煤制甲醇产能提升措施及应用管理

摘要：随着经济的发展以及科学技术水平的不断进步，我国的化学工业取得了很大程度的发展。甲醇是目前应用非常广泛的一种新型清洁能源，作为一种有机化工原料，甲醇拥有非常广泛的应用前景。当前，在可选择的原料中，天然气和煤（煤气层，地下煤气化）受到普遍关注。文章综述了神华宁夏煤业集团甲醇分公司在提高甲醇产量方面做得各项工作及实施效果，介绍了指标管理、煤浆提浓、闪蒸汽回用等项目。并根据目前装置运行的情况，提出下一阶段工作的计划。

关键词：煤制甲醇;产能提升;措施方法

中图分类号：TD849文献标识码：A文章编号：1672-9129（2018）06-0046-02

Improvement Measures and an Application Management for Methanol Production from Coal

SU Changhong*

（Shenhua Ningxia Coal Industry Group Methanol branch， Ningxia Yinchuan， 750411， China）

Abstract：With the development of economy and the continuous progress of science and technology， China's chemical industry has made great progress. Methanol is a new kind of clean energy which is widely used at present. As an organic chemical raw material， methanol has a wide application prospect. Currently， among the alternative raw materials， natural gas and coal （gas layer， underground coal gasification） are generally concerned. This paper summarizes the work and implementation effect of the methanol branch of Shenhua Ningxia coal industry group in improving methanol output， and introduces the items such as index management， coal slurry enrichment and flash steam recycling. According to the current operation of the device， the next stage of work plan is proposed.

Keywords：Methanol from coal; capacity improvement; measures and methods

引用：苏长宏. 煤制甲醇产能提升措施及应用管理[J]. 数码设计， 2018， 7（6）： 46-46.

Cite：SU Changhong. Improvement Measures and an Application Management for Methanol Production from Coal[J]. Peak Data Science， 2018， 7（6）： 46-46.

引言

提高产能有利于降低水耗及能耗，有效提高企业的盈利能力，增强市场竞争力。甲醇分公司共有两套甲醇装置，分别为25万吨/年甲醇（以下简称一套）、60万吨/年甲醇（以下简称二套）。

1  煤制甲醇工艺

以煤为原料制甲醇工艺主要包括煤气化制粗煤气、氧气制备、净化（包括脱硫、变换、微量成分脱除等）、甲醇合成、甲醇精馏等单元、其中煤气化工序最主要的步骤，不同的炉型适合于不同的生产规模和煤种[1]。

煤制甲醇工艺可以分为高压法、中压法和低压法三种。高压合成法使用的是锌铬催化剂，这种催化剂的活性较低。低压合成法使用的催化剂是活性更强的铜锌基催化剂，合成压力和温度都有了适当地降低，低压合成法拥有设备简单、能耗低、产品质量稳定、投资少等等各种优点，因此低压合成法应用广泛，是目前国内外用于合成甲醇的主要方法。

1.2  煤浆提浓

一套将磨机出口端面、滚筒筛进行疏通，并补加钢球。对给煤机、给水流量计进行了校验，更换给煤机跑偏联。对磨机出口端面进行改造升级，在不更换磨机出口端面的前提下将端面进行扩孔改造，提高了磨机的制浆负荷并杜绝了入口跑浆现象，煤浆浓度由59.8%提高至60.6%，结合提高气化炉负荷等措施，使变换气量由98000 m³/h提高至103800m³/h，每天能增产甲醇35吨[2]。

二套根据磨机钢棒磨损情况，及时加棒及拣出短棒，优化水煤浆粒度级配;根据水煤浆浓度、粘度指标，保证流动性、稳定性的同时，及时调整添加剂配置比例，加强巡检，调整磨机给水量，将煤浆浓度由60.5%提高至61.6%左右，使變换气产量10000m3/h左右，每天能增产甲醇70吨。

1.3  全厂伴热冷凝液回收

两套装置在冬季工艺管道及仪表伴热蒸汽使用量70t/h，设计时没有考虑冬季伴热蒸汽冷凝液的回收。通过对现状的调查，统计各车间疏水器的位置及数量，联系专业设计院进行设计，在一套设置氨冷冻及变换装置区两处各设置两台板换、一台冷凝水罐、两台热水泵;在二套设置蒸汽管网、灰水处理、硫回收、甲醇合成等四处各设置两台板换、一台冷凝水罐、两台热水泵。并将直排疏水器进行更换、仪表伴热与工艺伴热分开进入冷凝水管[3]。

1.4  提高循环水系统的浓缩倍数

提高循环水系统的浓缩倍数，可以减少循环水补水量，降低排污量，从而节约水资源。GB50050《工业循环冷却水处理设计规范》中基本要求浓缩倍数应≥3。一套循环水系统浓缩倍数已达到4.0，使用RJ生物药剂将浓缩倍数提到6后，实际运行循环水量约20000 m³/h，实际运行温差平均6℃;在浓缩倍数4.0和6.0时，补水量占循环水百分比分别约为1.7%和2.0%，节约用水60t/h。

