甲醇裝置蒸汽冷凝液回收技術

毛雙燕

[摘 要]本文詳細闡述了大慶油田化工有限公司甲醇分公司一甲醇裝置采用蒸汽冷凝液回收技術處理精餾工序0.2MPa再沸器蒸汽冷凝液、精餾工序0.6MPa蒸汽冷凝液、壓縮工序表冷器蒸汽冷凝液,將其全部回收,循環利用做除鹽水,大大減少除鹽水站來水量,降低了甲醇的生產成本,提高了裝置自身產能,同時也降低了除鹽水站的運行費用,取得了明顯的經濟效益和社會效益。此項技術改造項目自2007年11月5日投用以來,經過一年多的不斷優化調整,在實際生產中收到顯著效果,每小時可節約除鹽水23噸,每年節約除鹽水18.768萬噸,除鹽水單耗由2007年的3.74t/t降至2009年的1.97t/t,降幅達到47.33%,累計節約除鹽水量29.119萬噸,節約資金達523.676萬元。

[關鍵詞]蒸汽冷凝液;回收;除鹽水;成本;效益

一、概況

1.問題的提出

大慶油田化工有限公司甲醇分公司年產10萬噸一甲醇裝置采用的是蒸汽轉化、低壓合成、三塔精餾的工藝路線。在這套甲醇裝置中,除鹽水單耗一直較高,為了進一步降低生產成本,2007年對此專門進行了調查研究。

2.改造前蒸汽冷凝液狀況

(1)一甲醇裝置0.6MPa蒸汽冷凝液主要有兩處,一是精餾0.6MPa蒸汽冷凝液;二是壓縮表冷器蒸汽冷凝液。精餾0.6MPa蒸汽冷凝液、壓縮表冷器蒸汽冷凝液兩股冷凝水匯合后送入二除生水箱,經處理后再返回除氧器用于甲醇的生產。

(2)一甲醇裝置精餾工序0.2MPa蒸汽冷凝液直排地漏,白白浪費。

(3)蒸汽冷凝液水質狀況調查:(見表一)

從上表可以看出,此兩股水除PH值略顯酸性外,為優質除鹽水,經過本裝置加堿系統調和后即可以直接回收利用,不必進行二次處理。

3.除鹽水及蒸汽冷凝液工藝數據調查表(見表二)

從上表可以看出,一甲醇裝置蒸汽冷凝液約有34.5噸/小時,此部分水回收用作除鹽水,可以減少大部分的除鹽水來水,既降低了甲醇的生產成本,同時也降低了除鹽水站的運行費用。

4.技術改造目的

(1)通過改造,可以大大降低一甲醇裝置除鹽水的耗量,減少除鹽水來水量,提高裝置產能,降低甲醇生產成本;

(2)通過改造,減少不必要的重復處理費用,進一步降低除鹽水站生產運行成本。

二、技改項目要點

1.0.2MPa蒸汽冷凝液的回收

利用精餾現有P609泵,重新鋪設一條管線,將0.2MPa蒸汽冷凝液直接回收至轉化地下槽內。

2.0.6MPa蒸汽冷凝液的回收

重新鋪設一條管線,將0.6MPa蒸汽冷凝液直接與夾套水閥閥后相連,將此部分水用于二段爐夾套冷卻水,在進入轉化地下槽后進除氧器。

3.表冷器冷凝液的回收

表冷器冷凝液通過P401泵增壓后,直接與除鹽水來水總線相連,經過NE304后進入除氧器。

三、生產工藝流程

1.汽輪機表冷器的蒸汽冷凝液與精餾加壓塔再沸器0.6Mpa蒸汽冷凝液流程

原流程:汽輪機表冷器的蒸汽冷凝液與精餾加壓塔再沸器0.6Mpa蒸汽冷凝液匯合后送至二除。改造后流程:汽輪機表冷器的蒸汽冷凝液與精餾0.6Mpa蒸汽冷凝液匯合后進入轉化地下槽V304,經地下槽泵送至E308換熱后并入出鹽水來水管線。在正常生產情況下,投用此流程,并對送往二除鹽水站流程進行吹掃防凍;不能正常回收時改送往二除鹽水站,并對回收地下槽流程進行吹掃防凍。(見表一)

2.精餾脫醚塔及常壓塔0.2Mpa蒸汽冷凝液流程

原流程:精餾脫醚塔及常壓塔0.2Mpa蒸汽冷凝液直接排放到地漏。

改造后流程:0.2Mpa蒸汽冷凝液進入地下槽V304,經地下槽泵送至E308換熱后并入出鹽水來水管線。在正常生產情況下,投用此流程;不能正常回收時可以進行直排,并對回收地下槽V304流程進行吹掃防凍。

3.轉化各輸氣管夾套冷卻水回水及除氧器溢流除鹽水流程

此流程未做改變,正常生產回收時,轉化各輸氣管夾套冷卻水回水及除氧器溢流除鹽水匯合后進入地下槽V304;不能進行回收時,可以在地下槽進口閥前直排地漏;送往三除流程已經吹掃防凍后封閉。

