天然氣制甲醇裝置增產降耗措施淺析

黃建

（中海石油建滔化工有限公司，海南 東方572600）

1 低壓蒸汽放空情況

從2010 年下半年設備運轉以來，其都是維持在大致70%的開度，蒸汽放空量大致是14t/h；為實現天然氣使用的降低，公司與周邊發電廠進行了積極溝通，引進了周邊電廠副產的中壓蒸汽，從而使得輔助鍋爐的負荷量降低。由于輔助鍋爐負荷實現了降低，脫氧槽里脫鹽水的使用量也出現了變化，大大減小，而消耗的加熱蒸汽也出現了變少的情況，這就造成低壓蒸汽的放空量有所增加。而蒸汽的放空增加促使成本出現了變化，由此產生了污染及浪費，這就使得企業產生了相當大的經濟損失。

2 減少低壓蒸汽的來源

2.1 降低蒸汽透平的低壓蒸汽

J541A/B 在電泵使用上采取共用一臺的方法；J542 則是后備一臺電泵；J561 后備一臺電泵；而J501、J502 則是因為沒有備用電機，所以需要持續運轉。假若把備有電泵的透平倒至電泵運轉停止透平，可以使得出現在低壓過熱管網里的蒸汽變少，這也就意味著低壓蒸汽的放空會出現變化，即減小。通常而言，化工設施設備里，因為蒸汽透平存在著效率較強、功率較大、自動化水平好、容易操作、運轉周期較長等特征，從而得到了極廣的應用。一般作業時，假如發生蒸汽透平故障停車的情況，電泵就會發揮出它的作用，極快地進行動作以保護設備的運轉作業。由于蒸汽透平的在啟動上，存在周期相對長的問題，一旦發生著急狀況則不能實現極速啟動的目的；就蒸汽透平而言，其能夠在任何時候借助透平運轉的速度去作用泵出口的壓力與流量，就這方面與電泵進行比較而言，會表現得更加迅速。如果把作業運轉的平穩、安全等因素作為出發點，是不會使蒸汽透平停止的，因此，無法借助降低蒸汽透平去實現降低低壓蒸汽的放空。

2.2 減少排污罐的低壓蒸汽來源

排污罐的主要用途是實現對設備里持續排污水的收容，排污水進入排污罐閃蒸產生低壓蒸汽后，在進行冷卻后會送到污水處理設施進行相關的作業。如果要實現排污罐低壓蒸汽的變少，只能借助降低汽包的排污整體規模。汽包在進行運轉的狀態下，只有一些鍋爐給水帶來的汽包雜質會被帶走。隨著汽包運轉時間的不斷增加，爐水也會出現變化，它的鹽含量會持續變多，一旦爐水里的鹽含量大于相關的標準，其后果就是會使得蒸汽品質出現變化的情況。所以當汽包運轉時，應該將那些鹽濃度很高的爐水排泄出去，使得爐水的含鹽量等變低，從而確保蒸汽的質量。

3 甲烷一段蒸汽轉化和合成氣制甲醇原理論述

為深入了解以天然氣為原料制取甲醇的工藝原理，結合甲烷一段蒸汽轉化反應方程式和甲醇合成的反應方程式進行如下分析。

3.1 轉化原理論述

甲烷一段蒸汽轉化反應方程式為：

H/C 是指(H2—CO2)/(CO+CO2)，由反應方程式（1）計算CH4 轉化為CO 后生成物的H/C=(H2—CO2)/(CO+CO2)=(3—0)/(1+0)=3；由反應方程式（2）計算CH4 轉化為CO2 后生成物的H/C=（H2—CO2）/(CO+CO2)=(4-1)/(0+1)=3。

也就是說，天然氣蒸汽轉化制合成氣，其H/C=3 恒不變，不會因生成物比例的大小或多少而改變。

3.2 甲醇合成原理論述

合成氣制甲醇的反應方程式為：

由反應方程式（3）計算CO 生成甲醇理論上所需的H/C=(H2—CO2)/(CO+CO2)=(2-0)/(1+0)=2；由 反 應 方 程 式（4）計算CO2生成甲醇理論上所需的H/C=（H2—CO2）/(CO+CO2)=(3-1)/_0+1)=2。

換言之，就合成氣制甲醇而言，其在理論上需要的H/C=2恒不變，不會發生由于生成物所占配比的不同而出現變化。

4 結語

從文章的分析能夠看出，在進行天然氣制甲醇作業時，能夠把轉化爐煙氣里的CO2借助相關設備進行提取，經過脫硫作業再補入到系統中，使其和多余的H2進行化學反應產生甲醇。需要注意的是，從理論的角度來看，進行補進的CO2應該是負荷量(以H2的流量計)的1/3，經過大致的估算，中海石油化學股份有限公司2500t/d 天然氣制甲醇設備，如果是在滿負荷運轉的情況下，那么其所要補進的二氧化碳是6374m3/h。可是，考慮到剩余甲烷的存排因素，肯定存在出現帶走有效碳與氫的情況，這就會使得與生產實際出現落差。所以，在作用上，本文的分析主要側重在理論層面上，可以起到一定的理論參考作用，但是在具體實際生產上，則必須進行更加全面、深入的探討。