中原大化調(diào)研報(bào)告.doc

中原大化調(diào)研報(bào)告作者：紫馬前言：這是我們工程師團(tuán)隊(duì)計(jì)劃內(nèi)最后一次較為大規(guī)模的行業(yè)調(diào)研，中原大化是我非常敬佩的一個(gè)特大型企業(yè)，不僅僅因?yàn)樗凶屓思?dòng)的又開得好的殼牌爐，還有它獨(dú)到憨厚扎實(shí)的企業(yè)文化，特向同行推薦，互為學(xué)習(xí)。中原大化集團(tuán)有限責(zé)任公司（原河南省中原化肥廠）位于河南省濮陽市，公司下屬十三個(gè)分廠、六家子公司，控股三家中外合資企業(yè)（河南豫華精細(xì)化工有限公司、河南豫華化工有限公司、河南宇星三聚氰胺有限公司）。產(chǎn)能有38萬噸合成氨、75萬噸尿素、40萬噸尿基復(fù)合肥、6萬噸三聚氰胺、50萬噸甲醇、3萬噸雙氧水、6千噸工業(yè)循環(huán)水處理劑、2000萬條編織袋及塑料制品。感謝高積勤副總經(jīng)理對(duì)我們的盛情接待。一、中原大化50萬噸甲醇項(xiàng)目簡(jiǎn)介：投資25.9億元的煤化工項(xiàng)目（一期）年產(chǎn)50萬噸甲醇工程在 2008年5月25日建成投產(chǎn)。甲醇熱電配備有3臺(tái)170噸/h循環(huán)流化床鍋爐；空分是杭氧的，設(shè)計(jì)值為52000m3/h的空分，實(shí)際產(chǎn)能只能達(dá)到45000-48000m3/h，空壓機(jī)是沈鼓的；氣化采用的是Shell粉煤氣化工藝，氣化爐一臺(tái)，設(shè)計(jì)投煤量為2200噸/h，實(shí)際運(yùn)行只能達(dá)到2000噸/h，氣化壓力控制在4.0MPa，氣化產(chǎn)出的粗煤氣中的有效氣含量H2+CO達(dá)到87-88%左右，其中CO含量可達(dá)68-69%，粗煤氣中的水汽比在0.3左右。甲醇合成變換工藝在設(shè)計(jì)中采用了三級(jí)變換爐串聯(lián)工藝;甲醇洗裝置選用的魯奇甲醇洗工藝；硫回收裝置系山東三維設(shè)計(jì)。二、原料輸送工藝1、原料貯運(yùn)輸送煤的部分屬于動(dòng)力輸煤部，進(jìn)煤來源通過火車與汽車，兩個(gè)各3.5萬噸煤倉用于貯煤，皮帶機(jī)廊道分堆煤與上煤兩部分，堆煤有4條皮帶機(jī)，兩個(gè)煤倉用于堆煤的行車，上煤有5條皮帶機(jī)，負(fù)責(zé)向熱電與氣化爐供煤。動(dòng)力輸煤部下設(shè)輸煤組，維保組、清掃組。輸煤組每班6人，班長(zhǎng)1人，現(xiàn)場(chǎng)與中控主操各1人，中控副操1人，行車工2人。負(fù)責(zé)進(jìn)煤、缷煤、堆煤到煤倉和氣化與熱電的用煤供給。維保組每班6人（協(xié)議工），負(fù)責(zé)皮帶的維護(hù)與保養(yǎng)，巡檢每條皮帶機(jī)。清掃組每班12人（協(xié)議工），負(fù)責(zé)每條皮帶機(jī)廊道的衛(wèi)生。2、中原大化上煤時(shí)的煤粉塵比較大，主要設(shè)計(jì)時(shí)許多皮帶機(jī)頭部沒有考慮除塵器，但他們的廊道由清掃組跟班定人及時(shí)清掃，現(xiàn)場(chǎng)地面的積灰比較少。另他們的廊道內(nèi)每隔20米左右有水沖洗的接頭，部門負(fù)責(zé)人反映考慮到水沖洗對(duì)廊道的鋼結(jié)構(gòu)腐蝕影響比較大，一直沒有投用。