4.轉化地下槽V304至除氧器流程

以上優質除鹽水收集至地下槽后,調節閥HIC1300控制地下槽液位保持40%～60%,由地下槽泵NP310送至工藝冷凝液冷卻器E308,經循環水冷卻至小于40℃后,補入除鹽水加熱器NE304進口除鹽水線,用于各輸氣管水夾套冷卻水及預熱后通過調節閥LICA1301控制送至除氧器,除氧器液位保持70%～90%。

NE308流程:原管程流程廢除,介質改為走地下槽V304回收的蒸汽冷凝液;殼程流程未改變,仍然利用循環水進行冷卻。

5.輔助改造

板式換熱器NE307循環水冷卻流程:循環上水(引自E308循環水支線)→NE307冷段→循環上水(回至E308循環回水支線),此流程在不投用合成氨低溫冷凝液時采用。

6.汽提塔汽提系統流程改造

一甲醇精餾殘液、二甲醇精餾殘液流程汽提流程未改變,汽提后殘液經過NE307冷卻后,直接送往廢水處理站。

四、成本及效益分析

1.應用情況及實施階段

2007年5月立項研討,2007年6月現場勘查,提出改造方案,提交該項目材料計劃列入技改項目,分別于2007年8月、10月施工,由生產運行部組織協調,騰飛建安具體施工,一甲醇、動力車間配合,此項節能改造分兩個階段進行:

(1)將0.2MPa蒸汽冷凝液進行回收,通過工藝重新設計,將精餾工序0.2MPa蒸汽凝結水送至轉化地下夾套水槽,全部回收用于自產蒸汽用水。2007年8月施工完畢并投用。

(2)將汽輪機表冷器蒸汽冷凝液及精餾工序0.6MPa蒸汽冷凝液進行回收,通過工藝重新設計、安裝閥門,更新水泵2臺,增加遠程控制回路,2007年11月2日施工完畢,11月5日投用,運行效果很好。

2.分析預測

·未回收蒸汽冷凝液造成的浪費

目前0.2MPa蒸汽冷凝液直排地漏,每小時約4.5噸優質除鹽水,每年排水量35 640噸,造成極大的浪費;汽輪機表冷器冷凝液及0.6MPa蒸汽冷凝液送回二除,每小時30噸,每年送出水量202 039.2噸,此部分水經過除鹽水站處理后,再送回裝置,但是從表一、二可以看出,此部分除鹽水為優質除鹽水,不需要加工處理,白白增加了除鹽水站的運行費用。

·效益預測

此部分蒸汽冷凝液共計34.5噸/小時,若全部回收,我車間將減少大部分的除鹽水來水,既降低了甲醇的生產成本,又降低了除鹽水站的運行費用,按照回收70%來計算,每小時回收24.150噸,每年可節約甲醇生產成本(不計除鹽水運行費用):24.150噸/小時×24小時×330天×17.984元=343.976萬元。

·裝置年收益預測

本項目兩臺離心泵投資4.275萬元×2=8.55萬元、調節控制回路5萬元、管道及安裝施工,本項目總體投資約30萬元,設備折舊按10年,每年12%計算,每年的折舊費用為0.36萬元,則每年收益為:343.976萬元/年—0.36萬元/年=343.616萬元/年。

3.實際效益

2007年8月,0.2MPa蒸汽冷凝液回收工藝投入運行后,實現回收蒸汽冷凝液FI1313 顯示 5噸/小時,11月2日汽輪機表冷器蒸汽冷凝液及精餾工序0.6MPa蒸汽冷凝液進行回收改造完畢,投入運行后回收表冷器蒸汽冷凝液(FI1401)8噸/小時、回收精餾工序0.6MPa蒸汽冷凝液FIC1610 顯示 10噸/小時。全部改造完畢后,除鹽水站送水流量FIQ1318由56m3/h降至33 m3/h;實際減少除鹽水量23 m3/h,改造效果比較明顯。

(1)經濟效益

·2007年:

(回收0.2MPa蒸汽冷凝液,8月15日——11月5日)

5噸/小時×24小時/天×80天=9 600噸,

(回收0.2MPa蒸汽冷凝液、0.6MPa蒸汽冷凝液及汽輪機表冷器蒸汽冷凝液,自11月5日投用算起到年底)

23噸/小時×24小時/天×56天=30 912噸

節約除鹽水累計:4.051萬噸

節約資金:4.051萬噸 ×17.984元/噸除鹽水=72.853萬元

·2008年:

節約除鹽水23噸/小時,每天運行24小時,裝置運行時間340天;

節約除鹽水累計:23噸/小時×24小時/天×340天=18.768萬噸;

節約資金:18.768萬噸 ×17.984元/噸除鹽水=337.524萬元

·2009年:

節約除鹽水21噸/小時,每天運行24小時,裝置運行時間125天(自1月1日——5月9日大檢修裝置全面停車,今年由于天然氣來氣不足,裝置低負荷生產);

節約除鹽水累計:21噸/小時×24小時/天×125天=6.300萬噸;

節約資金:6.300萬噸 ×17.984元/噸除鹽水=113.299萬元

甲醇除鹽水單耗由改造前3.74t/t降至目前的1.97t/t;

·總計:

節約除鹽水:4.051+18.768+6.300=29.119萬噸

節約資金:72.853+337.524+113.299=523.676萬元

(2)社會效益

節約水資源,降低工業生產用水量,進一步減少了工業生產用水的外排,利于環境保護。

(編輯/穆楊)