低温甲醇洗装置洗涤甲醇消耗偏高的原因及对策

2009年10月第32卷第5期低温甲醇洗装置洗涤甲醇消耗偏高的原因及对策王峰冯华(河南龙宇煤化工有限公司甲醇厂,河南永城,47660)摘要介绍低温甲醇洗装置试车过程存在的问题,分析洗涤甲醇消耗偏高的原因提出解决措施,总结系统调整及技术改造后取得的效果。关键词甲醇低温甲醇洗酸性气体原因对策1概述低温甲醇洗生产技术在国内外已经应用几十河南龙宇煤化工有限公司(简称“龙宇煤化年,气体净化指标完全达标唯一缺陷就是气体夹工”)是永城煤电控股集团有限公司的独资企业,带甲醇量较大造成装置甲醇消耗居高不下,这也充分利用当地丰富的煤炭资源拉长产业链、进行是国内很多装置的通病。煤炭深加工,一期建设了500kU/a煤制甲醇装置,于2008年3月建成投产,气体净化装置采用德国2低温甲醇洗的吸收系统分析鲁奇工艺,设计处理变换气体212128m3h,操作粗煤气洗涤塔分为五段吸收,变换装置来的弹性为60%~110%,装置的设计适应气化装置粗煤气依次经过原料气换热器原料气冷却器(氨多种煤种变化的需要。装置自投产以来,甲醇消冷器)、氨洗涤塔、原料气深冷器,气体温度降耗一直居高不下。鲁奇公司在工艺设计包中,甲至-17.1℃;然后从底部进入洗涤塔,依次经过预醇消耗保证值最大为135kgh,其中排污甲醇量洗段硫化氢吸收段、二氧化碳吸收段、主洗段精为50kgh,其它甲醇消耗正常为50kg/h,最大为洗段分别吸收粗煤气中的NHy和HCN、HS和85kg/h;而在实际生产过程中,甲醇每月消耗多达C0S、CO2等;洗涤后的气体从塔顶出来,分别经过6001(800kg/h),远远高于设计值。原料气深冷器和原料气换热器后,送入甲醇合成从工艺原理上分析,甲醇流失不外乎以下几工序。气体工艺流程如图1所示。方面原因:①气体夹带,主要有合成气、二氧化碳氧化碳气气体、尾气酸气的夹带;②装置的跑冒滴漏;③再成装贫甲醇洗涤主洗甲醇生系统排放不合格,排放废水中甲醇含量偏高,造冷却后成甲醇流失。来自变半贫甲醇低温甲醇洗装置的甲醇水塔按照设计值运换热冷却磨行,再生效果较好,塔顶甲醇蒸汽的水含量控制在预洗甲醇1%以下,塔底的废水甲醇含量小于100mg/L,全部达到设计要求甚至有时废水甲醇含量低至5图1低温甲醇洗装置吸收系统工艺流程6mg/L,甲醇流失可以忽略不计,因此甲醇流失经过对合成气中的甲醇含量进行分析,发现的第三种情况可以排除。装置在试车期间,气密工作非常理想,设备的收稿日期:200204;收到修改稿日期:2000909。作者简介:王峰,男河南濮阳人,工程师,1996年毕业于河跑冒滴漏情况基本消除。在水联运期间,进一步南大学化学工程专业,本科学历,现任河南龙字煤化工有限公司对装置的缺陷进行消除,因此甲醇流失的第二种甲醇厂副厂长,长期从事合成氨甲醇生产技术管理工作。联系情况也可以排除。电话:0370519290;Emil:wpx20066@ain.com3362009年第32卷甲醇含量超标,设计体积含量为0.02%,而实际较严重,装置在11月20日被迫停车检修。经过为0.36%。在208年3~10月期间,由于气化装内部检查塔盘没有问题。经分析认为塔顶的液置处于试车阶段,负荷较低,氧负荷在5%相沉降距离偏小是造成气体夹带甲醇严重的主要85%之间,且由于气化烧嘴频繁跳车,造成低温甲原因,特别是在高负荷下该现象会加剧。经过仔醇洗装置的负荷在(1.3~1.5)ⅹ105m3/h之间波细核算,决定在第105层塔盘(塔最高一层)受液动。系统负荷较低,闪蒸的二氧化碳气体量偏低,盘上开12个直径100mm的圆孔,详见图2。二氧化碳气体减压闪蒸带来的冷量就少,造成洗由于奇数塔盘与偶数塔盘的受液盘错位分涤甲醇温度较高。为∫弥补洗涤甲醇温度偏高的布,从贫甲醇入口管来的液体可直接进入到103负面影响防止洗涤塔出口H2S和CO2含量超标,层塔盘的受液盘中,不再经过104层和105层塔增大了洗涤甲醇的流量,结果反而加剧了系统温盘,其它不改变,这样就可以增加气相中携带液相度的升高,主要是由于洗涤甲醇的机械动能转化的沉降距离,减少夹带。第105块塔盘距离塔顶为热能造成的。除沫器的距离从1200mm增至2000m,第105层和第104层塔盘只是作为汽相的通道,可以起到除沫器的作用,阻止液体向上夹带。由于洗涤塔的吸收能力是按照120%的洗涤能力设计的,从○4○理论上讲,减少2层塔盘,不会影响洗涤塔的整体洗涤效果。