甲醇生产中节能技术的应用

2022-09-10

前言

甲醇是一种较为简单的饱和醇, 也是重要的清洁液体燃料和化学工业基础原料, 甲醇目前正在被广泛用于国防、汽车、农药、有机合成、染料、涂料、医药等工业中。甲醇生产主要以煤和天然气为原料, 制合成气催化合成粗甲醇, 粗甲醇经分离提纯, 得到精甲醇。我国甲醇生产市场自2002年以来由于受下游需求强力拉动, 新建和扩产了大量的甲醇生产装置, 使得甲醇产量连年大幅增长, 甲醇产能急剧增加。我国在2010年就已经成为了全球第一大甲醇生产国, 产量1575万吨, 产能3757万吨。2013年全国甲醇年产量约2640万吨, 年产能力有5074万吨, 产能过剩情况严重。在这种情况下, 将节能技术应用于甲醇生产中, 无疑能够降低甲醇生产成本, 提高甲醇生产企业的市场竞争力。

一、合成系统中对能量的充分利用

1.在甲醇生产的合成系统中, 采用管壳式的合成反应器作为甲醇合成工序的主要设备, 并且将催化剂安装在管内, 管外可产生蒸汽。催化剂床层的温度基于蒸汽的压力来进行调整控制, 能够提高产出量。另外, 合成塔的出进口气体在进行换热后, 温度通常为100℃上下, 本着充分利用能量的原则, 可以利用脱盐水来回收热量, 脱盐水的温度可上升40℃左右。2.众所周知, 在合成系统中会存在着驰放气排放问题。绝大多数的甲醇生产企业都会先将驰放气输送到提氢装置中去, 然后再将其应用到其他地方, 但是这种方法存在着气体回收利用率低、操作工序复杂的问题, 因此, 可将驰放气直接输送到压缩机 (合成氨装置中) 进行回收利用, 这样一来, 能够明显提高氨产量及驰放气的回收利用率, 还能够使得操作工序进一步简化。

二、脱盐水和冷凝液工段的节能技术

1.甲醇生产中所用到的冷凝液主要来源于再沸器、凝汽器、脱碳、脱硫等。为了达到节能减排的效果, 可以将除氧器安装在净化系统上, 这样能够在除氧器中直接集中全部的冷凝液到, 能够避免出现由于冷凝槽膨胀而浪费蒸汽的情况, 也能够降低蒸汽的消耗量。2.锅炉是脱盐水的主要场所。在输送出脱盐水站之后, 脱盐水通常会被分为两路运输:一路脱盐水需要在预热器进行能量回收 (能量回收过程务必基于合成、变换工序等正常顺序) 之后, 才会输送到除氧器里。另外一路脱盐水则能够直接输送到锅炉里。

三、气化工段的节能技术

非熔渣-熔渣分级气化是气化工段的主要节能技术, 水煤浆是非熔渣-熔渣分级气化中主要采用的原料, 要务必要确保气化压力在4.0mpa, 气化灰水在纯氧气化作用下能够实现最终沉淀。洗涤塔和气化炉中的黑水分别经过真空蒸馏、终压闪蒸、高压闪蒸进行浓缩沉淀处理, 最终回收利用。值得注意的是, 高压灰水、高闪蒸汽较脏, 很容易会堵塞高闪换热器。为了处理方便, 可安置两台列管材质为双相钢的换热器。

四、脱硫和脱碳工段的节能技术

1.超重力机技术是脱硫和脱碳工段的节能技术。与传统的脱硫塔技术相比, 超重力机技术能够大大降低溶液循环量 (可将其降低为120m3/h) , 也能够明显降低循环水的消耗及脱硫泵的电耗。2.若甲醇生产系统正常运行, 那么脱硫和脱碳工段的压力通常为3.5mpa, 富液需要经过降压后进行解析再生, 而且在这过程当中所产生的所有动能回收时都是利用涡轮机组进行的。

五、变换阶段的节能技术

1.传统生产甲醇工序中, 通常都是在废热锅炉内让煤气完成降温, 然后再将其放置于分离器中, 将分离出的大量冷凝液进行减压后输送到气化灰水槽, 接着再用泵对其加压输送到气化洗涤塔, 但是这种方式会消耗掉大量的动力电耗量。为了节约动力电耗量, 可以利用冷凝液增压泵直接将分离出的大量冷凝液快速输送到洗涤塔里。2.在变换阶段可采用全气量部分的变换技术。为了对进入变换炉中气体的水气之比进行有效地控制, 可以让这些气体在进入变换炉之前就先在废热锅炉里提前降温, 然后再将其送入到精馏、脱硫、脱碳等工段中进行运用。

六、循环水系统中的节能技术

采用中水作为新鲜水, 并设置中水回用、浓盐水深度处理装置, 回收利用废水, 做到近零排放, 节水同时降低环境污染;同时采用冷却水闭式循环、空气冷却替代水冷等先进节水理念与技术, 进一步降低水耗。

七、营造“人人讲节约、事事讲节约、时时讲节约”的良好氛围

一是科学测定, 定额管理。结合甲醇生产各环节的能耗、物耗实际, 对甲醇生产各工序的能量消耗、物料消耗等项目进行科学测定, 并以此为标准, 做到有标可查, 严格实施定额管理, 执行标准, 节约有奖, 超标自理。二是是全员参与, 对标考核。加大甲醇生产节能减排宣传力度, 搞好甲醇生产节能减排知识普及, 培养节能减排能手, 动员全员参与节能减排活动。每季度开展节能减排对标分析, 学习先进经验, 查找落后原因, 制定改进方案, 深挖甲醇生产的节能潜力, 以对标考核促节能减排。

摘要：我国在2010年就已经成为了全球第一大甲醇生产国, 产量1575万吨, 产能3757万吨。2013年全国甲醇年产量约2640万吨, 年产能力有5074万吨, 产能过剩情况严重。在这种情况下, 将节能技术应用于甲醇生产中, 无疑能够降低甲醇生产成本, 提高甲醇生产企业的市场竞争力。本文结合笔者多年的工作经验, 就甲醇生产中节能技术的应用进行了较为深入的探讨, 具有一定的参考价值。

关键词：甲醇生产,节能技术,应用