降低甲醇装置除盐水单耗技术

余迎春 付春明 赵凤超 （大庆油田化工有限公司）

降低甲醇装置除盐水单耗技术

余迎春 付春明 赵凤超 （大庆油田化工有限公司）

甲醇装置采用蒸汽冷凝液回收技术处理汽轮机表冷器蒸汽冷凝液、0.2 MPa和0.6 MPa蒸汽冷凝液，将其全部回收，循环利用于除盐水，大大减少除盐水站来水量，降低了甲醇的生产成本，提高了装置自身产能，取得了明显的经济效益和社会效益。

蒸汽冷凝液回收 除盐水 循环利用

甲醇装置年产甲醇10×104t，采用的是蒸汽转化、低压合成、三塔精馏的工艺路线。在这套甲醇装置中，除盐水单耗一直较高，为了进一步降低生产成本，2010年对此装置进行了调查研究。

1 现状调查

甲醇装置设计指标：装置除盐水单耗设计值为1.85 t/t；

现存问题：2004—2009年除盐水平均单耗为4.086 t/t，超出设计值2.236 t/t；

预期达到的目标：降低甲醇装置除盐水单耗至1.75 t/t。

1.1 2009年除盐水实际单耗状况

对2009年1—12月除盐水实际单耗状况进行了调查，见表1。从数据可以看出，2009年除盐水平均单耗为4.177 t/t，其中最高值为5.25 t/t，最低值为3.78 t/t，但各月除盐水实际单耗均高于设计值。

表1 2009年1—12月除盐水实际单耗

1.2 调查2009年产量状况

对2009年每月的产量状况进行了数据调查，见表2。

表2 2009年每月产量状况

从表中可以看出，除1月和9月外，其余每月实际产量均高于计划产量，而产量越高，除盐水的单耗就应该越小，因此，不是产量的原因影响除盐水单耗超标。

1.3 蒸汽冷凝液的使用情况

本装置蒸汽冷凝液主要有三处，压缩工序汽轮机表冷器蒸汽冷凝液；精馏工序0.6 MPa蒸汽冷凝液；精馏工序0.2 MPa蒸汽冷凝液。

汽轮机表冷器蒸汽冷凝液、精馏0.6 MPa蒸汽冷凝液两股冷凝水汇合后送入给排水车间二除工段，经处理后再返回除氧器用于甲醇的生产。精馏0.2 MPa蒸汽冷凝液直排地漏[1]。因此，应研究确定回收方案，并加以利用。

1.4 蒸汽冷凝液水质状况

表3 蒸汽冷凝液水质状况

取样化验分析数据显示：蒸汽冷凝液除pH值略显酸性外，均为优质除盐水，经过本装置加碱系统调和后即可以直接回收利用，不必进行二次处理。

1.5 蒸汽冷凝液与除盐水工艺数据

蒸汽汽凝液与除盐水工艺数据调查情况见表4。

表4 除盐水与蒸汽冷凝液工艺数据

从表4可以看出，本装置蒸汽冷凝液约有29.26 t/h，此部分水可回收用作除盐水，这样既减少了大部分的除盐水来水，又降低了甲醇的生产成本。

通过以上现状调查，发现影响除盐水单耗超标的主要原因是蒸汽冷凝液没有被回收利用；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过地下槽泵增压后，直接与除盐水来水总线相连，经过除盐水加热器进入除氧器。

2.2 0.6 MPa蒸汽冷凝液的回收

重新铺设一条管线，将0.6 MPa蒸汽冷凝液直接与夹套水阀阀后相连，将此部分水用于二段炉夹套冷却水，再进入转化地下槽后，由泵提压送入除氧器[2]。

2.3 0.2 MPa蒸汽冷凝液的回收

重新铺设一条管线，利用精馏现有地下槽泵，将0.2 MPa蒸汽冷凝液直接回收至地下槽内。

3 冷凝液回收存在的问题与解决方法

3.1 存在问题

1）此三股蒸汽冷凝液温度比较高，全部都在50～60℃之间，尤其是进入夹套水的0.6 MPa蒸汽冷凝液，温度为57℃，直接影响二段炉夹套冷却效果。0.6 MPa蒸汽冷凝液后的冷却器ME613换热面积为80 m2，且循环水进水阀、回水阀已经全开，无法将冷凝液冷却至40℃以下。

