第36卷第】期化肥工業(yè)2009年2月JW型甲醇合成塔運(yùn)行總結(jié)韓秋,王瑞林,李峻',姚澤龍(1.中海石油天野化工股份有限公司呼和浩特010070;2.杭州林達(dá)化工技術(shù)工程有限公司310012)擴(kuò)要介紹了JW型甲醇合成塔的結(jié)構(gòu)以及jw3000均溫型甲醇合成塔的實(shí)際應(yīng)用情況。實(shí)踐證明,JW型甲醇合成塔具有催化劑床層阻力小、氣體分布均勻、操作方便、調(diào)節(jié)靈活、對(duì)氣質(zhì)要求比較低、催化劑裝卹方便等優(yōu)點(diǎn),大型JW型甲罅合成塔的推廣,對(duì)提高我國(guó)甲醇合成技術(shù)的裝備能力是具有非?，F(xiàn)實(shí)的意義的。關(guān)鑣詞合成塔甲醇JW型Sum-Up of Operation of Type JW Methanol ReactorHan Qiu, Wang Ruilin, Li Jun, Yao Zelong(1. Tianye Chemical Group Co, Ltd. of China National Offshore Oil Corp Huhehaote 010070;2. Hangzhou Linda Chemical Technology Engineering Co, Ltd. 310012)Abstract a description is given of the structure of the Type JW methanol reactor and the actualapplication of the Type JW3000 uniform-temperature methanol reactor. Practice proves that the TypeJW methanol reactor exhibits its advantages of small resistance of the catalyst bed, uniform distributioofin operation, flexibility in adjustment, low requirement for gas quality, and conin loading and unloading of catalyst. The promotion of the large-scale Type JW methanol reactor has ayery practical significance in raising the equipment capacity for the domestic methanol synthesis techKeywords reactor methanol Type JW近年來(lái),國(guó)內(nèi)外甲醇合成工藝的發(fā)展特點(diǎn)之一是采用新型結(jié)構(gòu)內(nèi)件的合成塔,其不僅強(qiáng)化了1甲醇裝置概述甲醇合成塔的生產(chǎn),而且強(qiáng)化了甲醇合成塔的操中海石油天野化工股份有限公司油改氣聯(lián)產(chǎn)作彈性,使合成塔能夠穩(wěn)定持久地運(yùn)行是提高甲200ka甲醇項(xiàng)目由五環(huán)科技總承包設(shè)計(jì),中化醇生產(chǎn)能力的核心問題之一。甲醇合成塔工藝參二建公司施工,以天然氣為原料轉(zhuǎn)化工序采用數(shù)的選擇及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理直接影響整個(gè)段爐蒸汽轉(zhuǎn)化工藝;壓縮采用德國(guó)阿特拉斯生產(chǎn)甲醇裝置生產(chǎn)能力和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。目前國(guó)內(nèi)許的多軸離心式壓縮機(jī);CO2回收工序采用南化院多公司院校相繼研究和開發(fā)了新型甲醇合成塔的MEA溶液回收技術(shù);精餾工序采用天津大學(xué)的技術(shù),一批擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的甲醇合成技術(shù)在三塔工藝流程;氫回收工序釆用普里森膜滲透技國(guó)內(nèi)外得到推廣應(yīng)用,充分體現(xiàn)了國(guó)內(nèi)甲醇技術(shù)術(shù);甲醇合成塔選用林達(dá)公司具有國(guó)內(nèi)自主知識(shí)的進(jìn)步產(chǎn)權(quán)且性價(jià)比較高的均溫型低壓甲醇合成工藝技本文對(duì)杭州林達(dá)化工技術(shù)工程有限公司(以術(shù)中國(guó)煤化工1l日一次投料下簡(jiǎn)稱林達(dá)公司)設(shè)計(jì)生產(chǎn)的JW型甲醇合成塔成功CNMHG208年5月底,在中海石油天野化工股份有限公司甲醇裝置中的林達(dá)公司生尸制造的JW型合成塔在天野化工公使用情況簡(jiǎn)介如下司甲醇裝置已經(jīng)穩(wěn)定運(yùn)行了30個(gè)月c第36卷第1期化肥工業(yè)2009年2月的氧化鋁小球作為支撐架,塔內(nèi)裝填XNC98型2JW型甲醇合成塔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介甲醇合成催化劑7405t。