3、污水處理也是采用SBR生化處理工藝，因氣化工藝同我們不同，廢水來源的指標(biāo)差別比較大，其生化池中的污泥分析同我們差別比較大，另現(xiàn)場(chǎng)參觀后發(fā)現(xiàn)他們生化池污水顏色同我們差別比較大，我們是墨黑色的，他們是深黃色的。以下是生化池操作指標(biāo)對(duì)比。項(xiàng) 目中原大化污泥濃度（MLSS）4000沉降比（SV30%）40生化處理周期6h溶氧量2-3酸堿度7-8三、氣化工藝1、中原大化氣化裝置選用的是殼牌氣化工藝，氣化壓力控制在4.0MPa，反應(yīng)室采用的是水冷壁，爐溫控制根據(jù)煤源不同在1400-1600之間。氣化產(chǎn)出的粗煤氣中的有效氣含量H2+CO達(dá)到87-88%左右，高出水煤漿氣化5-6個(gè)百分點(diǎn)。其中CO含量可達(dá)68-69%，比較適合提取純的CO來合成醋酸。2、中原大化的氣化爐用煤采用7到8種煤進(jìn)行配煤供給，選煤標(biāo)準(zhǔn)是：灰熔點(diǎn)1350，高出水煤漿煤100，煤種適應(yīng)性比較廣。熱值大于5500大卡，水煤漿煤不作要求。碳含量大于55%，含硫量小于0.7%，水份小于10%。磨煤?jiǎn)卧褂贸Ｒ?guī)的煤研磨及干燥技術(shù)，來自原料煤貯倉的碎煤在磨煤機(jī)內(nèi)磨成煤粉，并由高溫惰性氣流烘干。粉煤的顆粒尺寸分布規(guī)格和粉煤的水分含量滿足以下要求即可：1）顆粒尺寸90 占90%(重量)；2）顆粒尺寸5占10%(重量)；3）水分含量典型值 2%（wt）。3、中原大化氣化爐開車時(shí)采用N2輸送粉煤，開車正常后改用合成低溫甲醇洗后的產(chǎn)出的CO2來輸送粉煤，碳的利用率進(jìn)一度提高。4、中原大化殼牌氣化工藝幾次事故停車統(tǒng)計(jì)：1）氣化室溫度高，燒嘴頭部冷卻水夾套出現(xiàn)燒穿停爐。2）氣化爐出來至蒸汽過熱器上部的十字架積灰嚴(yán)重停車，這次參觀的前天因這原因停車清理。3）粉煤輸送的閥門使用問題，粉煤輸送閥門原來采用國外進(jìn)口硬密封球閥，使用情況不好，幾次因閥門密封處積灰關(guān)不死或打不開，后由江蘇吳江國產(chǎn)的盤式閥替代后效果很好。4）爐子反應(yīng)室到激冷室的喉部因積熔融的灰渣嚴(yán)重停車。四、合成工藝1中原大化氣化裝置選用的是殼牌氣化工藝，氣化壓力控制在4.0MPa，氣化產(chǎn)出的粗煤氣中的有效氣含量H2+CO達(dá)到89%左右，其中CO含量在69%，從氣化送合成的粗煤氣水汽比為0.3左右。2中原大化的合成裝置的產(chǎn)能設(shè)計(jì)為每年產(chǎn)50萬t甲醇，由于其粗煤氣中CO含量較高，其變換工藝在設(shè)計(jì)中采用了三級(jí)變換爐串聯(lián)工藝。變換催化劑開始時(shí)選用的是青島莊信恒瑞K8-11低溫耐硫變換催化劑，三級(jí)變換爐裝填量分別為1#變換爐裝13M3，2#變換爐裝43M3，3#變換爐裝57M3。由于K8-11適合在高水汽比下使用，所以在正常生產(chǎn)時(shí)需要向粗煤氣中配入4.0MPa的過熱蒸汽，運(yùn)行過程中蒸汽消耗巨大。為降低消耗，在裝置開車一年后中原大化對(duì)變換催化劑進(jìn)行了整體更換，更換為青島聯(lián)信低水汽比條件下使用的耐硫變換催化劑。中原大化變換裝置在管線設(shè)計(jì)上，除其1#變換爐前的管線材質(zhì)選用的為20#鍋爐鋼，出1#變換爐以后的管線均選用304不銹鋼材質(zhì)。