甲醇合成水冷器技术改造

摘 要：本文主要探究了山西兰花清洁能源有限责任公司的甲醇合成水冷器改造技术。

关键词：流程;分析;处理

一、 甲醇合成装置概况

（一） 工艺流程

联合压缩机组的出口压力8.0MPa（A），温度～63℃的合成气，首先经过入塔气换热器加热至130℃，进入甲醇合成塔，甲醇合成塔内设均温型，气体由顶部管口进入，在塔顶通过隔板分布至多根引气管，再进入上集气环由其分布到下行冷管内，先并流与管外触媒层换热，再经下集气环分布到上行冷管，气体上升与触媒层逆流换热后，出冷管由上至下进入管外触媒层反应。通过管内并、逆双向流动吸收管外催化剂反应热，并使气体自身加热至～250℃，然后出冷管在管外催化剂层进行甲醇反应。

（二） 设计参数

二、 存在问题

在2008年6月开车至2014年的生产过程中，因超温不能及时解决，生产负荷减至80%，但床层温度仍维持在295～298℃，塔压差在0.3～0.35MPa之间，成为制约甲醇生产的瓶颈。

三、 原因分析

甲醇生产实际运行过程中，气体组分含量的不同会影响催化剂的催化性能以及联合压缩机的工况，进一步影响甲醇合成反应的效率。

由于甲醇循环水温度较高，甲醇合成工段水冷后温度偏高，设计值≤40℃，在运行过程中，远超出该指标，最高达到55～56℃，造成系统热量不平衡，难以移走，也造成合成塔温度偏高。

四、 处理措施

针对原因，我们主要从两方面着手，一方面操作着手，一方面设计着手，主要新增水冷器。

由于水冷温度偏高，造成系统热量不平衡，加之甲醇循环水存在不足，增加一个水冷器，利用原有的每小时100m3、20℃的除盐水，将系统热量进行转移，对进脱盐水预热器循环气温度、出脱盐水预热器循环气温度、进预热器脱盐水温度和出预热器脱盐水温度进行计算。以理想气体进行热量计算：

经比可知，440000m3气体温度每降低1℃，水温上升 1.527℃。通过与水冷器厂家进行沟通，脱盐水出口温度设计为105℃，厂家进行衡算后，换热面积为595m3。

五、 结语

经过上述改进后合成温度有了较大的改善热点温度现基本控制在280℃范围内，甲醇产量达到210～215吨，解决了生产瓶颈。

為了继续提高产量，通过计算与厂家沟通，我们又新增了LiBr水冷器，压缩机前水冷器，降低入口气体温度，提高输气量，产量不断提高，现基本可以实现260吨以上。

参考文献：

[1]马宏方，应卫勇，房鼎业.气冷-水冷串联式大型甲醇合成反应器性能模拟[J].华东理工大学学报：自然科学版，2008，34（2）：149-153.

[2]闫庆国，孔蒙，张雷.甲醇合成系统水冷器在线煮蜡总结[J].氮肥技术，2014（4）.

作者简介：

田燕飞，山西省晋城市，山西晋城兰花清洁能源有限责任公司。