我公司醇烃化装置运行总结

胡志忠，吴林平

（江西双强化工有限公司，江西新余 338000）

我公司合成总氨设计生产能力180kt／a。主要是以湖南粉煤搭配腐殖酸钠加工成煤棒，经烘干后送造气炉燃烧，制取半水煤气，煤气经半脱、全低温变换、变脱、MDEA脱碳、净化精制，最后合成得到液氨。

我公司合成氨原料气净化精制以前采用传统的铜洗法。铜洗是一种比较早的净化精制方法，缺点比较明显。主要表现在工艺控制指标多，操作不稳定；化工原料使用种类多，生产运行费用高；现场环境差，污染严重；设备检修频繁，检修费用高等。基于以上种种原因，为了降低生产成本，达到长周期稳定运行的目的，公司经多方考察，结合当前实际情况，最后决定采用湖南安淳高新技术有限公司推出的醇烃化工艺，于2007年12月开始施工、安装，2008年5月完成，同年6月投入运行。现在对我公司醇烃化精制工艺使用情况作简单介绍。

1 工艺流程

1.1 醇化工艺流程

压缩送来的12.5MPa脱碳后原料气，经油分分离油污后，一部分气体进入醇化塔环隙，与冷管段反应热气换热，再经上升管升至混合分布器Ⅱ；另一部分进醇化预热器预热后，由底部进醇化塔换热器管内，与管间出塔气体换热，温度升至200～220℃，进入催化床层反应。出第一段的气体进入混合分布器，与由冷管来的冷气混合，降温后进入第二段反应，反应后的气体进入混合分布器Ⅰ，与从大盖引入的少量冷气混合，进入第三段（冷管段）继续进行醇化反应。反应后的气体经径向集气罩汇合，沿内件管壁与径向筐筒体之间的环隙，从圆周方向流向径向筐中部的换热器外壳，进入换热器管间，由上折流而下与管内从塔外热交来的气体换热，温度降低后出塔至塔外热交管内，与塔外油分来的冷气继续换热，自身温度降至80℃以下，去水冷器，进一步降温，再进入醇分离器，甲醇被分离下来，送入粗醇槽。分离甲醇后的醇后气，一部分送循环机打循环，与压缩送来脱碳后的原料气汇合，另一部分则送往烃化工段。

1.2 烃化工艺流程

来自醇分后的原料气，分成二股，一股进入烃化塔内外筒环隙，自上而下；另一股进塔外热交，与出塔反应热气换热，在塔内与环隙气汇合后进入塔下部换热器管间，与塔内反应热气换热；提温后由导引管从塔下部引出，进入烃化加热器加热，气体被再次提温后由塔下部进入烃化塔，经中心管进上绝热层反应，出上绝热层的气体进入集气罩，与从塔顶引入的少量醇后冷气混合，降温后，进入径向分气筒，从圆周方向流经径向筐，反应后的气体经径向筐与内筒之间的环隙流出，进入下部换热器管内，与冷气换热后出塔。出塔气体进入烃化塔前预热器管内（上进下出），继续降温后进入烃化物分离器，分离部分液态烃，再依次进入烃化水冷器、氨冷器，气体被进一步降温后进入水分离器，分离烃水后气体送高压机六进。

2 主要设备一览表（表1）

表1 主要设备一览表

3 正常操作注意点

3.1 醇化系统

主要是控制好催化床层温度，确保醇后气CO＋CO2含量合格，同时副产粗甲醇（我公司主要以净化为主）。

（1）催化床层温度控制 零米温度过高，可用零米冷激阀控制：第一段热点温度可根据原料气中CO含量高低，通过调节循环量和零米温度加以控制；第三绝热层的温度，可用冷激气进行调节。

（2）当催化剂床层温度合理后，冷激阀的开度不要作太大的调节，其上层热点温度随原料气成分的变化、生产负荷的变化、醇氨比的调整而发生波动时，用增减循环量和冷激气予以调节。

