朱海軍

摘 要：甲醇是化工生產(chǎn)的重要原材料，其在工業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛的應用。雙塔并聯(lián)式甲醇合成生產(chǎn)技術屬于先進生產(chǎn)技術，能夠在成本穩(wěn)定、設備投資不高的情況下獲得高質(zhì)量的甲醇產(chǎn)品。本文首先介紹了雙塔并聯(lián)式甲醇合成生產(chǎn)技術的原理與基本特征，其次探討了雙塔并聯(lián)式甲醇合成生產(chǎn)技術的應用途徑，最后分析了技術升級革新的策略，希望可以有效提升技術應用水平，促進行業(yè)的穩(wěn)定高速發(fā)展。

關鍵詞：雙塔并聯(lián);甲醇合成;技術優(yōu)化

雙塔并聯(lián)式甲醇合成生產(chǎn)技術是近些年來行業(yè)內(nèi)較為熱門的甲醇生產(chǎn)技術。該技術的應用不但可以為企業(yè)節(jié)約大量的成本，同時也可以基于常規(guī)反應器來進行參數(shù)技術調(diào)整，從而獲得更高的效益，滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求。為了進一步探討雙塔并聯(lián)式甲醇合成生產(chǎn)技術的革新策略，現(xiàn)就技術特征分析如下。

1 雙塔并聯(lián)式甲醇合成工藝概述

1.1 基本合成原理

雙塔并聯(lián)式甲醇合成技術是基于甲醇基本合成原理衍生而來的技術類型。甲醇合成本身屬于多相催化反應，其同時也是一種能夠放出大量熱量的可逆反應。在整個反應過程中，不但可以產(chǎn)生大量的主產(chǎn)物甲醇，同時也能夠獲得豐富的副產(chǎn)物，包括烴類副產(chǎn)物以及其他類型的有機物。在大多數(shù)情況下，其轉(zhuǎn)化效率與工藝技術水平密切相關，而一氧化碳、二氧化碳的轉(zhuǎn)化率往往達不到100%，所以反應過程完成后還需要進行氣體的分離，以此來提升合成氣的氣體純度，同時實現(xiàn)原材料的回收利用，滿足經(jīng)濟效益的要求。

1.2 主要設備與技術特征

雙塔并聯(lián)式甲醇合成生產(chǎn)技術實施過程中需要借助于合成塔、預熱器、氣泡、水冷器以及分離器等多種類型的設備共同完成生產(chǎn)任務。從技術特征的角度上來看，雙塔并聯(lián)式甲醇合成生產(chǎn)技術能夠?qū)崿F(xiàn)能量的合理利用，同時對溫度的調(diào)節(jié)也十分便捷，可以隨時對熱點、靈敏點進行控制。除此之外，催化劑應用過程中，由于原料氣本身的毒性會通過絕熱層進行吸附，所以大多數(shù)的毒性都不會對催化劑產(chǎn)生影響，從而有效提升了催化劑的壽命，延長了運作的時間。另外，由于技術穩(wěn)定性強，該技術獲得的產(chǎn)品也具有不錯的生產(chǎn)質(zhì)量，更容易獲得良好的經(jīng)濟效益。

2 雙塔并聯(lián)式甲醇合成工藝的應用概況

雙塔并聯(lián)式甲醇合成生產(chǎn)技術在本項目中應用多年，最早引進于2009年，當時的設計負荷為125%，隨著年份的增加，設計負荷不斷增加，多年來均處于超負荷生產(chǎn)狀態(tài)，但是采取了雙塔并聯(lián)的模式，技術穩(wěn)定性強，操作的彈性區(qū)間較大，所以系統(tǒng)阻力沒有發(fā)生明確的變化。根據(jù)國家相關技術標準，對于甲醇生產(chǎn)產(chǎn)品的乙醇含量具有明確的要求，不得超過50x10-6，產(chǎn)品質(zhì)量完全能夠達到預定的要求。在催化劑的生產(chǎn)強度與時空產(chǎn)率等方面，同樣可以滿足企業(yè)生產(chǎn)與經(jīng)濟效益的客觀需求。雙塔并聯(lián)甲醇合成生產(chǎn)技術，通過甲醇副產(chǎn)合理控制的方式確保再沸器的加熱水平，再次將富裕的蒸汽送入到管網(wǎng)當中，從而達到系統(tǒng)綜合利用的效果。在生產(chǎn)實踐中，需要考慮到溫度、壓力、空速等多個方面的影響因素，從而確保生產(chǎn)的整體效益。本項目實施過程中依然出現(xiàn)不少問題，需要進行技術革新與調(diào)整，包括傳統(tǒng)的水冷技術應用過程中內(nèi)部管路結(jié)垢后導致穩(wěn)定性下降，影響生產(chǎn)安全。乙醇含量的控制標準不穩(wěn)定，偶爾會出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量不達標的問題、空冷器并聯(lián)設置不到位等情況，采取技術革新均以解決。

