280 kt/a合成氨低温甲醇洗装置应用总结 280 kt/a合成氨低温甲醇洗装置应用总结

280 kt/a合成氨低温甲醇洗装置应用总结

  • 期刊名字:化肥工业
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  • 论文作者:孙双红
  • 作者单位:山西阳煤丰喜肥业[集团]有限责任公司
  • 更新时间:2020-03-24
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化肥工业第40卷第5期280kt/a合成氨低温甲醇洗装置应用总结孙双红(山西阳煤丰喜肥业[集团〕有服责任公司山西运城044000摘要介绍了280kta合成氨低温甲醇洗装置的工艺流程、设备情况及技术特点,总结了开车过程中出現的问题及应对措施。该低温甲醇洗装置的操作弹性为生产能力的50%~11%,吨氨耗电量10kW·h(包括冰机在内),吨氣甲醇消耗1.5~1.6kg关键词合成氩低温甲醇洗应用Sum-Up of Use of 280 kt/a Ammonia Synthesis Low-TemperatureMethanol Wash PlantSun ShuanghongShanxi Yangmei Fengxi Fertilizer Industry Group)Co, Ltd. Shanxi Yuncheng 044000)Abstract The technological process, equipment condition and technical features of ammoniasynthesis low-temperature methanol wash plant are introduced, problems in start-up and treatmentration flexibility of the low-temperature methanol wash pl50%-110%, electric power consumption per ton of ammonia is 120 kW.h( consumption ofrefrigerator is included ) and methanol consumption per ton of ammonia is 1. 5-1.6 kgKeywords synthesis ammonia low-temperature methanol wash use0前言用低浓度酸性气选择氧化制硫工艺,氨醇装置采用湖南安淳公司的醇烃化精制工艺和ⅢJD氨合008年10月以后,国内甲醇市场低迷,价格成工艺技术。该项目于2009年10月破土动工持续走低,许多甲醇生产企业相继减产或停产2010年6月建成,2010年7月11日一次开车成为此,山西阳煤丰喜肥业(集团)有限责任公司决功,2010年10月19日顺利通过72h考核。定对临猗分公司的甲醇装置进行技术改造以优化氨醇系统,使临猗分公司甲醇分厂能够同时生产1工艺流程及主要设备甲醇和尿素,提高企业抵御市场风险的能力。原料气工艺流程如图1所示,低温甲醇洗装该氨醇系统优化与节能改造项目的装置规模置主要设备及参数如表1所示。为280kt/a合成氨和80kt/a甲醇,气化装置选用来自变换工段温度约40℃、压力3.IMPa清华两段炉,变换采用低温耐硫变换工艺,气体净(绝压)流量12600m3/h(标态)的原料气(其化选用低温甲醇洗净化工艺技术,酸性气处理采各组分体积分数:H2~53.39%,CO2~41.66%,原料气/净化气换热器甲醇变换系统来原料气原料气氨冷器原料气分离器原料气/闪蒸气换热器原料气/净化气CO2产品换热器co2吸收塔H2S吸收塔原料气/净化气CO2产品换热器上净化气分离器料气/净化气换热器精脱硫槽}甲醇合成图1原料气工艺流2013年10月孙双红:280ka合成氨低温甲醇洗装置应用总结表1低温甲醇洗装置主要设备及参数设备名称规格/mm材质温度/℃压力/MPa(表压)H2S吸收塔中2400×3976009 MnNiDR45/50CO2吸收塔中2800×6320509MnNiDR-70/50中压闪蒸塔φ1400×22775汽提/CO2解析塔φ2600/φ3200×7727009MnNiDR上塔04,下塔0.6热再生塔φ2000/φ2800×4568520R0.5/FV甲醇/水分馏塔1600×2302320R0.5/FV尾气洗涤塔2200/小2400×16228Q345RCo-0.60%,H,S-0.20%)经原料气/净化气换从CO2吸收塔主洗段出来的富甲醇液经甲醇循环热器和原料气/闪蒸气换热器换热后,气体温度降冷却器冷却至-3724℃后再次返回吸收塔,进入至27℃左右再经原料气氨冷器冷却至9℃左右粗洗段继续吸收CO2,溶液温度升高至-23.47℃进入原料气分离器进行分离分离出的变换工艺后,从CO2吸收塔塔底出塔。由于甲醇对H2S的冷凝液送出界区。由于洗涤在低温下进行,为了选择性吸收能力比对CO2大得多,因此将出CO防止原料气冷却至冰点以下出现结冰现象而造成吸收塔的已吸收了CO2的部分富甲醇液管道和设备的堵塞,向出原料气分离器的原料气(-23.47℃)送至H2S吸收塔以吸收H2S和中喷入少量甲醇,与原料气中夹带的少量饱和水C0s,其余富甲醇去中压闪蒸塔上段。形成共溶溶液,以降低甲醇水溶液的冰点。