1.5  清净下水替代循环水补水

一套除盐水装置超滤废水池主要进水为超滤膜反洗水、除碳过滤器反洗水、纤维过滤器反洗水共计约300 m³，原设计此股水进清净下水处理后回用，回收率为56.8%，经过对此股水水质分析后满足循环水补水要求，因此将此股水配管改制循环水，减少循环水系统补水量130m³/h[4]。

1.6  降低杂醇油及废甲醇

我公司合成装置在保证甲醇产品质量合格的前提下，调整预塔杂醇油溢流量，由每天溢流一次，改为每月溢流一次;调整主塔杂醇油采出量，由0.16m³/h降低至0.1m3/h;对杂醇油储槽进行浓缩回收，由直接外销改为将杂醇油储罐内底部及顶部的液输送至杂醇油外销储罐，中间大部分溶液回收至精馏系统重新精馏;2016年外销杂醇油860吨，2017年1月至8月外销杂醇油121吨，成效显著;其中，废甲醇装置机泵检修后又返回净化系统使用。

1.7  富余驰放气回收

二套合成装置驰放气约有2000～3000Nm³/h排入火炬直接焚烧，为了减小驰放气进入火炬焚烧量，充分回收利用驰放气，将这部分驰放气引入到H1301蒸汽过热炉燃烧，降低天然气用量，经试烧后统计，减少使用天然气总量700Nm³/h。

1.8  闪蒸汽回收项目

二套合成装置膨胀槽D-53001闪蒸汽中甲醇含量较高，约2%左右，闪蒸汽直接排放至事故火炬燃烧，造成甲醇损失和环境污染等问题，经过改造在闪蒸汽进PV-53001A/B前，增加闪蒸汽甲醇回收塔T-53004，闪蒸汽由塔底进入，与塔顶进入的脱盐水进行逆流接触，使闪蒸汽中的甲醇被脱盐水吸收后再送入PV-53001A/B排至火炬，T-53004塔底吸收甲醇的脱盐水并入D-53001底部粗甲醇出口管线阀UV-53001后（FE-53001之前甩头），再送至粗甲醇罐区，该项目并未增加萃取用脱盐水量，只是将部分脱盐水由膨胀槽加入改为由甲醇回收塔加入，经改造后项目投用经洗涤后闪蒸汽中甲醇含量<0.005%。

2  节水计划

2.1  清净下水回收利用

清净下水装置反渗透产品水产量450m?/h，反渗透产品水作为脱盐水反渗透补充水和循环水装置补水。清净下水反渗透产品水去脱盐水超滤水箱原设计管线为DN200，管线距离约1000m，最大送水量为200m?/h，剩余反渗透产品水送往循环水装置塔池，高水低用，未有效的利用反渗透产品水，造成水资源浪费。在清净下水反渗透水箱产品水去循环水装置的给水管线出口处增加一条碳钢管线至脱盐水装置超滤和反渗透水箱，并增加一台离心泵[5]。

2.2  凉水塔除雾节水

目前冷却塔内加设收水器消除飘水现象，但收水效率较低，效果不稳定，大多是收回空气中已经存在或携带较大的水滴。针对二套一台冷却塔，在冷却塔的两侧装有翅片空冷器，高温的循环水通过管道先进入翅片空冷器降温后再到喷淋系统进行喷洒降温。气温较低时打开冷却塔上部调节百叶窗，冷空气掠过换热器翅片表面，对翅片管内循环水降温的同时冷空气温度得以提高变为干热空气，干热空气进入冷却塔上部气室内与下部抽上来的湿热饱和空气混合后空气的含湿量降低，变为不饱和状态排出风筒后冷却塔的雨雾现象减少。在消雾的同时，回收蒸发循环水，节水率约21.8%，节省补水量，既有环境效益，可减少蒸发损失水量17.55m³/h。

3  结束语

作为大型煤化工项目，耗水量大，且在水资源匮乏的地区。为了减少用水量及排水量，减少对环境的影响，必须进行节水改造。通过以上改造将我公司吨甲醇耗水量由设计的22.46t，降为9t，但距离石油化工6t的水平，还有很大差距，在以后的工作必须继续加大节水技术的引进及实施。

参考文献：

[1]      任光.煤制甲醇过程中煤气化技术的选取[J]同煤科技，2010（6）.

[2]      冯元琦. 甲醇生产操作问答[M]. 北京： 化学工业出版社，2004

[3]      唐宏青，郑鸣峰.煤制甲醇浅说[J].甘肃化工，2002，

[4]      马兵，我国甲醇工业的现状与未来.现代化工2000，（2）：1-4.

[5]      肖瑞華等.煤化学产品工艺学[M].冶金工业出版社，P260.