趙旭升, 李飛飛, 何 艷
(陽煤集團壽陽化工有限責任公司,山西 壽陽 045400)
近幾年,由于國內(nèi)乙二醇產(chǎn)能的快速增長和國外油制乙二醇的沖擊,乙二醇企業(yè)出現(xiàn)了不同程度的虧損。尤其是進入2020年,隨著全球新冠疫情持續(xù)的發(fā)酵,原油價格持續(xù)低位(低于40美元),國內(nèi)煤制乙二醇企業(yè)更是進入了前所未有的“寒冬”,面對市場低迷的無能為力,成本壓力更成為制約企業(yè)發(fā)展的最大“瓶頸”,如何“減損增效”成了公司生存發(fā)展的唯一辦法和當務之急。陽煤集團壽陽化工有限責任公司一期年產(chǎn)20萬t乙二醇項目,主要由水處理裝置、鍋爐裝置、空分裝置、煤氣化裝置、變換裝置、煤氣凈化裝置、草酸二甲酯合成、精餾裝置以及乙二醇合成、精餾等裝置組成。草酸二甲酯(DMO)精餾裝置是將草酸二甲酯合成裝置送來的粗草酸二甲酯(粗DMO)提純后送到乙二醇合成裝置使用,經(jīng)精餾后得到的粗碳酸二甲酯(DMC)和DMO重組分作為副產(chǎn)品銷售。
陽煤集團壽陽化工20萬t/a乙二醇項目DMO精餾裝置產(chǎn)出的DMO重組分與精DMO成分相差不大(如表1所示),DMO重組分可以直接作為精DMO采出。 并且考慮到,直接采出可以節(jié)省精制過程中蒸汽的消耗,故對此工藝路線進行了改造。
表1 DMO重組分與精DMO成分平均值對比(2019年8月至2020年2月) %
由粗DMO給料泵來的粗DMO一部分預熱后進入DMO脫輕塔(C-44001)中部,另一部分直接進入DMO脫輕塔。C-44001塔頂氣相主要為甲醇、MN、MF、ML等輕組分,經(jīng)塔頂冷凝器冷凝后加壓后回流至DMO脫輕塔,另一部分進入MF分離塔(主要分離甲醇和MF)。塔釜液相主要為DMO,含少量甲醇和DMC,經(jīng)DMO脫輕塔底泵(P-44002)加壓后,送至DMC分離塔(C-44002)中部。
DMC分離塔塔頂分離出的粗DMC(含甲醇)經(jīng)冷凝后加壓后回流至DMC分離塔。DMC分離塔釜液經(jīng)塔底泵(P-44004)加壓后,一部分送至DMO蒸發(fā)分離罐(V-44003),一部分冷卻后回流至DMC分離塔作萃取劑。
DMO蒸發(fā)分離罐罐底累積液相重組分等通過重組分輸送泵(P-44006)加壓后,送至DMO重組分儲罐。氣相DMO蒸汽進入DMO換熱器(E-44001)回收熱量,并通過DMO廢鍋(E-44009)冷凝,副產(chǎn)0.3MPa蒸汽,然后進入蒸汽管網(wǎng)(DMO系統(tǒng)熱水儲槽熱量平衡后內(nèi)部利用)。廢鍋冷凝液經(jīng)DMO蒸發(fā)器熱水冷凝器(E-44018)冷卻后進入DMO蒸發(fā)器冷凝液槽(V-44004)。DMO蒸發(fā)器冷凝液槽釜液(100 ℃)經(jīng)DMO蒸發(fā)器冷凝液泵(P-44005)加壓后,送至精DMO儲罐,或直接送至乙二醇合成裝置。
DMC分離塔C-44002前流程不變:在DMO脫輕塔C-44001實現(xiàn)甲醇等低沸物與草酸二甲酯分離,在DMC分離塔C-44002中完成碳酸二甲酯DMC等低沸物與草酸二甲酯的分離。
DMC分離塔C-44002后砍掉DMO蒸發(fā)分離罐(V-44003)和廢鍋(E-44009),塔釜液體直接送至DMO蒸發(fā)冷凝器(E-44018)冷卻后,送至精DMO儲罐。
DMO精餾工藝路線優(yōu)化前、后流程見圖1、圖2。
圖1 DMO精餾工藝改造前
圖2 DMO精餾工藝路線改造后
DMO精餾工序通過工藝路線優(yōu)化改造,將DMO蒸發(fā)分離罐(V-44003)和廢鍋(E-44009)切除后,消耗成本降低,多產(chǎn)的精DMO增加了收益,預計全年的節(jié)約成本857.9萬元,具體分析如下:
1) 蒸汽用量減少約8 t/h。按照蒸汽成本105元/t、全年生產(chǎn)天數(shù)以300 d計算,預計可節(jié)約成本604.8萬元。
2) 每小時用電減少37 kW。按照電費0.41元/kWh、全年生產(chǎn)天數(shù)以300 d計算,預計可節(jié)約成本10.9萬元。
3) 改造后,DMO精餾裝置不再產(chǎn)出DMO重組分,精DMO成品可增加5 t/d,按照精DMO與DMO重組分的差價1615元/t計算,全年預計可增加收入242.2萬元。
4) 熱水系統(tǒng) “冷熱病”現(xiàn)象得到緩解。熱水儲槽主要作用是吸收DMO精餾循環(huán)DMO冷卻器E-44008和DMO蒸發(fā)器熱水冷凝器E-44018的熱量,為汽包、1#堿處理罐和硝酸還原反應器提供熱量。維持系統(tǒng)熱量平衡。但是在運行中,熱水儲槽熱量不平衡的現(xiàn)象十分嚴重,循環(huán)DMO冷卻器E-44008和DMO蒸發(fā)器熱水冷卻器E-44018需要大量的熱循環(huán)水來移除熱量。項目改造后,E-44008 和E-44018停用不產(chǎn)生蒸汽,使系統(tǒng)脫鹽水用量減少,“冷熱病”現(xiàn)象得到緩解。
綜上所述,陽煤集團壽陽化工有限責任公司對DMO 精餾工序?qū)嵤┕に嚶肪€優(yōu)化后,緩解了熱水系統(tǒng)熱量不平衡的問題,降低了蒸汽、電的消耗,增加了精DMO的產(chǎn)量,降本增效成果顯著,可廣泛應用于煤制乙二醇企業(yè)DMO精餾工序。