低温甲醇洗工艺贫富甲醇过滤器设计及制造要点

cM石油/化工通用机械GM in Petroleum Chemical industny低温甲醇洗工艺贫富甲醇过滤器设计及制造要点陕西未来能源化工有限公司(榆林719000)赵月刚侯翔耀蒋兵【摘要】基于低温甲醇洗工艺中的腐蚀、堵塞,提出了貧富甲醇过滤器设计及制造要点【关键词】低温甲醇洗H2S腐蚀貧富甲醇过滤器参数设计制造、前言贫富甲醇过滤器是低温甲醇洗工艺中的关键设备,如图1、图2所示,该设备的正常运行将有效解决低温甲醇洗系统中的运行瓶颈腐蚀、堵塞,确保整个装置的满负荷长周期运行及企业的经济效益。图2贫甲醇过滤器二、固体杂质产生1.工艺技术特点低温甲醇洗工艺是采用物理吸收法的一种酸性气体净化工艺,吸收能力大,气体净化度高,选择性好,能耗低。该工艺使用以冷甲醇作为吸收溶剂,利用甲醇在-60℃左右的低温下对原料气中CO2、H2S、COS吸收溶解度极大的优良特性,采用一步法脱除原料气中的酸性气体,其典型工艺是采用塔流程,脱碳、脱硫分图1富甲醇过滤器上下塔脱除,在一个塔内完成48GM画用颜譎www.etyx.con2014年第2期石油/化工通用机械GMGM in petroleum& Chemical industry2.设备选型特点四、设计及制造由于低温甲醇洗工艺是酸性气在一氧化碳耐硫变换工艺后对工艺气进行脱硫脱碳处理,因硫化氢腐蚀1.设计(1)设计原则过滤器用于分离液体中的固体颗造成羟基铁的产生及分解、电化学腐蚀、甲醇pH值降低、系统检修时空气的进入,同时前系统CO变换工艺粒,采用高精度过滤管,组合成过滤内件,置于筒形容由于气体冲刷及催化剂机械强度等方面的原因,催化剂器内。该容器按GB|50-201进行设计、制造,受《压会因磨蚀产生粉末等固体杂质材料。为防止系统内腐蚀力容器安全技术监察规程》监察。贫富甲醇过滤器设备产物及前系统其在系统中积累而堵塞设备和管道,因此选型的关键在于滤芯的选用,要求达到设计的过滤能醇的过滤,及时清除固体杂质,防止在其系统内形成垢而句时具有反冲洗的能力及良好效果,杜绝拆大盖清层。设备选型要求耐低温、腐蚀、过滤效率高、容污量(2)设计要求根据工艺数据表和机械数据表进行设计、制造,采用合理的工艺流程,合理可靠的系统大、反冲效果好等优点。设置,适应装置的操作弹性,保证过滤器在开车时与操三、设备参数作时都能满足过滤要求,同时满足经济性运行的要求。陕西未来能源化工有限公司兖矿榆林100万ta煤间设计流量按照总流量的110%进行设计,并设置反冲洗装置。设备应具有不易堵塞、压降小及易维护的特点接液化示范项目低温甲醇洗装置共有3系列(每系列相贫、富甲醇过滤器的最大允许压降为0MPa,正常清当90万t甲醇),工艺采用德国林德公司的软件包,每洁状态为10~15kPa。若单台过滤器的操作体积大于系列低温甲醇洗设有富甲醇过滤器、贫甲醇过滤器各2lm3,需配置安全阀。台,1开1备,选型技术参数见下表。选型技术参数表2制造要求设备富甲醇过滤器贫甲醇过滤器(1)壳体过滤器壳体要求具有D2类压力容器设3210AB2 AB30IAB13S0 AB/202AB/302AB计、制造许可证的厂家进行设计制造。材质要求如下出口1)贫甲醇过滤器:由于贫甲醇内不含有腐蚀性气参数进口进口体,设计温度-19~130℃,壳体材质选用Q345R。物料名称富甲醇富甲醇|贫甲醇贫甲醇2)富甲醇过滤器:由于富甲醇内含有H2sS、COS等腐蚀性介质,设计温度-45~60℃,因此壳体材质选79035479035641300030001304操作温度(2)滤芯选用具有过滤、反洗功能的滤芯,如0920.971025410255图所示采用美国PALL(颇尔)公司工艺,选用比利时操作压力(贝卡特) Bekpor原装进口金属纤维毡作为核心过滤105~096095~0:609~0810~071MPa层。滤芯种类包括开车滤芯和生产滤芯。