降低低温甲醇洗装置甲醇损耗的对策

2013年4月Apr.2013第36卷第2期Large Scale Nitrogenous Fertilizer IndustryVol 36 No. 2降低低温甲醇洗装置甲醇损耗的对策马小义(四川大学化学工程学院,四川成都610065)摘要:为了降低合成氨生产过程中甲醇损耗量,减少环境排放,节约成本,调査分析确定造成甲醇损耗的九个因索通过合理措施的实施,优化硫化氬浓缩塔尾气放空洗涤系统操作,降低甲醇脱水塔排放废水的甲醇含量在0.2%以内,减少甲醇开车损耗,2011年甲醇损耗同比降低了36%。关键词:林德低温甲醇洗叩醇损耗废水排放1工艺简述低甲醇损耗成为目前亟待解决的问题。云南天安化工有限公司以煤为原料年产50艺气送分子筛系统尾气放空尾气放空HS送制硫万吨合成氨的装置,合成系统包括变换、甲醇洗液氮洗、压缩合成与冷冻分离以及循环水等单元。林德低温甲醇洗装置是合成氨生产中重要的气体精制设施,其作用是利用低温甲醇洗涤原料气中变换来的CO、HS、COS,以满足后系统设备的进气要求。废水送污水处理变换工艺气经低温贫甲醇洗涤,吸收大量的CO.图1甲醇洗涤工艺流程HS,富碳、富硫甲醇经二氧化碳产品塔、硫化氢浓缩塔减压解吸出大量的CO2及微量的HS,再通过2甲醇损耗原因分析热再生塔对甲醇进行热再生,解吸H2S后的贫甲经过对2010年的低温甲醇洗装置数据进行醇送甲醇储罐进行循环洗涤工艺气,工艺流程见调査分析,确认以下几点为甲醇损耗的主要途径图1。林德甲醇洗装置设计吨氨甲醇消耗为0.651)过滤器清洗。2010年全年共清洗过滤器kg,而2010年实际吨氨消耗甲醇1.75kg,年总损267次,以每次清洗过滤器损耗甲醇10kg计算,年耗甲醇800余吨,成为公司的一大消耗品,如何降损失甲醇2670kg表12010年硫化氢浓缩塔尾气指标和主要操作点的检测数据尾气放空甲醇含洗涤甲醇量洗涤塔回流量二氧化碳产品塔回流量′硫化氢浓缩塔回甲醇洗涤塔工艺气时间(×103m3h)(×103m3h)(×103m3h3)流阀开度流量/(×103m3h-2)2010-05-012422010-10-032010-12-01注:以上所有数据均取自当天8:182)硫化氢浓缩塔尾气中甲醇含量应不高于等口,设计该塔底部废水甲醇含量应不高于0.2%,133×10°,若排出的尾气中甲醇含量超标,甲醇消耗就随之增大。2010年硫化氢浓缩塔尾气指标和收稿日期:2012-08-20;收到修改稿日期:2013-01-08作者主要操作点的检测数据见表1。业于昆明理中国煤化工川大学化学工程学院3)甲醇脱水塔是系统中一个重要的精馏塔,在职工程CNMHG合成车间主任助理。联精馏塔主要控制的参数为塔顶压力、温度、回流量系电话:08371-683789813;E-mai:muyi-2820510@163com122013年第36卷若底部超标,有大量的甲醇损失到污水中。设计甲醇消耗统计。停车次数直接影响甲醇耗量,从表2醇废水流量为4t/h,按污水中甲醇质量百分比为可以看出,系统补人甲醇的量与月停车次数和时0.2%计算,一年运行300d,甲醇通过污水排放共间有极大的联系。停车之后主要造成甲醇损失有计消耗576t。以下几点:①甲醇循环时间过久,造成甲醇损失;4)甲醇洗各机泵密封泄漏造成的甲醇损失。②甲醇再生阶段,为提升工艺气/尾气换热器出口5)甲醇洗各甲醇流经设备出现的跑、冒、滴、尾气温度,在洗氨塔人口增加提温氮气,氮气经甲醇洗涤塔到尾气放空阀放空,带走大量甲醇放空,6)装置开停车期间,甲醇循环时,甲醇温度过造成损耗;③系统停车后,甲醇脱水塔无法正常运高,造成的大量甲醇损失。表2为2011年月度甲行,造成底部污水甲醇超标,带走大量甲醇。表22011年月度甲醇消耗统计时间月初贫甲醇月末贫甲醇月初与月末贫全月贫甲醇储全月向甲醇月累计停车吨氨耗甲醇(以实际向甲储罐液位,%储罐液位,%甲醇储罐差量罐甲醇补充量∧系统补甲醇∧时间h次醇洗补甲醇来计算箅)/kg011-013.591321.0820113.9363.9263922202011-0313.61362011-02011-053.73.82-8.1698.86534.52011-063.8263.732422011-073.6741.482011-083672.46822882280202011094.24122.52011-102n28.36011-113.2545.567)装置停车时,因甲醇不可能全部排进污甲醇做为冷却中介。因此,甲醇在换热过程中,会有醇储罐,设备在检修拆开过程中有甲醇损失的情少量挥发。况9)人为操作事故造成的甲醇损失。8)合成车间各机泵密封甲醇罐的损失。甲醇对以上造成甲醇损耗的因素进行分析确认,洗共有冷甲醇泵6台,密封采用外部冷却,需要甲分析确认结果见表3。