2008年11月至2009年1月期间,气化装置普○○负荷增至95%~102%,低温甲醇洗装置的负荷在(18-2.1)×10mh之间波动。在装置满负○:○荷运行期间洗涤塔出口工艺气中夹带甲醇体积含量降至0.01%以下,各项工艺指标全部达标,运行工况良好。图2洗涤塔第105块塔盘改造方案2008年11月中下句,气化负荷大幅增加。113低温甲醇洗的酸性气体回收系统分析月19日,洗涤塔出口合成气中甲醇夹带量突然增酸性气体回收系统主要包括富硫化氢甲醇的大造成下游设备合成气压缩机的一级入口分离H2S浓缩酸性气体的生成酸性气体中甲醇的分器的液位上涨比较频繁,每小时排放甲醇高达离酸性气体的进一步浓缩。酸性气体回收系统15t,该现象说明洗涤塔出口的工艺气夹带甲醇比的工艺流程如图3所示。预洗甲醇二氧化碳气体热闪冷器洗甲醇CWR/Cws回收装置再吸收塔喷淋甲醇回减体再沸器化换热酸气分离器热冉生塔塔甲醉燕汽再沸器甲醇脱水塔给料泵一甲醇水塔图3酸性气体回收系统的工艺流程装置自原始开车以来酸性气体夹带甲醇量处排出大量甲醇;硫冋收装置开车后,造成制硫燃较大,甲醇损失设计体积含量在0.12%,实际高烧炉炉膛温度忽高忽低,硫磺品质降低,出现大量达1%~3%。在硫回收装置不具备开车条件时,黑硫磺,经常造成液硫管道堵塞,硫回收装置无法酸性气体全部送到酸气火炬,在酸气火炬的导淋正常运行。第5期王峰等,低温甲醇洗装置洗涤甲醇消耗偏髙的原閃及对策3373.1进人冋流槽的气体温度偏高甲醇。为消除此种影响,把2段水平管线全部改从热再生段塔顶闪蒸出来的酸气,温度在为倾斜度为45的管线确保甲醇顺畅正常排放;76.5℃,经过预洗甲醇最终换热器酸气冷却器换同时对酸气分离器的丝网除沫器进行改造,厚度热后,原设计酸气温度应降至40℃,而实际温度由100mm增至200m,以减少甲醇夹带。在52~68℃之间波动。较高的温度造成部分甲34酸气分离器出口酸气流量过大醇未被冷凝而进入下游单元,当酸气温度高于造成酸气流量过大的原因主要是再吸收塔的64.7℃时,甲醇损失加剧。为此,核算了酸气冷却硫化氡浓缩段出现问题,当硫化氢浓缩段的汽提器的换热面积,没有发现问题;重新制造一台新的氮气量偏低时,大量的二氧化碳气体没有闪蒸出换热器,投入使用后,换热器的出口温度显著降来,而是随着富HS甲醇进入热再生塔。由于热低,最低降至50℃,但还是没有达到设计值40℃;汽提效应,大量二氧化碳气体闪蒸出来,会降低后又经过对预洗甲醇最终换热器的运行工况进行H2S气体的浓度,同时会造成酸气流量增大,无疑调整,加大预洗甲醇流量,这样虽然使酸气冷却器增大预洗甲醇最终换热器、酸气冷却器、克劳斯的出口酸气温度降至45℃,但预洗甲醇的流量增二氧化碳换热器的换热负荷,造成酸气温度偏高,大使酸气中的CO2含量增大,降低了酸气浓度,最终导致酸气夹带甲醇量增大。因此,根据装置给酸气提浓工作带来负面蟛响,同时影响硫回收负荷不同,合理挖制再吸收塔汽提氮气量是降低装置的正常运行酸性气体中二氧化碳量的关键。装置开车初期,为保证热再生塔再生效果,热再生塔再沸器几乎在100%负荷下运行;为确保尾气系统分析循环甲醇中的水含量控制在1%以下,甲醇水塔再吸收塔排放的尾气,分两股分别进入氮气再沸器也几乎在100%负荷下运行;回流槽的液冷却器和氨深冷器,汇集后进入尾气洗涤塔,洗涤位居高不下,经常在80%~100%之间徘徊,而且甲醇后送入高点放空。由于排放的尾气温度较需要双泵运行才能保证回流槽的正常液位。按照低,而且尾气再次经过除盐水洗涤尾气夹带甲醇常规,洗涤塔的负荷不同,热再生塔需要输入的热的影响可以不予考虑。量是不一样的,应根据系统负荷高低,控制好热再生塔顶部温度(最佳温度为82℃),即合理挖制冉5二氧化碳气体系统分析沸器的热量,是降低酸气夹带甲醇的关键。再吸收塔⊥段排放的二氧化碳气体经过原料3.2进入酸气分离器的气体温度偏高气深冷器换热后气体温度正常在2-5℃之间,在克劳斯/二氧化碳换热器出口H2S气体温度这么低的温度条件下,二氧化碳气体夹带甲醇的正常为-35℃,而实际气体温度在-11~48℃之可能性不大;再吸收塔Ⅱ段闪蒸出的二氧化碳气间波动。造成进入酸气分离器的气体温度偏高的体分两股,分别经过克劳斯/二氧化碳换热器、闪原因有两方面:①回流槽的出口温度偏高。主要蒸气深冷器,汇集后与原料气深冷器出来的二氧是热再生塔冷凝器换热能力较差或者热再生系统化碳气体再次汇合,最后送到二氧化碳压缩机。