氨对低温甲醇洗系统的影响及控制

2012年12月Dec.2012第35卷第6期Large Scale Nitrogenous Fertilizer IndustryVol.35 No.6氨对低温甲醇洗系统的影响及控制刘杰(中国神华煤制油化T有限公司包头煤化T.分公司,内蒙古包头014010)摘要:介绍低温甲醇洗系统中氨的来源,探讨氨对低温甲醇洗系统的影响。氨虽然能够抑制系统的腐蚀,但氨会在激冷器管束中生成铵盐堵塞换热器管東,氨也会使合成气中硫超标。针对影响因素,提出控制低温甲醇洗系统中氨的方法。关键词:低温甲醇洗氨工艺气净化度以煤为原料的化工企业普遍采用低温甲醇洗在热再生系统解吸，随着酸性气进人到热再生塔脱除工艺气中CO2和H2S等酸性气体。在甲醇吸塔顶水冷器,由于水冷器将酸性气降温，酸性气中收酸性气体的同时还吸收了工艺气中的NH3,对低的甲醇被冷凝下来。而此时会有一小部分酸性气温甲醇洗系统造成一定的影响。 低温下NH,在甲和大部分的NH3再次溶解到这部分甲醇中，随着醇中的溶解度远高于CO2和HS等酸性气体在甲冷凝下来的甲醇回流到热再生塔中，剩余的小部醇中的溶解度,很容易在甲醇洗系统中累积。分氨与酸性气进入到激冷器中继续冷凝回收甲CO2和HS等酸性气体溶解到甲醇中后会使醇。在这个过程中几乎所有的氨都溶解到这部分得甲醇的pH值降低,造成低温甲醇洗系统设备的甲醇中进人到硫化氢浓缩塔，所以大部分NH,再腐蚀。为了减少设备的腐蚀、延长设备的使用年限次进人到低温甲醇洗系统积累，只有微量的NH3和运行周期，现低温甲醇洗工艺都会允许系统中随着酸性气带出界区,造成低温甲醇洗系统中NH,存在一定含量的NH3。但必须要严格控制NH3在含量越来越高。低温甲醇洗系统中的含量，如果NH3含量低会造成设备腐蚀的加剧;NH,含量高则会造成甲醇热再2氨对低温甲醇洗系统的影响生系统铵盐结晶,堵塞热再生塔顶换热器;当NH32.1防腐含量高到一-定程度就会造成工艺气中硫含量超低温甲醇洗系统是利用循环甲醇来吸收工艺标。所以必须要控制好低温甲醇洗系统中的NH;气中的CO2和HS等酸性气体，溶解在循环甲醇含量。中的酸性气体会对甲醇系统中设备和管道产生腐蚀。同时由于循环甲醇中还含有少量的水,使得腐1低温甲醇洗系统中氨的来源蚀进--步加强。低温甲醇洗系统中的NH,主要由工艺气带人林德公司经研究得出结论:在有机溶剂中碱系统中,这部分NH3是在气化炉中形成的。煤炭中性物浓度维持在0.005~0.2mol/L可以起到很好的含有的氮元素和氧气中残留的氮气在气化炉中与防腐作用2。为了降低低温甲醇洗系统的腐蚀,林氢元素反应而形成NH3。生成的大部分NH3被水洗脱除，小部分NH3随着工艺气进人到低温甲醇收稿日期:2012- 06- _06;收到修改稿日期:2012-10- 23。洗系统中,并在低温甲醇洗系统中积累。作者简介:刘杰,男,1984 年出生,助理T.程师,本科学历，常温下NH3在甲醇中的溶解度是H2S的102008年毕业于黑龙江科技学院化1 I程与T艺专业，现在中国神华煤制油化工有限公司包头煤化1.分公司用醇中心从事煤化1.生多倍,是CO2的60多倍叫。含NH,的甲醇最终进产操作及理论研究工作。联系电话02-23322;-mail:!iu.人到热再生系统中再生,溶解在甲醇中的NH3会jie0106@yahoo.cn.第6期刘杰。氨对低温甲醇洗系统的影响及控制375德公司在早期工艺设计了氢氧化钠投料系统来降高,那么残留在贫甲醇中的硫化铵也就越高。残留低系统的腐蚀,在实践中发现甲醇洗系统中的NH3下来的硫化铵随着贫甲醇循环到吸收塔塔顶。虽也能够很好的抑制系统腐蚀的产生。林德公司最然吸收塔塔顶的温度低,不利于硫化铵分解,但是终将甲醇系统的氢氧化钠投料系统取消，取而代由于吸收塔塔顶硫化氢和氨的浓度极低，导致残之提高系统中NH;含量，维持贫甲醇中NH3含量.留的硫化铵在吸收塔塔顶分解，而分解出来的硫小于20x10*,pH值在8~10，腐蚀得到明显的控化氢进人到工艺气中。低温甲醇洗系统中的NH,制。含量越高,贫甲醇中的硫化铵浓度也会增高，在吸2.2热再生冷凝冷却系统铵盐结晶收塔塔顶分解出米的硫化氢也就随之增多。最终低温甲醇洗热再生系统是将溶解在甲醇中的会导致合成气中的硫化氢超标。酸性气和NH3从甲醇中解吸出来，解吸出来的酸性气和NH,由于温度较高，其中会含有大部分甲3控制低温甲醇洗中氨的方法醇蒸汽。