张建利

    (兖州煤业榆林能化有限公司 陕西榆林 719000)

    兖州煤业榆林能化有限公司(以下简称榆林能化公司)3 000 t/d甲醇合成装置是目前在建和已经投入运行的甲醇合成项目中单规模最大的装置，于2017年5月确定工艺软件包并开始详细设计。该大型甲醇合成装置对甲醇合成反应器的要求是设计合理，实现大型化、高产量，提高合成反应的转化率，催化剂生产能力强且使用寿命长；对装置设备管道设置的要求是简单紧凑，高压空间利用率高，高压容器及内件无泄漏，催化剂装卸方便；对装置过流材料的要求是具有抗碳基化合物的生成及抗氢脆的能力；对设备制造、维修、运输、安装的要求是方便易行，整体投资较少，效费比高。

    1 工艺应用情况

    1.1 工艺路线选择

    国外的甲醇合成反应器主要有英国ICI公司的多段冷激型、德国鲁奇公司的管壳副产蒸汽型、日本三菱重工公司的管壳-内冷复合型、丹麦托普索公司的径向流动型、日本东洋工程公司的径向流动副产蒸汽型、英国戴维公司的径向流动副产蒸汽型、德国林德公司的螺旋冷管副产蒸汽型、瑞士卡萨利公司的副产蒸汽型等。

    国内华东理工大学开发的“管壳外冷-绝热复合式甲醇合成反应器”具有自主知识产权，在国内不同规模的甲醇合成装置中已被广泛应用20余年。大型甲醇工艺由单反应器向多反应器发展是装置规模放大的必然方向，在榆林能化公司项目实施前，单套最大规模已实现2 000 t/d，以此为基础提出的双塔并联工艺技术，在放大后能够满足单套3 000 t/d的各项技术要求和实施条件[1]。

    当2台反应器并联时，如果分别采用2只汽包控制各自的反应器，不仅要增加1套控制系统，而且增大了控制难度，可能出现双塔运行负荷分配不均匀的现象。而采用双塔并联“两反一汽”工艺流程，不仅可降低设备运行费用，而且工艺稳定性和可控性更强，更适合大型甲醇合成装置的优化运行。

    通过对国内不同规模甲醇合成装置多年运行经验的总结，华东理工大学的甲醇合成工艺对催化剂的包容性较强，匹配国产或国外进口催化剂均能保证使用3年以上。基于催化剂用户的反馈和到货周期 ......