合成甲醇回收塔技术改造总结

合成甲醇回收塔技术改造总结一、问题的提出和实施我公司在进行“五改八”论证时，曾提出回收合成循环气中的甲醇，由西南化工研究院教授级高级工程师设计，提出技术方案，在合成甲醇分离器后增加一个回收塔（水洗塔），用除盐水回收甲醇分离器没有完全分离下来的甲醇（气相），一般循环气在甲醇分离器后的甲醇含量有0.6-1.0%.经回收后，可降至0.1%以下.这样的循环气进入合成塔更有利于甲醇的生成，由化学反应式CO+2H2=CH3OH+Q和CO2+3H2=CH3OH+H2O+Q和化学平衡理论可知更有利于平衡向生成甲醇方向进行。如果不加回收塔，含有较高甲醇的合成气进入合成塔，阻碍了合成反应向生成甲醇（正）方向进行。所以回收塔回收的甲醇完全是增产的部分。由于不能采用高喷啉密度的除盐水来吸收甲醇，那样会造成系统水过剩（水不平衡），增加精馏的蒸汽和动力消耗。在设计中采用天津大学发明专利技术—TJW2型波纹丝网填料（10.17M3），即可在1-2M3/h流量情况下（喷啉密度很小）达到吸收甲醇较好的传质效果。采用低喷啉密度的除盐水来吸收甲醇分离器后的低浓度（气相）甲醇，并且一次吸收达高浓度，（不需要多次循环）。操作简单方便，运行平稳，节省动力消耗。这一技术在国内外属领先水平。二、工艺流程和设备1、工艺流程见图甲醇分离器氮气粗甲醇甲醇水溶液循环液除盐水来柱塞计量泵接塔前予热器冷气进口弛放气到提氢循环气到循环机甲醇回收塔闪烝槽循环气合成甲醇回收塔工艺流程图(红色为新增和改动)工艺流程：从甲醇分离器顶部出来的循环气从回收塔下部侧面进入，自下而上，通过填料和自上而下的除盐水逆流接触，因甲醇易溶于水，含0.6-1.0%甲醇的循环气中的大部分甲醇溶于水中，还有少量甲醇（0.1%）的循环气从回收塔顶部出来，大部分回循环机进口，少部分由弛放气放至提H2工序提H2。除盐水由除盐水工序送来（4.3MPa左右），进入柱塞泵进口，经泵加压至4.8-5.3MPa，通过缓冲罐送至回收塔上部进口，由分布器分散至填料，均匀淋洒在波纹丝网填料上，自上而下，和循环气逆流传质吸收甲醇，浓度逐渐增大。40-60%的甲醇水溶液从底部借塔内压力压出和甲醇分离器的粗甲醇混合，压至闪蒸槽。2、设备一览表，如下表（1）名称规格型号台数电机功率制造厂家备注甲醇回收塔φ1800×112501—成都瑞奇石油总重23.87δ=38（填料h=4000，体积V=10.17米3，重2238Kg，不锈钢）化工公司吨柱塞式计量水泵2J5-1250/6.3最大流量2.5米3/h2（一开一备）11KW×2重庆水泵厂缓冲罐φ120×360V=4升1—成都瑞奇公司控制仪表1、液位调节系统；2、集中控制仪表；3、现场测量仪表液位计H=1000压力5.0MPa，T＜50℃流量计5.0MPa50℃，1-3M3/h温度计20-50℃压力计3个（操作压力5.0MPa）液位计一套H=1000，5.0MPa，50℃11331—四、运行情况和效果我公司08年8月上旬中修，合成回收塔碰管，并入系统。8月25日上午10：00投运甲醇回收塔，未启泵，只加水，因当时负荷较低，系统压力（＜4.0MPa），低于除盐水压力（4.3MPa）。9月6日9：00启泵运行，一般控制甲醇水溶液浓度为50-60%，流量为1.5-2.2/h，压力为4.6-5.0MPa。从9月8日至17日十天运行效果良好，操作简单方便，运行平稳，节省动力消耗。共回收甲醇水溶液393.25M3，折合成93%的粗甲醇为224.16M3，十天总合计产粗甲醇2719.95M3，增产8.98%。从9月8日至17日十天运行效果，见下表（2）：改造后十天合成回收塔运行情况表（2）我们对比了改造前4月20日-4月29日十天的数据（详见表3）。当时是八炉运行，十天内平均气量为27896NM3/h,而改造后9月8日-9月17日十天是7炉运行，平均气量为25204NM3/h，产量反而增长2.33%，吨精甲醇耗水煤气从3333NM3/吨下降到2941NM3/吨，下降了11.76%。吨精甲醇，吨精甲醇耗新鲜气（脱碳气F0403+回收H2），从2896NM3/吨下降到2683NM3/吨，下降了7.35%，入炉煤耗和锅炉粉煤耗分别下降了26.58%和75.86%（煤耗的降低有煤质改善，和粉煤掺烧二碳和造气吹风气增加了回收等因素）。项目8日9日10日11日12日13日14日15日16日17日合计回收甲醇水溶液（M3）27.5847.4137.683738.1437.1644.0345.4740.838393.25回收粗甲醇（93%）（M3）16.1326.1721.9922.6322.8622.2424.7725.2321.1421.0224.16粗甲醇日产量合计（M3）280.5291274.3267.74278.71286.12280.42256.1237.23267.822719.95增产（%）6.1%9.88%8.72%9.23%8.93%8.43%9.69%10.92%9.78%8.51%8.98%改造前后消耗对比（表3）产量消耗备注粗醇（M3）精醇（吨）总耗水煤气（KNM3）每小时耗水煤气（NM3/h）每小时耗新鲜气（NM3）吨精醇耗水煤气（NM3/T）吨精醇耗新鲜气（NM3/T）入炉煤耗锅炉煤耗吨精醇耗外购电（KWh/T）合计时平均产量（T/h）总耗T单耗T/T总耗T单耗T/T改造前（4月20日-4月29日十天）27152009.18.3766952789624239.533332896.076303.80固C=50-55%1116.460.58固C=45-48%912.7造气8炉运行1.051吨/炉时改造后（9月8日-9月17日十天）285620568.5760492520423000.02941.02683.057482.79固C=50-55%290.00.14固C=33-3864511%957造气7炉运行1.273吨/炉时产量上升（%）5.192.332.39上升21.12%消耗下降（%）9.299.655.111.767.3524.6726.5874.075.86五、总投资：总计约62万元六、经济效益a)回收一吨甲醇的单位成本为154元，见下表单耗单价成本（元）备注1、原料2、电3、软水4、低压蒸气5、循环冷却水6、人工费7、折旧8、管理费及维修费9、甲醇总成本基本不消耗16KWh/T1.6T/T1.1T/T100T/T现有人员兼，不设专人操作以10年计，总投资62万元上述费用的50%计0.486.0025.000.507.689.6027.50507.7551.47154含精馏用精馏用精馏用b)经济效益情况以增产9%计量，年增产8万吨×9%=7200吨精甲醇甲醇售价平均价按2000元/吨计算含税利润：2000－154=1846元/吨年利润（含税）：1846×7200=1329万元/a所得税以利润总额的33%计：年缴税：1329万元×33%=438。6万元/a年纯利润：1329－438。6=890。4万元/a投资回收期21天