林達(dá)均溫型甲醇合成反應(yīng)器應(yīng)用情況總結(jié).pdf

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1、化工催化劑及甲醇技術(shù)2014年第6期總第144期I2林達(dá)均溫型甲醇合成反應(yīng)器應(yīng)用情況總結(jié)崔志杰包福軍王俊峰王琴胡亮華(杭州林達(dá)化工技術(shù)工程有限公司310012)摘要本文主要從生產(chǎn)運行的角度，詳細(xì)介紹了我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的林達(dá)均溫型甲醇合成反應(yīng)器在呼倫貝爾東能化工有限公司20萬t／a甲醇項目上的應(yīng)用情況，通過不同時間運行數(shù)據(jù)的對比，可以看出，林達(dá)均溫型甲醇合成反應(yīng)器具有操作彈性大、溫度分布均勻、運行平穗等特點。關(guān)鍵詞均溫型甲醇合成反應(yīng)器甲醇生產(chǎn)l項目背景呼倫貝爾東能化工有限公司是由東方希望集團(tuán)在內(nèi)蒙投資興建的大型煤化工企業(yè)，項目一期20萬甲醇項目由武漢江漢化工有限公司設(shè)計

2、，于2009年4月下旬JI~,N投產(chǎn)。該項目甲醇合成工序經(jīng)過反復(fù)考察和論證，決定采用技術(shù)成熟、性價比比較高、供貨周期短、且具有國內(nèi)自主知識產(chǎn)權(quán)的杭州林達(dá)化工技術(shù)工程有限公司的均溫型甲醇合成專利技術(shù)，其技術(shù)核心為大型化均溫型甲醇合成反應(yīng)器，該反應(yīng)器直徑為3000mm，催化劑的裝填量為47m3。2技術(shù)路線呼倫貝爾東能化工有限公司甲醇項目是國內(nèi)首套采用恩德爐粉煤氣化工藝生產(chǎn)甲醇的項目，其主要工藝采用了包括恩德粉煤氣化工藝、常壓栲膠脫硫工藝、耐硫變換及中溫水解、加壓脫硫、變壓吸附脫碳、干法精脫硫以及低壓甲醇合成、氫回收等工藝，公用工程配套3臺75煤粉鍋爐、25000Nm／h的空分

3、裝置及循環(huán)水等。甲醇合成催化劑采用的是丹麥托普索公司最新型號的銅基催化劑MK121，裝置的設(shè)計條件如表1所示。生產(chǎn)能力：日產(chǎn)精甲醇不低于600t，凈化氣量66000Nm3／h。表1裝置的設(shè)計條件表凈化氣成分IH2lcoICO2INzIcH4l總硫l設(shè)計合成氣總量：428200Nm3／h循環(huán)氣量：362200Nm／h，操作壓力為7．9MPa(G)。3催化劑的升溫還原甲醇合成催化劑MKI2l由丹麥托普索公司提供，根據(jù)外方技術(shù)人員要求，裝填前我們對反應(yīng)器進(jìn)行了嚴(yán)格的化學(xué)清洗，清除掉反應(yīng)器內(nèi)壁的銹跡和氧化物等雜質(zhì)，干燥后由三方專業(yè)人員共同檢查確認(rèn)，保證反應(yīng)器符合催化劑裝填條件。催

4、化劑的裝填嚴(yán)格按照林達(dá)公司提供的裝填方案進(jìn)行，控制裝填速度，保證催化劑裝填均勻，裝填過程的每一環(huán)節(jié)均由林達(dá)公司技術(shù)人員把關(guān)。2009年4月20日ll：O0分甲醇合成塔開始按計劃升溫，21日9：00合成塔入口溫度T103203由50℃升到186_3℃，T1032l0溫度到達(dá)171．2～176．5℃，氣量控制在57000Nm／h，系統(tǒng)壓力控制在1．2～1．5MPa，升溫階段結(jié)束，升溫速率不高于8．4℃／h。在此階段，因催化劑的制造工藝原因與國內(nèi)催化劑的差異，僅有少量的水分從分離器排出，外方人員不要求對出水量進(jìn)行測量。恒溫1個小時后，經(jīng)過外方人員同意，開始轉(zhuǎn)入催化劑還原階段，初

5、始配氫濃度控制在0．15％～0．5％，5個小時后氫氣穿透觸媒層，熱點溫度維持在l96℃，16：17分配氫量逐步提至1．9％進(jìn)入主期還原階段。氫濃度控制在1．0％～1．9％之間，維持21個小時觸媒熱點溫度穩(wěn)定在193．5℃后溫度不再上漲，而且開始下降，22日l4：00將配氫濃度提至2．0％以上，進(jìn)入還原末期。直至22日23：00配氫濃度提至5％，氣量維持在60000～80000Nm／h，熱點溫度195-3℃不再上漲，且開始下降趨勢，分析合成塔入口、出口氫氣濃度基本相等，確認(rèn)催化劑還原結(jié)束，導(dǎo)入凈化氣進(jìn)入低負(fù)荷生產(chǎn)階段。此次催化劑升溫還原共耗時60h，其中觸媒升溫耗時23h，

6、還原耗時37h，因當(dāng)時室外氣溫為-20℃，初始升溫速率控制比較低，升溫時間有所延長；外方人員提供了在線氫濃度檢測儀器，配氫過程以及氫1L_v-催化刺及甲醇技術(shù)2014年第6期總第144期濃度的控制上進(jìn)行的都十分順利。4運行情況東能化工甲醇裝置投運之初運行狀況并不理想，由于甲醇凈化氣成分和設(shè)計指標(biāo)出入比較大，造成合成氣、循環(huán)氣以及氫碳比等關(guān)鍵指標(biāo)嚴(yán)重偏離，加之新建廠操作人員缺乏操作經(jīng)驗，多次發(fā)生過觸媒層溫度波動甚至偏溫的情況，甲醇產(chǎn)量也沒能達(dá)到預(yù)期。表2為20l0年l1月份氣化滿負(fù)荷情況下的一組數(shù)據(jù)：表22010年11月份氣化滿負(fù)荷情況下的一組數(shù)據(jù)氣體成分H2COC02N2

7、CH402凈化氣％(v)60．828．25．81．43．70．1合成氣％(v)35．514-3l7．88．923．4O．1循環(huán)氣％(V)28．2l1．220．4l1．129．00．1凈化氣量：64500Nm／h，合成氣量：450500Nm3／h，循環(huán)氣量：384600Nm／h，操作壓力為7．6MPa(G)，精甲醇產(chǎn)量：550t／d。通過對整個裝置的生產(chǎn)運行情況及相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，我們認(rèn)為導(dǎo)致數(shù)據(jù)嚴(yán)重偏離存在以下原因：(1)恩德爐煤粉氣化工藝受原料煤質(zhì)和氣化溫度限制，導(dǎo)致原料氣中氣體有效氣成分偏低，惰性氣體甲烷的含量偏高，對