24小时服务热线:
当前位置:官网首页 > 新闻资讯 > 行业新闻 >

行业新闻

国产大型加氢反应器实现稳运  煤制乙二醇核心设备破瓶颈

作者: 时间:2019-06-06 08:33   

  中国化工报记者近日从阳煤集团深州化工有限公司获悉,该公司采用南京聚拓化工科技有限公司开发的、拥有完全自主知识产权的新型径向束管式水床大型加氢反应器,对一期20万吨/年乙二醇装置加氢B系统实施技术改造,已于今年8月1日成功投入运行,8月7日装置实现满负荷运行,各项指标满足工艺设计要求。截止到10月23日,该装置已经连续稳定试运行两个多月。

  经工业化运行考核,塔阻力≤22KPa,温度分布≤3℃,单塔达到10万吨/年草酸二甲酯(DMO)加氢制乙二醇的生产能力,产品全部为优级品。待装置各方面进一步优化后,有望达到年产20万吨乙二醇的运行能力。该成果标志着煤制乙二醇单反应器大型化的“肠梗阻”被打通,为煤制乙二醇、煤制甲醇等煤化工实现单系列、单反应器的大型化和装置的大型化奠定了基础。

  加氢反应器开先河

  阳煤深州化工有限公司董事长柳小丰告诉记者,该公司一期20万吨/年乙二醇装置的加氢B系统DMO加氢工段原为A/B两个系列,总计有4台管壳式加氢反应器。因管壳式反应器采取轴向流,阻力较大,单塔前期正常生产阻力为45kPa~55kPa。催化剂使用末期,阻力最大可达到100kPa,超过设计值,影响了装置的安全长周期满负荷运行。

  本次技改是在原有工艺不变的条件下,采用南京聚拓研发的新型径向束管式水床加氢反应器,只对B系统两台管壳式反应器进行置换,并对部分管线适配调整,改造后的径向反应器利用原反应器的气泡,反应器饱和水自然循环。

  南京聚拓公司董事长、总工程师卢健告诉记者,经过大量基础性研究与创新,该公司在甲醇、乙二醇反应器及系统研究、新技术开发和推广方面进行攻关,开发了适用于乙二醇的DMO加氢反应条件下的径向束管式水床加氢反应器,打破了传统的管壳式反应器单系列、单反应器大型化的制约瓶颈,开创了国内这一领域的先河。

  取得多项技术突破

  卢健说,该束管式水床反应器有多项技术突破与显著特点。一是采用小管板束管式结构。突破了大管板加工难度大、组装困难等多种局限,为设备大型化打开了瓶颈。二是采用无缝管多维弯制。与平管板平角焊缝焊接,提高了焊接可靠性能,减少了焊接量,从而实现本质安全。三是比冷面积大,移热能力强,循环热水不需要消耗动力。管外为催化剂反应床层,完全可以实现自然循环、方便高效地移热和对床层温度的精准控制。四是采用径向流,反应器床层阻力小。甲醇生产运行时阻力降至约0.1MPa,乙二醇反应器的阻力降至约22kPa,与管壳式轴向床的反应器相比,阻力要小很多,节能效果十分显著,且容易实现大型化。五是所有换热管采取整根三维弯管结构,自动消除热应力。

  南京聚拓公司总经理王雪林告诉记者,该公司开发的束管式水床反应器,不仅已经成功应用于草酸二甲酯加氢制乙二醇生产,也已成功应用于合成气低压合成甲醇、水煤气变换。目前,这一新型反应器已经在甲醇合成领域投用的装置有5套,即将投产的装置有5套,其中正在运行的甲醇装置最大单反应器的压力为5.5MPa,产能可达60万吨/年。等温变换领域已经投产的装置有1套,即将投产的装置有2套。在煤制乙二醇领域,草酸二甲酯加氢制乙二醇已经投产的装置有1套。

  设备大型化攻关重任在肩

  据中国石化集团公司经济技术研究院副总工程师、教授级高工安福介绍,2017年,我国乙二醇产能达到881万吨/年,产量613万吨,进口量875万吨。煤制乙二醇产能已占国内产能37%。预计2020年前,国内乙二醇新增产能约800万吨/年,其中一半以上为煤制乙二醇。预计到2025年,国内乙二醇产能将达1400万吨/年。

  受国际原油价格上涨因素影响,我国煤制乙二醇进入新一轮建设高潮,且装置大型化趋势明显。

  上海化工研究院有限公司高级工程师、全国新型煤气化技术发展委员会秘书长郑伟中说,目前,我国煤制乙二醇在工艺设计、反应器及催化剂等核心技术方面都实现了国产化,但在加氢工段单反应器产能大型化方面,仍受反应器结构、直径、设备运输、反应器阻力等因素的影响,限制了催化剂的装填量,反应器等核心设备的大型化势在必行。

  王雪林表示,针对我国煤制乙二醇等煤化工装置日趋大型化,反应器单台设备大型化的需求也日益迫切,南京聚拓已与国内知名高等院校、科研院所以及相关骨干企业,在氨合成、甲醇、乙二醇等领域结成战略合作伙伴,展开联合攻关。今年5月,在山西某厂完成了3万吨全径向羰化反应器工业化装置测试;与合作方研发的全国首套径向羰化反应器也即将正式投放市场。