低温甲醇洗装置酸性气体甲醇超标原因及对策

2008年8月.大氛限Aug.2008第31卷第4期Large Scale Nitrogenous Fertilzer IndustryVol.3i No.4低温甲醇洗装置酸性气体甲醇超标原因及对策任军平(中国石油化工股份有限公司巴陵分公司,湖南岳阳,414003)摘要介绍低温甲醇洗装置酸性气体回收系统的工艺过程,分析试生产过程中酸性气体严重夹带甲醇的原因，提出解决问题的思路.总结系统调整及技术改造后取得的效果。关键词低温甲醇洗 酸性气体 甲醇超标 对策中国石油化工股份有限公司巴陵分公司“煤口的冷甲醇与热再生塔底冷凝器(E-2212)出口的代油”工程低温甲醇洗装置采用鲁奇工艺,装置设热甲醇进行混合,以释放冷甲醇中溶解的CO2等计适应了气化装置多煤种变化的需要,设计处理气体,T2204回流段的甲醇经热再生塔回流泵(P-变换气体253822m2/h,其中CO2 体积含量为2206)送至T-2204塔顶。F-2202 出口酸性气体分40.4%、总硫体积含量为0.52% ~ 0.92%,产生酸.为2股:一股经酸性气加热器(E-2213)被F-2202性气体量4325 ~ 7617 m2/h,其中硫化氢体积含量人口酸性气体复热后送硫酸装置,硫化氢体积含30.0% ,甲醇含量小于0.07% ,酸性气体送硫酸装量30%左右;另一股被400kg/h冷的富硫化氢甲置回收利用。低温甲醇洗装置自投产以来,酸性醇洗涤其中的HCN、NH3后进入T-2203 塔底,以气体一直夹带甲醇严重,最高达到3% ,由于酸性提高富硫化氢甲醇中硫化氢的浓度,最终达到提气体甲醇含量高,硫酸装置生产过程中腐蚀大,酸高送硫酸装置酸性气体浓度的目的。送往硫酸装性气体只能送火炬燃烧,造成了严重的环境污染置的酸性气体还带出部分HCN、NH3,从而减少了和资源浪费。系统腐蚀,并降低了低温区碳酸氢铵结晶的可能性。去二氧化碳吸收塔1低温甲醇洗装置酸性气体回收系统流程酸性气体循环气酸性气体酸性气体回收系统主要包括富甲醇中硫化氢洗甲醇。功快票醉一热大气酸性匀 一洗涤甲醇加热器」的浓缩、酸性气体的生成、酸性气体中甲醇的分离体分离低压氮气和进一步浓缩。酸性气体回收系统流程如图1所段L家气/尾气三氧化碳吸示。尾气换换热器收塔出口畜在热再生塔(T-2204)热再生段通过对富硫化H2S甲醇|热器氢甲醇、预洗甲醇及回流甲醇加热再生形成富含浓酸性气去硫酸装甲醇的酸性气体,其中二氧化碳吸收塔(T-2203)cw士顷冷凝器加热器”置酸性气塔底的富硫化氢甲醇进人T-2204热再生段41*塔- 63.9七尾气热再生塔段热再生塔盘硫化氢吸收塔(T-2201)预洗段出口富硫化氢L回流泵甲醇进入T-2204热再生段50*塔盘、T-2204回流图1酸性气体回收流程段的富甲醇进入T-2204热再生段57*塔盘,3股甲醇被甲醇蒸汽彻底再生,形成含甲醇的酸性气收稿日期200-111-05;收到修改稿8期2005-22体;T-2204塔顶出口酸性气体经过逐步冷却、分作者简介:任军平.男,1972年出生,工程师,2001年毕业于湖离,最终形成了高品质的酸性气体,即甲醇含量最南大学工业管理工程专业，现为中国石油化工股份有限公司巴陵低,硫化氢含量最高。酸性气分离器( F-2202)出分公同化肥事业部合成车间副主任。联系电话:0730 8537122.第4期任军平.低温甲醇洗装置酸性气体甲醇超标原因及对策2392酸性气体夹带甲醇原因分析回流管线出口离去P-2206 人口管线的人口只有2.1 T-2204 回流段出口酸性气体流量大350mm,极易发生短路现象,当F-2202来的冷甲造成T-2204出口酸性气体流量大的原因除醇流量增加来不及与热甲醇混合并释放出溶解的系统操作因素外,最主要的是T-2201预洗段出口CO2时,夹带较多CO2的甲醇溶液就会直接进入富甲醇中夹带了大量二氧化碳气体。