表3甲醇损失因素分析确认结果末端因素确认方法确认标准确认内容确认结果过滤器清洗现场调查操作按标准化程序执行操作人员均能按照操作标准化程序执行操作次要因素硫化氢浓缩塔尾气放空分析讨论符合设计对硫化氢浓缩塔出口甲醇含量分析,均在设计范围内主要因素甲醇脱水塔废水排放分析讨论符合设计对甲醇脱水塔出口废水中甲醇含量分析,均在设计范围内主要因素机泵损耗现场调查操作按标准化程序执行机泵加甲醇频率计损耗量比较小次要因素跑冒滴漏现场调查应对跑冒滴漏处理及时现场调研,对于跑冒滴漏能及时处理次要因素开车甲醇损失分析讨论开车补加甲醇量对每次开停车进行分主要因素停车时检修阶段甲醇损失分析讨论标准化程序执行程度对检修设备要进行标准化程序方能交出检修次要因素机泵加甲醇过程中的损失现场调查操作按标准化程序执行操作人员能严格执行操作规范次要因素人为事故造成的损失现场调查操作按标准化程序执行年度内没有出现人为事故造成甲醇大量损失次要因素3对策量,减少甲醇排放:①甲醇洗涤塔出口工艺气要求经过对甲醇损耗原因的分析和确认,在生产CO2含量低于20mg/L甲醇含量低于65mgL,洗中针对主要原因制定出对策并实施。涤甲醇中国煤化工且甲醇含量随着洗3.1硫化氢浓缩塔尾气放空涤量增CNMHG醇洗涤塔出口指优化系统操作,降低硫化氢浓缩塔塔顶洗涤标合格的情况下,尽量减少洗涤甲醇量;②要调节第2期马小义,降低低温甲醇洗装置甲醇损耗的邓策123甲醇洗涤塔及二氧化碳产品塔流量,保证硫化氢废水的甲醇含量在0.2%以内。严格控制塔底温度浓缩塔出口指标合格的情况下,减少塔顶回流量。在134℃以上、塔顶温度在93℃以内,回流甲醇量3.2甲醇脱水塔废水排放控制在5th以上。优化甲醇脱水塔,控制监测结优化甲醇脱水塔操作,控制甲醇脱水塔底部果见表4。衰4优化甲醇脱水塔操作监测结果废水中的甲醇塔顶甲醇中水的甲醇脱水塔底部甲醇脱水塔顶部甲醇脱水塔时间质量分数%质量分数,%沮度八℃温度/℃回流量/(th-4)2011-01-14未检出1352093832011-05-14133.2692452011-06-220.240.55133.9592685.002011-10-13未检出0.371344492705.0133开车甲醇损失量和损耗量都较2010年有大幅度降低。至2011对再生流程进行改造,再生气不经过工艺气/年11月,合成氨装置共清洗过滤器110次,同比尾气换热器,直接从硫化氢浓缩塔出口到冷火炬2010年下降近55%,开停车次数少11次,甲醇损管网,增设尾气直接放空阀。对停车期间硫化氢浓耗共44262t,2010年全年甲醇消耗687t,2011年缩塔的甲醇循环进行评估,停车超过4d停止甲醇比2010年节约甲醇244.38t,同比降低36%循环,因停甲醇循环后再开启循环,清洗过滤器比甲醇洗装置中,甲醇的消耗是由多方面原因较频繁,造成浪费,所以4d之内的停车不建议停造成的,需要不断通过优化控制,提高操作水平甲醇循环。对甲醇脱水塔则要求装置停车后马上将消耗控制在设计范围内,达到节约成本,降低环停运,以减少甲醇排放损失。境污染之目的。参考文献4效果检查[1]韩文光主编.化工装置实用操作技术指南[M].北京:化学工2011年经过对甲醇洗系统的优化,甲醇加入业出版社,2001:440-446MEASURES TO MINIMIZE METHANOL LOSS IN RECTISOL PLANTMa XiaoyiCollege of chemical Engineering, Sichuan University, Chengdu 610065)Abstract: To minimize methanol loss during synthetic ammonia production, reduce the waste dis-charge, and save the cost, nine(9)factors that cause methanol loss were found after survey. For tail gas dis-charge from hydrogen sulfide evaporation tower, operation was optimized systematically to reduce scrubbingwater consumption at the tower top. For waste water discharge from methanol dehydrogenation tower, strictcontrol on temperature at the top and bottom made methanol content in waste water not more than 0. 2%. Pro-cess flow reformation minimized the loss of methanol during commissioning. By taking thee measures abovethe loss of methanol in 2011 was reduced by 42% compared with that in 2010Key words: Linde rectisol; methanol loss; waste water discharge声明本刊现已被《中国学术期刊(光盘版)》全文收入,同时加THE中国煤化在支付《大氮肥”上盐稿酬时已一次付清。如不同意上网,请来函声明,本刑将做适CNMHG本刊