甲醇制100kt／a二甲醚項目建設及開車總結

李 峰，趙紹民，陸瑞平

（重慶中能化工有限公司，重慶萬盛 400805）

重慶中能化工有限公司，是東方希望集團下屬一家化工企業，地處重慶市萬盛經開區煤電化產業園區（綦江區關壩鎮雙壩村）。2011年8月24日二甲醚項目球罐土建開工，標志著二甲醚項目現場工程正式開始，2011年12月25日設備、管道、電氣和儀表安裝結束，共用4個月時間。2011年12月26日系統開始吹掃，2012年1月8日催化劑升溫，9日23：00出合格二甲醚，14日產量達到設計值，各消耗指標均在設計值內，標志著此項目成功投產達標。

1 項目背景及意義

重慶中能化工有限公司與同屬于東方希望集團的重慶萬盛煤化有限責任公司（簡稱“萬盛化工”）相鄰。重慶萬盛煤化有限責任公司年產300kt甲醇，于2010年12月投產，投產后由于甲醇市場一直低迷，甲醇價格不高，為了增加利潤點，必須提高產品的附加值，公司經過外出考察和結合自身現狀考慮，決定新成立一家化工公司——重慶中能化工有限公司，生產二甲醚，規模為年產100kt，新公司以萬盛化工的甲醇為原料，利用管道將甲醇送到中能公司，既降低了原料運輸成本，又解決了萬盛化工甲醇產品銷售問題，從而達到 “雙贏”的目的，共同渡過目前市場上甲醇產品不景氣的難關。

2 河南天一公司二甲醚技術的特點

公司人員考察了占市場份額最大的三家二甲醚專利商（西南某公司、成都某公司、河南天一化工科技有限公司）及使用廠家，經過工藝、占地面積、消耗及投資方面對比，最終選擇了河南天一化工科技有限公司的專利技術，由湖南化工醫藥設計院設計。該技術有以下特點。

（1）生產裝置占地面積最小，只有450m2，比其他兩家公司少150～190m2。

（2）生產裝置投資費用最低，相比另外兩家節省500～700萬元，我公司甲醇制100kt／a二甲醚項目總投資3 000萬。

（3）反應器出來的反應氣經換熱后直接進精餾塔精餾，無需全部冷凝再經泵加壓后加熱送精餾塔，流程短，阻力小，主要消耗指標蒸汽明顯降低，噸醚耗蒸汽量僅為0.75t，遠遠低于其他兩家公司的消耗。

（4）采用高換熱效果的蒸發式水冷器，其他兩家公司采用傳統的水冷器。蒸發式水冷器循環水量小，換熱效果好，從而節約水。

（5）整個生產裝置采用無框架結構，減少了投資費用，也縮短了建設工期。

（6）采用均溫型反應器，溫度易控制，熱點溫度不易出現 “飛溫”現象，操作簡單。

3 施工圖存在的問題及解決方法

該項目施工圖于2011年8月20日出版完畢，在施工過程中發現以下問題。

（1）二甲醚回流槽基礎過高。為了減少占地面積，設計院將二甲醚回流槽放在北側蒸發式水冷器平臺下，但未考慮平臺梁的高度。按基礎設計高度做，回流槽放在基礎上，回流槽頂部的管道無法安裝。發現此問題后，技術人員計算頂部管道需要的安裝高度，在基礎未做完的情況下及時下了設計變更單，將基礎頂部標高降低了450mm，之后管道順利安裝。

（2）32＃管廊基礎位置不合理。32＃管廊基礎位于充裝站，原設計緊挨道路旁，跨度15m，位置在道路轉彎半徑內，會阻礙充裝車輛轉彎行駛。技術人員發現問題后，同時考慮車輛行駛和整體美觀性，將32＃管廊基礎位置向西平移3m，跨度由15m增加到18m?？紤]到安全性，管架由蜂窩梁結構改為花架梁。

（3）汽化塔和精餾塔溫度熱偶方位不合理。原設計溫度熱偶方位與人孔平臺方位不一致，這將導致今后儀表人員維護熱偶時必須臨時搭腳手架，既增加工作量，又不安全。儀表人員發現后要求人孔平臺向熱偶方位移動，施工單位同意隨后更改，此問題得以解決。

（4）放空總管過小。設計時放空總管直徑僅為DN100，而精餾塔和汽化塔安全閥出口管徑就遠大于DN100，總管比支管小，因此不合理。經我公司技術人員計算，將放空總管直徑改為DN200。

（5）中壓氮氣管未設計。系統僅設計了低壓氮氣（0.45MPa），供系統置換和升溫用，而系統檢修后，無法用合適壓力的氣體進行查漏。我公司根據原有系統中氣體和壓力狀況綜合考慮，最終選用了2.5MPa中壓氮氣查漏，管徑DN40。

