降低甲醇裝置除鹽水單耗技術

余迎春 付春明 趙鳳超 （大慶油田化工有限公司）

降低甲醇裝置除鹽水單耗技術

余迎春 付春明 趙鳳超 （大慶油田化工有限公司）

甲醇裝置采用蒸汽冷凝液回收技術處理汽輪機表冷器蒸汽冷凝液、0.2 MPa和0.6 MPa蒸汽冷凝液，將其全部回收，循環利用于除鹽水，大大減少除鹽水站來水量，降低了甲醇的生產成本，提高了裝置自身產能，取得了明顯的經濟效益和社會效益。

蒸汽冷凝液回收 除鹽水 循環利用

甲醇裝置年產甲醇10×104t，采用的是蒸汽轉化、低壓合成、三塔精餾的工藝路線。在這套甲醇裝置中，除鹽水單耗一直較高，為了進一步降低生產成本，2010年對此裝置進行了調查研究。

1 現狀調查

甲醇裝置設計指標：裝置除鹽水單耗設計值為1.85 t/t；

現存問題：2004—2009年除鹽水平均單耗為4.086 t/t，超出設計值2.236 t/t；

預期達到的目標：降低甲醇裝置除鹽水單耗至1.75 t/t。

1.1 2009年除鹽水實際單耗狀況

對2009年1—12月除鹽水實際單耗狀況進行了調查，見表1。從數據可以看出，2009年除鹽水平均單耗為4.177 t/t，其中最高值為5.25 t/t，最低值為3.78 t/t，但各月除鹽水實際單耗均高于設計值。

表1 2009年1—12月除鹽水實際單耗

1.2 調查2009年產量狀況

對2009年每月的產量狀況進行了數據調查，見表2。

表2 2009年每月產量狀況

從表中可以看出，除1月和9月外，其余每月實際產量均高于計劃產量，而產量越高，除鹽水的單耗就應該越小，因此，不是產量的原因影響除鹽水單耗超標。

1.3 蒸汽冷凝液的使用情況

本裝置蒸汽冷凝液主要有三處，壓縮工序汽輪機表冷器蒸汽冷凝液；精餾工序0.6 MPa蒸汽冷凝液；精餾工序0.2 MPa蒸汽冷凝液。

汽輪機表冷器蒸汽冷凝液、精餾0.6 MPa蒸汽冷凝液兩股冷凝水匯合后送入給排水車間二除工段，經處理后再返回除氧器用于甲醇的生產。精餾0.2 MPa蒸汽冷凝液直排地漏[1]。因此，應研究確定回收方案，并加以利用。

1.4 蒸汽冷凝液水質狀況

表3 蒸汽冷凝液水質狀況

取樣化驗分析數據顯示：蒸汽冷凝液除pH值略顯酸性外，均為優質除鹽水，經過本裝置加堿系統調和后即可以直接回收利用，不必進行二次處理。

1.5 蒸汽冷凝液與除鹽水工藝數據

蒸汽汽凝液與除鹽水工藝數據調查情況見表4。

表4 除鹽水與蒸汽冷凝液工藝數據

從表4可以看出，本裝置蒸汽冷凝液約有29.26 t/h，此部分水可回收用作除鹽水，這樣既減少了大部分的除鹽水來水，又降低了甲醇的生產成本。

通過以上現狀調查，發現影響除鹽水單耗超標的主要原因是蒸汽冷凝液沒有被回收利用；因此，回收表冷器蒸汽冷凝液和0.2 MPa、0.6 MPa蒸汽冷凝液是主要措施。

2 蒸汽冷凝液回收技改方案

2.1 表冷器蒸汽冷凝液的回收

表冷器蒸汽冷凝液通過地下槽泵增壓后，直接與除鹽水來水總線相連，經過除鹽水加熱器進入除氧器。

2.2 0.6 MPa蒸汽冷凝液的回收

重新鋪設一條管線，將0.6 MPa蒸汽冷凝液直接與夾套水閥閥后相連，將此部分水用于二段爐夾套冷卻水，再進入轉化地下槽后，由泵提壓送入除氧器[2]。

2.3 0.2 MPa蒸汽冷凝液的回收

重新鋪設一條管線，利用精餾現有地下槽泵，將0.2 MPa蒸汽冷凝液直接回收至地下槽內。

3 冷凝液回收存在的問題與解決方法

3.1 存在問題

1）此三股蒸汽冷凝液溫度比較高，全部都在50～60℃之間，尤其是進入夾套水的0.6 MPa蒸汽冷凝液，溫度為57℃，直接影響二段爐夾套冷卻效果。0.6 MPa蒸汽冷凝液后的冷卻器ME613換熱面積為80 m2，且循環水進水閥、回水閥已經全開，無法將冷凝液冷卻至40℃以下。