XNC98型甲醇合成催JW型甲醇合成塔結(jié)構(gòu)如圖l所示?；瘎┑男阅軈?shù)見表1。表l甲醇合成催化劑性能參數(shù)表項(xiàng)目性能參數(shù)型堆密度/(kg·L)3.2催化劑使用情況(1)從2005年12月1日17:00開始至12月6日7:00,經(jīng)過110h的升溫還原后,總計(jì)出水14.376t,占催化劑總質(zhì)量的194%,非常接近物理水和化學(xué)水的出水量理論值。(2)2005年12月7日17:00向合成塔導(dǎo)1.氣體進(jìn)12.引'管3.上行冷管4.下行冷管氣,開始為期3個(gè)月的低負(fù)荷運(yùn)行。合成塔在運(yùn)5.氣體出116.催化劑層7.環(huán)管行中的進(jìn)、出口溫度與設(shè)計(jì)值基本相符催化劑床圖1JW型甲醇合成塔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖層各點(diǎn)溫度比較均勻,軸向溫差<10℃,徑向溫入塔氣由上部進(jìn)入合成塔,通過引氣管使氣差<3℃;催化劑的熱點(diǎn)溫度以及出口溫度都低體均勻分配至各環(huán)管,保證塔內(nèi)氣體在徑向均勻于235℃,低負(fù)荷工況下的運(yùn)行非常穩(wěn)定。分布;然后氣體進(jìn)入下行冷管與催化劑層反應(yīng)氣3.3性能考核情況并流換熱升溫,再進(jìn)入上行冷管進(jìn)一步與催化劑從2006年9月14日16:30起至9月16日層反應(yīng)氣體逆流換熱升溫,氣體溫度達(dá)到催化劑16:30進(jìn)行了為期48h的性能考核裝置負(fù)荷達(dá)活性溫度后進(jìn)入催化劑層進(jìn)行甲醇合成反應(yīng);反到102%(19500m3/h,標(biāo)態(tài)),200年9月15日應(yīng)后氣體由下部出甲醇合成塔的考核數(shù)據(jù)見表2、表3和表4jW3000均溫型甲醇合成塔總高13600mm,表2102%負(fù)荷下JW型甲醇合成塔塔徑3000mm,催化劑裝填高度7860mm。塔內(nèi)催化劑床層溫度分布情況℃設(shè)有4組溫度熱偶,每組7個(gè)測(cè)點(diǎn),共計(jì)28個(gè)熱外環(huán)內(nèi)環(huán)內(nèi)環(huán)偶測(cè)點(diǎn)能夠在日常生產(chǎn)過程中很好地監(jiān)測(cè)催化251.9256.3劑床層的溫度變化,對(duì)甲醇合成反應(yīng)情況的掌握250.3247.7252525].9更加全面細(xì)致。258.5253.43催化劑裝填及使用情況3.1催化劑裝填情況251.2256.9塔底鋪放厚約200mm、直徑為15~20mm表3102%負(fù)荷下JwW型甲醇合成塔運(yùn)行數(shù)據(jù)溫度八℃合成塔壓力/MPa合成環(huán)路壓力/MPa廢鍋副產(chǎn)口人口廢鍋出分離出口0.98MPa蒸汽(t·h-1)出溫度/℃151.2254.86.8566.7526.9226.6916.5中國(guó)煤化工38.9考核結(jié)果表明:CNMHG壓力78MPa,而(1)合成塔軸徑向溫差均<10℃床層溫度實(shí)際操作壓力為69MPa,為設(shè)計(jì)操作壓力的分布比較均勻88.7%。第36卷第l期化肥工業(yè)2009年2月表4102%負(fù)荷下JW型甲醇合成塔中化分析數(shù)據(jù)生產(chǎn)負(fù)荷維持在19000m3/h(標(biāo)態(tài))運(yùn)行時(shí),合項(xiàng)H(H2)q(CO2)q(N2)(CO)4(CH)氫碳成塔進(jìn)、出口壓差一直小于設(shè)計(jì)值(0.25MPa),這充分說(shuō)明JW型甲醇合成塔催化劑床層阻力設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化氣66.1012.4017.303.901.81實(shí)際轉(zhuǎn)化氣66814.621.5012.214.801.95小,氣體分布比較均勻。