低温甲醇洗装置运行中的设备问题及处理

第5期(总第168期)煤化工No5 Total No 168)2013年10月Coal Chemical IndustryOct.2013低温甲醇洗装置运行中的设备问题及处理刘亚龙,孙文峰,吴楠(山西阳煤丰喜肥业(集团)有限责任公司,山西临猗04400摘要介绍了山西阳煤丰喜肥业(集团)有限责任公司低温甲醇洗装置中闪蒸甲醇氨冷器、HS吸收塔进料氨冷器、富C2甲醇氨冷器、热再生塔塔顶冷凝器等运行过程中设备出现的问题和处理措施;对富CO2甲醇氨冷器内漏处理前后的工艺参数进行了对比结果表明氨冷器经处理后换热效果明显转好,低温甲醇洗工段处理变换气量增加了8000m/h,贫甲醇循环量减小了27m/h,净化气中C02含量也降到了0,达到了节能增产的目的。关键词低温甲醇洗,运行,氨冷器,内漏文章编号:1005-9598(2013)-050038-03中图分类号:TQ113.25文献标识码:B山西阳煤丰喜临猗分公司合成氨二分厂(以下简2存在问题及处理措施称合成氨二分厂)氨醇优化装置产能为合成氨240kt/a、尿素400kt/a,气化工段采用非熔渣-熔渣水煤浆气化21闪蒸甲醇氨冷器内漏(运行2台)及水冷壁水煤浆气化(运行1台)技术,净2011年12月下旬,操作人员发现闪蒸甲醇氨冷化工段釆用一氧化碳深度变换、低温甲醇洗脱硫脱碳器远传液位波动比较大,且在加氨阀门开度不变的情及低浓度选择性催化氧化硫回收气体净化技术,合成况下,氨冷器的液位会上涨直到满量程,而氨冷器出工段采用湖南安淳高新技术有限公司醇烃化合成技口的温度却从-33℃升到-26℃,造成CO2产品气中术尿素工段采用二氧化碳汽提法尿素合成技术。本文出现了微量的HS。主要讨论了合成氨二分厂低温甲醇洗装置运行中,设氨冷器的远传液位是根据容器内压的变化,通过备出现的问题和处理措施。双法兰变送器传输到DCS系统中,起初认为是从冰机来的氨中夹杂的油较多,积攒在氨冷器底部远传变送1低温甲醇洗工艺运行概述器上,影响液位指示,但在对闪蒸甲醇氨冷器双法液位计清洗油污时,从连接液位计的管道中流出大量合成氨二分厂的低温甲醇洗工艺采用7塔运行的白色结晶物,经鉴定确认是碳铵结晶。工艺,其中CO2和HS的脱除分别在2个塔中进行,冷出现碳铵结晶物的主要原因是氨冷器内漏,导致量来源主要采用螺杆冰机,共有4台氨冷器。在近两富C02甲醇内漏到液氨中形成碳铵结晶,这些结晶物年的设备运行过程中,关键换热设备的泄露问题成了堆积在设备底部,不仅影响了氨冷器的液位显示,而制约工艺长周期运行的最大障碍,直接影响了系统的且占据了一定的换热空间,造成氨冷器出口温度上吸收能力,造成工艺处理气量下降,出口气体成分和涨,将富液中的微量HS物质解析出来,进一步影响系统消耗都远远超出了正常指标。为了降低损失,减了气体成分。少影响,合成氨二分厂对工艺做了及时调整,对出现为了降低闪蒸甲醇氨冷器内漏给系统运行带来问题的设备进行检修和更换。的影响,对系统紧急停车进行检修,发现泄露“U”形管多达10余根。由于现场试漏压力低于系统正常运行中国煤化工收稿日期:2013-04-28CNMHG作者简介:刘亚龙(1975—),男,山西临猗,工程师,学士,1998年本科毕业于字机硪系机砚电子工程专业,现从事合成氨尿素生产管理工作,E-mail:lywxd12348163.com。2013年10月刘亚龙等:低温甲醇洗装置运行中的设备问题及处理压力,对内漏“U形管封堵后,闪蒸甲醇氨冷器的排污CO2吸收塔分为精洗、主洗、粗洗三段,53℃的中仍然含有微量的碳铵结晶物,但未对工艺造成太大贫甲醇进入吸收塔最上段的精洗部分吸收CQ2后,温影响,直到2012年5月系统大修时,将该氨冷器的管度会上升至-17℃,为了保证进入主洗段的富甲醇温束更换。度和吸收能力,需要用富CO2甲醇氨冷器对其进行降22HS吸收塔进料氨冷器内漏温,正常运行中,该氨冷器的管程进出口温差一般控2012年10月下旬,低温甲醇洗工段配套的冰机制在12℃以上,但是在2012年11月下旬,该氨冷器频繁出现跳车故障,在对低压机进行检修时,从进口管程出口温度出现不断上涨的趋势,操作人员及时增滤网中发现了少量的碳铵结晶物。经检查,发现是HS大了加氨量后,氨冷器出口的温度不仅没有下降,温吸收塔进料氨冷器内漏造成的。该氨冷器的主要作用差反而一度缩小到不足10℃,接着就发现有大量的是控制进HS吸收塔的富CO2甲醇溶液温度,内漏则碳铵结晶物已将该氨冷器的排油管道堵塞,判定该氨会造成氨冷器液相出口温度上涨,吸收HS的能力下冷器发生了内漏。