为了回收这部分甲醇除了热再生塔塔顶3.1洗氨水冷器外还设计了激冷器来回收更多的甲醇。由为了能够控制低温甲醇洗系统中NH3的浓于大部分激冷器采用氨或者丙烯制冷，其制冷温度,在低温甲醇洗系统中设计有洗氨塔。洗氨塔主度大部分能够达到-40C。酸性气由CO2.H2S还有要的作用是通过洗氨水吸收工艺气中的NH,从而小部分的NH;组成，当酸性气与NH3的温度被降减少进人低温甲醇洗系统中的NH,。到45C以下时很容易在激冷器管束中生成铵盐结在开车初期或者系统补充甲醇后，可以适量晶。随着时间的延长铵盐结晶逐渐增大,以至于堵减少洗氨水，增加进入低温甲醇洗系统的NH3,以塞换热器管束。提高系统中甲醇的pH值和NH3含量。到系统运行在对热再生塔塔顶激冷器进行升温除铵盐结正常后或者分析结果表明系统中NH3含量高的时晶操作时,当激冷器出口的克劳斯气温度升至-10候,可以适量的增加洗氨水,来减少进人甲醇洗系C时,热再生塔顶至出界区压差快速缩小，然后趋统中的NH3。于稳定在45kPa。当激冷器出口克劳斯气温度升至某公司自2011年检修结束后开车,发现低温35C时，热再生塔顶至出界区压差再一次快速缩甲醇洗系统中氨含量一直居高不下。由于系统中小，最终压差稳定在17kPa。氨含量高，导致热再生塔塔顶激冷器经常发生铵碳铵结晶开始分解的温度在10C以上。当对盐结晶堵塞换热列管现象。由于铵盐结晶堵塞激热再生塔顶激冷器进行复热时，激冷器出口的克冷器换热列管,导致热再生系统压力高,严重影响劳斯气温度虽然只有-10C,但是激冷器内部的温甲醇再生效果。为了稳定生产低温甲醇洗系统必度分布却发生很大的变换，碳铵结晶区域的温度须经常性排氨,造成大量甲醇不必要的损失,严重已经上升至10C以上，所以碳铵结晶在这个过程影响装置生产的平稳运行和经济效益。中迅速分解。2012年停车检修期间，打开洗氨塔人孔检查氨基甲酸铵在35 C开始分解。当热再生塔顶塔内件时发现洗氨塔塔盘存在问题。由于洗氨塔激冷器复热温度达到35C时，氨基甲酸铵开始分塔盘存在问题使其洗氨效果差，直接导致低温甲解，所以这一过程使得塔顶的压差再一次快速降醇洗系统NH3积累、热再生系统铵盐结晶严重。塔低。盘经过重新安装投人使用后系统平稳运行。2.3合成气中硫超标3.2 排氨低温甲醇洗工艺对于系统中的NH3含量有着为了防止积累在甲醇洗系统中的NH;无法外严格的要求，--般要求贫甲醇中的NH;含量小于排,在低温甲醇洗系统中也设计有排氨管线。可以20x10%。如果甲醇中NH3的含量过高,那么NH;将通过定期打开排氨管线来排除系统中的NH3。会和甲醇中的H2S形成硫化铵，最终循环到热再当激冷器管束中形成铵盐结晶堵塞管束时,生塔分解。如果在热再生塔中氨的浓度较高,会抑可以通过降低热再生塔塔顶激冷器负荷对激冷器制硫化铵的分解，使得热再生后的贫甲醇中仍会;复热进行除铵盐结晶操作，在除盐的同时还能够残留微量的硫化铵。热再生系统中的NH3浓度越达到排氨的目的。376大氛肥2012年第35卷4结束语有害又有利，只要控制好NH,在甲醇洗系统中的NH3在低温甲醇洗系统中的浓度并不是越高浓度就能够收获最佳效益。越好,而是要控制在一定的浓度范围内。这样既能参考文献很好的控制低温甲醇洗系统中的腐蚀，还能够减[1] 陈立.浅析氨在低温甲醇洗中的作用[J].化学工业与工程技术,997,18(4):29-31.少排氨次数、减少甲醇损失,又能防止工艺气中的2]戴伟,蔡广富.低温甲醇洗系统中腐蚀问题的研究[J].质硫化氢超标。所以NH,在低温甲醇洗系统中是既量天地,2003(12):24.EFFECT ON RECTISOL SYSTEM BY AMMONIA AND ITS CONTROLLiu Jie(Chian shenhua coal-to- -oil chemical co. Lld. , Baotou Coal Chemical Branch, Baotou 014010)Abstract: The source of ammonia in Rectisol system is introduced and the effect on the system discussed; ammonia can restrain the corrosion in the system though , yet ammonia can generale ammonium in thequencher