（3）控制好醇后气中CO＋CO2指标是醇化系统的主要任务之一。在调整好催化剂床层温度分布后，控制一定的循环量，以稳定热点温度在一定范围内。

3.2 烃化系统

主要控制好催化剂床层温度，确保烃化气中CO＋CO2含量≤15×10－6。

（1）催化剂床层温度变化趋势 气体进入上绝热层，反应温度上升；在混合分布器中加入一定冷气以后，中绝热层进口温度会下降，中下层各点温度就可控制在所要求的范围。

（2）控制烃后气中CO＋CO2指标是烃化系统的主要任务。在调整好催化剂床层温度分布后，用微调加热蒸汽的手段来稳定热点在一定范围内，烃后气CO＋CO2含量也就会在15×10－6以下。

4 运行情况介绍

2008年6月22日全厂原始开车，7月份醇化、烃化、合成氨催化剂升温还原好以后，系统转入正常运行，运行比较平稳，醇化催化剂热点温度控制在225±5℃，烃化催化剂热点温度控制在230±5℃。表2、3是醇化塔、烃化塔随抽两天的温度运行记录。

表2 醇化塔热点温度（2008年8月） ℃

表3 烃化塔热点温度（2008年8月） ℃

但2008年8月28日白班接班后，发现烃化塔塔壁温度慢慢升高，由82℃升至183℃，最高达到202℃。经现场观察并分析，认为可能是醇分离器分离效果差，带醇至烃化系统烃化塔环隙内，导致气体流通不畅，热量未带走，从而使烃化塔壁温度升高。正好烃化塔进口总管在一楼处有一盲板，把盲板螺丝轻轻松开一点，就有甲醇液体从盲板法兰口流出，而且在甲醇流出后，塔壁温度也在慢慢下降。紧接着我公司与安淳公司联系，共同商讨原因。安淳公司来专家商讨后，也认为应该是分离器分离效果差所致。经分析，分离器结构存在一定问题，因此，立即对分离器结构进行改造。

5 解决办法

5.1 醇分离器改造

反应后气体经水冷器冷却后进醇分离器中心管，在内部经几层旋流板由上而下分离液体后，气体从底部出来，经环隙间由下而上出来。由于底部气体出口离溶液面太近，或者操作中醇分液位控制过高，导致气体出口可能在液面以下，则溶液自然随气体带出，造成醇后气带液至后工序。此次改造主要是把底部出气口抬高，保证气体出口不至于与液面接触，防止带液。安淳公司把设备运回去后，对醇分离器底部出口进行局部改动，在原来基础上抬高了约1m。

5.2 流程改动

改造分离器的同时，为了防止以后操作中万一带醇出现同样后果，对醇分后气体流程作适当改动。原来经醇分的醇后气分两部分：一部分直接进透平机提压后再与新鲜气汇合进醇化预热器，另一少部分气进烃化系统。此次改造是在醇分后再加一分离器。将系统中原循环油分离器切出，配管接到醇分离器气体出口上，以作醇后气进一步分离之用。醇分后气体经循环油分离器后，与原来一样，分为两部分，进入透平机和烃化系统。

6 改造后运行效果及总结

经过4d改造，重新开车以后，系统运行平稳，烃化塔壁温度完全控制在指标之内（≤120℃），催化床层各点温度控制正常。三年来，从未出现过烃化塔壁温度升高的情况。同时，新增醇分离器投入使用后，从底部也很少排出甲醇液，说明醇分改造十分成功。

我公司醇烃化装置运行三年来，系统运行平稳，操作简单。比原先铜洗法有明显的优点。

（1）现场环境干净。铜洗法采用的是铜液循环与气体接触反应，铜液易洒到地上，造成现场一片肮脏，而且又排入地沟，污染环境。而醇烃化装置操作现场无任何脏物，十分干净。

（2）操作简单。铜洗法操作控制指标多，难调节，铜液组分要保证，而且出口微量不好控制，稍不注意，铜塔易带液。而醇烃化操作只需控制好催化床层温度和出口微量合格。

（3）能耗降低。铜洗法操作原料消耗种类多，包括氨、冰醋酸、铜、蒸汽、电、冷却水等，而且吨氨消耗总费用达109元。而醇烃化装置运行只有催化剂、电、冷却水等消耗，吨氨消耗总费用约45元，以我公司年产180kt合成总氨来算，年节约费用1 152万元。

综上所述，醇烃化工艺精制法比传统铜洗法具有明显的操作优越性，而且有明显的经济效益。因此，醇烃化是净化、精制合成氨原料气的一种优选工艺，值得兄弟厂家借鉴。