HT-L煤气化制甲醇之低温甲醇洗脱硫系统存在问题及改造措施

河南化工HENAN CHEMICAL INDUSTRY2011年第28卷·生产与实践·HT-L煤气化制甲醇之低温甲醇洗脱硫系统存在问題及改造措施陈立,赵新跃,马军民(河南煤业化工集团濮阳龙宇化工有限责任公司,河南濮阳457000摘要:介绍了Ⅲ-L煤气化制甲醇项目低温甲醇洗装置工艺流程,分析了低温甲醇洗装置运行中脱硫系统存在的问題开提岀了相应的解决措施,总结了技改后取得的效果。结果表明,通过技改,净化气中H2S含量从1×10以上降到0.11×10°以下。关键词:H'-L煤气化;低温甲醇洗装置;H2S超标;技改中图分类号:TQ051.8文献标识码:B文章编号:1003-3467(2011)13-0054-03濮阳龙宇化工有限责任公司(简称濮阳龙化)Nm3/h(干基),操作弹性为50%-110%。装置在的20万t/a甲醇技改项目于2008年11月建成投试车过程中,当接气在75%负荷以上时,净化气中产,煤气化装置采用国内首套H-L粉煤加压气化H2S含量有时高达1×10°,严重影响了后工段的运技术,是国内首套拥有自主知识产权的高效洁净的行。粉煤加压气化示范性装置。气体净化装置采用大连理工大学的工艺包,设计处理变换气体71495.651低温甲醇洗工艺流程(见图1)克劳斯气去硫回收氧化碳去压缩二氧化碳去放空尾EAO5EAI2净化气粗媒气污水CW图1低温甲醇洗工艺流程图1.1H2S和CO2的吸收从P04泵来的贫甲醇,在EA05和EA06中换热降温变换气先经EA01、EA16和ECO1、EA02冷却后后进入CO1/02塔顶部。上塔顶段吸收了CO2后的进入CO1/02塔,脱除H2S和CO2后送往压缩工序。甲醇经EC03降温后进入第二段,第二段的甲醇经收稿日期:2011-04-2作者简介:陈立(1984-),男,助理工程师,从事甲醇生产管理工作,电话:(0393)8061106第7期(上)陈立等:HT-L煤气化制甲醇之低温甲醇洗脱硫系统存在问題及改造措施55EA04换热后进入第三段,在第三段的甲醇一部分经2.1甲醇(吸收剂)问题EC02冷却后送至下塔,另一部分进入C03的下塔。2.1.1再生甲醇纯度问题第四段甲醇溶液进入C03的上塔。开车过程中对贫甲醇进行分析,其H2S含量为003的闪蒸气经EA14换热及压缩后进入50×106左右,水含量3%,严重超出工艺指标EA13和EA14冷却后送至原料气入口管中。问题一:人热再生塔(C05)的甲醇蒸气入料口1.2CO2的生产和H2S的浓缩位置过低,来自甲醇水分塔(C06)含硫甲醇蒸气中从C03的下塔底部的甲醇经EC06降温后分别H2S被CO5回流液吸收下来,使C05再生不彻底。进入C04上部的上段和中段顶部。从CO3的上塔措施:通过上移来自C06甲醇蒸气入CO5进料底部的甲醇液经EA15冷却降温后进入CO4上部的口位置,使甲醇蒸气进料位置与C05回流液进料位中段;上述两路甲醇解析后进入C04下部上段,再置基本水平,这样就可保证甲醇蒸气中的H2S再生经P02泵加压并经EA04和EA05回收冷量后进入彻底,确保了C05再生的效果。经过低温甲醇洗入04上部下段,气相进人上部中段,而甲醇液则经C05塔甲醇蒸气管线改造后,改造前再生甲醇中的PO5泵加压并在EA15中升温后进入O4下部下H2S含量为50×10°左右,改造后再生甲醇中的段。出C4塔顶的CO2再经EAO2和EA16回收冷H2S含量降至5×10左右,效果显著。量后送至界外。C04下部底段通入低压氮,解吸气问题二:甲醇水分离塔采用热再生塔釜液作为和气提氮经EAO7、EA7和EAl换热后进入CO7回流,其中水含量为0.34%,造成甲醇水分离塔塔水洗塔,用脱盐水洗涤后排入大气放空。顶进再生塔甲醇蒸气纯度不够,造成水在甲醇中富1.3甲醇热再生集C04塔底的甲醇经泵P03加压并在EA06中加措施:将甲醇水分离塔顶部回流液中加入一股热后进入C05,塔顶的甲醇蒸气在EA17和EA09中从回流槽来的含水量极少的甲醇液(水含量为冷却部分冷凝下的甲醇在Vo中分离,用泵P070.0009%)作为回流。改造后,通过平稳控制甲醇送至C05塔顶。出Vo6的气体在EA10和EA1冷水分离塔的蒸汽,加大回流,严控甲醇水分离塔塔顶却后入V02,冷凝的甲醇送至Wo6,气体部分循环至温度及系统碱度等措施后,系统水含量3%降至1%C4气提塔,另一部分经EA10升温后送至界外硫以下,效果良好。回收。2.1.2甲醇中灰分过大经C05再生后的甲醇经P04提压大部分经问题:由于粉煤气化装置生产的粗水煤气中煤EA05和EAO6中换热降温后进入C01102塔顶部,灰携带量较大,致使甲醇在使用一段时间后,系统甲部分送至C05塔底。塔底有蒸汽再沸器EC4提供醇急剧恶化,颜色发黑,直接影响了对气体的吸收效热量部分甲醇溶液经泵P6抽出,在EA12中换热果和换热器的传热效果,也增加了系统阻力。