甲醇合成系统的升温方法
【专利摘要】本申请提供了一种甲醇合成系统的升温方法。该升温方法包括：步骤S1，采用中压蒸汽对甲醇合成系统进行预热；步骤S2，当甲醇合成系统中的甲醇合成汽包温度大于70℃时，向甲醇合成系统中注入锅炉水至正常液位；步骤S3，向甲醇合成系统继续注入中压蒸汽，对甲醇合成系统进行升温。该方法避免了温度较低的锅炉水与温度较高的中压蒸汽接触，进而减小了液击现象发生的概率，保证了合成塔能够进行正常的升温操作。
【专利说明】
甲醇合成系统的升温方法
技术领域
[0001]本申请涉及甲醇合成领域，具体而言，涉及一种甲醇合成系统的升温方法。
【背景技术】
[0002]甲醇合成系统包括甲醇合成塔、甲醇合成汽包与气体输送管线，并且甲醇合成塔与甲醇合成汽包通过管线相连接。甲醇合成塔为径向流反应器，工艺气由中心分布管进入，沿径向通过装填在甲醇合成塔壳侧的催化剂床层，在200?300°C时发生甲醇合成反应。甲醇合成塔中分布大量的换热管，内通锅炉水，锅炉水吸收合成反应产生的反应热，形成副产蒸汽，反应塔内温度由管内上升的蒸汽压力控制。副产蒸汽一部分引至净化槽预热器处预热合成气，大部分副产蒸汽被输出界区并进入蒸汽管网。
[0003]甲醇合成塔在开车阶段催化剂床层温度为常温，为了满足甲醇合成反应对温度的需求，需要在对甲醇合成塔开车前进行升温操作。该甲醇合成塔采用中压蒸汽进行升温，具体的升温过程为:先将锅炉水注入甲醇合成汽包内，当甲醇合成汽包及换热管全部注入锅炉水后，开工喷射器喷射出中压蒸汽，中压蒸汽进入甲醇合成塔底部的列管中，再引入甲醇合成塔的换热管内。
[0004]在甲醇合成塔开车前，甲醇合成汽包内与合成催化剂床层的温度较低，均为常温，而锅炉水的温度为155°C，当锅炉水引入甲醇合成汽包及甲醇合成塔的列管后，其温度会下降至100°C以内，并且锅炉水全部注满合成塔底部列管及开工喷射器注入区域。而中压蒸汽的温度在400 °C以上，经开工喷射器减压后温度也维持在250 °C以上，并且为饱和汽态。较高温度的蒸汽态与冷态锅炉水接触后会在汽包与合成塔底部列管中产生液击现象，导致合成塔框架晃动、管道振动，严重时会导致合成塔无法正常进行升温操作。
【发明内容】
[0005]本申请旨在提供一种甲醇合成系统的升温方法，以缓解现有技术中的甲醇合成系统中的液击问题。
[0006]为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种甲醇合成系统的升温方法，该方法包括:步骤SI，采用中压蒸汽对甲醇合成系统进行预热；步骤S2，当上述甲醇合成系统中的甲醇合成汽包温度大于70°C时，向上述甲醇合成汽包中注入锅炉水至正常液位；以及步骤S3，向上述甲醇合成系统继续注入上述中压蒸汽，对上述甲醇合成系统进行升温。
[0007]进一步地，上述步骤SI包括:步骤Sll，将上述中压蒸汽注入甲醇合成塔的底部，对上述甲醇合成塔的底部进行预热；以及步骤S12，将上述中压蒸汽注入上述甲醇合成汽包中，对上述甲醇合成汽包进行预热。
[0008]进一步地，上述步骤SI I包括:步骤SI 11，将上述中压蒸汽注入蒸汽管线，对上述蒸汽管线进行预热；以及步骤S112，上述中压蒸汽注入上述甲醇合成塔的底部，对上述甲醇合成塔的底部进行预热。
[0009]进一步地，上述步骤S12包括:步骤S121，将上述中压蒸汽注入换热管线，对上述换热管线预热；以及步骤S122，将上述中压蒸汽注入上述甲醇合成汽包中，对上述甲醇合成汽包进行预热。
[0010]进一步地，上述步骤S122包括:打开上述甲醇合成汽包的放气阀门；以及打开中压蒸汽控制阀门，将上述中压蒸汽注入上述甲醇合成汽包中。
