200年4月去我第32卷第2期Large Scale Nitrogenous Fertilizer IndusVol 32 No. 2利用甲醇弛放氣聯(lián)產(chǎn)合成氨尹旭濤(河南煤業(yè)化工集團(tuán)有限責(zé)任公司中原大化分公司,河南濮陽(yáng),457004)摘要理論分析甲醇弛放氣和合成氨轉(zhuǎn)化氣的特性通過(guò)改造流程將甲醇弛放氣引至合成氨裝置,以提高合成氨產(chǎn)量,降低噸氨消耗,并分析了實(shí)際并網(wǎng)后對(duì)合成氨裝置的影響及采取的措施。關(guān)鍵詞甲醇弛放合成氨轉(zhuǎn)化氣產(chǎn)量措施河南煤業(yè)化工集團(tuán)有限責(zé)任公司中原大化分表2理論甲醇弛放氣組成公司合成氨裝置采用國(guó)際先進(jìn)的 UHDE-AMV低0五 N2 0 CH3OH H能耗工藝流程技術(shù),以中原油田天然氣為原料,日6.729.073.479.960.750.020.01產(chǎn)合成氨1000t。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,油田開(kāi)發(fā)表3實(shí)際甲醇弛放氣組成天然氣量的逐漸減少,油田給公司供應(yīng)天然氣量下降,裝置很少在滿(mǎn)負(fù)荷生產(chǎn),日產(chǎn)合成氨遠(yuǎn)低于3.561000t,噸氨成本上升。為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,由表2和表3相比較可以看出,實(shí)際弛放氣2005年年底新上1套煤化工項(xiàng)目,其中年產(chǎn)500的氫氣含量低于理論值,而氮?dú)夂扛哂诶碚撝导状加?008年5月順利投產(chǎn)。利用甲醇弛放氣這是由于煤化工氣化裝置在開(kāi)車(chē)初期輸送煤粉是組分與合成氨轉(zhuǎn)化氣特性相似的特點(diǎn),將甲醇弛用氮?dú)廨斔退?而設(shè)計(jì)是用二氧化碳輸送。放氣引入到合成氨裝置聯(lián)產(chǎn)合成氨,從而降低噸轉(zhuǎn)化氣氨消耗,實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)。2008年5月26日甲醇弛放氣成功引入合成氨裝置。變換爐1合成氨轉(zhuǎn)化氣和甲醇弛放氣的性質(zhì)1.1合成氨轉(zhuǎn)化氣性質(zhì)合成氨裝置經(jīng)過(guò)一段爐、二段爐的轉(zhuǎn)化反應(yīng)汽包弛放氣并回收余熱后,溫度370℃、壓力42MPa的轉(zhuǎn)化廢熱鍋爐氣依次進(jìn)入高溫變換爐和低溫變換爐,在催化劑汽包爐水鍋爐給水變換爐作用下,將CO轉(zhuǎn)化為CO2,出高低變爐CO含量分別為385%和0.36%。進(jìn)入高溫變換爐前轉(zhuǎn)圖1并網(wǎng)后高溫變換爐流程化氣的組成見(jiàn)表1。由表1和表3比較可以看出,轉(zhuǎn)化氣和弛放表1合成氨轉(zhuǎn)化氣組成氣成分相似,只需要將弛放氣加熱減壓就可以引入合成氨裝置。根據(jù)設(shè)計(jì),在變換爐前新加1臺(tái)cOH換熱器,弛放氣經(jīng)減壓閥減壓后進(jìn)換熱器殼程,變22甲醇弛放氣性質(zhì)中國(guó)煤化工經(jīng)水洗后的理論甲醇弛放氣溫度55℃,壓力CNMH200902-23L,程師,199年畢業(yè)于鄭749MPa,具體組成見(jiàn)表2。州工業(yè)大學(xué)化工工藝專(zhuān)業(yè),現(xiàn)在河南煤業(yè)化工集團(tuán)有限責(zé)任公司實(shí)際引人的甲醇弛放氣的溫度52℃,壓力中原大化分公司合成氨廠從事工藝管理和技術(shù)培訓(xùn)工作。聯(lián)系585MPa,具體組成見(jiàn)表3。電話:039389563111342009年第32卷?yè)Q爐出口轉(zhuǎn)化氣走管程,加熱后的弛放氣在變換6)甲醇弛放氣引入后,根據(jù)組分和量的變化爐前與轉(zhuǎn)化氣混合一同進(jìn)入高溫變換爐進(jìn)行反平均氨產(chǎn)量可增加3~6/h,噸氨消耗下降100應(yīng),新加換熱器設(shè)置一旁路閥門(mén)來(lái)調(diào)節(jié)變換爐入150m3天然氣,見(jiàn)表4口溫度,工藝流程見(jiàn)圖1。