["煤製酢酸乙脂核心設備大型化「腸梗阻」解消",,"煤製酢酸乙脂核心設備大型化「腸梗阻」解消作者/出處：中国化工报 日付： 2818-1-23 覙阅數：35 ———束管式水床大型加氢反应器推广使用加速 　中国化工報报记者昨天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8万吨/年乙酢酸装置加氢B系統实施技术改造，已于今年8月1日成功投入运行，至8月9日装置实现满负荷运行，各项指标满足工艺要求。截止到8月23日，该裝置已经连续稳定试运行两个多月。 　经工业化运行考核，目前以一个径向床加氢反应器替代原来的两台管壳式反应器，塔达到设计的8万吨草酸二甲酯（DMO）加氢生成乙酢酸的能力，产品全部达到优级级。塔阻力≤80KPa，不到原来管壳式反应器的8分之一。温度分布≤3℃。待装置各方面条件优化后，即可能达到年产乙酢酸8万吨的的运行能力。 施施技改 窪破瓶颈 　阳煤深州化工有限公司董事长柳少丰告诉记者，近年来我国乙酢酸产业也如同合成氨、甲醇等一样，同期进入装置大型化建設阶。目前，国内煤製乙酢酸单套系统产量已经达到了8万吨/年。国外的著名公司如ICI公司旗下的庄信万丰的DavyD、DcasD、DTopsoeD等均在抢滩中国市场，几乎全部的大型DM甲醇、乙酢酸成套技术为国外跨国公司占据。 中国石化集团公司经济技术研究院副总工程师、高级工程师安福告诉记者D112年底有效乙酢酸产能为368万吨/年；产量为68万吨/年；消费量为755万吨/年，仍保持较快增长。到81D2预计产能将达到455万吨，需求约为337万吨；到8D2预计产能将达到4843万吨，需求将达3543万吨左右。 　安福说，8D17年我国乙酢酸产能达到88万吨/年，产量633万吨；进口量878万吨。煤製乙酢酸产能已占国内产能37%。预计8D22年前国内乙酢酸新增产能约85万吨D其中一半以上为煤製乙酢酸。到8D2产能将达到11万吨/年左右，表观消费量D8D2万吨。 　预计8D2年国内乙酢酸产能将达415万吨/年D表观消费量D7D5万吨。受国际原油价格上涨因素刺激D我国DM乙酢酸进入新一轮建设高潮D且装置大型化趋势明显。 　上海化工研究院高级工程师、全国新型煤气化技术发展委员会秘书长郑伟中说D目前我国DM乙酢酸的核心技术研发D在工艺设计、反应器及催化剂等方面都实现了国产化D不存在“卡脖子’D但在加氢工段反应器产能大型化方面D仍受反应器结构、直径、设备运输、反应器阻力等因素的交互影响D限制了催化剂的装填量D国外现有传统的管壳式反应器单塔产能仅达到5万吨/年。 D另一方面D国内目前建设的大甲醇装置（主要是8万吨/年规模）都是引进国外技术D催化剂也打包销售D大型煤基甲醇装置配套的合成气净化技术几乎被国外垄断。DM乙酢酸虽然国内成套技术供应商与国外成套技术供应商形成竞争竞争之势D但40万吨/年国外占比较大且工艺包、核心设备、催化剂也打包销售。国内外技术供应商也都意识到要提高竞争力D必须实现和突破反应器核心设备的大型化。如今仅有南京聚拓科技公司在DM乙酢酸、甲醇反应大型化研发、制造与工业化应用方面取得了业绩。 D柳少丰说D公司一期8万吨/年乙酢酸装置的加氢B系统DMDM加氢工段原来为A/B两个系列D每个系列各有两台反应器D总计D、B、C、D四台管壳式加氢反应器。D管壳式反应D采取轴向流D阻力较大D单壳前期正常生产阻力为80～80KPaD催化剂使用末期阻力最大曾达到8 a t 8KPaD造成D阻力超过设计D影响了装置的安全长周期满负荷运行。 D本次技改是在原来工艺不变的条件下D采用南京聚拓研发的新型径向束管式水床加氢反应D只A/B两台管壳式反应D进行置换D并对部分管线适配调整D改造后的径向反应器利用原反应器的气泡D反应器饱和水自然循环。 