[0011]进一步地，将上述中压蒸汽注入上述甲醇合成汽包的过程中，维持上述中压蒸汽控制阀门两端的压差在0.04?0.2MPa之间。
[0012]进一步地，上述步骤SI之前还包括:步骤S0，将上述甲醇合成系统中的液体排尽。
[0013]进一步地，上述步骤SO中还包括:将上述甲醇合成汽包中的液体排尽；以及将蒸汽管线与换热管线中的液体排尽，上述蒸汽管线与甲醇合成塔的底部相连接，上述换热管线与上述甲醇合成汽包相连接。
[0014]进一步地，上述中压蒸汽的压力在3.5?4.5MPa之间。
[0015]进一步地，上述中压蒸汽的温度在370?425°C之间。
[0016]应用本申请中的升温方法，避免了现有技术中的直接向甲醇合成系统内注入较冷的锅炉水，而是先对甲醇合成系统进行预热，当甲醇合成汽包中的温度大于70°C时，向甲醇合成系统中注入锅炉水，由于甲醇合成系统中的温度较高，使得锅炉水温度升高，由液态加热至蒸汽态，避免了温度较低的锅炉水与温度较高的中压蒸汽接触，进而减小了液击现象发生的概率，保证了合成塔能够进行正常的升温操作。
【附图说明】
[0017]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
[0018]图1示出了本申请一种典型实施方式提出的甲醇合成系统的升温方法的流程示意图；以及
[0019]图2示出了一种优选实施例提供的甲醇合成系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0021]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述【具体实施方式】，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0022]正如【背景技术】所介绍的，现有技术中的甲醇合成系统的升温方法容易产生液击的现象，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种甲醇合成系统的升温方法。
[0023]本申请一种典型的实施方式中，提供了一种甲醇合成系统的升温方法，如图1所示，该方法包括:步骤SI，采用中压蒸汽对甲醇合成系统进行预热;步骤S2，当甲醇合成系统中的甲醇合成汽包温度大于70°C时，向甲醇合成汽包中注入锅炉水至正常液位；以及步骤S3，向上述甲醇合成系统注入上述中压蒸汽，对上述甲醇合成系统进行升温。
[0024]上述的升温方法中，能够保证甲醇合成系统的温度升至200°C，避免了现有技术中的直接向甲醇合成系统内注入较冷的锅炉水，而是先对甲醇合成系统进行预热，当甲醇合成汽包中的温度大于70°C时，向甲醇合成系统中注入锅炉水，由于甲醇合成系统中的温度较高，使得锅炉水温度升高，由液态加热至蒸汽态，避免了温度较低的锅炉水与温度较高的中压蒸汽接触，进而减小了液击现象发生的概率，保证了合成塔能够进行正常的升温操作。
[0025]本申请中的一种实施例中，上述步骤SI包括:步骤Sll，将上述中压蒸汽注入上述甲醇合成塔的底部，对甲醇合成塔的底部进行预热；步骤S12，将上述中压蒸汽注入上述甲醇合成汽包中，对甲醇合成汽包进行预热。这样通过逐步预热的方式，能够进一步保证避免液击现象的发生。
[0026]为了更进一步保证甲醇合成装置不发生液击现象，优选步骤S11中，先将上述中压蒸汽注入蒸汽管线，对上述蒸汽管线进行预热，然后，将上述中压蒸汽注入上述甲醇合成塔的底部，对上述底部进行预热。
[0027]本申请另一种实施例中，上述步骤S12包括:步骤S121，将上述中压蒸汽注入换热管线，对上述换热管线预热；步骤S122，将上述中压蒸汽注入上述甲醇合成汽包中，对上述甲醇合成汽包进行预热。这样通过逐步预热的方式，进一步避免了换热管线与甲醇合成汽包中的液击现象的发生。
