低温甲醇洗系统开车总结

贵州化工2013年2月GuizhouChemicalIndustry第38卷第1期低温甲醇洗系统开车总结董华林(贵州金赤化工有限责任公司,贵州桐梓563299)摘要:低温甲醇洗用来脱除变换气中CO,、H2S及有机硫杂质,同时也脱除变换气中带人的饱和水,文章对低温甲醇洗工序开车过程中出现问题以及影响低温甲醇洗稳定运行的因素进行分析,提出了解决这类问题的办法。为装置的安稳、长、满、优稳定运行提供了保障。关键词:低温甲醇洗;开车;总结中图分类号:TQ028文献标识码:B文章编号:1008 -9411(2013)01 -0038 -03金赤化工300kVa合成氨装置由东华科技股份常高,总硫可降至0.1x10-以下,CO2可降至10x有限公司总承包设计,总流程安排为德士古激冷气10 -6以下,并可脱除气体中的水分,使气体彻底干化- -耐硫变换~ -低温甲醇洗- -液氮洗- -卡萨利氨合燥。在以含硫煤等劣质原料制氨工业中,在德士古.成。低温甲醇洗是采用大连理工大学的专利技术，激冷气化和耐硫Co变换工艺后设置低温甲醇洗工称为“一步法六塔流程”。由于本公司在此项目防艺对工艺气进行脱硫和脱碳处理,并以液氮洗作为面缺乏经验,开车过程中出现了不少问题。本文介合成气精制工艺联合使用,采用冷法对工艺气进行绍低温甲醇洗工艺的技术特点,开车过程中出现的净化和精制,显得格外合理"。.问题以及采取的处理措施。2试车经过1低温甲醇洗工艺的技术特点低温甲醇洗系统自2011年5月竣工后,进行了大连理工大学化工学院从1983年开始就从事管线吹扫、气密性试验等预试车工作。2011 年12低温甲醇洗装置模拟分析优化研究工作,于1993年月4日至2011年12月11日利用除盐水进行了水成功地开发了“低温甲醇洗装置模拟系统( RPS:Re-联动试车。2011 年12月12日至2011年12月14ctisol Process Simulator) ”,软件中热力学模型采用马日用N,对系统进行干燥。低温甲醇洗工段干燥结丁-候状态方程和L-K状态方程相结合,部分气果:CO2产品塔釜露点: -26. 29 , H2S浓缩塔塔釜液平衡数据为浙江大学实验数据,通过回归求得二露点: -19. 8C,热再生塔塔釜露点: - .24.1C。元交互作用参数。低温甲醇洗以工业甲醇作为吸收剂,基于物理2011年12月16日至2011年12月31日进行了两吸收净化气体的方法。用于脱除酸性气体(脱硫和次甲醇联动试车。分析热再生塔底出口贫甲醇中浊脱碳)。它是根据低温下甲醇对不同气体溶解度不度与水分,其结果是独度:0.52NTU,水分:2.91%。同达到分离的目的,例如CO2,H2S以及COS等有机2012年1月利用气化炉无烟煤投料试车,CO变换硫化物等杂质的溶解度与H2,CO相比，至少要大装置催化剂硫化后生产的工艺气进行了实物试车，100倍,与CH,相比约大50倍,有效气体损失小,且送出了合格的净化气。并在随后3个月的时间里以甲醇对各种杂质气体的选择性非常好的原理,在高90%左右的负荷稳定运行。压(2.4 ~8.0MPa)和低温( -70C ~ -30C)的条件3出现的问题、原因分析及对策措施下,利用冷甲醇同时吸收脱除工艺气体中的杂质如CO2 ,H2S以及COS等有机硫化物,吸收杂质气体后3.1电机单试温度振动高的甲醇经过减压、氮气气提和加热再生处理,分别解在电机单试期间,贫甲醇泵A台电机轴承温度吸回收CO2产品和含高浓度H2S的气体,甲醇循环上涨很快,热再生塔进料泵B台电机轴承驱动端水使用,系统的低温可以通过氨冷器和CO2的分级解平振动达4.0mm/s,富甲醇泵B台电机驱动端水平吸得到。经低温甲醇洗工艺处理后的气体净化度非振动达6. 8mm/s ,非驱动端水平振动达8.9mm/s。收稿日期:2013 -01-16作者筒介:董华林(1981 -) ,男,助理工程师,2006年毕业于攀枝花学院化学工程与工艺专业,现在贵州金赤化工有限责任公司氨醇车间技术员。联系电话:13035506924。2013年2月董华林:低温甲醇洗系统开车总结第38卷第1期经分析,判断贫甲醇泵A台电机轴承缺润滑脂连,当气氨总管有液氨时靠位差流回氨冷器中。但或润滑脂加得过多,停机拆开轴承盒发现轴承箱的氨冷器中要存留一定液氨,防止形成真空喷射原理润滑脂已变质,更换新的润滑脂后重新试电机还是而使气氨总管里的液氨流不下来。