甲醇合成系統在線除蠟總結

王明蘭++王輝++李明明

摘 要：新能鳳凰（滕州）能源有限公司以對置式四噴嘴水煤漿加壓氣化生產的水煤氣為原料，經變換、低溫甲醇洗制得合格的凈化氣體，送入甲醇合成系統生產甲醇。

關鍵詞：甲醇；工藝；水冷

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.09.217

甲醇合成分為兩套裝置，兩套并聯使用，單套系統年生產能力為300kt，具有甲醇年生產能力600kt。甲醇合成塔為華東理工大學開發的“管殼外冷-絕熱復合式固定床催化反應器”（雙塔并聯），采用西南化工研究院開發的低壓甲醇合成工藝，合成操作壓力5.3 MPa、溫度220～260 ℃。

一期合成裝置催化劑采用南化院生產的C307型甲醇合成催化劑，二期合成采用大連瑞克科技有限公司生產的RK-05型甲醇合成催化劑。 隨著合成催化劑的使用，合成塔副反應增加，生產大量的碳原子數為18-30的烴類混合物，主要組分為烷烴類物質，少量的烷烴類等石蠟副產物會沉積在水冷器和分離器，造成換熱效果下降等問題，直接反應在水冷卻器后溫度上升，甲醇分離不徹底。

1 甲醇合成生產工藝流程

來自上工段低溫甲醇洗崗位的凈化氣進入本崗位緩沖罐，在緩沖罐內與循環機來的循環氣混合進入入塔預熱器，被出合成塔的氣體加熱后進入合成塔頂部。氣體從上部進入通過合成塔裝有催化劑的列管，在催化劑作用下生成甲醇，放出的熱量被合成塔殼程沸騰水帶走。從合成塔出來的熱反應氣體進入預熱器，與入塔逆流換熱，氣體被冷卻后再進入水冷器進一步冷凝，然后再進入甲醇分離器分離出粗甲醇。分離出粗甲醇的氣體再經循環機與凈化來的氣體混合進入下一個循環反應。

2 系統結蠟情況

合成一期采用C307型甲醇合成催化劑，使用往復式壓縮機。在日常生產中常利用在線除蠟，以改善操作條件，具有非常可行的操作方案。首先逐漸關小一組水冷器的循環水閥，水冷器入口氣體溫度約為95℃，隨水量的降低，水冷器出口合成氣溫度不斷上升，最高達70-80℃，這時階附著在水冷器管壁上的蠟類物質，其熔點約在70℃，開始熔化，進入到甲醇分離器中。嚴格控制好水冷器出口溫度，以防影響到循環機的正常運行，是操作的關鍵。

二期合成催化劑采用RK-05型甲醇合成催化劑，使用離心式壓縮機。RK-05型甲醇合成催化劑優于C307型甲醇合成催化劑，具有低溫活性好、轉化率高、穩定性好等特點。二期合成系統開車在冬季，循環水溫度較低，但水冷器出口溫度較平穩，2012年根據一期運行的情況，車間及時提高了循環氣體中的氫氣含量，對抑制副反應物生成，保護催化劑起到了一定的作用。水冷器出口開車時為24℃，進入夏季生產時，雖然循環水溫度有所上升，但水冷器出口溫度仍然在30 ℃左右運行，7、8月份最高達到了35 ℃，運行一年以來，沒有經任何處理的情況下，依然能夠<40℃運行。這反映出沒有蠟類物質堵塞水冷器的列管。 2012年2月、6月系統停車時，儀表人員檢修甲醇分離器液位自調閥LV5103時也沒有發現蠟類物質，2012年整體運行平穩。

3 在線除蠟工作實施情況

合成二期與一期系統不同的是二期循環機采用了離心式壓縮機，對入口溫度要求更高，嚴禁液體帶入到機體內，二期隱患處理方案如下：1保護好循環機的安全運行，通過防喘振閥門，保證循環機氣量，并在分離器中及進排放氣體中夾帶的甲醇。2一級密封改高壓氮氣，防止氣體中夾帶液體污染干氣密封系統。3第一次進行在線除蠟，要求各人員精心操作，甲醇分離器出口溫度控制在≤68℃

準備工作：

當前工段因氣化倒爐，負荷減小到60%時，循環機一級密封氣改為高壓氮氣。打開防喘振閥約50%，安排專人根據分離器液位進行甲醇的排放。控制室人員監控好循環機進氣溫度，嚴禁超過68-70℃。

煮蠟過程：

（1）現場操作人員逐步關小E5102A循環上水閥，直至全關，當循環機進氣溫度達64.38℃時，全開循環水上水閥，這時除蠟效果便顯現出來，最低循環氣溫度可達38.25℃；

（2）根據以上方法，進行E5102B的煮蠟，除蠟后可達到32.62℃；

（3）循環機循環量較小，機體負荷較輕，汽機振動和位移沒有發生太大變化。

（4）按照以上方法又進行了兩次水冷器的除蠟，效果較好。

具體數值見表：

4 除蠟總結

（1）本次除蠟達到了預期的目的，循環機進氣溫度達到30℃，提高了甲醇分離器的分離效果，是比較成功的。循環氣中甲醇含量由1.46%降到0.42%，提高了甲醇的產量，降低了副反應物的生產。

（2）循環機的防喘振分離器排出了較多甲醇，說明氣體中有可能夾帶了大量甲醇氣，經冷卻后分離下來，今后除蠟，保護循環機的安全運行仍是重點。

（3）考慮到今后除蠟的方便，結合期他廠家的經驗，在循環機入口處加一臺分離器，更有利于在除蠟中保護好循環機，這項技術改造已上報公司。

（4）本交除蠟是車間結合一期除蠟的經驗進行的一次在離心式循環機合成系統的大量嘗試，有很多操作經驗值得繼續摸索和總結。

2013年4月大修以來，整個生產系統長期處于一個滿負荷的生產狀態。合成副反應物生成，影響了水冷器的換熱效果，停車除蠟，就不能保證長周期的運行，公司上下對此都很重視，本次除蠟達到了預期效果，保證了系統的長周期運行，同時也為今后如何在生產中除蠟總結了經驗。

作者簡介：王明蘭（1986-），女，山東棗莊人，本科，助理工程師，研究方向：煤化工。