表4甲醇弛放氣引入前后對(duì)比氨產(chǎn)量h1噸氨消耗/m3負(fù)荷/m3h對(duì)合成氨裝置的影響引人前引入后引入前引人后200目前合成氨裝置受原料天然氣供應(yīng)緊張的影15000響,生產(chǎn)負(fù)荷大部分時(shí)間在45%~80%運(yùn)行,造19000930成噸氨消耗上升,生產(chǎn)成本升高。煤化工甲醇裝置開(kāi)車(chē)正常后,將甲醇弛放氣引入合成氨裝置來(lái)注:合成氨裝置設(shè)計(jì)滿(mǎn)負(fù)荷28900m3h聯(lián)產(chǎn)合成氨,理論設(shè)計(jì)引入量30080m3/h,實(shí)際引22負(fù)面影響入量15000~30080m3/h1)煤化工氣化和甲醇裝置連續(xù)運(yùn)行周期不2.1工況調(diào)整和正面影響長(zhǎng),弛放氣連續(xù)引入時(shí)間較短,目前最長(zhǎng)時(shí)間7d1)弛放氣引至高溫變換爐前,為了保證高變最短時(shí)間僅幾個(gè)小時(shí)。合成氨裝置需要根據(jù)弛放爐汽氣比在0.45,需要在一段爐多加水蒸氣,即氣中斷情況及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)工況。增加水碳比,根據(jù)計(jì)算需要增加3~4th蒸汽2)弛放氣組分不穩(wěn)定,操作中需根據(jù)合成氨2)由于目前弛放氣氮?dú)夂扛?為了維持合某些重要數(shù)據(jù)的變化來(lái)及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)工況。如:成回路氫氮比需要二段爐減少空氣加入量。弛新鮮氣氫氮比和合成回路氫氮比、二段爐出口甲放氣中氮?dú)夂考s4%~5%時(shí),相同生產(chǎn)負(fù)荷烷含量、凈化吸收塔出口氣體指標(biāo)等需要在二段爐減少2000~5000m3/h的空氣。為3)由于弛放氣中氮?dú)夂扛?造成合成氣壓了保證二段爐空氣分布器內(nèi)的空氣流速,需要在縮機(jī)循環(huán)量增大,壓縮機(jī)每小時(shí)多耗蒸汽2t空氣盤(pán)管內(nèi)多加入蒸汽2~3t/h,確?？諝饬魉?)正常引入弛放氣后,二段爐空氣加入量減大于30m/s以保護(hù)空氣分布器。同時(shí)空氣減少少,出口溫度下降造成出口甲烷含量上升,雖然后,空氣壓縮機(jī)可稍微降低負(fù)荷以節(jié)省功耗采取提高一段爐溫度等措施,但二段爐出口甲烷3)弛放氣并網(wǎng)后,二段爐減少空氣加入量造含量還是略有升高,但均未超過(guò)設(shè)計(jì)指標(biāo)。成二段爐出口溫度下降,出口甲烷上升。為了維5)由于弛放氣連續(xù)引人時(shí)間不長(zhǎng),合成氨裝持出口甲烷含量不超標(biāo),需提高一段爐出口溫度置需要經(jīng)常大幅度調(diào)整生產(chǎn)工況,對(duì)設(shè)備和管道增加一段爐甲烷反應(yīng)負(fù)荷,從而確保二段爐出口閥門(mén)不利,影響使用壽命。甲烷含量合格。一段爐由原來(lái)的760℃提高至770~780℃。3小結(jié)4)根據(jù)弛放氣中CO和CO2的含量來(lái)調(diào)整凈總之,甲醇弛放氣正常引人后,每天增加氨產(chǎn)化工段的K2CO3溶液循環(huán)量確保凈化工段吸收量100-150t,合成氨產(chǎn)量明顯上升,噸氨消耗明后CO2合格。一般弛放氣中CO和CO2含量分別顯下降經(jīng)濟(jì)效益十分可觀從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,超過(guò)10%和5%時(shí),凈化工段的K2CO3溶液循環(huán)循環(huán)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)。據(jù)知部分企業(yè)的煤化工裝置中量要增加50~100m3h甲醇弛放氣是白白放掉的,造成能源浪費(fèi)。現(xiàn)我5)由于弛放氣中氮?dú)夂扛?