實(shí)際塔入162.041971.634.6419.093.01(2)由于在JW型甲醇合成塔催化劑層設(shè)置實(shí)際塔出I61.789.921.772.9923.55了28個(gè)熱偶測(cè)點(diǎn)操作起來(lái)比較直觀可靠,根據(jù)注1)10%負(fù)荷下粗甲醇平均量1794m角48h性能考核對(duì)催化劑床層溫度細(xì)微的變化,中控操作人員可期間精甲醉產(chǎn)量1327561。對(duì)合成塔工況提前做出預(yù)判,給及時(shí)調(diào)整帶來(lái)諸(3)因下豬尾管管臺(tái)設(shè)計(jì)缺陷,轉(zhuǎn)化管出口多方便,只要通過入口冷激線調(diào)節(jié)閥控制合成塔溫度比設(shè)計(jì)溫度低近55℃,使轉(zhuǎn)化氣中CO體積口溫度穩(wěn)定就可以了。此外,JW型甲醇合成塔分?jǐn)?shù)低5%左右,盡管生產(chǎn)負(fù)荷為102%,但產(chǎn)量適應(yīng)氣質(zhì)范圍寬合成塔入口氣氫碳比設(shè)計(jì)值是卻沒有達(dá)到100%負(fù)荷設(shè)計(jì)能力(667td)。268,而實(shí)際操作值在2.50-7.50c4JW型甲醇合成塔運(yùn)行情況(3)JW型甲醇合成塔結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,且由于合成氣冷熱介質(zhì)基本上不存在壓差,即使發(fā)生了(1)自2005年12月投產(chǎn)以來(lái),甲醇裝置累部分泄漏仍可維持正常生產(chǎn)。而魯奇甲醇合成計(jì)停車57次,其中聯(lián)合壓縮機(jī)循環(huán)段入口設(shè)定在塔由于管殼側(cè)壓差比較大,一旦發(fā)生泄漏根本無(wú)2s內(nèi)快速關(guān)閉的兩電動(dòng)閥Xv01303/XV01304在法維持正常生產(chǎn)。另外,由于jW型甲醇合成塔緊急停車狀態(tài)下共計(jì)出現(xiàn)了9次不能正常關(guān)閉,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,相比較魯奇甲醇合成塔而言,甲醇合成即Jw3000型甲醇合成塔的壓力在10min內(nèi)由催化劑的裝填和卸出都比較方便。65MPa突降至1.8MPa左右這樣的卸壓速率4)JW型甲醇合成塔在不同負(fù)荷下的運(yùn)行對(duì)合成催化劑的沖擊相當(dāng)嚴(yán)重。但目前甲醇裝置情況見表5和表6。表5JW型甲醇合成塔在不同負(fù)荷下的運(yùn)行數(shù)據(jù)行負(fù)荷/合成塔溫度/℃成塔壓力/MP合成環(huán)路壓力/MPa廢鍋副產(chǎn)098MPa水冷器出入口人口出口口廢鍋出口分離出口蒸汽/(t·h-)口溫度/℃94.21158.2261.86.4436.26266.24917.1338.3266.87.2416.9626.889注:1)測(cè)定日期200705072)測(cè)定日期200805-16衰6JW型甲醇合成塔實(shí)際運(yùn)行天數(shù)中CO含量將不斷提高,產(chǎn)品精甲醇產(chǎn)量肯定能平均負(fù)荷與年產(chǎn)量對(duì)比超過設(shè)計(jì)能力。2006年2007年2008年(前5個(gè)月)(2)由林達(dá)公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的JW型甲醇合成運(yùn)行天數(shù)/d30236341.76塔催化劑裝填量較大,空速也可相應(yīng)提高,單塔生平均負(fù)荷/%60.28279.7產(chǎn)能力相應(yīng)提高。本套甲醇裝置目前已經(jīng)累計(jì)生產(chǎn)量/12150318734174996產(chǎn)了382kt精甲醇,JW型甲醇合成塔已經(jīng)穩(wěn)定運(yùn)5結(jié)語(yǔ)行30個(gè)月,各項(xiàng)性能已超過設(shè)計(jì)能力。隨著林達(dá)公司設(shè)計(jì)的的3200mmJW型甲醇合成塔在大連(1)在人口氣質(zhì)和合成環(huán)路壓力未達(dá)設(shè)計(jì)大化300kUa甲醇裝置中投入運(yùn)行,經(jīng)進(jìn)一步完值、催化劑已使用30個(gè)月(末期)的前提下,目前善的林達(dá)公司甲醇合成塔在國(guó)產(chǎn)化600kUa甲醇維持生產(chǎn)負(fù)荷19000m3/h(標(biāo)態(tài)),日產(chǎn)量仍可裝型中國(guó)煤化工設(shè)計(jì)制造的大達(dá)到625tε隨著甲醇裝置2008年大修后轉(zhuǎn)化管提高我國(guó)甲醇合下豬尾管管臺(tái)瓶頸問題的徹底解決,轉(zhuǎn)化管出口成抆CNMH身實(shí)的意義的溫度的逐漸提升并接近設(shè)計(jì)值(855℃),轉(zhuǎn)化氣收稿日期2008-1-11)