轴承温度上涨快,分析可能是轴承质量有问题,返厂3.5低甲洗短期停车后开车降温缓慢维修。热再生塔进料泵B台电机轴承驱动端振动检低甲洗短期停车后重新建立甲醇循环,当变换查是机座振动大,为二次灌浆不合格,重新灌浆。富工艺气导人低甲洗后,CO2产品塔、H2S浓缩塔的温甲醇泵B台电机振动检查为机座不平引起,对机座度下降缓慢。找平。.通过对低甲洗DCS画面的巡检后发现循环甲3.2贫甲醇泵返回管线振动大醇闪蒸罐气相出口温度降到-24C后就基本不下降低温甲醇洗系统进行水联运时,启动贫甲醇泵了,而平常此点温度-般在- 38C~ -43C之间,经向系统进除盐水,当甲醇中间贮槽液位低时,贫甲醇分析检查发现在短期停车时CO2产品塔塔釜液位超泵打返回,发现返回管线产生振动。量程,观察现场配管发现此段管线有个U型袋,怀疑经检查发现是泵返回管线与泵人口安全阀泄压此段管线已充满甲醇,打开此段管线导淋排出大量管线相挨,当泵打返回时两颗管线引起共振。若此甲醇后,低甲洗冷区温度逐渐下降到正常值。故以两颗管线长期碰撞使管线材质产生裂缝或断裂会造后在停车时应特别注意甲醇的分配量。成重大事故。故将安全阀泄压管线升高。3.6增加贫 甲醇过滤器3.3 CO2产品气中氢含1超标热再生塔底部热室的甲醇经甲醇/水分离塔进低温甲醇洗系统负荷在50% ~ 60%负荷时,料泵加压后经贫甲醇过滤器过滤甲醇液中的机械杂CO2产品气中氢含量经常超标，给尿素脱氢装置带质后进入甲醇中间贮槽。过滤器过滤精度为来困难,当尿素高压系统氢含量超过1%则极易引2. 5μm,但大连理工大学只设计了一台,低温甲醇洗起爆炸。开车运行以来,一直带煤粉较多,为此过滤器每2天经分析,因负荷在50% ~ 60%时,循环氢压缩就需切除进行人工清洗,而在清洗期间系统甲醇溶机未投用,而含硫甲醇闪蒸罐的闪蒸气放空阀的开液没有经过过滤,直接进人绕管式换热器对其运行度进入循环氢压缩机控制程序,当闪蒸气压力高于构成威胁。1. 8MPa时阀打开,低于1. 75MPa后阀关闭。由于经研究决定增加一台过滤器,以保障绕管式换当循环氢压缩机不开,闪蒸气背压过高而使部分氢热器的安全运行。保护低温甲醇洗绕管式换热器的未能从甲醇溶液中闪蒸出来而进入CO2产品塔解析换热效果,为整个氨醇装置的安稳、长、满、优打下出来后进入CO2产品气中,造成氢含量超标。故将坚实的基础(2]。提高低温甲醇洗溶液的管理质量。闪蒸气放空阀压力改为高于1. 7MPa时阀打开,低3.7 甲醇/水分离塔进料泵打不起量于1. 55MPa时阀关闭。低温甲醇洗系统运行3个月后,当开大甲醇/水3.4氨冷器带液严重分离塔进料泵出口阀后,泵出口管线振动剧烈且进系统短期停车后开车,当增加氨冷器负荷后,氨出口压力表波动大。只能关小出口阀,但过滤的贫压缩机一段入口分离罐液位上涨快,其人口温度为甲醇量减小了,造成贫甲醇泵入口过滤器清洗频率-38C,压力为-0.02MPa,分离罐的液体通过底部增加。而经常切换贫甲醇泵对泵和电机本身损害大的液氨输送泵加压后送到1.65MPa的液氨储罐。且对系统稳定运行带来隐患。由于此泵为多级离心屏蔽泵而液氨温度低且压缩比拆开甲醇/水分离塔进料泵入口过滤器发现滤大,冷泵困难且时间短,在开液氨输送泵时极易气化网_上杂质较多,清除后重新投用,泵出口管线未振而使得:分离罐中的液氨无法及时排走,当分离器液动,但过了几天后又开始振动,但此次检查泵入口过位过高时会联锁停氨压缩机,因此只能减慢增加氨滤器较干净,经过观察相关参数及查阅设备图后,分冷器负荷,延长低温甲醇洗系统正常时间。析可能是热再生塔进料口处的规整填料被冲掉进入通过对现场氨冷器观察后,发现氨冷器的液氨热再生塔底部左右室连通管中,造成泵人口吸人量进口在壳侧中部,当低温甲醇洗在开车初期氨冷器不足而振动。由于其它工段需停车处理相关事项负荷高时进氨量大，但其进口在壳侧中部使-部分时,打开热再生塔底部人孔后发现下降管冲掉- -根，液氨来不及闪蒸而造成气液夹带进人气氨总管后汇底部出口有许多填料残片,拆开底部左右室连通管，入氨压缩机- -段入口分离器中。经研究决定在气氨从其中掏出大量填料残片 ,为防止类似的事情再次总管底部接-根DN50的管线与氨冷器的排污管相发生,用间隙为lcm的碳钢栅将底部出口罩住,同时贵州化工2013年2月●40.GuizhouChemicalIndustry第38卷第1期更换塔进料口处规整填料并用钢条压紧密。