我公司醇烴化裝置運行總結

胡志忠，吳林平

（江西雙強化工有限公司，江西新余 338000）

我公司合成總氨設計生產能力180kt／a。主要是以湖南粉煤搭配腐殖酸鈉加工成煤棒，經烘干后送造氣爐燃燒，制取半水煤氣，煤氣經半脫、全低溫變換、變脫、MDEA脫碳、凈化精制，最后合成得到液氨。

我公司合成氨原料氣凈化精制以前采用傳統的銅洗法。銅洗是一種比較早的凈化精制方法，缺點比較明顯。主要表現在工藝控制指標多，操作不穩定；化工原料使用種類多，生產運行費用高；現場環境差，污染嚴重；設備檢修頻繁，檢修費用高等。基于以上種種原因，為了降低生產成本，達到長周期穩定運行的目的，公司經多方考察，結合當前實際情況，最后決定采用湖南安淳高新技術有限公司推出的醇烴化工藝，于2007年12月開始施工、安裝，2008年5月完成，同年6月投入運行。現在對我公司醇烴化精制工藝使用情況作簡單介紹。

1 工藝流程

1.1 醇化工藝流程

壓縮送來的12.5MPa脫碳后原料氣，經油分分離油污后，一部分氣體進入醇化塔環隙，與冷管段反應熱氣換熱，再經上升管升至混合分布器Ⅱ；另一部分進醇化預熱器預熱后，由底部進醇化塔換熱器管內，與管間出塔氣體換熱，溫度升至200～220℃，進入催化床層反應。出第一段的氣體進入混合分布器，與由冷管來的冷氣混合，降溫后進入第二段反應，反應后的氣體進入混合分布器Ⅰ，與從大蓋引入的少量冷氣混合，進入第三段（冷管段）繼續進行醇化反應。反應后的氣體經徑向集氣罩匯合，沿內件管壁與徑向筐筒體之間的環隙，從圓周方向流向徑向筐中部的換熱器外殼，進入換熱器管間，由上折流而下與管內從塔外熱交來的氣體換熱，溫度降低后出塔至塔外熱交管內，與塔外油分來的冷氣繼續換熱，自身溫度降至80℃以下，去水冷器，進一步降溫，再進入醇分離器，甲醇被分離下來，送入粗醇槽。分離甲醇后的醇后氣，一部分送循環機打循環，與壓縮送來脫碳后的原料氣匯合，另一部分則送往烴化工段。

1.2 烴化工藝流程

來自醇分后的原料氣，分成二股，一股進入烴化塔內外筒環隙，自上而下；另一股進塔外熱交，與出塔反應熱氣換熱，在塔內與環隙氣匯合后進入塔下部換熱器管間，與塔內反應熱氣換熱；提溫后由導引管從塔下部引出，進入烴化加熱器加熱，氣體被再次提溫后由塔下部進入烴化塔，經中心管進上絕熱層反應，出上絕熱層的氣體進入集氣罩，與從塔頂引入的少量醇后冷氣混合，降溫后，進入徑向分氣筒，從圓周方向流經徑向筐，反應后的氣體經徑向筐與內筒之間的環隙流出，進入下部換熱器管內，與冷氣換熱后出塔。出塔氣體進入烴化塔前預熱器管內（上進下出），繼續降溫后進入烴化物分離器，分離部分液態烴，再依次進入烴化水冷器、氨冷器，氣體被進一步降溫后進入水分離器，分離烴水后氣體送高壓機六進。

2 主要設備一覽表（表1）

表1 主要設備一覽表

3 正常操作注意點

3.1 醇化系統

主要是控制好催化床層溫度，確保醇后氣CO＋CO2含量合格，同時副產粗甲醇（我公司主要以凈化為主）。

（1）催化床層溫度控制 零米溫度過高，可用零米冷激閥控制：第一段熱點溫度可根據原料氣中CO含量高低，通過調節循環量和零米溫度加以控制；第三絕熱層的溫度，可用冷激氣進行調節。

（2）當催化劑床層溫度合理后，冷激閥的開度不要作太大的調節，其上層熱點溫度隨原料氣成分的變化、生產負荷的變化、醇氨比的調整而發生波動時，用增減循環量和冷激氣予以調節。