[0028]本申请又一种实施例中，上述将中压蒸汽注入上述甲醇合成汽包中的步骤中，打开上述甲醇合成汽包的放气阀门，即打开甲醇合成汽包蒸汽量阀门，维持甲醇合成汽包蒸汽放空阀有少量蒸汽放空;打开中压蒸汽控制阀门，将中压蒸汽注入上述甲醇合成汽包中，通过中压蒸汽控制阀门调整中压蒸汽的加入量。
[0029]为了更好地控制中压蒸汽引入甲醇合成汽包无液击现象的产生，根据开工喷嘴的要求，本申请优选将上述中压蒸汽注入上述甲醇合成汽包的过程中，维持上述中压蒸汽控制阀门两端的压差在0.04?0.2MPa之间。
[0030]本申请的一种优选的实施例中，上述步骤SI之前还包括:步骤S0，将甲醇合成系统中的液体排尽。这样在对甲醇合成系统预热前，先将其内部残留的液体排尽，避免了残留的液体与预热的介质接触发生的液击现象，进一步减小液击现象发生的可能性。
[0031]为了进一步避免甲醇合成汽包中液击现象的发生，步骤SO包括:将甲醇合成汽包中的液体排尽，并将与甲醇合成塔的底部相连接的蒸汽管线中的液体排尽，将与上述甲醇合成汽包相连接的换热管线中的液体排尽。
[0032]为了更高效地将甲醇合成塔升温至预定的温度，本申请优选中压蒸汽的压力在3.5?4.510^之间。
[0033]进一步优选，上述中压蒸汽的温度在370?425°C之间。
[0034]为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例与附图对本申请的方案进行详细地说明。
[0035]以图2所示的甲醇合成系统为例，该合成系统中包括甲醇合成塔1、给水锅炉2、甲醇合成汽包3、中压蒸汽存储罐4、蒸汽管线5与锅炉水输送管线7。其中，甲醇合成塔I中包括换热管线6，并且该换热管线6经甲醇合成塔I的出口延伸至甲醇合成汽包3，中压蒸汽存储罐4通过蒸汽管线5与甲醇合成塔I相连接，甲醇合成汽包3与蒸汽管线5之间具有第一管线8，给水锅炉2通过锅炉水输送管线7与甲醇合成汽包3相连接。
[0036]该例中的中压蒸汽的温度在370?425°C之间，压力在3.5?4.5MPa之间。
[0037]具体的升温过程为:
[0038]步骤S0，打开甲醇合成塔底部排污导淋阀将甲醇合成汽包3、蒸汽管线5、第一管线8与换热管线6中的液体全部排尽。
[0039]步骤SI，将中压蒸汽注入上述甲醇合成系统中，对上述甲醇合成系统进行预热。
[0040]首先，将上述中压蒸汽注入上述甲醇合成塔I的底部，对甲醇合成塔I的底部进行预热。
[0041]在确认甲醇合成汽包3、蒸汽管线5与换热管线6内无液体排出后，关闭甲醇合成塔I底部的排污导淋阀，确认蒸汽管线5在界区处的盲板为导通状态，稍开蒸汽管线5在界区处的切断阀，打开甲醇合成塔I列管底部前管线的导淋阀暖管，暖管结束后关闭导淋阀，全开蒸汽管线5在界区处的切断阀。通过阀门控制引中压蒸汽至甲醇合成塔I底部进行暖管，暖管结束后关闭导淋阀。
[0042]其次，将上述中压蒸汽注入上述甲醇合成汽包3中。
[0043]稍开进甲醇合成塔I管束副线阀门(该阀门位于甲醇合成塔I底部列管之前)引中压蒸汽进甲醇合成塔I。待中压蒸汽引入甲醇合成塔I的换热管线6无异常后，打开甲醇合成汽包3的放气阀门，维持甲醇合成汽包3蒸汽放空阀有少量蒸汽放空。打开中压蒸汽控制阀门，并且通过调整中压蒸汽控制阀门来控制中压蒸汽的加入量，维持中压蒸汽控制阀门前后压差值在0.04-0.2MPa(G)间。
[0044]步骤S2，当上述甲醇合成汽包3中的温度大于70°C时，向甲醇合成汽包3中注入锅炉水至正常液位。