通过采荷时保持去CO2产品塔的阀门有1%的开度,使此取上述措施后再未发生泵出口管线振动现象。段管线处于备用状态,同时防止管线降温过快而损3.8循环氢压缩机入口三通管线裂坏管线。循环氢压缩机人口设有一个过滤器及旁路,人3.12 投用氮气冷却器后管侧出 口碳钢管线超低温口温度为- 33C ,压力为1. 55 ~1.7MPa,当过滤器大连理工大学对H2S浓缩塔塔顶出口作了修压差大时打开旁路后再切除主线对过滤器进行清改,增加了一个氮气冷却器,即将塔顶出口的一部分理。但循环氢压缩机刚投人运行不久，过滤器处三尾气与气提氮换热。氮气冷却器管侧出口材质为碳通发现有裂缝。只能停机处理，当检修完毕后投用钢,当投用氮气冷却器后,而分子筛处于预热阶段时半小时又裂了。气提氮进氮气冷却器壳侧前的温度下降到-70C,怀疑是材质不合格,重新采购新的三通管件,并气提氮反过来冷却尾气,使氮气冷却器管侧出口尾对新管件进行打光谱,分析合格,重新更换新三通管气温度 下降到- 44C ,而此管线为碳钢材质,不能承件,检修完毕后刚充压就裂了。顿时感觉很困惑。受如此低的温度,故将其切除。经仔细研究现场配管后分析是旁路直接连在主线针对上述情况,大连理工大学对此处的设计欠上，没有胀缩量,将旁路取消后改为90°弯头连接,消妥。若要投用氮气冷却器,则应将管侧出口管线改除冷应力后再未裂过。为不锈钢材质。但此管线与H2S浓缩塔塔顶出口管3.9甲醇/水分离塔废水回收利用线经复热成常温后汇合进人尾气洗涤塔,而尾气洗.大连理工大学在低温甲醇洗系统中设有尾气洗涤塔及进出 口管线为碳钢材质,因而在分子筛预热涤塔,将H2S浓缩塔塔顶出口的气体经换热器复热时无法投用。后用脱盐水洗涤除去尾气中夹带的甲醇,使尾气达3.13循环氢卸荷阀故障到国家要求排放标准,但要消耗3.2Vh的脱盐水。中控发现循环氢压缩机人口放空阀开大,一段为了节能降耗,经过长期对甲醇/水分离塔塔底缸出 口压力下降,现场检查发现一段缸出口管线结废水浊度分析后决定对此股废水循环利用取代脱盐露珠。水,通过对甲醇/水分离塔塔底废水中浊度的分析间判断- .段缸未做功,检查-段缸卸荷阀在工作,断的置换此股用水,防止杂质累积。查看阀杆确认已动作,现场开关卸荷花阀开关,卸荷3.10低甲洗冷区停车联锁停气提氨阀阀杆不动作,确认阀杆被卡住。停循环氢压缩机,低甲洗冷区停车时,因贫甲醇泵停得过早,同时将卸荷阀阀杆下的弹簧取掉,以后即使阀杆动作后未及时切除CO2产品塔到H2S浓缩塔的调节阀,导卸荷阀也不会打开。但当低甲洗低负荷时,循环氢致H2S浓缩塔塔釜液位高而联锁停气提氮,造成甲压缩机的返回阀开度达80%,没有卸荷阀调节负荷醇液倒流回气提氮管线的危险,同时给接下来的开导致返回阀开得过大，比原来同等负荷电流高50A。车工作带来麻烦。故应将卸荷阀修好,低负荷下节约能源。对此次冷区停车分析讨论后,当玲区需要停车5结论时,先将CO2产品塔与H2S浓缩塔隔离,同时提高手循环甲醇闪蒸罐的液位,防止CO2产品塔塔釜液低温甲醇洗工序作为合成氨装置的核心工序之位过高,当H2S浓缩塔上下塔釜液位不再上涨后停- - ,其运行稳定与否直接关系到合成氨装置及尿案装富甲醇泵和热再生塔进料泵。接着停贫甲醇泵。置的安、稳、长、满优运行,不断的优化系统。通过对3.11低甲洗减负荷后含硫甲醇闪蒸罐去CO2产品上述存在问题的整改以及优化操作,达到了预期的效塔管线振动大果,为装置的长周期稳定运行提供了有力保障。低甲洗减负荷后,为了满足尿素用CO2量,开含参考文献:硫甲醇闪蒸罐去CO2产品塔的阀门,关去H2S浓缩[1]周刘松低温甲醇洗系统试车总结[]].气体净化,2003,塔的阀门,但去CO2产品塔此段管线振动大。3(4):18- 19.经查趋势图后发现高负荷开的时间过长,去[2]吕春成.低温甲醇洗装置运行中出现的问题及对策[J].CO2产品塔的阀门长期处理关闭状态,使阀后的温西部煤化工,2003( 10) ;40 -41.度从-54C上涨到- 28C ,当投用此段管线后降温(下转第44页)过快且为气夹带,为防止类似的事情再次发生,高负贵州化工2013年2月，44●GuizhouChemicalIndustry第38卷第1期M0013(%)2822152030盾,同时也提高冷箱出口的产品氢纯度。M0015(%)3532(4)在合成系统高负荷生产中,工况压力能得MC0014(%)9083π到有效控制,操作弹性相对增加。