低温甲醇洗装置运行总结

2012年4月化肥工业低温甲醇洗装置运行总结高文革,郭淑平(陕西渭河煤化工集团有限责任公司陕西渭南 714000)摘要介绍了低温 甲醇洗装置的概况，分析多年来运行中存在的主要问题原因及改造措施。通过不断改进,总结出低温甲醇洗装置的运行注意点,即:重点控制好循环甲醇中水含量和系统氧含量;及时清理各台过滤器;大修时如需水洗，换热器前的过滤器必须投用。关键词低温甲醇洗 改造总结Sum-up of Operation of Low-Temperature Methanol Wash UnitGao Wenge, Guo Shuping( Shaanxi Weihe Coal Chemical Group Co., Ltd. Shaanxi Weinan 714000)Abstract A survey is made of the low-temperature methanol wash unit, and an analysis is madeof the causes for the main troubles in operation over the years, with renovation measures proposed.Through continual improvement points for attention are summarized in its operation, viz., emphasizingthe control of water content in ceirculating methanol and oxygen content in the system; cleaning up intime every filter; if water wash is needed during overhaul, using filters in front of heat exchangersessential.Keywords low-temperature methanol wash renovation sum-up在设计该低温甲醇洗装置时,林德公司总结低温甲醇洗装置简介了20世纪80年代初我国引进的3套低温甲醇洗，陕西渭河煤化工集团有限责任公司一期工程装置存在的不足并进行了改进,主要包括:将中压设计为年产300 kt合成氨、520 kt尿素,其气体净闪蒸罐中的含硫甲醇分别送至CO2解析塔和H2S化工序采用德国林德公司的低温甲醇洗配套液氮浓缩塔;将CO2解析塔中部甲醇分别送至H2S浓洗技术。低温甲醇洗装置处理来自变换工段温度缩塔上塔中部和底部;增大甲醇/水分离罐;大幅40 C、压力5.45 MPa(绝压)、流量152 412.3 m'/h增加脱水塔的能力等。在实际运行中,这些改进(标态)的工艺气体(其中各组分体积分数为H2措施对系统冷量平衡、水平衡CO2产量的平衡有明显效果,装置运行较平稳,操作弹性更大。54. 40% ,CO2 43. 12% ,H2S0. 29% ,CO 1. 50% ),制取含CO2 ,CH,OH和H2S体积分数分别≤12x运行中存在的问题及处理措施10-6, <10x10-*和<1x10-6的合格净化气送往2.1 脱水系统存在的问题及改造措施液氮洗工段进一步处理,同时解析出CO2气体运行初期,该低温甲醇洗装置的各项指标均[CO2体积分数≥98. 75%,总硫质量浓度<与林德公司的衡算数据基本吻合,唯有脱水塔的4 mg/m3 (标态) ,CH,0H体积分数<250x10- ,运行波动很大。脱水塔中部的灵敏温度设计值为流量约28 853 m'/h( 标态)]供尿素装置使用。115 C ,但实际运行中该温度- -直在105~140 C该低温甲醇洗装置于1996年初引人工艺气,至今之间波动,很难稳定。运行情况基本平稳,但是也出现了一些影响装置原因:以煤为原料的变换后工艺气中CO2含正常运行的故障。