“脱硫槽出口硫含量合格了。”
“这下放心了。”
“合成催化剂表示好日子要来了。”
“六年了。”
“见证历史的时刻到了。”
“以后操作的窗口弹性大了。”
……
水富云天化甲醇生产管理微信群里的信息不停的刷新滚动着。
那天正是2018年5月17日,是个值得庆祝的日子。水富云天化甲醇车间低温甲醇洗工序新增脱硫槽出口硫含量分析指标低于0.1mg/m3,合成入口净化气达标了,从那刻起,不管是公司领导还是车间基层员工,都掩饰不住内心的激动,通过文字在微信群里传递着,将那份喜悦尽情地分享和释放。
从最初成功攻克煤烧嘴频繁泄漏故障,再到突破甲醇负荷提升受限瓶颈,最后到净化气中硫含量达标,无不见证着水富云天化甲醇装置一个又一个技术攻关成果的诞生。
6年时间内,从净化气中硫含量高诱因分析到实况优化,从同行考察调研到净化气脱硫侧流实验测试,最终根据各方外请专家的“诊治”意见,结合专家组实际评估结果确定采用常温脱硫技术,在洗涤塔C15201出口增加了一个新脱硫槽,此改造项目在2018年甲醇装置大修中如期实施并成功投用,取得了良好的效果。
6年的长跑坚守,终得圆满,不仅凝聚了水富云天化公司领导及全体干部员工多少个日日夜夜的坚守,也充分体现了公司对技术创新力度的强烈渴望和追求。这骄人成绩的背后并非是一蹴而就,让我们一起来了解其背后的故事。
“拦路虎”:硫含量超标
水富云天化甲醇酸脱工序采用“大连理工大学低温甲醇洗”工艺计算包,利用低温甲醇作为吸收剂,脱除变换气中的大部分CO2、全部的H2S以及有机硫,获得CO2含量为3%的高纯度净化气,以满足合成甲醇系统进气要求。
自2012年6月甲醇装置原始开车以来,由于设计的偏差,酸脱工序净化气中的硫含量一直无法达标。而硫是甲醇合成催化剂的主要毒物,极易导致催化剂中毒失活,严重影响合成催化剂的使用寿命及甲醇合成的效率。原设计使用寿命为2~3年的催化剂因硫中毒只能使用1年左右,另外更换催化剂的周期大约为20天左右,大大增加了生产和人力成本。
积极探索:破解硫超标
为了从根本上解决净化气中硫含量超标问题,2012年7月,水富云天化成立了课题攻关小组进行专项攻关,着力研究探索一条可降低硫含量的可行性技术攻关路,破解硫超标原因,力争装置早日达标,为公司转型升级关键时期创造出更多的经济效益。
最初,攻关小组在工艺上优化改进。面对诸多参数的干扰,只能一个一个的实践,摸清了这个参数性能才进行下一个参数的优化,有时一做就是好几个月。后来,公司又大胆的在设备上进行改造,尤其在新增CO2浓度调整副线的技改上更是曲折。由于原设计管线接口位置偏高,且管径偏小,无法有效调整净化气中CO2含量。于是一次又一次进行改进方法和措施,历经一年多时间的摸索,至2013年9月份,净化气中CO2浓度可以有效调控且不会造成净化气中总硫大幅波动,但硫含量仍然达不到设计要求。面对一次又一次的失败,更加激发攻关小组战胜困难的决心。
外出调研:谋求出路
近年来,在国家供给侧改革的大环境下,公司甲醇生产原材料煤炭采购出现了前所未有的新挑战。为确保装置正常生产,公司加大采购力度,进行全国各地招标购煤,然而不同地区采购的煤在组份上存在较大的差异,煤质的不稳定较往年变动很大,直接影响粗煤气中的硫含量,对酸脱工序稳定性操作带来一定的压力。为了适应不同的煤种,酸脱工序的脱硫方法选择也有所不同。
2017年7月,攻关小组在公司领导的带队下,前往同行业贵州天福化工有限公司和重庆万盛煤化工有限责任公司进行调研。通过走访调研,发现其他公司同装置脱硫工序都能降到设计值以下。“别人用的顺手的东西,并不一定适应自身的。”公司生产管理部技术主管曹腊春谈到。当时在选择常温脱硫工艺时,水富云天化与中科院大连物化所、四川鸿鹄科技有限公司、江苏昆山精细化工研究院、西南院等单位进行过深入交流,最终得出现有工艺装置无法达到设计要求的结论,实现净化气硫含量达标的难题成为一个死结。为此,公司另辟蹊径,积极展开脱硫侧线实验,通过大量数据分析对比,最终硫含量都能降到设计值以下。结合公司实际进行分析论证后,公司决定选用常温脱硫工艺。
硫含量合格:贡献价值高
新增了脱硫槽后,低温甲醇洗工序的净化气有了双重硫保护。一旦洗涤塔处理硫不理想,脱硫槽再次进行净化气脱硫处理,直至降到设计目标值以下,起到了双重脱硫保护效果。对装置大幅波动情况下有较好的缓冲能力,大大提高了工艺操作的弹性,打破以往操作的局限性。
在装置前期的运行中,净化气中硫含量长期不达标,极易导致合成催化剂不可逆转的失活。尤其在催化剂运行的中后期,合成效率大幅降低,合成系统易滋生副产物,影响产品品质及后续废水的处理,同时对合成甲醇主反应存在一定程度上的抑制,甲醇每天少产50~100吨/天,极大的增加了生产成本。
随着净化气中硫组分的有效脱除,延长了催化剂使用寿命,提升了催化剂的转化效率,减少了有效气的损失,大大降低了工艺操作和参数控制的难度,对装置“安、稳、长、满、优”运行起到积极的推动作用,同时也提高了甲醇产量。
单就催化剂的使用情况来计算,新增了脱硫槽后能使合成催化剂使用寿命延长至3年左右,以每炉合成催化剂约500万元为标准,除去200万元的脱硫设备以及脱硫催化剂费用,每年可节省266万元的直接经济效益。
实现后:源自内心的喜悦
人逢喜事精神爽。当谈到硫含量达标的感受时,甲醇车间技术组副组长顾光应说道“从根本上解决了硫含量超标问题,作出了那么多年的努力,终于合格了,除了高兴还是高兴”。获得云天化之星“优秀基层管理者”奖的甲醇工艺四班班组长张顺福说“作为一名操作工,对酸脱工序的稳定运行更有信心。”
公司工艺副总工程师、安全环保总监邓万明谈到:“净化气中硫含量合格只是我们目前在脱硫方面走出的第一步,今后我们还要做很多的改进工作,持续优化工况,继续将甲醇装置开得更好、更稳定,成为行业的标杆。”
创新永无止境,净化气中硫含量达标技术创新成功只是水富云天化的一个缩影,不管在过去,还是未来,水富云天化将继续深耕创新工作,完善创新奖励机制,将创新精神根植于每个水富云天化人心里,扎根、发芽,并化为良性可持续发展的源源动力。