3 雙塔并聯(lián)式甲醇合成工藝的優(yōu)化策略

雙塔并聯(lián)式甲醇合成生產(chǎn)技術在應用過程中需要面對各種操作問題與技術難點，主要通過如下幾個方面的技術優(yōu)化途徑予以改善。

3.1 空冷串水冷技術

傳統(tǒng)的冷卻生產(chǎn)模式對采取水作為冷卻介質(zhì)，但是由于這樣的方式需要較大的用水量，同時也會產(chǎn)生大量的污水，嚴重影響環(huán)境，甚至會對生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成影響。隨著近些年來雙塔并聯(lián)式甲醇合成生產(chǎn)技術的不斷發(fā)展，應用空冷技術代替水冷技術逐漸成為新的技術實現(xiàn)形式。在這個過程中，空氣冷卻器的主要優(yōu)勢在于維護成本低、運行難度小，同時由于不需要高負荷的運轉(zhuǎn)，所以整體壽命也可以得到延長，經(jīng)濟效益提升顯著。根據(jù)相關調(diào)查研究的結(jié)果來看，我國許多雙塔并聯(lián)式甲醇合成生產(chǎn)技術應用企業(yè)都存在供水不足的問題，所以采取該技術能夠進一步降低水資源的浪費，滿足生產(chǎn)的實際需求。在該技術應用過程中，冷卻流程容易受到水溫的影響，為了提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可以采取熱量預熱進塔原材料更替的模式，這樣就可以通過空冷器的管段來進行氣體流量調(diào)整，經(jīng)過開度換熱后滿足溫度控制的要求。

3.2 水冷器并聯(lián)生產(chǎn)技術

采取單一水冷器進行雙塔并聯(lián)式甲醇合成生產(chǎn)時會遇到副產(chǎn)物大量堆積的問題，如果不及時處理，這些副產(chǎn)物會逐漸附著在內(nèi)壁上導致?lián)Q熱的效率下降，最終會危害到整個循環(huán)氣系統(tǒng)的穩(wěn)定安全。除此之外，由于內(nèi)壁的厚度增加，可能會導致內(nèi)部管的強度下降，導致部分甲醇氣體進入循環(huán)水的問題。一旦出現(xiàn)該問題，勢必會導致系統(tǒng)的經(jīng)濟效益下降，甚至還會導致切氣停車，嚴重影響企業(yè)的安全生產(chǎn)。為了解決該問題，僅僅依靠水冷器的技術改造是不可靠的，必須要添加新的并聯(lián)水冷器，通過兩臺換熱同時運行的方式來確保整體的換熱效果，同時也可以避免上述提到的單臺運行的問題。甲醇系統(tǒng)處于高負荷運轉(zhuǎn)狀態(tài)時，現(xiàn)階段的甲醇合成水冷器無法達到高效換熱的實際要求，此時會出現(xiàn)水冷器循環(huán)不足的問題。實際上，設計溫度與運行負荷的條件對比差異較大，會導致副產(chǎn)物的出現(xiàn)，所以需要增設等熱負荷的水冷器來滿足并聯(lián)的要求。通過添加該技術，能夠有效抑制副反應的發(fā)生，不但延長了催化劑的整體壽命，同時也降低了生產(chǎn)的成本，獲得了良好的經(jīng)濟效益。

3.3 馳放氣的應用

馳放氣的應用需要基于管網(wǎng)的技術改造。通過對燃燒氣管網(wǎng)實施技術改造，可以很好的滿足硫回收尾氣處理的要求。但是在具體的使用過程中，燃料氣的氨氣含量較高會導致管線的堵塞問題，從而出現(xiàn)各種風險，甚至導致系統(tǒng)停車，影響生產(chǎn)。實際上，燃料氣的管線內(nèi)部不存在伴熱反應，所以導致其出現(xiàn)堵塞后必須采取獨立的管網(wǎng)進行運行，才能夠有效提升運行效率。采用馳放氣的添加技術，能夠?qū)崿F(xiàn)工藝技術指標的優(yōu)化，燃料氣的副產(chǎn)量能夠滿足要求，經(jīng)過技術論證后確定甲醇合成副產(chǎn)的減壓效果。

3.4 乙醇含量科學控制

隨著近些年來甲醇市場的擴大，產(chǎn)品質(zhì)量逐漸成為行業(yè)競爭的關鍵點。對于甲醇下游產(chǎn)品而言，高端的產(chǎn)品需求要與產(chǎn)品質(zhì)量相互匹配。然而，國內(nèi)許多企業(yè)在生產(chǎn)過程中一日按存在乙醇含量較高的問題，這也是限制我國甲醇產(chǎn)品價格的重要限制因素。為了實施科學的乙醇含量控制，就必須要做好氣體成分的管理，包括合成塔的碳氫比控制以及甲醇分離器的出口溫度控制等等。除此之外，對馳放氣的氣體量進行調(diào)整，做好萃取水量的控制等工序也可以滿足乙醇控制的要求，進一步改善精制質(zhì)量，確保甲醇的整體純凈度。

4 總結(jié)

綜上所述，雙塔并聯(lián)式甲醇合成生產(chǎn)技術在甲醇工業(yè)生產(chǎn)中具有重要的應用價值，相比于其他類型的生產(chǎn)技術，該技術的穩(wěn)定性強，收益高，同時對于維護的成本要求較低，能夠適應各種不同類型的生產(chǎn)環(huán)境。在實施雙塔并聯(lián)式甲醇合成生產(chǎn)技術革新與技術升級過程中，需要特別關注空冷串水冷技術，并做好馳放氣的綜合應用，滿足水冷器并聯(lián)生產(chǎn)要求，實施乙醇科學控制，從而最大限度提升經(jīng)濟效益，滿足生產(chǎn)的實際需求。

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