在使用K8-11催化劑期間，粗煤氣中需額外加過熱蒸汽來提高進(jìn)變換爐的水汽比，變換接氣過程中溫度較難控制，床層溫度最高達(dá)到550以上。而更換為低水汽比操作條件的的催化劑后，變換爐接氣超溫現(xiàn)象明顯好轉(zhuǎn)，最高紀(jì)錄為498。中原大化變換裝置在出熱交換器的變換氣管線與AV管線相接以后的管線上，操作溫度在300以上的彎頭同樣出現(xiàn)過開裂泄漏現(xiàn)象。中原大化相關(guān)技術(shù)人員認(rèn)為造成彎頭開裂的原因主要是彎頭質(zhì)量問題，所以在對(duì)彎頭檢修更換時(shí)仍使用了304材質(zhì)的彎頭。而通過對(duì)304管線彎頭開裂時(shí)間段的了解，在系統(tǒng)進(jìn)行催化劑更換以后，由于不需要向煤氣中補(bǔ)加過熱蒸汽，變換爐的操作水汽比為0.3左右，這以后管線彎頭才未再次發(fā)生開裂。3中原大化的甲醇洗裝置選用的魯奇甲醇洗工藝，由于后系統(tǒng)僅生產(chǎn)甲醇，所以甲醇洗裝置只有變換氣洗滌塔。在正常生產(chǎn)過程中也發(fā)生過氨冷器泄漏事故，泄漏的氨冷器為洗滌塔脫碳段氨冷器。氨冷器泄漏后，造成其冰機(jī)進(jìn)口分離器的絲網(wǎng)除沫器壓差變大，壓縮機(jī)接近喘振無法正常運(yùn)行，不得不進(jìn)行停車檢修處理。處理過程中除對(duì)泄漏的氨冷器進(jìn)行了堵管，還同時(shí)對(duì)氣氨管線進(jìn)行了水沖洗，沖洗后再用N2進(jìn)行了干燥處理。在魯奇甲醇洗工藝中，其再生塔酸性氣不是通過氨冷器來過冷，而是采用從濃縮塔頂部抽取的部分低溫的尾氣進(jìn)行冷卻，開車至今未發(fā)生過泄漏事故。4中原大化的硫回收裝置開車后，運(yùn)行情況一只不是太好，其最長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間不超過40天，主要原因是系統(tǒng)管線及設(shè)備內(nèi)析碳積硫堵塞以及送熱電的尾氣管線硫磺冷凝堵塞和尾氣管線的腐蝕泄漏。在硫回收正常運(yùn)行過程中由于中原大化出甲醇洗酸性氣中H2S含量較低，含量在一般在23%-24%左右，正常生產(chǎn)過程中造成硫回收制硫燃燒爐內(nèi)溫度無法維持，操作過程中必須向硫回收燃燒爐內(nèi)配一定量的天然氣來維持燃燒爐溫度，而天然氣的配入是造成了系統(tǒng)的析碳的主要原因。另外由于其裝置在停車過程中N2短缺，硫回收停車后基本不用N2吹掃，造成其停車后系統(tǒng)內(nèi)部有水冷凝，而水的凝出會(huì)加劇設(shè)備腐蝕，目前其余熱廢鍋管板已被腐蝕泄漏，需整體更換廢鍋。對(duì)硫回收尾氣的處理，由于中原大化硫回收尾氣管線伴熱蒸汽壓力為0.65MPa，所以在正常生產(chǎn)過程中堵塞的較嚴(yán)重，很短時(shí)間內(nèi)會(huì)造成其系統(tǒng)壓力升高而停車。為此，目前中原大化正在與合肥寧垣工程技術(shù)有限公司進(jìn)行合作，對(duì)硫回收尾氣的處理進(jìn)行技改，采用氨法脫硫工藝對(duì)尾氣進(jìn)行脫硫，脫硫后的尾氣現(xiàn)場(chǎng)高點(diǎn)排放，洗滌水則送其硫氨裝置進(jìn)行處理。該技改項(xiàng)目為國內(nèi)硫回收裝置尾氣處理上的首套裝置，還處于安裝階段無運(yùn)行實(shí)績(jī)。