林达立式水冷甲醇合成塔及合成工艺在我公司的成功应用.doc

林达立式水冷甲醇合成塔及合成工艺在我公司的成功应用
吴爱国刘尚武甄耀东安利俊张利生张志刚（内蒙古苏里格天然气化工有限公司，鄂尔多斯市，017314）2009-11-3
【摘要】本文介绍了林达公司生产的立式水冷甲醇合成塔的结构特点和工艺流程，以及在内蒙古苏里格天然气化工有限公司的成功应用，通过实际运行和考核，说明了国产合成塔和合成工艺的先进性，为我国甲醇生产工艺的发展，提供了成功的案例。【关键词】林达立式水冷甲醇合成塔合称工艺成功应用前言内蒙古苏里格天然气化工有限公司是以天然气为原料生产工业甲醇的大型化工企业，公司于2003年建成投产，拥有单套生产180Kt/a的甲醇装置，是内蒙古自治区天然气加工利用的先锋企业。该装置自投产以来，运行稳定，产品产量、质量优越。但随着甲醇工艺的不断改进，一段天然气转化工艺能耗、原料消耗相对于二段转化工艺来说比较高，且苏里格地区的天然气总碳含量较低，这样就造成甲醇合成气中氢气过剩，原料利用率降低，本着节能降耗、充分利用原料的原则，我公司于2007年开始对原装置的转化工艺进行改造，通过增加二段纯氧转化炉，来调整合成工艺气，使得氢碳比控制在2.05~2.15。同时，可以将装置的产能增加到330Kt/a。但由于后续压缩机、合成塔等产能的限制，转化改造后，将无法全部消耗合成气，为此，必须考虑重新上一套合成装置。所以，我公司成立了改造扩产15万吨甲醇项目，开始对原装置进行改造。一、扩建的15万吨/a甲醇合成装置概况我厂于2007年扩建的15万吨/a甲醇合成装置，采用杭州林达公司专利技术立式水冷甲醇合成塔，甲醇合成塔内径为：φ2800，设计甲醇合成压力：6.85MPa。新鲜气气量：46333Nm3/h，【摘要】本文介绍了林达公司生产的立式水冷甲醇合成塔的结构特点和工艺流程，以及在内蒙古苏里格天然气化工有限公司的成功应用，通过实际运行和考核，说明了国产合成塔和合成工艺的先进性，为我国甲醇生产工艺的发展，提供了成功的案例。【关键词】林达立式水冷甲醇合成塔合称工艺成功应用前言内蒙古苏里格天然气化工有限公司是以天然气为原料生产工业甲醇的大型化工企业，公司于2003年建成投产，拥有单套生产180Kt/a的甲醇装置，是内蒙古自治区天然气加工利用的先锋企业。该装置自投产以来，运行稳定，产品产量、质量优越。但随着甲醇工艺的不断改进，一段天然气转化工艺能耗、原料消耗相对于二段转化工艺来说比较高，且苏里格地区的天然气总碳含量较低，这样就造成甲醇合成气中氢气过剩，原料利用率降低，本着节能降耗、充分利用原料的原则，我公司于2007年开始对原装置的转化工艺进行改造，通过增加二段纯氧转化炉，来调整合成工艺气，使得氢碳比控制在2.05~2.15。同时，可以将装置的产能增加到330Kt/a。但由于后续压缩机、合成塔等产能的限制，转化改造后，将无法全部消耗合成气，为此，必须考虑重新上一套合成装置。所以，我公司成立了改造扩产15万吨甲醇项目，开始对原装置进行改造。一、扩建的15万吨/a甲醇合成装置概况我厂于2007年扩建的15万吨/a甲醇合成装置，采用杭州林达公司专利技术立式水冷甲醇合成塔，甲醇合成塔内径为：φ2800，设计甲醇合成压力：6.85MPa。新鲜气气量：46333Nm3/h，
二、新建15万吨甲醇合成流程立式水冷甲醇合成流程与管壳式相似。转化气经合成气压缩机压缩段提压后，再与甲醇合成循环气混合，在压缩机循环段压缩至6.93MPa(G)进入甲醇合成界区。合成气在入塔气预热器E-301中被出塔反应气预热，达到甲醇合成塔R-301进口要求温度，入塔气温度主要由E-301冷气旁路来调节。进塔后的气体至上而下通过催化剂层进行甲醇合成反应，反应热使管内循环水汽化，并由锅炉给水泵送出合成塔外、在合成汽包F-304中分离出蒸汽。反应后的气体出合成塔并在E-301管内加热管外入塔气，然后经甲醇水冷器E-302冷至40℃，其中甲醇和水被冷凝，在甲醇分离器F-301分离出粗甲醇。分离后的气体一部分作为循环气去联合压缩机循环段提压，另一部分作为驰放气去氢回收装置。甲醇分离器F-301分离后的粗甲醇经闪蒸槽F-302减压闪蒸出溶解气后至甲醇精馏工序，闪蒸压力为0.5MPa(G)。闪蒸气去燃料气系统，放空气经放空总管去火炬系统。
三、扩建15万吨甲醇合成设备和合成塔说明
新建15万吨甲醇主要静止设备见表3：

立式水冷甲醇合成塔简图见下图，主要由三部分组成：(1)高压外筒。(2)换热内件，多环管组合结构。(3)催化剂床层。立式合成塔主要结构特点：(1)管外装催化剂，装填系数可达~70%。(2)壳体与内件为分体结构。不仅利于设备分开制造，更利于内件单独更换，延长了外筒使用寿命，设备长远投资省。(3)换热内件分组连接，便于制造、安装，检修方便。(4)催化剂装卸方便。