后进入C06顶部回流措施:经过研究,在热区P03泵出口增加了一台1.4甲醇/水分离10μm超级过滤器,并对系统甲醇进行了更换,改造从o01/Q2塔底部出来的含水甲醇与EA08换后效果显著,甲醇品质明显好转,吸收效果,换热器热后进入C6。从C07底部来的甲醇水溶液经Pl的传热效果和系统阻力都有明显改善。加压并在EA2中升温后进入C06;塔顶的甲醇蒸2.2气提问题气送往C05上部气提塔底的废水在EA12中回收2.2.1气提氮气的量偏小热量后,部分进入C07,部分作为废水排放;CO6塔在试车过程中,由于空分设计问题,产气量一直由蒸汽再沸器EC05提供热量来维持塔的热平衡。偏小,送往气提塔的氮气量在1200Nm3/h,正常设脱硫系统存在的问题及处理措施计值为3000Nm3/h,明显低于设计指标,致使CO2在C04中解吸的量偏小,影响了H2S在C05中的再本系统自2008年11月试车以来,净化气中生。从而导致H2S含量超标。H2S含量一度严重超标,技术人员逐一探索,提出措施:通过空分装置的改造,提高了氮气气量系列的改造措施,解决了H2S含量超标问题。以下之后运行过程中氮气的供应量在2500Nm3/h左展开详细剖析右,基本满足了系统的要求。河南化工56HENAN CHEMICAL INDUSTRY2011年第28卷2.2.2气提氮气的温度偏高损失将到最低。然后,对冰机装置进行了改造,通过气提氮气的设计温度为-48℃,但在实际运行去除系统管道中的U形弯,防止了带液现象的发时只有-15℃左右。气提氮的超温,严重影响了生,使冷量供应更加稳定。αn4系统的降温,最终导致系统甲醇的温度无法降2.4原料气(粗水煤气)问题低,严重影响了吸收效果。低温甲醇洗净化气硫含量超标,经分析发现,变措施:经分析核算,确定是气提氮气换热器的换换气中氨含量超标,氨会在热再生的甲醇中生成热面积不够。为此,我们在停车过程中,将公司内(NH4)2S,当甲醇送到吸收塔C0102塔顶时,硫氨废弃换热器加以改装,与原氮气换热器EA07并联,分解释放出H2S,因此导致H2S进入净化气中,造成N2可同时通过两台换热器与尾气换热降温,人两换H2S含量超标。热器尾气均由手阀控制,压力表显示尾气压力,这样措施:通过对变换工段的变换气分离器进行改可均匀分配尾气,保证了换热效果;同时,我们从空造,在变换气分离器的原料气人口上方增加一股喷分液氮储罐处引人一根DN25管线接入αα4气提氮淋水,来吸收上工段带来的氨,同时,该措施也可洗气管线上。通过技术改造入气提塔的氮气温度降到涤变换气中的部分煤灰,减少了进低温甲醇洗装置了-45℃左右,基本满足了系统的要求。中的煤灰携带量2.3吸收压力、温度问题2.5进出界区气量问题2.3.1低温甲醇洗装置系统运行压力较低由于低温甲醇洗出界区净化气直接和压缩机组在装置试车的过程中,由于气化装置运行一直相连,因此压缩机入口压力的控制对低温甲醇洗系不稳定,低温甲醇洗一直维持在2.6MPa压力下运统压力的影响较大。原始开车时,低温甲醇洗净化行。严重影响了系统甲醇对气体的吸收。气进压缩机回路为手阀控制,由于调节滞后,致使低措施:随着系统负荷的提高,提量和提压同时进温甲醇洗系统压力波动较大,严重影响了低温甲醇行,开车过程中系统压力快速升至2.8MPa以上时,洗系统工况的稳定,多次使低温甲醇洗系统掉压厉系统温度也随着下降,解决了困扰低温甲醇洗装置害,系统压力的降低及吸收时间的过短也导致了净已久的总硫超标问题。化气中H2S含量超标。2.3.2低温甲醇洗系统冷量不足措施:在压缩机回路管线上增加了稳压调节阀在低温甲醇洗装置运行初期,部分设备管道未在接气初期,通过调节阀开度的调节,来稳定低温甲保温,造成设备冷量损失严重经测量计算,冷量损醇洗系统的压力,一方面保证了低温甲醇洗系统不失高达2508.0kJ/h;另一方面,由于制冷设备、冰掉压,也保证了净化气中H2S和CO2的吸收时间。机装置设计中存在较多问题,造成频频带液,致使系3技改效果措施:首先,通过对未保温的管道及设备进行保技改实施后,取得了较好效果,H2S含量超标问温,并对已保温但冷量损失较大的设备,如(O6贫题得到了解决,降低了系统温度,系统水含量超标等富甲醇换热器等,进行了保温层的加厚,将外界冷量问题也得到了解决。详见表1。表1改造前后系统运行情况运行贫甲醇温度净化气压力粗煤气气量净化气气量贫甲醇流量再生甲醇水含量再生甲醇总硫总硫对比Nm/h Nm/h改造前.3.18-30.472.3246191015867l.77.650.97308182.08.009.6.13-45.81234463124.798.340.0409.6.25-45.632.8837642127.630.154304结束语气中H2S含量基本降到了0.1×106以下,大大延长了合成催化剂的寿命,提高了系统负荷,取得了良通过技术改造,目前,出低温甲醇洗装置的净化好的经济效益。