五、硫回收工藝中原大化甲醇廠硫回收裝置系三維設(shè)計(jì)，年產(chǎn)3000T，尾氣去熱電廠燃燒排放。從凈化過來的酸性氣中的硫化氫含量為23%左右，無甲醇。因酸性氣含量不能自己燃燒，故在燃燒爐內(nèi)配天然氣伴燒，但爐膛溫度只能維持在900度左右，無法使天然氣中的甲烷完全燃燒，故在系統(tǒng)內(nèi)部經(jīng)常出現(xiàn)大量的炭黑，造成系統(tǒng)堵塞。清理出來的東西有黑色的、白色的，主要成分是碳、鐵、鎂和硫的混合物，無鋁。數(shù)次停車期間系統(tǒng)內(nèi)皆因氮?dú)庥昧坎粔蚨从玫獨(dú)獗Ｗo(hù)，造成系統(tǒng)內(nèi)大量的鐵銹生成，每次開車前都要進(jìn)行吹掃，給生產(chǎn)帶來很大的麻煩，并且管道、設(shè)備腐蝕較嚴(yán)重。我廠每次停車以后都用氮?dú)膺M(jìn)行吹掃置換，確保系統(tǒng)內(nèi)是微正壓，保證了管道、設(shè)備的完好。硫回收尾氣去熱電廠燃燒排放，外管直徑350mm，總長(zhǎng)400m左右，用2根0.65MPa蒸汽伴熱。每次開車，系統(tǒng)中壓力逐漸增大，直到無法開車，多為去熱電管路堵塞。最長(zhǎng)開車時(shí)間為41天，最短十幾天。此次去大化，硫回收正停車檢修，原因是1.外管堵塞2.廢鍋管程泄漏（需整體更換）3.廢鍋管程及出口管堵塞（炭黑較多）。大化正進(jìn)行停車檢修技改，上馬用廢氨水吸收尾氣并現(xiàn)場(chǎng)達(dá)標(biāo)排放，洗滌水送往硫氨系統(tǒng)處理（次裝置正在安裝，并未試車）。大化硫回收風(fēng)機(jī)選用的是離心風(fēng)機(jī)，20m3/min，崗位反應(yīng)使用效果較好，流量、壓力很穩(wěn)定，波動(dòng)不大。（江西九十化使用的也是離心風(fēng)機(jī)）。建議使用離心風(fēng)機(jī)或聯(lián)軸器羅茨風(fēng)機(jī)。不要使用皮帶傳送風(fēng)機(jī)，盡量減少使用過程中因皮帶松動(dòng)、老化而導(dǎo)致風(fēng)量、壓力的變化，影響風(fēng)量的配比。六、儀表部分中原大化集團(tuán)采用專業(yè)統(tǒng)一管理，老廠和新廠儀表人員都由儀表分廠管理，甲醇廠儀表分為幾個(gè)班組：氣化班、空分班、動(dòng)力班（熱電）、甲醇班和技術(shù)組。其中各班組包括在線分析人員，技術(shù)組包括DCS、ESD系統(tǒng)人員，總?cè)藬?shù)為58人。每天每個(gè)班組2人值班，值班1天（24）休息3天；車間值班2人（包括DCS），值班1天休息1天。職工收入情況：班長(zhǎng)實(shí)際收入3000元，主要骨干2000元，其余人收入較低。殼牌爐運(yùn)行情況不好，儀表維護(hù)量較多，聯(lián)鎖多。光氣化部分儀表有4000多點(diǎn)，而一般同行整個(gè)甲醇廠才接近4000點(diǎn)。氣化單燒嘴包括切斷閥和調(diào)節(jié)閥有九臺(tái)氧閥（水煤漿是5臺(tái)），單爐有四臺(tái)鎖渣閥（水煤漿是3臺(tái)），粉煤輸送部分閥門更多且要求較高，因此殼牌爐儀表投資較大。殼牌爐儀表難點(diǎn)在于粉煤輸送和鎖斗系統(tǒng)。主要是閥門的使用問題，粉煤輸送閥門原來采用意大利進(jìn)口V&W硬密封球閥，使用情況不好，主要問題是閥門密封處積灰關(guān)不死或打不開，小口經(jīng)閥門由上海富泰斯（國產(chǎn)）硬密封球閥替代，效果很好，目前使用半年沒有問題。