第54卷第1期化肥設(shè)計Feb.20162016年2月Chemical Fertilizer Desig煤制乙二醇裝置羰化合成氣相組分優(yōu)化探討張向凱,曹洪剛(河南能源化工集團濮陽永金化工有限公司,河南濮陽457000摘要:濮陽永金煤制乙二醇裝置羰基化合成系統(tǒng)在高負荷運行情況下,氣相中惰性組分CO2持續(xù)上漲,嚴重影響了主要反應物CO與MN的比例。經(jīng)過對尾氣系統(tǒng)操作壓力的調(diào)整,以及對調(diào)整過程中數(shù)據(jù)的分析,采取了適當降低尾氣操作壓力的措施,有效地抑制了CO2的上漲,維持合成氣相組分穩(wěn)定關(guān)鍵詞:煤制乙二醇;氣相組分;操作壓力;數(shù)據(jù)分析doi:10.3969/j.isn.1004-8901.2016.01.011中圖分類號:TQ23.162文獻標識碼:B文章編號:104-8901(2016)01-0045-03Discussion on Optimization of CTEG Unit Carbonylated Syngas ComponentZHANG Xiang-kai, CAO Hong gangPuyang Yongjin Chemical Limited, Henan Energy and Chemical Group, Puyang Henan 457000 China)Abstract: Under the condition of a high load, the inert carbon dioxide in syngas at carbonylation system of Puyang Yongjin Chemical Limited CTEcontinued to rise. High content of carbon dioxide has a strong impact on the proportion of main reactants carbon monoxide and methyl nitrite( MN). Afterof the tail gas system operating pressure and analysis of the data in the process of adjustment, properly lowering operating pressure has effectively restrained the rise of carbon dioxide and maintained a steady component of synthesis gasKeywords: CTEG; gas composition; operating pressure; data analysisdoi:10.39691004-8901.2016.01.012濮陽永金煤制乙二醇項目由中國五環(huán)工程有份達到動態(tài)平衡保證羰基化反應處于最優(yōu)狀態(tài)。限公司參與設(shè)計,河南能源化工集團與通遼金煤化2014年6月,濮陽永金乙二醇裝置負荷提升至工有限公司共同出資籌建,于2012年8月投產(chǎn)試85%,合成系統(tǒng)氣相組分中惰性組分CO2出現(xiàn)明顯車,并一次性打通全流程,產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)乙二醇產(chǎn)品。累積,造成羰基化反應物CO與MN比例失衡,嚴重經(jīng)過近3年的試運行,濮陽永金乙二醇項目不斷積影響到系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行,在尾氣負荷提升至最大累經(jīng)驗,并對裝置進行多次技術(shù)改造,最終實現(xiàn)了量的情況下依然難以滿足系統(tǒng)的正常運行。鑒于此,裝置85%負荷下的穩(wěn)定運行通過討論,嘗試將尾氣吸收塔的操作壓力適當下調(diào)濮陽永金煤制乙二醇項目采用兩步合成法生以此觀察合成系統(tǒng)氣相組分中CO2的變化。產(chǎn)乙二醇,即羰基化合成生成草酸二甲酯,草酸二甲酯加氫生成乙二醇。在羰基化合成過程中,氣相1尾氣吸收塔工作原理及操作壓力組分中反應物CO和MN(亞硝酸甲酯)比例的控制1.1及調(diào)整直接影響到羰基化反應的選擇性及草酸中國煤化工相中各組分在甲醇中甲酯產(chǎn)物的收率。氣相組分中主要包括N2、CO2、溶CNMH(相中的NO轉(zhuǎn)化成易CH等惰性組分,惰性組分主要來源于原料氣夾帶溶于甲醇的亞酯氣,并通過噴淋甲醇吸收送回合成以及合成反應中生成的副產(chǎn)物。通過尾氣吸收系統(tǒng)將有效反應物MN回收,將惰性組分持續(xù)送往火作者簡介:張向凱(1986年-=),男01年畢業(yè)于中國礦業(yè)大學,助任河南能工集團炬系統(tǒng)進行燃燒,使合成氣相組分中反應物及惰性組間副主任。46·化肥設(shè)計2016年第54卷系統(tǒng)中,難溶于甲醇的惰性氣相組分如N2、CH4、平衡。為降低惰性組分CO2含量,調(diào)整合成氣組分,CO等及部分CO通過塔頂外送至火炬燃燒,最終尾氣處理量提升至接近滿負荷,高達1500Nm/h左控制合成系統(tǒng)氣相中惰性組分的含量,保持各組分右,勉強能夠滿足合成系統(tǒng)氣相組分的穩(wěn)定及的平衡。