量较高(体积分数约为44% ),而以天然气或渣油.2012年4月高文革等:低温甲醇洗装置运行总结61为原料的变换后工艺气中CO2体积分数仅为中没有甲醇,系统腐蚀应该是有限的,通过加强过30%左右，造成甲醇/水分离罐中有大量的CO2滤等措施可以抑制系统工况恶化。冷凝;在甲醇/水分离罐底部进行采样,排出的甲措施:对系统甲醇大量更换、对全系统进行水醇中有大量的白色结晶体,而后快速消失,判断应洗,但效果均不佳,没有解决根本问题。通过对系为干冰。大量CO2带人脱水塔,使脱水塔运行波统腐蚀物的分析测试,发现其腐蚀物颗粒非常细动很大,造成甲醇消耗过大,也不利于系统脱水。小,系统现有的过滤器无法将其滤出。为此,在绕改造措施:1999年大修时,在脱水塔前增设管式换热器( E09)前增设了2台过滤精度均为1台分离罐,但因罐体较小,分离效果不佳,仍有20 μm的过滤器,对进人E09的甲醇进行全过滤;大量CO2进人脱水塔,脱水塔运行波动仍较大;在脱水塔给料泵后增设1台过滤精度为5 μm的2001年大修时,更换了1台较大的分离罐,投用过滤器,对进入贫甲醇罐的甲醇进行部分过滤;对后脱水塔运行还是有很大波动,原因是含有大量这2台绕管式换热器E09和E10进行全面疏通CO2的甲醇在分离罐中减压后,温度下降较多,设清洗。经过一段时间的过滤,系统工况得以稳定。计进人脱水塔的甲醇温度为61C,但实际运行中但E09的换热效果已很难恢复,出E09去热区的为-40C左右,使解析不充分的甲醇以极低的温甲醇设计温度为37C,实际运行中此温度已降至度进人脱水塔,造成脱水塔运行波动,且耗费大量0以下,系统冷量被带人热区而损耗,而冷区温蒸汽;2005年大修时,将分离罐前换热器的换热度却偏高。为此,在E09和E10间增设1台板式面积增大了7倍,从甲醇再生塔底部引入了足够换热器,以回收部分冷量,工况得以好转,系统可的热甲醇用以加热来自甲醇/水分离罐的冷甲醇,以接近满负荷运行。2001年大修时,新增1台换热后多余的热甲醇返回贫甲醇罐,改造后进入E09绕管式换热器(增大了换热面积,扩大了管间脱水塔的甲醇温度可维持在50 C左右,大量CO2距),投用后效果良好,系统温度基本接近设计解析出来,脱水塔运行基本稳定。值,吸收塔入口贫甲醇温度可降至-67 C左右。2.2氧 气进入系统的后果及处理2.3换热器 内漏低温甲醇洗装置正常运行条件:既要将系统2010年1月,氨合成塔在恢复开车后,发现合成水含量维持在尽量低,又要严格控制进人系统的塔反应效果不佳现象,判断为氧中毒。经过对工艺氧气量。系统含水质量分数一般控制在0. 5%以气流通过的换热器排查,判断应为低温甲醇洗装置下为宜,过高会使系统腐蚀加剧,过低甲醇损耗可的换热器( E0I )有内漏现象。经分析测试,出E01合能会增加;系统氧气含量越低越好。进人系统的成气含CO2体积分数在20x 10~左右。停车后,对氧气主要是工艺气和气提氮气中的微量氧气,只E01进行了查漏,发现有2根绕管发生泄漏。要控制在范围内,一般不会对系统造成过大影响。原因:①E01壳侧工艺气出口接管处筒体自在1999年大修时,对低温甲醇洗装置进行了2007年以来多次发生泄漏,由于备件到货周期较水洗,并打开大部分设备进行检查,并未发现异长,每次泄漏后都只能采取临时挖补的方式进行常。但在装置恢复开车后,发现低温甲醇洗装置堵漏。挖补时需采用电弧气爆,大量高温金属颗的工况不如大修前,几天后快速恶化,表现为系统粒飞溅且烧结在绕管上,由于结合较为牢固,无法冷区温度高、热区温度低、绕管式换热器换热效果人工将其剥离,用其他方法又可能损坏绕管,故没差、泵人口滤网频繁堵塞等,系统只能维持在较低有清理。在低温甲醇洗装置正常运行的环境下，负荷下运行。此处有可能会产生腐蚀,降低绕管强度,发生泄漏原因:①由于经验不足,大修时打开的设备过的可能性大大增加。在E01检修时,发现内漏的多,且未及时封闭;②开车时采用了不合格的氮气2根绕管正好处于此位置。