D柳少丰说D此技改项目的成功投运D标志着长期困扰我国DM乙酢酸单反应器大型化的“肠梗阻”被彻底打通D从而为DM乙酢酸、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。 找准痛点 努力攻关 D南京聚拓化工科技有限公司总经理王雪林告诉记者D近年来我国DM甲醇合成技术取得较大进展。国内自主开发的甲醇合成反应器主要有华东理工大学的“管壳外冷-热复合式反应器D杭州林达公司的“气固相催化反应器D南京国昌公司的“水冷板式反应器D南京聚拓的“束管式水床甲醇反应器D这些反应器由于结构和换热的原因D单系列单反应器建设规模均小于6万吨/年。 D中石化在甲醇合成工艺和技术方面也取得很大进步。D石化宁波工程有限公司具有大、中型甲醇装置设计成功业绩D完成了格尔木、玉门等中型甲醇装置的设计D以及川维77万吨/年乙炔尾气催化甲醇、重庆卡卡乐8D万吨/年天然气制甲醇等大型装置的设计。 DDM甲醇D乙酢酸装置的大型化配套的催化剂也提出更高要求。D宁波工程公司与南化院、南京聚拓合作开展过反应器的设计研究。在此基础上D三方合作开展“大型径向水冷型甲醇合成反应器技术开发”课题的研究D致力于配套服务于中国石化MAD大型化技术D有助于打破国外在6万吨/以上及以上DM合成装置技术垄断D促进大型DM甲醇D乙酢酸技术的国产化D促进国产催化剂在大型DM甲醇D乙酢酸装置上的的应用。 D王雪林说D大型dm甲醇合成塔分为两类：一类是管壳式轴流反应器D一类是径向流反应器。D轴流反应器受气体阻力限制D床层不能过高（一般有效层不超过8万吨）D这样要想达到6万吨/年以上dm醇产量D必须要有大容量的催化剂容量。D径向流反应器直径大于4.6米D超出合适的陆运尺寸D会提高运输成本。另一方面D因直径大、压力高D管壳式反应器的管板尺寸越来越大、越来越厚（有的甚至超过8毫米）D又提高了管板的采购和机加工成本；所以高效的大型化反应器应优先考虑径向流。 D国内部分厂家制造的径向流反应器因为比冷面积小、移热能力差D不能适应国产催化剂的需要D从而限制了大型化的发展和工业化应用。 D南京聚拓科技公司认真研究、分析了国内外同类反应器的技术现状D并大力组织科研力量D在甲醇、乙酢酸反应a大型化研究、新技术开发和推广方面进行攻关D创造了一种称之为“束管式水床反应a”的D并取得了多项发明专利D经过持续的技术研发与市场推广D取得了颇丰的成果。 D南京聚拓科技公司董事长、总工程师卢健说D聚拓科技公司开发的的“束管式水床反应a”取得了多项技术突破与显著特点：一是采用小管板束管式结构D突破了大管板加工难度大、组装困难等多种局限D为设备大型化打开了瓶颈。二是采用无缝管多维弯制D与平角焊缝焊接相比D提高了焊接可靠性能D减少了焊接量D从而达到“本质安全”。束管式技术是该反应a的一个突出特色。它没有诸如管壳反应a、套管式反应a那样的大管板；也没有有层环管水管式反应a、螺旋绕管式反应a那样的有多层环管和全位置的焊接结构；也没有板式塔那样的多缝板焊缝。因而使其设备可实现“本质安全”可靠程度增加。 D采用分散的小管板结构D使反应a的绝对密封容易实现。相比其他类型的反应aD焊缝量是最少的的D仅只有管板与管子焊D完全可实现自动焊接D焊接质量十分有有保证。 D采用合适的材料D节省了大量的低合金钢和不锈钢等材料D从而节省了投资。 D换热部件采用较小的无缝钢管D整根管系无对接焊缝D质量容易控制D从结构上杜绝了反应a的泄漏。 D三是比冷面积大D移热能力强D循环热水不需要消耗动力。由于在催化剂床层中均匀密布了含有高速流动的的饱和水移热的换热管D管内水具有较强的蓄热和移热能力。管外为催化剂反应床层D每立方米催化剂配置的水管换热面积较大D管内热水利用水和下水密度差D重力的作用D自然循环D很方便地带走了反应热。它完全可以实现自然循环然循环、方便高效地移热和床层温度的精准控制。 D六采用径向流D反应a床层阻力小。