2）地下槽泵流量較小，無法滿足改造后的生產要求。

3.2 解決方法

1）轉化汽提塔出口去廢水站的殘液不經過冷卻，將冷卻器E308進、出口殘液管線直接相連，將0.6 MPa蒸汽冷凝液經過ME613再經過E308冷卻后與夾套水閥閥后相連，E308冷卻面積為164 m2，將0.6 MPa蒸汽冷凝液溫度降至40℃以下（必要時可切斷ME613循環水，以節省循環水用量）。

2）地下槽泵流量較小，可根據生產實際需要，對泵進行改型，以滿足生產需要。

3）改造流程（加粗部分為本次流程改造內容，原流程保持不變）見圖1、圖2、圖3。

4 蒸汽冷凝液回收方案實施效果

4.1 實施改造方案

1）將汽輪機表冷器蒸汽冷凝液及精餾工序0.6 MPa蒸汽冷凝液進行回收。通過工藝重新設計、安裝閥門，更新水泵，增加遠程控制回路。

2）將0.2 MPa蒸汽冷凝液進行回收。通過工藝重新設計，鋪設精餾相應管線，安裝閥門，將精餾工序0.2 MPa蒸汽凝結水送至轉化地下夾套水槽，用于自產蒸汽用水。

4.2 改造后的效果

1）改造前后除鹽水實際單耗對比見表5。

表5 改造前后除鹽水實際單耗對比

從表5可以看出，改造后除鹽水每月實際單耗已經低于裝置設計指標1.85 t/t，效果明顯。

2）改造前后主要參數對比見表6。

表6 改造前后主要參數對比

從表6可以看出，改造后蒸汽冷凝液全部回收，無直排，實現了節能減排。除鹽水單耗由原來的平均每月4.177 t/t降至1.74 t/t。

改造后的除鹽水單耗低于改造前預期達到的目標1.75 t/t，除鹽水單耗高的問題得到解決。

5 經濟效益和社會效益

5.1 經濟效益

1）項目投資

調研、設計費用為5×104元；材料費用為15×104元；研究實驗費用、生產準備費用為7×104元；施工安裝費用為10×104元。合計為37×104元。

2）節水計算

節約除鹽水29.26 t/h，每天運行24 h，2010年6—10月份累計運行時間3672 h，6—10月份節約除鹽水10.744×104t。累計節約資金301.914×104元。去除項目投資37×104元，實現經濟效益264.914×104元。

5.2 社會效益

1）由于節約了除鹽水，甲醇生產成本降低，提高了市場競爭力，為企業今后健康發展奠定了堅實的基礎。

2）蒸汽冷凝液得到全部回收，樹立了企業良好形象，為真正實現綠色企業創造了條件。

6 結論

在當前各項能源日益減少的環境下，企業如何根據自身實際特點，通過研究和利用解決問題的方法，將水、電、氣等各項資源從生產投入、生產流程、產出產品各個環節進行節能挖潛，實現余熱、工業廢水、工業尾氣的再利用，不但降低了成本，還產生了較大的經濟效益，提升了企業市場競爭力。

[1]馮元琦.甲醇生產操作問題[M].北京：化學工業出版社,2000，187-195.

[2]李文懷,鐘炳.甲醇合成技術現狀與進展[C].天然氣化工利用第三次研討會論文匯編,13-17.

10.3969/j.issn.2095-1493.2011.07.010

余迎春，2006年畢業于哈爾濱商業大學，工程師，現從事生產管理工作，E-mail：daqingjcc@126.com，地址：大慶油田化工有限公司，163000。

2011-07-07）