李建峰
（新乡中新化工有限责任公司，河南 获嘉453800）
［摘 要］新乡中新化工有限责任公司所在的新乡化工园区，刚开始设计时只有200 kt/a煤制甲醇项目，后期在原设计基础上又增加了200 kt/a煤制乙二醇项目，因前期设计时未考虑到要增上乙二醇项目，因而2套装置先后建成联合生产后出现了诸多问题，导致后系统产能利用率不高，系统产能未得到充分释放。为此，中新化工针对生产运行瓶颈问题，陆续实施了航天炉、氧气、氮气负荷提升方面的技术改造，以及变压吸附（PSA）系统和甲醇合成系统运行优化。通过实施一系列的运行优化和技术改造，公用工程蒸汽、氧气、氮气和煤气调配等方面得到优化，甲醇装置、乙二醇装置的产能和效能达到了优质状态。
［关键词］甲醇与乙二醇联合生产装置；瓶颈；负荷提升；变压吸附系统调优；甲醇合成系统调优；产能；效能
［中图分类号］TQ223.12+1 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2021）01-0041-04
1 概 述
新乡中新化工有限责任公司（简称中新化工）是河南能源化工集团的全资二级子公司，2套主生产装置产能分别为200 kt/a甲醇、200 kt/a乙二醇，甲醇装置于2011年9月投产，乙二醇装置于2012年3月投产。中新化工乙二醇装置为河南能源化工集团首套投运的煤制乙二醇项目，对集团其他4套乙二醇装置的开车运行有很重要的示范作用，同时作为河南能源化工产业结构调整的重点项目，备受业界关注。
新乡化工园区为中新化工2套主生产装置配套建设有2台750 t/d航天炉（粉煤加压气化）、4台150 t/h循环流化床锅炉、40 000 m3/h空分装置、低水气比变换系统、低温甲醇洗系统（大连理工技术）以及79 200 m3/h变压吸附（PSA）系统等，整套生产系统工艺设计全部国产化、设备国产化率达90%以上，属综合性现代煤化工企业。由于河南能源化工集团新乡化工园区刚开始规划设计时只有200 kt/a煤制甲醇项目，后期在原设计基础上才增加的200 kt/a煤制乙二醇项目，因前期设计时未考虑到要增上乙二醇项目，因而甲醇装置、乙二醇装置（简称2套装置）先后建成联合生产后出现了诸多问题，最终通过实施一系列的优化运行和技术改造，公用工程蒸汽、氧气、氮气和煤气调配等方面得到优化，2套装置的产能和效能达到了优质状态。以下对有关情况作一介绍。
2 生产运行瓶颈问题及优化方案
新乡化工园区的2台航天炉为航天粉煤加压气化工艺的首套工业化生产推广装置，设计单台航天炉投氧量15 500 m3/h，设计气化系统出口干基气量总共只有约95 000 m3/h，后系统产能利用率不高，因此航天炉负荷提升显得尤为迫切，同时匹配的氧气量、氮气量等也需相应进行优化提升，以最大限度地释放后系统的产能。
2.1 航天炉负荷的提升
2.1.1 运行状况
航天炉双炉（两开无备）110%高负荷稳定运行，单炉干基煤气量最高65 000 m3/h、最低62 000 m3/h，气化系统出口干基煤气量总共在125 000 m3/h以上，较设计值高20%；气化系统2台气化炉配备1套渣水处理系统，高负荷运行工况下气化系统灰水水质较差问题一直影响着气化炉的长周期运行，2018年以前双炉A级运行最高不超过70 d，一般运行60 d后就会出现气化炉下降管与上升管之间积灰严重、气化炉激冷室液位偏低、渣口压差最高达200 kPa、出口粗合成气温度最高达220 ℃以上（正常工况下应在210 ℃以内）等问题。
航天炉负荷提升目标：气化系统双炉负荷提升至113%，气化系统出口干基总气量提升至130 000 m3/h，气化炉实现长周期、稳定运行。经分析，渣水系统处理能力偏低，气化系统灰水水质指标不合格，是制约气化炉实现长周期、高负荷运行的瓶颈问题。
2.1.2 优化措施及效果
（1）2018年，针对灰水硬度偏高问题，增设了1套灰水除硬系统，投运后灰水硬度由2 000 mg/L以上降至500 mg/L以内。
（2）生产中针对絮凝剂和分散剂的添加制定完善的管理制度，严格管控灰水水质。
（3）气化原料煤煤质稳定对气化系统的优质运行非常重要。2018年上半年以前，因原料煤采购困难，气化炉入炉煤最少需要3种煤掺配，常用煤种达15种之多，非常不利于气化炉的稳定运行，渣口压差最高涨至200 kPa以上。为此，通过长期合约稳定原料煤采购，目前基本上保证以2个煤矿的煤为主力煤种。
经多方面的优化调整，气化炉炉况波动明显减少，2019年2月气化系统开车后，双炉110%高负荷A级运行达103 d（本次气化炉停车前其工况非常稳定，因后系统问题而被迫短停）。
2.2 氮气负荷的提升
2.2.1 运行状况
空分装置原设计中压氮气产出量为12 000 m3/h，实际生产中中压氮气使用量达17 500 m3/h以上，远超设计值，导致空分装置低压板式换热器温差超设计值4 ℃，低压板式换热器可能因长期温差应力而泄漏。
2.2.2 优化措施及效果
更多内容详见《中氮肥》2021年第1期