鎖渣閥的運(yùn)作和水煤漿氣化不同，殼牌鎖斗上部有兩臺(tái)鎖渣閥，下部有兩臺(tái)鎖渣閥，且兩臺(tái)鎖渣閥連續(xù)開關(guān)，有閥位聯(lián)鎖。工作壓力為3.0MPa，但鎖渣閥采用12“900LB閥門，主要考慮鎖斗下渣時(shí)有沖擊。鎖渣閥開車初期采用ARGUS（FLOWSERVE旗下）硬密封球閥，使用3個(gè)月后損壞，主要問題是內(nèi)漏，密封面損壞。使用一臺(tái)上海富泰斯（國產(chǎn)）盤閥替代兩臺(tái)硬密封球閥，使用一年半沒有故障。該閥最早使用于云沾化甲醇項(xiàng)目，使用良好，目前在殼牌爐使用業(yè)績(jī)較多。ARGUS鎖渣閥在德士古和四噴嘴氣化爐使用較多，使用情況也較好，在殼牌使用情況不好可能和工況不同、介質(zhì)不同有關(guān)，粉煤沖刷更嚴(yán)重且密封面存在腐蝕情況，出現(xiàn)凹凸不平情況。中原大化其他閥門使用情況較好，合成氣放空閥采用泰科VANESSA三偏心蝶閥調(diào)節(jié)，使用良好。氧氣調(diào)節(jié)閥采用Masoneilan閥門使用良好，氧氣切斷閥采用KTM閥門有泄漏情況。合成低溫閥多采用泰科閥門，調(diào)節(jié)閥采用天津Fisher閥門和梅索尼蘭閥門。使用情況良好。魯奇低溫甲醇洗不采用吸附站閥門，煤倉不采用儀表測(cè)煤層溫度只有升降式報(bào)警裝置。氣化開車不采用蒸汽抽負(fù)形式，因此沒有變送器被抽壞現(xiàn)象。由于粉煤氣化反應(yīng)充分，合成氣較干凈，儀表堵塞情況較少，有部分使用沖洗水，沖洗水流量原來由轉(zhuǎn)子流量計(jì)控制，后流量計(jì)損壞較多，采用截止閥控制流量連續(xù)沖洗。爐體溫度1500度以上，所有溫度計(jì)不能直接測(cè)量，通過負(fù)產(chǎn)蒸汽量來計(jì)算爐溫。DCS、ESD分別采用福斯波羅和TRICONEX產(chǎn)品，使用良好，基本無故障，有少量通道出現(xiàn)過故障。粉煤成分分析和合成氣出口組分在線分析采用ABB色譜分析，粉煤成分分析尤其重要，使用情況沒有問題。杭氧48000的一套空分裝置運(yùn)行情況很好，沒有一次異常停車，壓縮機(jī)組均采用沈鼓壓縮機(jī)運(yùn)行良好。七、動(dòng)力部分中原大化也有老廠和現(xiàn)在的甲醇廠，目前電氣上是按公司設(shè)立部門的，有3個(gè)經(jīng)理和3名電氣工程師加班組編制組成，電氣方面共有五十五人。甲醇廠的電網(wǎng)框架是：進(jìn)線是110kV，通過變壓器轉(zhuǎn)6kV和400V，6kV變電所和400V變電所各有4個(gè)，相對(duì)比較集中，但電纜要多使用一部分，一個(gè)變電所供2-3個(gè)工段的負(fù)荷，低壓開關(guān)采用ABB框架E系列斷路器和斯耐德框架斷路器，和我們使用的差不多，使用了一部分廈門ABB低壓成套柜；高壓采用的是國產(chǎn)斷路器，采用的是許繼綜保和后臺(tái)。在班組管理方面，他們主要是采用工時(shí)考核獎(jiǎng)勵(lì)制度，不做事不拿錢，保運(yùn)（值班）的電工拿固定工時(shí)，檢修的電工按每件不同的工作拿不同工時(shí)，檢修出現(xiàn)返工的要扣除原工時(shí)，有一套完整的工時(shí)考核制度。