并網(wǎng)后,氫回公司煤化工裝置處在初期生產(chǎn)階段,技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)收單元負(fù)荷增加,經(jīng)冷箱分離后向燃料氣系統(tǒng)返不是十分成熟,隨著生產(chǎn)時(shí)間的延長(zhǎng),技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的燃燒尾氣增多,平均可以節(jié)省燃料天然氣積累生產(chǎn)會(huì)越來(lái)越穩(wěn)定,甲醇弛放氣的引人也會(huì)2000m3/h左右。更中國(guó)煤化工提高。USE METHANOL PURGE GAS TOYHsCN MH GONIAYin Xutao(下轉(zhuǎn)第140頁(yè))2009年第32卷原方案是將儀表由汽包頂部引到汽包平臺(tái)、的伴熱。給水溫度長(zhǎng)期保持在150℃,效果很好。導(dǎo)壓管線、儀表箱,儀表全部采用蒸汽伴熱。新方伴熱管網(wǎng)案則利用汽包自身熱量,將儀表垂安裝于根部上端,冬季適當(dāng)加保溫即可,效果很好。044MPa蒸汽送器二菡水器二憐凝到工藝回水變送器水器冷凝器圖5高壓鍋爐C爐給水流量表伴熱原設(shè)計(jì)方案儀表箱到工藝回水管線儀表箱及小平臺(tái)圖3高壓鍋爐汽包壓力表伴熱原設(shè)計(jì)方案變送器變送器小平臺(tái)圖6高壓鍋爐C爐給水流量表伴熱新方案實(shí)踐證明,以上改造實(shí)施各種儀表運(yùn)行穩(wěn)定圖4高壓鍋爐汽包壓力表伴熱新方案可靠,并且擴(kuò)展到蒸汽以外的工藝管道。只要管道介質(zhì)自身溫度達(dá)到200℃以上,均可采用上述3C爐給水流量表改造方案。同樣還有很多儀表可以利用合理的選型C爐給水流量原設(shè)計(jì)方案見(jiàn)圖5新方案見(jiàn)圖6。來(lái)完成節(jié)能減排效果,如合理利用吹氣式儀表、雙原方案取壓點(diǎn)距地面較高,導(dǎo)壓管線較長(zhǎng)。法蘭式等無(wú)需伴熱的儀表等。新方案將儀表導(dǎo)壓管,同工藝管道平行敷設(shè),并且總之,落實(shí)節(jié)能降耗、增產(chǎn)減排要從實(shí)際工作將其包在保溫層內(nèi),將儀表箱安裝在平臺(tái)直管段的點(diǎn)點(diǎn)滴滴做起,從企業(yè)的自身做起,為創(chuàng)建節(jié)約上。這樣,既保證了管線的伴熱又滿(mǎn)足了儀表箱型社會(huì)多做貢獻(xiàn)。NEW CLUE OF THOUGHTS OF HEAT TRACING SYSTEM FORINDUSTRIAL CONTROL IN NORTH CHINARen Fu, Song HuanInner Mongolia Tianye Chemical Inc, Petro China, Huhhot, 010070)Abstract Presented a new clue of thoughts of revamping instrument heat tracing in North China,and proposed executing methods and schemes. Its proven by practice that various instrumentsoperate stable and reliable after revampKey words: instruments, heat tracing, energy saving and consumption decreasing, lessen in-vestment(上接第134頁(yè))Zhongyuan Dahua Branch Co., Henan Coal Chemical Group Co, Ltd, Puyang, 457004)Abstract Analyzed the characteristics of methane中國(guó)煤化工converting gas intheory. Through the revamp of process flow, methanol pfCNMHorder to increase ammonia output and decrease ammoniaiut mfluences of processflow revamp on ammonia plant were also analyzed, and relative measures were takenKey words: methanol purge gas, ammonia converting gas, output, measures