tube bundle to block the heat-exchanger tube bundle and ammonia may make the sulfur in the syn-gas exed the standard.Aiming at these afecting faclors a method to control ammonia level in Rectisol systemis put forward.Key words: Rectisol ;ammonia;process gas ;degree of purifcation(上接第370页)ANALYSIS OF CAUSES FOR HIGH PRESSURE NITROGENPIPELINE EXPLOSIONWen Dingliang(China Shenhua Coal-to- oil Chemical Co. ,Ld. ,Baotou Coal Chemical Branch，Baotou 014000)Jia Yanzhong(China Shenhua Coal-to- oil Chemical Co. ,Ltd. ,Engineering Branch , Beijing 100010)Abstract:Both the replacement flows of high -pressue nitrogen pipeline and the stuceture of checkvalve are introduced,the cause for the explosion of HP nitrogen replacement pipeline t0 gasifier in coal -chemical industry is analyzed and the residue on the surface of burst parts is also analyzed with the micro-regional energy spectrum scanner ,the analysis takes that an intensive friction happened among the diferentmedia in the pipeline and the generated point discharge caused a pipeline flash explosion and accordinglytargeted measures of rectification and prevention adopted.Key word:high pressure nitrogen pipeline ;check valve ;flash explosion; energy spectrum(上接第373页)Hu Zejun, Chen Haiqing , Huang Zhaoxia(Fertilizer Branch of Chongqing Jianfeng Chemical Co. ,Ltd. ,Chongqing 408601)Abstract: Measures taken for the leakage on chemical -feed line of steam drum in synthesis loop ofammonia plant are introduced and based on the features of leaking stoppage fixture at pressure with no shut-down a double fixture in series technology is used and leakage stoppage is successful and this has provided agood solving measure in any leakage treatment in line of high-temperature and pressure.Key words:chemical-feed line of steamn drum;leakage ;high-temperature and high-pressure ;on-linetreatment