开车滤芯和正体积流量常生产滤芯在过滤精度上不一样,一般比正常生产时滤/(mh)965.8965918241824芯过滤精度大,主要是截流开车时管道内焊渣、铁削等相对分子质量321931973197杂质;开车时,管道内杂质比较多,应使用开车滤芯/(kg/kmol)待正常投料生产后,再换上生产滤芯。密度81858184712771258滤芯材质及过滤精度如下/ kg/m1)贫甲醇过滤器。滤芯采用316L进口纤维烧结0.7730.7720.224毡,滤芯材料由细小不锈钢纤维烧结而成,具有特殊表面张力24.17153375.335的渐变孔结构,滤芯具有优良的纳污能力和较低的流动阻力;骨架材质为304;过滤器精度:运行滤芯为数量台10μm,开车滤芯为50μm。cM用邮2014年第2期www.ety]x.com49CM石油/化工通用机械GM in Petroleum& Chemical Industr2)富甲醇过滤器。由于富甲醇中系统内腐蚀产物蚀。保证过滤精度,保证过滤效率,保证容污量,保证Fes、NS等固体杂质较多,因此开车及运行滤芯精度使用寿命。均为250μm;滤芯采用316L三层网折叠,骨架材质为2)采用美国PALL(颇尔)公司滤芯制作工艺:双304层龙骨,骨架耐工作压差大,强度高,保证滤芯强度牢不可破;“内六角,外螺纹”,不需螺母,保证密封。3)具有绝对过滤精度和固定孔材料使得流体质量更为准确、可靠。独特的褶皱结构,极大限度地增加单支滤芯的过滤通量,使得滤芯堵塞间隔延长,折叠后的过滤面积是圆筒形面积的3~4倍,使其工作寿命增加10倍以上。4)稳定的结构使得流体的流动更加均匀,这样证了最长的滤芯使用寿命、可靠的颗粒去除性能和长时间保持低的流动阻力5)采用折叠式筒状结构,全熔透焊接,强度高,密封性好,可承受压差△p≥10bar6)滤芯可清洗再生,反复使用(3)过滤器反冲洗工艺过滤器具有反冲洗功图3过滤器滤芯能,滤饼厚度超过2mm后,折叠滤网的有效过滤面金属折叠式滤芯是以316L不锈钢材质制成,多层积会大大减少。反冲洗采用低压氮气(反吹气体压力夹心式的可折叠、孔径成梯度滤材结构,以粗滤网前后≤0MPa)无需开法兰,真正自动化。在反冲洗时将包覆细(主)滤网(烧结毡、烧结网或丝网),能分层少许的浊甲醇排出,采用氮气带液反冲洗,然后通入氮过滤污染流体,延长滤材的使用寿命,皱褶式设计的筛气,反吹气由滤芯下部吹出,引起过滤器内液体扰动网,能大幅增加滤材的过滤面积,提高过滤流量,降低通过液体扰动的力量使滤饼从滤板剥离,达到很好的反压降并增大污物的累积容量;熔焊结合的滤材结构,冲洗效果。对过滤器进行防挂壁处理,从而进一步提高能承受一定的工作温度与8bar(1bar=0MPa,下同)反冲洗的效果。过滤网开孔量及大小,对过滤量影响较的压力降;而介质流向从细纤维面到粗纤维面时,滤材大;过滤精度越大,过滤量越大,所需过滤面积越大。的流入面会使颗粒形成滤饼。它适用于液体反冲或气体优化过滤器结构,骨架与滤网层之间采用叠加增细原脉冲反吹的场合。工业级的筛网型滤材,结构严谨,不理,提高过滤有效比表面积31.5%,相同的体积却有更会有纤维脱落,不会有成分析出;滤毡具有非常高的孔大的过滤面积。隙率和污染能力,最适合于低压过滤,结实的织网,能多次重复清洗,再生使用,是一种高效、稳定的过滤选五、结语择大型煤化工装置设备选型首先要考虑的是先进按照滤芯的结构,金属滤芯可以分为三类:金属性、成熟性、运行稳定性问题,需进行深入细致地技多层网折叠滤芯;金属烧结网折叠滤芯;金属烧结毡折术交流和调硏。贫富甲醇过滤器是低温甲醇洗工艺中的叠滤芯关键设备,只有选择优秀的供应商及最优化的设计、制滤芯采用的先进技术包括:1)选用比利时贝卡特原装进口纤维毡,由于过滤造工艺,才能保证低温甲醇洗整个装置的满负荷长周期运行及企业的经济效益。GM材料的特殊设计和材质,不会因材料纤维脱落损坏滤芯(收稿日期:2013/1/06)结构和造成流体的二次污染。不锈钢纤维烧结毡在高温下具有非常好的机械强度和韧性,能耐高温和酸碱腐50cM用机碱www.etyjx.con2014年第2期