工作任務(wù)主要有班長(zhǎng)進(jìn)行分配，盡量做到公平，班長(zhǎng)的工資是普通工人的1.5倍，工資實(shí)發(fā)大約有2600元左右，其中有一部分績(jī)效工資每月是不同的，電工之間的差距大約為600-700元，電氣工程師實(shí)發(fā)大約有3000元左右。通過工時(shí)考核制度，每位員工的積極性都很高，都愿意去做事，同時(shí)電工的技能也能通過做事得到提高，有很多人寧愿放棄年假和休息來上班，他們公司人員的收入在當(dāng)?shù)剡€是較高的。 在臺(tái)帳方面主要是運(yùn)行日志和設(shè)備臺(tái)帳，運(yùn)行日志是記錄日常處理事項(xiàng)，設(shè)備臺(tái)帳是在公司內(nèi)系統(tǒng)平臺(tái)上進(jìn)行記錄填寫，在公司內(nèi)部資源可以共享。在設(shè)備管理方面，電機(jī)潤(rùn)滑除特別的關(guān)鍵設(shè)備的電機(jī)有要求外，其它全部采用2#油脂，對(duì)于沒有加油孔的關(guān)鍵電機(jī)采用在油蓋上制作加油孔，他們目前僅在少數(shù)單臺(tái)重要設(shè)備上進(jìn)行改造，數(shù)量只有2臺(tái)。高低壓配電房均在2-3樓，出線采用電纜夾層，比較清爽，也便于檢查電纜發(fā)熱和損壞情況，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的巡檢是分片區(qū)進(jìn)行，每天一個(gè)人負(fù)責(zé)一個(gè)相對(duì)固定的區(qū)域，這樣確保巡檢質(zhì)量，對(duì)巡檢出有異常的設(shè)備，通過工時(shí)考核制度進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)，巡檢質(zhì)量能夠得到保證，我們現(xiàn)在是巡檢出隱患還是不少的，只是對(duì)重大的隱患發(fā)現(xiàn)和處理進(jìn)行了獎(jiǎng)勵(lì)，如果我們對(duì)巡檢中發(fā)現(xiàn)并確認(rèn)的隱患都能夠進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)，巡檢質(zhì)量和仔細(xì)程度還要高。目前在振動(dòng)管理方面還沒有具體要求，一般作為判斷檢修后是否符合要求和發(fā)現(xiàn)異常時(shí)的判斷分析，電機(jī)解體也是電工自行完成，他們有檢修作場(chǎng)，因?yàn)殡姎鈾z修后要進(jìn)行試驗(yàn)，沒有作場(chǎng)，比較不方便，效率也不高。在重要設(shè)備的電氣備件方面也是采用備整機(jī)，如變頻器等。電房的降溫采用中央空調(diào)和柜機(jī)，保證電房的溫度和清潔衛(wèi)生（配電房采用水磨地面，便于打掃）。在外線晃電方面也沒有什么比較好的辦法，400V母線采用電壓繼電器判斷失電切換，只要失電，繼電器回路全部釋放。了解到目前為止運(yùn)行到現(xiàn)在2年多時(shí)間沒有因?yàn)榛坞娫斐赏＼嚒８叩蛪旱拈_關(guān)整定是他們自己進(jìn)行設(shè)定，現(xiàn)場(chǎng)變頻器的維保采用吹風(fēng)機(jī)進(jìn)行吹掃，絕大多數(shù)變頻器安裝在一起，便于管理和維護(hù)。使用反映維修故障最低的是ABB-ACS800變頻器，操作方便簡(jiǎn)單可靠。共同討論了，避免由于低電壓引起變頻器跳停的辦法，需對(duì)原控制原理進(jìn)行部分修改，主要是確保電壓恢復(fù)后變頻器能夠及