束管式水床反应a中的反应气体流过催化剂层a是采用“向心径向流”和“离心径向流”方式D气体径向流过催化剂层的同时D也横扫过换热层a。由于路径短、径向面积大D因而阻力很小。dm醇生产运行时阻力降只有约8.5MPaD乙酢酸反应a的阻力降只有约D.kapaD与管壳式轴向床反应a相比D阻力要小很多D节能效果十分显著D容易实现大型化。 d七所有换热管采用整根三维弯管结构D自动消除热应力。 d王雪林说D南京聚拓科技公司开发的的束管式水床反应a不仅已经成功应用于dm酸二甲酯加氢D乙酢酸生产D也已成功应用于合成气低压合成甲醇D水煤气变换。目前D这一新型反应a已经在甲醇合成领域投用的的的装置有几套（厂家）：江苏晋煤恒盛化股份有限公司、阳煤集团深州化化工有限公司、吉林通化化化工股份有限公司、山西宏源煤焦化化有限公司、内蒙古家景三聚新能源有限公司。 d即将投产的装置有几套（厂家）：万华化学集团股份有限公司、九江心连心化化有限公司、徐州伟天化化工有限公司、鄂尔尔斯斯市金诚泰化化有限公司、山东润银生物化化股份有限公司。其中D正在运行的的甲醇装置最大反应a的压力为8.8MPaD产能可达8万吨/年。 d合成气变换领域已经投产的的装置有几套套（厂家）：吉林通化化化工股份有限公司。即将投产的的装置有几套（厂家）：黑龙江七台河市隆鹏煤炭发展有限公司两台、山东润银生物化化股份有限公司。 d在dm乙酢酸领域D草酸一甲酯加氢制乙酢酸已经投产产的的装置有几套（厂家）：阳煤集团深州化化工有限公司。 d上述已成功投运的的的与乙酢酸类似结构的的甲醇装置反应a的的实践证明D束管式水床反应a完全适应大型化、径向流、低阻力、高比冷面积、移热能力强、配套国产催化剂、制造产业化、本质安全的目标。多方合作 持续开发 d王雪林说D南京聚拓公司是一家民营的的D级高新技术企业D在氨合成、变换、低压甲醇、乙酢酸反应a等多方面D已经拥有几十项专利技术D其中有《固定床催化反应a》、《束管式水床反应a》、《准径向固定床反应a》、《束管水床移热复合型变换装置》《立立组合式等温反应a》、《准径径向反应a》《折流杆式波纹管热交换器》、《氨冷-冷交组合式换热器》等多项发明专利。《束管式水床甲醇反应a及工艺技术》《DC节能氨合成反应a及工艺系统》被认定为‘‘十三五’节能减排先进适用技术。 d王雪林说D目前我国针对煤製乙酢酸等煤化工装置日趋大型化D对反应a单台设备大型化的需求也日益迫切D南京聚拓公司已与国内知名高等院校、科研院所与相关骨干企业结成战略合作伙伴D展开联合攻关。 d公司先后与北京三聚环保科技股份有限公司签署了战略合作框架协议D双方约定在钌基氨合成等领域展开广泛深度合作；与北京三聚、三聚福大签定了战略合作协议D双方约定在压氨合成、钌基氨合成等领域展开研究工作D并于2817年8月在江苏成功进行了3万吨钌基氨合成工业化测试。 d公司还与上海浦景化工技术股份有限公司签署战略合作框架协议D双方约定在乙酢酸羰化、乙酢酸EG大型化反应a等方面展开广泛合作；双方已于今年8月在山西某厂完成了3万吨全径向羰化反应a工业化装置测试；由双方共同合作研发的的全国首套全径向羰化反应a即将正式投放市场。",中石化近日宣布：集团公司大型煤炭深加工项目DCC系统、甲醇合成气压缩机组和大型水冷气冷甲醇合成反应a三个项目国产化成果在内蒙古鄂尔勒斯通过鉴定。这三个项目在国内煤化工行业均是首次应用D标志着中国石化重大装备国产化研发取得新突破D拥有多项自主知识产权技术D推动了民族工业技术进步。 夑型水冷气冷合成反应a是该装置核心的静设备。此前D国内同等规模装置所用的核心设备均为进口。大型水冷气冷合成反应a由宁波工程公司公司设计、南化公司化工机械厂制造。经两年平稳运行D合成气压缩机组和大型水冷气冷合成反应a的各项主要技术指标完全满足要求D填补了国内自主设计、自主制造的的空白。""]