[0045]待甲醇合成汽包3指示在70°C以上时，可向甲醇合成汽包3注入锅炉水，建立正常液位，在甲醇合成汽包3建立液位期间，可按照甲醇合成催化剂的升温速率对甲醇合成塔I逐步进行升温操作。
[0046]采用上述的升温方法，能够避免甲醇合成装置中的液击现象的发生，保证甲醇合成系统的升温工作的正常进行，进一步保证了甲醇合成系统的正常工作。
[0047]从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果:
[0048]本申请中的升温方法，避免了现有技术中的直接向甲醇合成系统内注入较冷的锅炉水，而是先对甲醇合成系统进行预热，当甲醇合成汽包中的温度大于70°C时，向甲醇合成系统中注入锅炉水，由于甲醇合成系统中的温度较高，使得锅炉水温度升高，由液态加热至蒸汽态，避免了温度较低的锅炉水与温度较高的中压蒸汽接触，进而减小了液击现象发生的概率，保证了合成塔能够进行正常的升温操作。
[0049]以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
【主权项】
1.一种甲醇合成系统的升温方法，其特征在于，所述升温方法包括: 步骤SI，采用中压蒸汽对甲醇合成系统进行预热； 步骤S2，当所述甲醇合成系统中的甲醇合成汽包温度大于70°C时，向所述甲醇合成汽包中注入锅炉水至正常液位；以及 步骤S3，向所述甲醇合成系统继续注入所述中压蒸汽，对所述甲醇合成系统进行升温。2.根据权利要求1所述的升温方法，其特征在于，所述步骤SI包括: 步骤Sll，将所述中压蒸汽注入甲醇合成塔的底部，对所述甲醇合成塔的底部进行预热；以及 步骤S12，将所述中压蒸汽注入所述甲醇合成汽包中，对所述甲醇合成汽包进行预热。3.根据权利要求2所述的升温方法，其特征在于，所述步骤SII包括: 步骤SI 11，将所述中压蒸汽注入蒸汽管线，对所述蒸汽管线进行预热；以及步骤S112，所述中压蒸汽注入所述甲醇合成塔的底部，对所述甲醇合成塔的底部进行预热。4.根据权利要求2所述的升温方法，其特征在于，所述步骤S12包括: 步骤S121，将所述中压蒸汽注入换热管线，对所述换热管线预热；以及 步骤S122，将所述中压蒸汽注入所述甲醇合成汽包中，对所述甲醇合成汽包进行预热。5.根据权利要求4所述的升温方法，其特征在于，所述步骤S122包括: 打开所述甲醇合成汽包的放气阀门；以及 打开中压蒸汽控制阀门，将所述中压蒸汽注入所述甲醇合成汽包中。6.根据权利要求5所述的升温方法，其特征在于，将所述中压蒸汽注入所述甲醇合成汽包的过程中，维持所述中压蒸汽控制阀门两端的压差在0.04?0.2MPa之间。7.根据权利要求1所述的升温方法，其特征在于，所述步骤SI之前还包括: 步骤SO，将所述甲醇合成系统中的液体排尽。8.根据权利要求7所述的升温方法，其特征在于，所述步骤SO中还包括: 将所述甲醇合成汽包中的液体排尽；以及 将蒸汽管线与换热管线中的液体排尽，所述蒸汽管线与甲醇合成塔的底部相连接，所述换热管线与所述甲醇合成汽包相连接。9.根据权利要求1或8所述的升温方法，其特征在于，所述中压蒸汽的压力在3.5?4.5MPa之间。10.根据权利要求9所述的升温方法，其特征在于，所述中压蒸汽的温度在370?425°C之间。
【文档编号】C07C29/152GK105949032SQ201610306029
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月10日
【发明人】刘新伟, 薛振欣, 闫国富, 冯长志, 邢宇
【申请人】中国神华能源股份有限公司, 神华包头煤化工有限责任公司, 中国神华煤制油化工有限公司