喷甲出CO2吸收塔的净化气[含CO2体积分数<醇后的原料气经原料气/净化气CO2产品换热器20×10-6,(H2S+COS)体积分数<0.1×106,温与来自CO2吸收塔的温度-48℃左右的净化气度-58.09℃,压力2.94MPa]经原料气净化汽提/CO2解析塔的温度-54℃左右的CO2解析气CO2产品换热器复热回收冷量、原料气净化气换热后,将原料气冷却至-28.68℃后进入气换热器换热后,其温度和压力分别为31.14℃H2S吸收塔。和2.90MPa,再经精脱硫槽脱除微量硫化物后送进H2S吸收塔的原料气首先通过预洗段往后工段。NH3和HCN等微量组分在此被来自H2S吸收塔进料氨冷器的一小股冷富甲醇经10块浮阀塔盘2工艺的特点洗涤吸收,出H2S吸收塔的预洗甲醇经塔底液位(1)甲醇黏度小不起泡、稳定性好、无腐蚀,控制阀送至热再生塔第50层塔板进行再生处理。且价格低廉。然后原料气通过升气盘进入主洗段,来自CO2吸(2)甲醇沸点较低用低压蒸汽进行再生,有收塔的部分甲醇溶液经H2S吸收塔进料泵及H2S利于节能降耗。吸收塔进料氨冷器冷却降温至-34.95℃后返回(3)对酸性气吸收能力强(尤其在高压、低温H2S吸收塔主洗段进行H2S和COS的吸收,出下),而H2,CH4和CO在甲醇中的溶解度都很H2S吸收塔的甲醇溶液经液位控制阀送入中压闪小,再生过程中有效气体损失少。蒸塔下段。脱硫后-20℃左右的原料气进入(4)有利于H2S回收利用,保护了环境。富CO,吸收塔下段。甲醇液经再生后,从热再生塔塔顶逸出的体积分CO2吸收塔分为粗洗段、主洗段和精洗段。数在4%左右的H2S气体稀释至2%左右后,送至温度-54℃左右的贫甲醇进入CO2吸收塔顶部,低浓度选择氧化硫回收工段作为原料气,消除了经上塔精洗段洗涤CO2后,溶液温度升高至含硫废气对环境的污染,得到了含硫质量分数28℃左右;为保证甲醇溶液的吸收能力,从99.95%的硫磺产品。CO2吸收塔精洗段出来的富甲醇液经富CO2甲醇氨冷器冷却至-34.95℃后返回CO2吸收塔主开车过程中存在的问题洗段继续吸收CO2,溶液温度升高至-25.89℃;(1)由于操作人员缺乏现场操作经验,系统化肥工业第40卷第5期水联动、吹除时间短,开车过程中有许多杂物沉积在贫甲醇泵进口过滤器处造成了过滤器严重堵4运行情况塞,导致贫甲醇泵进口处的口环烧坏卡死,被迫返目前,临猗分公司低温甲醇洗装置运行稳定厂维修。各项工艺指标均达到或优于工艺设计指标,各种(2)储罐内的密封液运行约6h后出现温度消耗相对较低。该装置设计处理原料气能力为过高(70~80℃)现象,机械密封发生泄漏。改成120745m/h(标态,干基),操作弹性为装置生产水冷却后,密封液温度趋于正常。能力的50%~110%,年运行时间为7920h,吨氨(3)在开车过程中,当温度降至-20℃时,部耗电量为120kW·h(包括冰机在内),吨氨甲醇分不锈钢法兰与低温管焊接处发生泄漏。为此,消耗1.5~1.6kg。低温甲醇洗装置运行参数如停车检修以消除隐患。表2所示。表2低温甲醇洗装置运行参数项目气体组成(体积分数)/%流量/(m3·h-1,压力/MPa温度/H2 Co CO2 N2 Ar CH, H, S COS H,O标态)(表压)原料气设计值53.721.56044.220.000.060.040.230.020.211207453.3040.0实际值53.201.1243.40.1010091332.5设计值92.881.110.00145.890.100.00990.000.00净化气实际值97.301.400.000.0053136CO2产品气设计值263880.025实际值0.000.0059030.024临猗分公司的氨醇优化节能改造项目是国内装置的成功运行,使临猗分公司的系统优化更上第1套选用两段水煤浆气化炉、采用低温甲醇洗个新台阶,增强了丰喜集团抵御市场风险的工艺对合成气净化、利用自主研发的低浓度酸性能力气处理工艺对酸性气进行处理的国产化装置。该(收到修改稿日期201205-25)(上接第53页)穿。因此,将防冲刷挡板增厚至50mm,其中耐磨气压缩机安装调试以来经常出现隔膜破裂报警、材料厚度增至20mm。从近期的使用情况看,在隔膜损坏、一级安全阀易起跳、油路漏油以及打满负荷的情况下,使用周期可达70d左右。量不足等故障,尤其是正常运行后,为了满足生3.6预热口封堵砖问题产要求,检修、维修非常频繁,给长周期安全生采用多喷嘴水煤浆气化技术的气化炉的预热产带来较大的隐患。口封堵砖容易拔断。更换封堵砖时,需把封堵砖3.4蒸发热水塔压差测量问题打碎清理,费工费时,而且容易损伤炉口砖。为蒸发热水塔填料或塔盘容易结垢具体的结此将封堵砖的钢筋由240mm增长至354m,垢情况只能在停车检查或操作后期出现带水现象并在封堵砖安装时套1层纤维毯,防止封堵砖和时才能被发现无法在整个操作运行过程中进行预热口的耐火砖由于高温黏结在一起而容易拔断。监控。近期拟增设1套压差测量装置改进后,封堵砖被完整拔出来的次数有所增加3.5蒸发热水塔角阀防冲刷挡板及上升管被磨穿问题4结语在角阀防冲刷挡板安装前,根据图纸对防冲安徽华谊公司四喷嘴水煤浆气化装置在试车刷挡板厚度和耐磨材料及其厚度进行了核实(总期间虽然遇到了一些问题,但随着经验的积累和厚度30mm,耐磨材料厚度4mm)。但由于压差技术改进,四喷嘴气化炉已进入长周期稳定运行较大,在B气化炉运行32d进行备炉检修时,发阶段现蒸发热水塔角阀防冲刷挡板及上升管都被磨(收到修改稿日期2013-01-28)

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