本流程设计P-2206而发生气蚀打不上量,当T-2204回流段液T-2201预洗段出口富甲醇进人T-2204前不进行位不断升高后,回流段气液空间变小,分离效果变气液分离,大量的二氧化碳直接进人热再生系统，差 ,回流段气相出口甲醇夹带增加,甚至大量液相增加了酸性气体总量,100%负荷时,该股富甲醇甲醇直接从气相带出,由于甲醇的比热容大,酸性夹带的二氧化碳量为2343 m2/h,占进人热再生系气体达不到冷却温度,同时,F-2202回流甲醇流量统二氧化碳总量的23.9%。酸性气体流量增加增加,甲醇自流压差减小,冷凝甲醇的回流不畅加是造成酸性气体流量过大、F-2202中冷甲醇回流剧,形成恶性循环,造成酸性气体严重的甲醇夹不畅通及F-2202人口酸性气体中甲醇冷却不充带。分的重要原因。2.2 F-2202 出口酸性气体流量过大3对策当T-2204回流段出口酸性气体流量过大或3.1系统调整酸性气循环气流量小时,造成F-2202出口酸性气1)降低T-2204回流段操作液位。将回流段体流量过大,F-2202中酸性气体出口丝网除沫器的液位由50%降低到20%,100%液位指示高度距分离罐中心线高度只有600mm,当送硫酸装置为1500mm,实际降低液面高度为450mm,降低液酸性气体流量增大时,发生气液夹带,丝网除沫器位操作后，F-2202 回T-2204液相压差增加约为效率下降,酸性气体中甲醇超标。0.004 MPa,甲醇回流更加通畅,减少了F-2202 积2.3 F-2202 中冷甲醇回流不畅通液的可能性，F-2202 冷甲醇出口离T-2204回流段正常状态,F-2202只建立极低的液位,甲醇只液位计零位约为700mm,因此降低液位操作后,T-封住液相回流管线的人口,分离下来的-40C低2204回流段气体不会从回流管线直接进入F-温甲醇溶液依靠重力作用进入T-2204回流段,当2202中;降低了F-2202回流管线出口离液面的高F-2202液位升高后,随酸性气体带出的甲醇含量度,利于冷热甲醇的充分混合和回流甲醇中二氧增加。F-2202 出口甲醇设计回流压差约0.1 MPa,化碳的充分解吸,减少了P-2206 发生气蚀的可能液相配管设计有一定的倾斜角度,但液相配管实性;增加了T-2204回流段的分离空间,使E-2212际施工未满足傾斜的设计要求,使回流甲醇的阻出口酸性气体中夹带的甲醇在回流段得到及时充力增加,造成甲醇回流不畅通;T-2204回流段出分的分离而不进人F-2202中，降低了F-2202回流口酸洗气体夹带过多的甲醇蒸汽,被冷凝后进入甲醇的负荷,同时有利于降低酸性气体最终的温F-2202中,增加了F-2202 液相负荷,也是造成回度,使甲醇得到彻底分离，降低了酸性气体中甲醇流不畅通的重要因素。含量,提高了酸性气体品质。2.4 F-2202 人口酸性气体中甲醇分离不充分2)降低预洗甲醇流量,避免大量的二氧化碳主要原因是尾气分配不当,进入E-2214 的尾直接进人酸性气体中,从而降低酸性气体总量,预气流量小,酸洗气体冷却不够,甲醇分离不充分;洗甲醇流量的调整以预洗甲醇加热器出口酸性气T-2204回流段出口酸性气体流量大，进人后系统体温度为控制基准,同时确保进入预洗段变换气的酸性气体流量及其中的甲醇含量均比设计高，中 HCN、NH3等的充分吸收,预洗甲醇流量降低到甲醇的比热容大,酸性气体冷却不充分(此处可用设计指标40%以下;优化贫甲醇循环量.汽提氮实际冷却温度与设计数据的对比说明问题),甲醇气流量及系统冷量控制,以降低酸性气体总量;装夹带加剧。置加负荷平稳进行,避免系统大幅波动;调整尾气2.5 P-2206 发生气蚀分配量,控制E-2214 出口酸性气体温度在- 40在T-2204回流段,去P-2206人口管线中心线以下,使酸性气体中的甲醇得到彻底的冷凝。这离F-2202回流甲醇管线中心线相隔只有650mm,是很有效的措施,尤其是在低负荷时。240大氛配2008年第31 卷3)尽快建立酸性气体循环，以提高酸性气体体品质也起到了重要作用。