（3）控制好醇后氣中CO＋CO2指標是醇化系統的主要任務之一。在調整好催化劑床層溫度分布后，控制一定的循環量，以穩定熱點溫度在一定范圍內。

3.2 烴化系統

主要控制好催化劑床層溫度，確保烴化氣中CO＋CO2含量≤15×10－6。

（1）催化劑床層溫度變化趨勢 氣體進入上絕熱層，反應溫度上升；在混合分布器中加入一定冷氣以后，中絕熱層進口溫度會下降，中下層各點溫度就可控制在所要求的范圍。

（2）控制烴后氣中CO＋CO2指標是烴化系統的主要任務。在調整好催化劑床層溫度分布后，用微調加熱蒸汽的手段來穩定熱點在一定范圍內，烴后氣CO＋CO2含量也就會在15×10－6以下。

4 運行情況介紹

2008年6月22日全廠原始開車，7月份醇化、烴化、合成氨催化劑升溫還原好以后，系統轉入正常運行，運行比較平穩，醇化催化劑熱點溫度控制在225±5℃，烴化催化劑熱點溫度控制在230±5℃。表2、3是醇化塔、烴化塔隨抽兩天的溫度運行記錄。

表2 醇化塔熱點溫度（2008年8月） ℃

表3 烴化塔熱點溫度（2008年8月） ℃

但2008年8月28日白班接班后，發現烴化塔塔壁溫度慢慢升高，由82℃升至183℃，最高達到202℃。經現場觀察并分析，認為可能是醇分離器分離效果差，帶醇至烴化系統烴化塔環隙內，導致氣體流通不暢，熱量未帶走，從而使烴化塔壁溫度升高。正好烴化塔進口總管在一樓處有一盲板，把盲板螺絲輕輕松開一點，就有甲醇液體從盲板法蘭口流出，而且在甲醇流出后，塔壁溫度也在慢慢下降。緊接著我公司與安淳公司聯系，共同商討原因。安淳公司來專家商討后，也認為應該是分離器分離效果差所致。經分析，分離器結構存在一定問題，因此，立即對分離器結構進行改造。

5 解決辦法

5.1 醇分離器改造

反應后氣體經水冷器冷卻后進醇分離器中心管，在內部經幾層旋流板由上而下分離液體后，氣體從底部出來，經環隙間由下而上出來。由于底部氣體出口離溶液面太近，或者操作中醇分液位控制過高，導致氣體出口可能在液面以下，則溶液自然隨氣體帶出，造成醇后氣帶液至后工序。此次改造主要是把底部出氣口抬高，保證氣體出口不至于與液面接觸，防止帶液。安淳公司把設備運回去后，對醇分離器底部出口進行局部改動，在原來基礎上抬高了約1m。

5.2 流程改動

改造分離器的同時，為了防止以后操作中萬一帶醇出現同樣后果，對醇分后氣體流程作適當改動。原來經醇分的醇后氣分兩部分：一部分直接進透平機提壓后再與新鮮氣匯合進醇化預熱器，另一少部分氣進烴化系統。此次改造是在醇分后再加一分離器。將系統中原循環油分離器切出，配管接到醇分離器氣體出口上，以作醇后氣進一步分離之用。醇分后氣體經循環油分離器后，與原來一樣，分為兩部分，進入透平機和烴化系統。

6 改造后運行效果及總結

經過4d改造，重新開車以后，系統運行平穩，烴化塔壁溫度完全控制在指標之內（≤120℃），催化床層各點溫度控制正常。三年來，從未出現過烴化塔壁溫度升高的情況。同時，新增醇分離器投入使用后，從底部也很少排出甲醇液，說明醇分改造十分成功。

我公司醇烴化裝置運行三年來，系統運行平穩，操作簡單。比原先銅洗法有明顯的優點。

（1）現場環境干凈。銅洗法采用的是銅液循環與氣體接觸反應，銅液易灑到地上，造成現場一片骯臟，而且又排入地溝，污染環境。而醇烴化裝置操作現場無任何臟物，十分干凈。

（2）操作簡單。銅洗法操作控制指標多，難調節，銅液組分要保證，而且出口微量不好控制，稍不注意，銅塔易帶液。而醇烴化操作只需控制好催化床層溫度和出口微量合格。

（3）能耗降低。銅洗法操作原料消耗種類多，包括氨、冰醋酸、銅、蒸汽、電、冷卻水等，而且噸氨消耗總費用達109元。而醇烴化裝置運行只有催化劑、電、冷卻水等消耗，噸氨消耗總費用約45元，以我公司年產180kt合成總氨來算，年節約費用1 152萬元。

綜上所述，醇烴化工藝精制法比傳統銅洗法具有明顯的操作優越性，而且有明顯的經濟效益。因此，醇烴化是凈化、精制合成氨原料氣的一種優選工藝，值得兄弟廠家借鑒。