2）地下槽泵流量较小，无法满足改造后的生产要求。

3.2 解决方法

1）转化汽提塔出口去废水站的残液不经过冷却，将冷却器E308进、出口残液管线直接相连，将0.6 MPa蒸汽冷凝液经过ME613再经过E308冷却后与夹套水阀阀后相连，E308冷却面积为164 m2，将0.6 MPa蒸汽冷凝液温度降至40℃以下（必要时可切断ME613循环水，以节省循环水用量）。

2）地下槽泵流量较小，可根据生产实际需要，对泵进行改型，以满足生产需要。

3）改造流程（加粗部分为本次流程改造内容，原流程保持不变）见图1、图2、图3。

4 蒸汽冷凝液回收方案实施效果

4.1 实施改造方案

1）将汽轮机表冷器蒸汽冷凝液及精馏工序0.6 MPa蒸汽冷凝液进行回收。通过工艺重新设计、安装阀门，更新水泵，增加远程控制回路。

2）将0.2 MPa蒸汽冷凝液进行回收。通过工艺重新设计，铺设精馏相应管线，安装阀门，将精馏工序0.2 MPa蒸汽凝结水送至转化地下夹套水槽，用于自产蒸汽用水。

4.2 改造后的效果

1）改造前后除盐水实际单耗对比见表5。

表5 改造前后除盐水实际单耗对比

从表5可以看出，改造后除盐水每月实际单耗已经低于装置设计指标1.85 t/t，效果明显。

2）改造前后主要参数对比见表6。

表6 改造前后主要参数对比

从表6可以看出，改造后蒸汽冷凝液全部回收，无直排，实现了节能减排。除盐水单耗由原来的平均每月4.177 t/t降至1.74 t/t。

改造后的除盐水单耗低于改造前预期达到的目标1.75 t/t，除盐水单耗高的问题得到解决。

5 经济效益和社会效益

5.1 经济效益

1）项目投资

调研、设计费用为5×104元；材料费用为15×104元；研究实验费用、生产准备费用为7×104元；施工安装费用为10×104元。合计为37×104元。

2）节水计算

节约除盐水29.26 t/h，每天运行24 h，2010年6—10月份累计运行时间3672 h，6—10月份节约除盐水10.744×104t。累计节约资金301.914×104元。去除项目投资37×104元，实现经济效益264.914×104元。

5.2 社会效益

1）由于节约了除盐水，甲醇生产成本降低，提高了市场竞争力，为企业今后健康发展奠定了坚实的基础。

2）蒸汽冷凝液得到全部回收，树立了企业良好形象，为真正实现绿色企业创造了条件。

6 结论

在当前各项能源日益减少的环境下，企业如何根据自身实际特点，通过研究和利用解决问题的方法，将水、电、气等各项资源从生产投入、生产流程、产出产品各个环节进行节能挖潜，实现余热、工业废水、工业尾气的再利用，不但降低了成本，还产生了较大的经济效益，提升了企业市场竞争力。

[1]冯元琦.甲醇生产操作问题[M].北京：化学工业出版社,2000，187-195.

[2]李文怀,钟炳.甲醇合成技术现状与进展[C].天然气化工利用第三次研讨会论文汇编,13-17.

10.3969/j.issn.2095-1493.2011.07.010

余迎春，2006年毕业于哈尔滨商业大学，工程师，现从事生产管理工作，E-mail：daqingjcc@126.com，地址：大庆油田化工有限公司，163000。

2011-07-07）