（6）罐區冷卻水池位置不合理。按原藍圖，冷卻水池在斜坡上，整體不美觀，施工更不方便，因此，我公司將冷卻水池位置改在圍堰外的另一空地處。

（7）地下槽泵出口管線設計不合理。設備和管道檢修時，系統內甲醇溶液都排入地下槽，而藍圖中將這些甲醇溶液當廢液送往污水處理站。針對此情況，我公司下了設計變更單，在地下槽泵出口閥前增加一根DN80的管線至甲醇緩沖罐，讓地下槽甲醇溶液送往系統，循環利用。

針對以上設計問題，我公司均及時更改處理，從而沒有影響生產。

4 試、開車過程中出現的問題及解決方法

（1）地下槽泵打不上量。地下槽泵為離心式自吸泵，試泵時，若地下槽液位為100%，啟動泵，泵運行正常（出口壓力、電流均正常）；當液位降至89%時，泵就打不上液，出口壓力表顯示為0，操作工和檢修工試了幾次情況都一樣，并將此情況向技術人員反映。技術人員到現場確認后，分析是泵夾氣造成的，并根據每當液位降至89%時泵就夾氣的情況，判斷槽中液下管道可能過短或管道上有孔，于是讓檢修工將槽內管道抽出檢查，驗證了分析，管道上有兩個直徑約6mm的圓孔。讓檢修工將孔焊住，再試泵，泵沒再出現夾氣現象。

（2）反應器溫度熱偶墊片壞，導致停車。二甲醚開車出產品的第二天早晨，操作工發現反應器平臺上有大量 “白煙”冒出，并伴有醚香味，于是判斷二甲醚泄漏，停車泄壓處理。待壓力全泄完后上去檢查，發現是溫度熱偶墊片壞，分析原因是，墊片材料選用不當，二甲醚反應器溫度高達380℃，而墊片材料選的是聚四氟乙烯，此材料只適用于200℃以下溫度環境。隨后將兩個熱偶的墊片都更改為柔性石墨墊，開車后沒有再泄漏。

（3）第二次開車時，反應器床層溫度升不起來。從上午11：00開始升溫，到下午5：10床層溫度只有200℃，再往上提非常緩慢，顯然有問題。操作工檢查了閥門、蒸汽壓力、溫度等，一切正常，于是將問題反映給技術人員，技術人員聽完情況后，帶領操作工將最遠端的蒸汽導淋閥打開排了下水，又將升溫加熱器上部排氣閥打開排惰性氣體，排完后，床層溫度迅速上升。出現這種情況最主要原因是升溫加熱器上部積聚大量來自于蒸汽中的惰性氣體，占據了空間，從而減少了換熱面積，降低了換熱效果。

（4）甲醇泵壞。甲醇泵為屏蔽泵，一開一備。在開泵過程中將一臺泵損壞，拆開檢查發現，后軸套嚴重磨損并因高溫而變色，返回廠家維修。原因是泵出口開得過小，二甲醚在泵葉輪不斷做功的情況下溫度升高而迅速汽化，造成泵夾氣，進一步引起泵的流量降低，造成電機腔內介質的循環量不足，摩擦件的冷卻潤滑作用缺失，從而最終造成摩擦件發生嚴重磨損及溫度上升，造成材質變色。

（5）二甲醚回流泵極易夾氣。第二次開車時，兩臺回流泵極易夾氣，操作工一直在現場倒兩臺泵，控制回流罐液位，甚至同時開兩臺泵，但還是夾氣。想想第一次開車時，這兩臺泵很少夾氣，于是查找兩次開車時工況有何不同。最終分析找出原因：第一次開車時回流罐壓力為0.7MPa，第二次為0.25MPa，壓力越低，二甲醚越易汽化，因此，第二次開回流泵時，泵易夾氣。找到原因后，讓操作工將回流罐壓力提至0.6MPa，之后沒再夾氣。

（6）床層垮溫兩次。兩次催化劑床層垮溫至140℃左右，表現出的現象極相似，并且垮溫速度極快。最初大家擔心汽化塔頂部的絲網分離器可能有問題，技術人員查看圖紙并結合當初檢查情況，判斷絲網沒有問題。技術人員細心對比各種參數，發現兩次垮溫時汽化塔頂部溫度都在140.0℃以上，高于正常指標135℃，于是分析可能是頂部溫度過高，引起飽和甲醇氣體中含有的水蒸氣過高，水蒸氣帶入反應器引起垮溫。原因初步分析出后，繼續開車，讓操作工嚴格控制汽化塔頂部溫度在指標135℃內，于是生產正常，再沒出現垮溫現象。

5 系統運行情況

問題解決后，系統運行壓力0.8MPa，催化劑初期熱點溫度370℃（初期溫度偏高），二甲醚采出量14t／h，各塔液位穩定，操作人員逐漸熟練操作，系統運行穩定。

6 結 語

此項目從立項到投產出現了各種困難，項目組成員都迎刃而解。項目組在此項目建設過程中也積累了大量寶貴經驗，為集團下一個項目奠定了牢實基礎。下一步我們將對項目中不合理的地方進一步改造，讓此項目更加節能、環保、合理。