采出精甲醇，經(jīng)加壓塔冷卻器冷卻后進(jìn)入精甲醇中間槽。

常壓塔底部的冷凝再沸器作為塔底再沸器，使用加壓塔頂部甲醇蒸氣冷凝熱作為再沸熱源。常壓塔頂部出來(lái)的甲醇蒸氣經(jīng)常壓塔冷凝器冷卻后進(jìn)入回流槽，液相由常壓塔回流泵作為塔頂回流，未冷凝輕組分經(jīng)常壓塔液封槽排入大氣。常壓塔回流液采出精甲醇，經(jīng)常壓塔精甲醇冷卻器冷卻后送至精甲醇中間槽；常壓塔中下部采出的異丁基油經(jīng)異丁基油冷卻器冷卻后送至異丁基油槽，再由異丁基油泵打入甲醇罐區(qū)。常壓塔底部的廢水(107 ℃，含甲醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)<0.01%)經(jīng)殘液冷卻器冷卻至40 ℃，然后由殘液泵升壓后送至污水處理工段。

2　改造原則和方案

改造原則：盡量利用原有設(shè)備，少改動(dòng)或者不改動(dòng)原有設(shè)備；當(dāng)設(shè)備余量確實(shí)不夠時(shí)，可采取并聯(lián)新設(shè)備的方式，做到投資最省、改造工期最短、操作靈活。

從節(jié)約改造成本和節(jié)能的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，改造后新增1臺(tái)常壓塔。新增的常壓塔與原裝置共用原有的預(yù)塔，新增的常壓塔塔頂采出精甲醇，中部采出異丁基油，底部采出廢水。預(yù)塔增加1臺(tái)再沸器，與原再沸器對(duì)稱(chēng)布置，將提餾段組片式波紋填料更換為金屬板波紋填料。

3　改造后精餾工藝流程

從雙甲工段或甲醇罐區(qū)來(lái)的粗甲醇呈弱酸性(pH為5～6)，加入堿液中和至pH為7后，與閃蒸槽來(lái)的蒸汽冷凝液在粗甲醇預(yù)熱器中換熱，進(jìn)料溫度達(dá)75 ℃后進(jìn)入預(yù)塔中上部。來(lái)自粗甲醇預(yù)熱器的蒸汽冷凝液，與加壓塔預(yù)熱器和常壓塔蒸汽再沸器來(lái)的蒸汽冷凝液匯合后一起進(jìn)入冷凝液冷卻器，冷卻至60 ℃后進(jìn)入冷凝液槽，經(jīng)冷凝液泵加壓后返回脫鹽水站。

預(yù)塔底再沸器用0.35 MPa蒸汽間接加熱，預(yù)塔出來(lái)的甲醇、二甲醚、甲酸甲酯、水以及不凝氣體等餾分(溫度約70 ℃)經(jīng)預(yù)塔一冷和預(yù)塔二冷冷凝冷卻后進(jìn)入回流槽，由預(yù)塔回流泵送至預(yù)塔頂部回流。未冷凝的輕組分及不凝氣體經(jīng)氣液分離器分離后作為燃料回收，或經(jīng)液封槽高點(diǎn)放空。預(yù)塔底部位脫醚后的甲醇(76 ℃)，預(yù)塔回流槽和汽液分離器可采出少量輕餾分進(jìn)異丁基油槽。脫醚后甲醇由預(yù)后泵加壓后分為2股：一股送至加壓塔預(yù)熱器，將進(jìn)料溫度加熱至103 ℃后再送至加壓塔(E40502)中下部；另一股送至新增的常壓塔中下部。

加壓塔預(yù)熱器用閃蒸槽來(lái)的低壓蒸汽為熱源，冷凝溫度為131 ℃。加壓塔再沸器也采用0.35 MPa蒸汽間接加熱，加壓塔頂部出來(lái)的甲醇蒸氣進(jìn)入冷凝再沸器冷凝冷卻后進(jìn)入回流槽，由加壓塔回流泵送至加壓塔頂部回流。加壓塔底部為甲醇水溶液，減壓后進(jìn)入常壓塔中下部。加壓塔上部側(cè)線(xiàn)采出精甲醇，經(jīng)精甲醇冷卻器冷卻后送入精甲醇計(jì)量槽。

常壓塔底部設(shè)有塔底再沸器，使用加壓塔頂甲醇蒸氣冷凝熱作為再沸熱源。常壓塔頂部出來(lái)的甲醇蒸氣經(jīng)常壓塔冷凝器冷卻后進(jìn)入回流槽，液相由常壓塔回流泵作塔頂回流，未冷凝輕組分經(jīng)液封槽排入大氣。常壓塔回流采出的精甲醇經(jīng)精甲醇冷卻器冷卻后送至精甲醇計(jì)量槽。常壓塔中下部采出的異丁基油經(jīng)異丁基油冷卻器冷卻后，送至異丁基油槽出售或回收。常壓塔底部的廢水(107 ℃，含甲醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)<0.01%)經(jīng)殘液泵升壓后，與來(lái)自新增常壓塔塔底的廢水混合，然后經(jīng)殘液冷卻器冷卻至40 ℃，最終送出界區(qū)。

新增常壓塔底部蒸汽再沸器采用0.35 MPa蒸汽間接加熱。新增常壓塔流程與原常壓塔流程類(lèi)似，此處不再贅述。新增殘液泵與原殘液泵共用1臺(tái)備用泵。

所有事故狀態(tài)或開(kāi)、停車(chē)狀態(tài)的排污甲醇統(tǒng)一送至地下槽，經(jīng)地下槽泵加壓后送粗甲醇槽。

4　改造效果

擴(kuò)能改造后，對(duì)甲醇精餾系統(tǒng)進(jìn)行了為期3 d的負(fù)荷考核，實(shí)際達(dá)到的運(yùn)行指標(biāo)如下：①考核期間，精甲醇均為優(yōu)等品，滿(mǎn)足GB 338—2011優(yōu)等品的要求；②考核期間，平均負(fù)荷為21.2 m3/h，日均產(chǎn)甲醇326.5 t，負(fù)荷100%，按年運(yùn)行300 d計(jì)，則年產(chǎn)甲醇97 950 t，達(dá)到了設(shè)計(jì)負(fù)荷；③考核期間，排放廢水中甲醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01%，低于指標(biāo)0.03%，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求；④?chē)嵓状颊羝臑?.25～1.35 t。

通過(guò)此次甲醇精餾裝置擴(kuò)能改造，裝置達(dá)100 kt/a的處理能力，增大了裝置的操作彈性，為企業(yè)增產(chǎn)降耗打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2015- 12- 09)