的再沸器热量偏高造成的;②进入克劳斯/二氧化在较低负荷情况下,再吸收塔段闪蒸出的二氧碳换热器的CO2量较少造成克劳斯/二氧化碳换化碳气体经过换热器后温度较高这主要是由于热器出口H2S气体温度偏高势必造成甲醇损失。闪蒸岀的二氧化碳气体量偏低造成的,势必造成3.3酸气分离器到回流槽排放不畅夹带甲醇量增大。针对这个问题,一方面提高系酸气分离器的安装位置在标高12m处,回流统负荷,会大大降低装置甲醇消耗量;另一方面槽的安装位置在标高6m处。酸气分离器分离的降低进入再吸收塔Ⅱ段的甲醇温度,提高氨冷器甲醇及分离器的自身洗涤段喷淋的甲醇通过底部的冷量,将从根本上降低二氧化碳气体夹带甲醇直径50.8m导淋管线排至回流槽,该管线共3量。段,有2段是水平管线第3段为垂直管线。由于酸气分离器的内部压力较低(0.15MPa),管线较6结束语细,甲醇不能较快排至回流槽,很易造成酸气夹带通过系统调整和技术改造,大大降低了装置2009年第32卷排放气体中的甲醇夹带量特别是大大减少了合气的组成发生变化,会影响装置再生系统的运行成气和酸气中的甲醇夹带量,目前装置甲醇消耗工况。量控制在135kg/h以内。另外,装置负荷高低是影响装置经济运行的气体夹带甲醇是一个比较复杂的问题,受多关键因素。气化装置的负荷发生变化,会影响整方面因素影响,有的因素交叉或相互影响,因此个系统的各种平衡。在装置低负荷下,合理优化应充分考虑多方面因素,在系统调整时还应注意洗涤甲醇流量,特别是主洗甲醇流量,可以大大避相关的负面影响。壳牌气化装置为解决合成气冷免冷量损失;调整汽提氮气流量,最大可能增加氨却器出口温度高的问題,不断进行原料配煤,煤冷器冷量,同时降低酸性气体流量,装置加减负荷种发生变换时,原料煤的有效组分发生变化,平稳进行,避免系统大幅度波动,也会大大减少循H2S含量也发生变化,低温甲醇洗装置洗涤粗煤环甲醇损失量。REASONS FOR HIGH CONSUMPTION OF WASHING METHANOLIN RECTISOL PLANT AND COUNTERMEASURESWang Feng, Feng Hua( Methanol Plant of Henan Longyu Coal Chemical Co, Ld, Yongcheng, 476600)Abstract Presented the problems existed during commissioning of Rectisol plant, analyzedreasons for higher consumption of washing methanol, proposed measures to solve the problems, andsummarized the results achieved after system adjustment and technical revampKey words: methanol, Rectisol, acidic gas, reasons, countermeasures高利用率肥料技术有待推广由于化肥的长期过量施用,已经在我国一些地区造成了土壤板结、环境污染、农产品品质下降等问題。正确适量地施用化肥是必要的,目前这种盲目施用化肥的情况使得农业种植成本增高,同时造成资源浪费和经济损失,更重要的是对生态环境造成污染。从化肥行业发展的角度反思,也很容易得出化肥数量发展模式将直接挑战我国资源可持续发展战略和生态高效农业建设的结论。据了解,农业部已经在各地开展了测土配方施肥活动,目前推广面积达9亿亩,起到了很好的引导示范作用。但与会专家指出,除了开展测土配方施肥,有选择性地投放作物营养元素,还应该大力开展缓控释肥的研究推广工作,减少环境污染和资源浪费,促进化肥行业的结构调整。专家介绍,缓控释肥是指能缓慢释放或者有限制释放养分的肥料,如缓释肥料、控释肥料和稳定肥料,肥效的释放时间能达到3个月至1年,肥料利用率比普通化肥提高0.5~1倍以上。但在我国因为发展较晚,缺乏相应标准,“缓控释肥”并非规范化名称,脲甲醛肥料是尿素与甲醛的化合物,是一种以化合物形式存在的缓释肥料。早在1924年德国的一家公司就获得了脲甲醛缩合肥料的第一个专利,脲甲醛肥料195年开始商业性生产,而我国的相关研究却迟迟没有起步。专家呼吁,应尽快完善中国脲甲醛肥料的国家标准,依托大型企业建立产业基地,形成产学研相结合的科学推广模式,加快高利用率肥料技术在我国的推广和应用。本刊