②在E01发生内漏前进行干燥,氮气合格后未进行彻底干燥及置换。曾发生1次跳车事故,低温甲醇洗装置的开工管以上2个原因都使氧气进人系统,对系统造成腐线阀门出现故障,开工管线未能及时打开,使阀门蚀。但因打开人孔未及时封闭及置换不彻底引起管线压力短时间内快速降至常压,造成E01管程进入系统的氧气量是有限的，且低温甲醇洗装置(下转第64页)64化肥工业第39卷第2期稍有空气就会引起闷燃其至爆炸,所以在气化炉结语停车后磨煤单元及输送系统中还有煤粉的情况下,应立即停止煤粉袋式过滤器、煤粉仓装料袋滤在Shell粉煤气化装置运行期间,影响其正常器、贮仓、锁斗、给料罐的伴热。运行的外部因素较多,有些会导致气化装置紧急2.5其他措施停车,特别是在空分装置紧急停车、吹扫置换氮气除渣湿洗及初级水处理单元所受影响不大,不足情况下,气化装置停车后应做好合成气系统应继续循环。空气压缩机机组跳车后,如果仪表置换和保护工作。煤粉的保护也尤为重要,只有风机组不能迅速启动,仪表风压力将很快降低,某采取适当防护措施,才能防止发生闷燃甚至爆炸。些阀门将出现动作,应密切关注。(收稿日期2011-10-25)(上接第3页)下,工业硝酸铵市场将会面临竞争局面,价格可能受民爆产品销售许可审批、合成氨供应配套、会有一定下滑。随着农产品价格的连年上涨、喜新开装置不稳定性等诸多因索的制约,预计产能硝经济作物种植面积的扩大,硝基复合肥价格会贡献率在30% ~40%, 新增产量在700 kVa左有一定的.上涨,若硝基复合肥需求量实现30%~右,将有效缓解2011年出现的供需紧张的局面，50%的增长,则基本能消化新增产能。因此,硝基硝酸铵价格不会再出现大幅上涨。复合肥将成为硝酸铵需求增长的亮点。3.4 硝酸铵下游需求将继续扩大3.4.3出口3.4.1 民爆产品需求我国对硝酸铵出口实行零关税,对出口较为硝酸铵是炸药的主要原料,生产1 t炸药需有利,预计2012年硝酸铵出口还会延续2011年.消耗0.8~0.9 t硝酸铵。2011 年，全国炸药产量的良好势头。2012 年下半年,随着印尼、澳大利4 060 kt,环比增幅达15. 7% ,而2010年环比增幅亚等- -批新建硝酸铵装置的投产，下半年硝酸铵为18.6% ,增幅下降为3%。预计2012年由于受出口形势可能存在不确定性,预计2012年硝酸铵宏观经济等多种因素影响,民爆产品市场对硝酸出口量保持在300 ~400 kt。铵的需求增幅还将继续下降。综合分析,预计2012年全国炸药产量在4000 ~4500 kt,工业需求呈现平稳增长态势。综上所述,随着新增产能的投产,硝酸铵供应3.4.2硝基复 合肥需求偏紧的市场格局会得到改善;在民爆产品需求增2011年硝基复合肥(含硝酸铵钙)用硝酸铵.长趋稳的情况下,做好硝基复合肥市场和出口市1180 kt,同比增幅1% ,低于工业需求和出口需求场工作,2012年硝酸铵市场将实现供需基本平增长,其主要原因是工业硝酸铵货源紧张,导致价衡。因此,在原料成本及下游需求的有力支撑下，格持续上涨,影响了硝基复合肥产量。2012 年，预计2012年硝酸铵市场变化不大,市场合理价格约有2070 kt硝酸铵新增产能集中释放,可供资将保持在2200~2700元/t的区间内波动。源量大幅增长,在民爆产品需求增长不大的情况(收稿日期2012-03-21)(上接第61页)控进料工艺气和氮气中的氧含量。②加强过滤装后合成气管线两侧压差迅速升至5 MPa(表压),置的管理,及时清理各台过滤器,使溶液中悬浮物极易引起较为薄弱的管道发生泄漏。维持在较低的水平。③大修期间检查设备内部时,要防止氧气进人,尽量避免设备内部空气对3结语流。④大修时如需水洗,保护好绕管式换热器,换结合多年来的经验,低温甲醇洗装置在运行热器前过滤器必须投用,避免大量杂质进入换热中应注意以下几点:①重点控制好循环甲醇中水器;水洗结束后,对各罐体内部彻底清理。含量和系统氧含量;确保脱水塔正常运行,严格监(收到修改稿日期2011-10-27).