降,净化气气体成分超标。富CO2甲醇氨冷器内漏造成氨冷器液相出口温该氨冷器的内漏程度较轻,为了不对低温甲醇洗度上升,导致低温甲醇洗吸收部分的整体温度都随之工艺及冰机造成更大影响合成氨二分厂一方面调整上升,各氨冷器的出口温度平均上升7℃,贫甲醇温工艺,加大了进HS吸收塔的富甲醇溶液流量,另度上升至-48℃,直接影响了吸收效果,净化气成分方面利用氨冷器的排污管道,将设备内部的氨与结晶严重超标。物统一排放至集油器中,再排出系统。从排污情况来出现内漏后,对富CO2氨冷器采取了加强排污措看,设备内部的结晶物基本上全部被排出,冰机运转施,但效果不理想,最后决定停车检修,对内漏管道进正常,氨冷器的换热效果未发生太大变化。2012年在行堵漏处理,并制作了1台材质为304L的氨冷器管12月系统检修期间将内漏管束更换,至今运转稳定。束,待停机更换。更换氨冷器管束前后的运行参数对23富CO2甲醇氨冷器内漏比见表1、表2。表1更换氨冷器管束前运行参数变换气量/mh贫甲醇温度/℃系统压力MPa、HS吸收塔进料氨冷器温度/℃闪蒸甲醇氨冷器温度/℃进口出口进口出口107000483.10-3.-12.513贫甲醇循环量净化气成分/%净化气量高CO2甲醇氨冷器温度/℃原料气氨冷器温度/C/m3h1/mh进口出口进口出口2620.8560001023.68.5表2更换氨冷器管束后运行参数变换气量/m3h贫甲醇温度/℃系统压力/MaHS吸收塔进料氨冷器温度/℃闪蒸甲醇氨冷器温度/℃进口出口进口出口1150002.95-3.2016.031.5贫甲醇循环量净化气成分/%净化气量富C0甲醇氨冷器温度/℃原料气氨冷器温度/℃COHSS/mh进口出口进口出口235006000021.4-33.023.68.5通过表1、表2的对比可以看出:系统最低压力换气的能力,降低了贫甲醇循环量,为生产降低了成由3.10MPa降到2.95MPa;净化气量增加;HS吸收本的同时塔进料氮冷器、富CO2甲醇氨冷器、闪蒸甲醇氨冷器运行得到了中国煤化工使工艺长周期CNMHG出口温度都降低了10℃以上,从而使得净化气中CO224热再生以列内含量降到了0。氨冷器经处理后,增加了系统处理变在低温甲醇洗再生部分的运行过程中,出热再煤化工2013年第5期生塔顶冷凝器的酸性气温度不断上升,最高时达用,最后决定将整台设备更换为不锈钢换热器,并增到60℃(指标≤45℃),由于该换热器的换热介质大了换热列管的直径,至今运行正常。是循环水,出口酸性气温度上升很可能是由于管程(水介质)结垢堵塞列管、换热面积减小造成的。为3总结了维持换热效果,车间加大了对该设备列管的反冲洗频次和强度,并联系供水车间提高循环水的洁净在低温甲醇洗运行中,甲醇溶液本身并不具备腐度。经过一段时间的运行,设备出口酸性气的温度蚀能力但吸收酸性物质后,其pH值呈酸性(6.0左右),不但没有下降,系统的醇耗还越来越高,最高时达到对低温钢和碳钢设备具有很强的腐蚀性。合成氨二分2.7kg/tNH3。于是决定立即停车检修,对换热器的管厂通过给甲醇溶液加碱的方式来提高pH值,但效果并程进行检查清洗。不理想,只能提高热再生系统甲醇的碱性,而吸收部分在对热再生塔塔顶冷凝器管程清洗时,发现列管的溶液仍然呈酸性,所以在设备选材方面,尤其是在酸(材质为16MR)的堵塞程度高达60%,更为严重的是性气浓度较高或与酸性溶液接触的设备,建议使用304绝大部分的列管已被酸性气体腐蚀内漏。对该设备进0r18Ni9)不锈钢或304L0Gr19N0)不锈钢材质行插堵、打压、试漏后,发现列管已经无法修复再利以便减少因腐蚀原因给系统稳定运行造成的影响。Equipment Problems of the Rectisol Unit Occurred During Operation and Their CountermeasuresLiu Yalong, Sun Wenfeng and Wu Nan(Shanxi Yangmei Fengxi Fertilizer Industry Group Co, Ltd, Yuncheng Shanxi 044000, China)abstract Equipment problems of the Rectisol Un it of the Shanxi Yangmei Fengxi Fertilizer Industry Group CoLtd. that occurred during operation and