何继友（神华宁夏煤业集团，甲醇分公司，宁夏 银川 750411）

煤制甲醇水耗工艺改进及实施效果

何继友（神华宁夏煤业集团，甲醇分公司，宁夏 银川 750411）

本文综述了神华宁夏煤业集团甲醇分公司在降低系统水耗方面做的各项工作及实施效果，介绍了清净下水回收、变换污水改造等改造项目。并根据目前装置运行的情况，提出下一阶段工作的计划。

煤制甲醇；水耗；改进；实施；效果

大型煤制油是一个高耗水的行业。而我国的国情表明有煤的地区少水，有水的地区缺煤，煤炭资源与水资源分布严重不均匀。宁夏回族自治区处于西北地区，是典型的少水多煤地区。只有通过对大型煤化工项目全厂用水透彻分析，才能将煤化工系统水耗从源头和技术层面进行有效控制，降低污染水水量。

甲醇分公司共有两套甲醇装置，分别为25万吨/年甲醇（以下简称一套）、60万吨/年甲醇（以下简称二套）。本文通过甲醇分公司近年来的节水改造项目，初步阐释在煤制甲醇项目上如何降低系统水耗。

1 已实施项目

1.1 低压蒸汽回收

二套装置2.5MPa饱和蒸汽夏季以50t/h的流量放空，利用现场的低压饱和蒸汽，通过汽轮机主汽门进入汽缸，带动转子转动，再通过联轴器与水泵相连，带动水泵转动。同时汽轮机排出来的蒸汽还可以回收再利用。二套装置2.5MPa饱和蒸汽中的12t/h引至甲醇一套循环水泵房，18t/h引至甲醇二套循环水泵房，驱动输出功率为1250kW、2500kW的凝汽式汽轮机，代替原有电机拖动循环水泵。

1.2 一套气化灰水系统改造

为了减少灰水外排和节约中压锅炉给水用量，将原设计给激冷水喷嘴系统及碳洗塔供给的中压锅炉给水改造为变换冷凝液及灰水，原设计中压锅炉给水量约60m3/h,通过分析分析并与国内其他厂家对比，首先通过将变换冷凝液水量约45m3/h，新建一台除氧器，并增加加压泵输送至碳洗塔及气化炉辐射废锅；再通过增加灰水泵向新增除氧器供水15 m3/h。

1.3 全厂伴热冷凝液回收

两套装置在冬季工艺管道及仪表伴热蒸汽使用量70t/h,设计时没有考虑冬季伴热蒸汽冷凝液的回收。通过对现状的调查，统计各车间疏水器的位置及数量，联系专业设计院进行设计，在一套设置氨冷冻及变换装置区两处各设置两台板换、一台冷凝水罐、两台热水泵；在二套设置蒸汽管网、灰水处理、硫回收、甲醇合成等四处各设置两台板换、一台冷凝水罐、两台热水泵。并将直排疏水器进行更换、仪表伴热与工艺伴热分开进入冷凝水管。

1.4 提高循环水系统的浓缩倍数。

提高循环水系统的浓缩倍数，可以减少循环水补水量，降低排污量，从而节约水资源。GB50050《工业循环冷却水处理设计规范》中基本要求浓缩倍数应≥3。一套循环水系统浓缩倍数已达到4.0，使用RJ生物药剂将浓缩倍数提到6后，实际运行循环水量约20000 m3/h，实际运行温差平均6℃；在浓缩倍数4.0和6.0时，补水量占循环水百分比分别约为1.7%和2.0%，节约用水60t/h。

1.5 清净下水替代循环水补水

一套除盐水装置超滤废水池主要进水为超滤膜反洗水、除碳过滤器反洗水、纤维过滤器反洗水共计约300 m3，原设计此股水进清净下水处理后回用，回收率为56.8%，经过对此股水水质分析后满足循环水补水要求，因此将此股水配管改制循环水，减少循环水系统补水量130m3/h。

1.6 锅炉除氧器乏汽回收项目

我公司四台锅炉除氧器每小时放空乏汽约15t,乏汽回收装置采用喷射式混合加热器。喷射式气体混合加热器有壳体、喷嘴、混合管等零部件组成。通过乏汽回收，每小时回用蒸汽冷凝液15t。

1.7 做好现场设备的管理，减少设备的跑冒滴漏

通过开展设备标准化、漏点红黄牌制度、对现场扬尘点进行整改，减少现场清理、煤栈桥冲洗次数及水量，减少用水10t/h。

2 下一步节水计划

2.1 清净下水回收利用

清净下水装置反渗透产品水产量450m3/h，反渗透产品水作为脱盐水反渗透补充水和循环水装置补水。清净下水反渗透产品水去脱盐水超滤水箱原设计管线为DN200，管线距离约1000m，最大送水量为200m3/h，剩余反渗透产品水送往循环水装置塔池，高水低用，未有效的利用反渗透产品水，造成水资源浪费。在清净下水反渗透水箱产品水去循环水装置的给水管线出口处增加一条碳钢管线至脱盐水装置超滤和反渗透水箱，并增加一台离心泵。

2.2 凉水塔除雾节水

目前冷却塔内加设收水器消除飘水现象，但收水效率较低，效果不稳定，大多是收回空气中已经存在或携带较大的水滴，但对主要的蒸发水没有处理作用。

针对二套一台冷却塔，在冷却塔的两侧装有翅片空冷器，高温的循环水通过管道先进入翅片空冷器降温后再到喷淋系统进行喷洒降温。气温较低时打开冷却塔上部调节百叶窗，冷空气掠过换热器翅片表面,对翅片管内循环水降温的同时冷空气温度得以提高变为干热空气，干热空气进入冷却塔上部气室内与下部抽上来的湿热饱和空气混合后空气的含湿量降低，变为不饱和状态排出风筒后冷却塔的雨雾现象减少。

在消雾的同时，回收蒸发循环水，节水率约21.8%，节省补水量，既有环境效益，可减少蒸发损失水量17.55m3/h。

2.3 项目名称低压蒸汽回收

利用一套合成汽包副产蒸汽（蒸汽量30t/h；压力2.5MPa；温度220℃）安装一台背压式螺杆膨胀机组，拖动一台2000kW无刷励磁同步发电机组,一级发电后背压出蒸汽经过母管分别并联接入两台螺杆膨胀机组（两台螺杆机为串联连接）二次发电，拖动一台2000kW无刷励磁同步发电机组。蒸汽经过梯级利用，两次发电总装机容量为4000kW，实际发电量为3000kW，并回收30t/h的凝结水。

3 结语

作为大型煤化工项目，耗水量大，且在水资源匮乏的地区。为了减少用水量及排水量，减少对环境的影响，必须进行节水改造。通过以上改造将我公司吨甲醇耗水量由设计的22.46t，降为9t,但距离石油化工6t的水平,还有很大差距，在以后的工作必须继续加大节水技术的引进及实施。

何继友（1982-），男，宁夏回族自治区银川市人，工程师，主要从事煤化工生产管理工作。