操作过程中应根据负中硫化氢浓度,降低F-2202 出口酸性气体流量在荷调整好酸性气体最终出口压力,控制T-2204回设计值以内。国内某厂酸性气体中硫化氢含量设流段操作压力在设计值0.20MPa左右,以确保热计25% ,实际运行时最高达到50%,该厂系统甲再生系统压力正常。醇中水分质量含量实际1%左右,装置已运行多.年,通过检测，设备腐蚀并未加剧。本装置系统甲4结束语醇中实际水分质量含量0.5%左右,因此T-2203通过系统调整及技术改造,酸性气体中甲醇塔底出口富甲醇中硫化氢对相关设备的腐蚀不会含量达标，即使变换气中硫化氢体积含量高达加剧。1.44%, F-2202出口酸性气体达到8000m'/h,酸3.2技术改造性气体中的甲醇含量未超过0.06%，目前酸性气1)在P-2206人口增加气液分离罐,进一步分体中的甲醇含量基本稳定在0.04%左右,最低在离溶解在甲醇中的CO2,从而进一步降低P-22060.02%以下，酸性气体全部送硫酸装置。通过技发生气蚀的可能。该分离罐设计简单,液体甲醇术改造使装置进一步适应了多煤种变化的要求;从分离罐中心管进人，中心管出口安装位置同回技术改造后P-2206 运行稳定,未发生过气蚀现流段液位计零位齐平,以降低分离罐液面高度,加象。通过系统调整和技术改造不仅创造了可观的快酸洗气体闪蒸,分离罐气相出口与E-2212 出口经济效益,更重要的是减少了环境污染,目前低温酸性气体管线相连。分离罐基本图形如图2。甲醇洗装置开车4h后即可向硫酸装置输送酸性气相出口气体。酸性气体夹带甲醇是一个比较复杂的问题,受系统多方面因素的影响，有的因素交叉或相互用R影响,因此应充分考虑多方面因素。在系统调整时还应注意相关的负面影响,为适应多煤种的变化,酸性气体流量及浓度均在发生变化,在使用低热再生塔回硫煤及适当提高酸性气体浓度后,酸性气体流量流泵入口段液相出口比设计值要小，酸性气循环气流量比设计值要大,图2分离罐基本结构送往硫酸装置酸性气体流量大大减少,从而减少2)在F-2202上安装电传液位计,在DCS上了从酸性气体中带出的HCN、NH3等物质,生产中及时观察F-2202液位变化情况，以利于及时调整可通过适当增加F-2202洗涤甲醇流量、适当加大系统,防止F-2202高液位后造成酸性气体甲醇夹P-2206出口富甲醇排放量来防止HCN、NH3在系带。统的积聚。在T-2201预洗段富甲醇出口增加气.3)在T-2204回流段气相出口增加了丝网规液分离罐分离其中的CO2,也是装置进-步适应格HP型.厚度100mm的丝网除沫器,对减少T-多煤种要求并维持低温甲醇洗装置安全稳定运行2204回流段出口酸性气体甲醇夹带,提高酸性气的重要举措。REASONS FOR METHANOL EXCEEDING STANDARD INRECTISOL ACIDIC GAS AND COUNTERMEASURESRen Junping( Baling Branch Co.，SINOPEC, Yueyang ,414003)Abstract Presents the process of acidic gas recovery system from Rectisol plant, analyzes rea-sons for acidic gas severely entraining methanol during commissioning, proposes clue of thoughts tosolve the problem, and summarizes the effects after system adjustment and technical revamp.Key words : Rectisol , acidic gas , methanol exceeding standard , countermeasure