their corresponding countermeasures were introduced. Process parameters of theammonia cooler before and after the revamp were compared and the result indicated that the heat transfer effect of the am-monia cooler improved evidently after being revamped. The shift gas from the Rectisol process increased by 8,000 m/hthe lean methanol circulation was decreased by 27 m/h, and the CO2 in the cleaned gas came down to Oppm, thus reaching the energy conservation expectationKey words Rectisol, operation, ammonia cooler, internal leakage(上第28页)Impact of Crown Ether on the Sulfur Removal Rate During the Course of Slow-heating Pyrolysis of CoalWang baofeng, Kang Qiang, Zhu Yongman', Li Lirong, Huang Yaru and Zhang Jinjun(1. Shanxi Normal University, Linfen Shanxi 041004, China;2. Linfen Vocational and Technical College, Linfen Shanxi 041004, ChinaAbstract The transformation behavior of sulfur in Tuanbo( tb )coal during the course of slow-heating pyrolysis at dif-ferent temperatures and residence times was investigated in the fixed-bed system in inert atmosphere. Besides, the impact of18-crown-6 or dibenzo-18-crown-6 on the desulfuration rate during the course of slow-heating pyrolysis of coal was alsostudied. The results indicated that adding 18-crown-6 or dibenzo-18-crown-6 could improve the total sulfur removal rateduring Tuanbo coal pyrolysis; and when the temperature was higher than 550 C, adding dibenzo-18-6 was more efficientFurthermore, The results also showed that adding dibenzo-18-crown-6 could also obviously improve organic sulfur removal;and when the temperature was lower than 650C, adding 18-crown-6 or di中国煤化工 mprove ponticcrown-6or dibenzo-18-crown-6 during the course of coal pyrolysis, the average diameter of the char became large ng 18sulfur removal. Moreover, through desorption experiment and porCAMH GheKey words coal, pyrolysis, crown ether, sulfur removal rate