即使是在面临合M0016(%)10生产负葡(%)00成气压缩机段间分子筛切换时,也不用全靠操作工氨净值3.9 13.6 13.7 14.1 14.3 14.5随时随地对此系统进行监盘,在自动操作的情况下完全能避免合成系统压力超高的情况发生，大大降7结论低了操作员工的劳动强度。(1)通过本文所阐述的优化操作方法,针对通参考文献:过大改造后的合成氨装置,在驰放气得到充分利用[1]袁一,曾宪龙.大型氨厂合成氨生产工艺(修订版)[M]. .的同时,又兼顾了合成塔人口氢、氮比的调节。(2)驰放气在循环气比例中,完全可以达到原北京:化学工业出版社,1984.设计的新鲜气中含有的惰性气体为1% ~1.5%、塔[2]蒋柏权,邱宝玉.如何实现氨合成塔优化操作[M].中氮肥,2005,(1):1-4.人口惰性气体含量在13% ~ 15%、驰放气量约为新[3]武文,周世贤,元丽.氨合成塔模拟与操作优化[J].沈阳鲜气量的10%左右的要求,真正实现了合成系统的化工学院学报,2004,18(3) :228 -232.高负荷安全运行。[4]蒋柏权,肖正强.氨合成塔在适宜设计条件下的优(3)在这一课题的研讨和实际操作中，解决了化操作[J].南昌大学学报,2004 ,26(4) :39 -41.冷箱不能高负荷而又要求合成系统高负荷操作的矛The optimal operation scheme of synthesis convertorZENG Rong - cheng(Guizhou Chitianhua Co. Ltd, Chishui, Guizhou 564707, China)Abstract : For keeping safety and high - load operation of synthesis system in particular for synthesis convertor,to maximixe the benefits, the production flow was improved , series optimal operations were performed. As raw mate-rials were rationally utilized, a high - load operation of whole system was achieved under energy saving and con-sumption reducing status.Key words: synthesis convertor; cold box; load; reform; optimal operation; energy saving and consumptionreducing(.上接第40页)A summary of low - temperature methanol washing system starting - upDONG Hua - lin(Guizhou Jinchi Chemical Industry Co. Ltd, Tongzi, Guizhou 563299 , China)Abstract:The low - temperature methanol washing was used to remove CO2, H2S and organic impurity inshift gas, and saturation water with in the gas as while. The paper analyzed the issue in start - up process of low -temperature methanol washing and the factor influencing stable run of low - temperature methanol washing. Themeasures resolving these problems were suggested, so that supports for safe, stable, longtime, full load, excellentrun of device was provided.Key words:low - temperature methanol washing; start - up; summary