平衡合成氣相中各組分在甲醇中的溶解度大小關(guān)針對這一情況,提出2種方案:①提高尾氣吸系如下收塔的操作溫度,降低CO2在甲醇中的溶解度,從MN >CO2>CH >CO>H,>N而達到釋放CO2的效果;②降低尾氣吸收塔的操作1.2尾氣吸收塔操作壓力調(diào)整壓力,同樣可以降低CO2在甲醇中的溶解度。從安尾氣吸收塔原最高設(shè)計操作壓力2.6MPa(g),全性的角度考慮,降低尾氣吸收塔的操作壓力比較實際運行過程中塔頂壓力控制在1.0MPa(g)可靠2014年6月中旬,濮陽乙二醇項目負荷提升至1.3操作壓力調(diào)整數(shù)據(jù)及效果分析85%,達到歷史新高。在該負荷下,合成系統(tǒng)中惰不同壓力下合成氣、尾氣組分分析數(shù)據(jù)及其趨性組分CO2含量不斷上升,嚴重影響系統(tǒng)的穩(wěn)定及勢見表1與圖1。表1不同壓力下合成氣、尾氣組分分析數(shù)據(jù)合成氣組分/%尾氣組分/%頂壓日期MPa(g014-06-128:0010.0517.258,8329,431.00055.692014-06-130:0017.059.5337.8855.462014-06-140:0013.6414.9438.3651.720.98115.7055.0127.180.9112014l50:000.9050.900.9050l4-06-160:009.457.898,080.91916:008.307.6953.435.080.92610點20分,尾氣操作壓力開始下調(diào);至16點,壓力由0.989MPa(g)降至0.911MPa(g),同時合成氣0.96s及尾氣組分中CO2體積百分均開始呈現(xiàn)下降趨勢,CO組分有所上升,說明降低尾氣操作壓力有利于系統(tǒng)中CO2的放出,提高CO含量,繼而提高CO與MN6ws0的比例,提高反應推動力穩(wěn)定氣相組分的平衡2不同負荷下尾氣運行數(shù)據(jù)分析中國煤化工+CO2+N2CO一二氧化碳氮氣一一氧化碳一頂壓CNMH穩(wěn)定在0.9M(g)的圖1不同壓力下合成氣、尾氣組分變化趨勢條件下,通過對不同負荷下尾氣運行數(shù)據(jù)的分析以通過調(diào)整尾氣吸收塔的操作壓力,對比分析調(diào)及惰性組分N2、CO2的平衡計算,得出穩(wěn)定情況下合成系統(tǒng)不同負荷下對應的尾氣處理負荷以及惰整前后系統(tǒng)組分變化情況。如圖1所示,6月14日性組分的平衡情況,見表2。第1期張向凱等煤制乙二醇裝置羰化合成氣相組分優(yōu)化探討表2不同負荷下對應尾氣負荷及惰性組分衡算CO量尾氣處理量尾排N,尾排CO△CO/(Nm3,h-1)/(Nm3h1)/(Nm3h-1)/(Nm3h1)/(Nm3·h-1)/(Nm3·h-1)/(Nm3·h-1)/(Nm3·h-)655017.03167.1516.870.69131.54154.1763.7422.63175.412.531199563.1315.59183.5471.5320,4155,941219071.37128515.33247.23l11.0217207237.4617.21285,2132.7447,74115.53通過表2數(shù)據(jù)可以看出,在不同CO負荷下,尾通過線性擬合,得出擬合方程為y=0.10767x氣的負荷基本能夠滿足系統(tǒng)中惰性組分N2的平-358.67,其中擬合度R2=0.95,線性擬合程度相衡,而CO2的排出量要明顯高于進入量,在85%負對較低,這與采集數(shù)據(jù)總量偏少有一定關(guān)系。作為荷穩(wěn)定情況下,N、CO2基本上能滿足平衡,說明在參考公式,對90%、95%、100%負荷下,即CO量為反應過程中伴隨有少量的CO2生成18000Nm3/h、19000Nm/h、20000Nm3/h時對應2.2線性擬合分析的尾氣量進行了計算,可得出對應的尾氣負荷分別采用 origin繪圖軟件對不同負荷下對應尾氣量的變化趨勢進行繪圖,并進行了線性擬合,見圖2。為:1579Nm3/h、1687Nm3/h、1795Nm/h16003結(jié)語1400尾氣吸收塔操作壓力的降低,有利于合成系統(tǒng)1200中CO2的放出,同時又能保證MN的充分回收以及1000合成系統(tǒng)氣相組分的穩(wěn)定及平衡。目前尾氣吸收塔運行負荷偏高,操作壓力已經(jīng)較低,若系統(tǒng)負荷進一步提升,尾氣吸收塔將可能面臨超負荷運轉(zhuǎn)或難以維持合成系統(tǒng)氣相組分平衡的情況。所以,如何進一步優(yōu)化尾氣吸收塔的操600080001000012000140001600018000CO量(Nm3h)作將成為煤制乙二醇裝置滿負荷運轉(zhuǎn)的一項重要一不同CO負荷下對應尾氣量的曲線不同CO負荷下對應尾氣量的擬合直線收稿日期:2015-10-19圖2不同負荷下對應尾氣量數(shù)據(jù)的線性擬合行業(yè)信息中石化煤制氣項目危廢處理工程環(huán)評獲批復2015年11月6日,新疆環(huán)保廳對中國石化新疆能力化工有限公項目環(huán)評作出批復決定H中國煤化工配套的危險廢物處理工程CNMHG項目位于新疆昌吉州準東煤電煤化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi),主要目的是為解決煤制氣項目產(chǎn)生的危險廢物。項目總投資約4億元,其中環(huán)保投資1970萬元。該項目危廢處理總規(guī)模為14.534萬υa,其中包括廢脫硫催化劑40υa、污水處理廠油泥浮渣及活性污泥5.73萬ta、污水處理廠結(jié)晶鹽泥8.8萬υa。處理工藝主要包括干化、焚燒、固化及安全填埋。(本刊通訊員)