低溫甲醇洗裝置穩定運行影響因素分析

2012年第2期能源技術(shù)與管理137d:10.3969/in.6729943.201202057低溫甲醇洗裝置穩定運行影響因豪分析閆俊民(陜西長(cháng)青能源化工有限公司,陜西寶雞721045)[摘要]低溫甲醇洗工藝技術(shù)成熟,在國內外大型煤化工項目中應用較為廣泛,但其工藝流程復雜、控制點(diǎn)多,低溫甲醇洗裝置在實(shí)際生產(chǎn)運行過(guò)程中經(jīng)常出現出塔凈化氣體及酸性氣體溫度、成分不穩定的情況,運行不平穩。從低溫甲醇洗的原理、生產(chǎn)工藝等方面對影響低溫甲醇洗裝置穩定運行的因素進(jìn)行了分析,在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,采取控制低溫甲醇洗裝置的操作壓力、吸收塔的操作溫度、吸收甲醇的質(zhì)量等措施確保了低溫甲醇洗裝置的平穩運行,經(jīng)檢驗出裝置界區的凈化氣、酸性氣體的各項參數符合工藝要求,運行費用大大降低。[關(guān)鍵詞]煤化工;低溫甲醇洗;穩定運行[中圖分類(lèi)號]TQ546.5[文獻標識碼]B[文章編號]16729943(2012)02013703NH3、CH2、C3及C3以上的氣態(tài)烴膠質(zhì)及水汽等1概述能達到很高的凈化度。低溫的甲醇溶液作為吸收煤炭是我國重要的一次能源,但煤炭是一種劑吸收能力強選擇性好操作費用低。復雜的混合物,直接燃燒熱量利用率低,同時(shí)會(huì )釋合成工藝對原料氣成分要求較為苛刻,特別放出大量的污染環(huán)境的SO2CO2以及氮氧化物是硫含量,如果含量超標將會(huì )造成合成催化劑中等。為此,國家環(huán)保等相關(guān)部門(mén)對煤的直接燃燒出毒甚至報廢影響正常生產(chǎn)。因此確保低溫甲醇臺了很多限制措施。較為有效的辦法是把固體煤裝置的正常穩定運行極為重要。本文從低溫甲醇炭在氣化爐內進(jìn)行氣化,使煤炭變?yōu)槊簹?但生產(chǎn)洗的原理、生產(chǎn)工藝等方面對影響低溫甲醇洗裝出的煤氣中還有HS、COS、CO2等有毒有害氣體。置穩定運行的因素進(jìn)行分析探討因此,在使用前必須采取措施,把粗煤氣中這些氣體除去。凈化后的煤氣可以作為城市燃氣的摻混2低溫甲醇洗工藝原理氣(煤氣中含有的CO氣體超標不符合城市燃氣甲醇對HS、COS、CO2等酸性氣體有較大的標準,只能作為城市燃氣的補充氣源)也可進(jìn)一溶解能力,且在溶液降壓閃蒸過(guò)程中優(yōu)先解析,可步加工成煤制天然氣(SNG)。通過(guò)分級閃蒸來(lái)回收。甲醇對H2、CO(合成原料氣目前,比較火熱的煤化工項目大都是以煤氣的有效氣)的溶解度相當小。低溫甲醇洗吸收酸性為原料生產(chǎn)甲醇、汽油、柴油、烯烴( MTO/MTP)、氣體以及甲醇的再生解析、回收的基礎就是各種化肥(合成氨)等產(chǎn)品。而制造上述煤化工產(chǎn)品的氣體在甲醇中的溶解度不同而進(jìn)行有選擇的分工藝都不一樣,生產(chǎn)過(guò)程中對煤氣的成分要求也離。不同,但相同的是,都是采用煤氣化工藝把固體煤在低溫甲醇洗工藝中,溫度是影響甲醇洗凈炭轉化為粗煤氣,再通過(guò)化學(xué)或物理的方法把化效果的最重要因素之一,氣體在液體中的溶解HS、COS、CO2等氣體從粗煤氣中除去,使之符合度隨溫度的降低而增大,因此,采用較低的洗滌溫制造煤化工產(chǎn)品原料氣的要求。度對氣體的凈化過(guò)程有利。用化學(xué)的方法除去粗煤氣的有害氣體,成本高處理氣量小,不利于規?；a(chǎn)。目前,大型煤3低溫甲醇洗工藝流程化工項目大都采用物理吸收法低溫甲醇洗31吸收系凵中國煤化工法根據制連CNMH過(guò)全部變換低溫甲醇洗是一種基于物理吸收的氣體凈化或部分變換后,與后實(shí)回收旳循壞氣混合,噴人少方法以工業(yè)甲醇為吸收劑?？赏瑫r(shí)或分段脫除氣量的甲醇(防水汽結冰),經(jīng)換熱器A(吸收部分冷體中的HS、CO2等酸性組分和各種有機硫化物、量)降溫、氣液分離器分離出其中水分后,進(jìn)人甲138閆俊民低溫甲醇洗裝置穩定運行影響因素分析2012年第2期醇吸收塔,依次脫除HS、COS、CO2后出吸收塔,度一般為-35℃~-55℃。先后經(jīng)過(guò)換熱器B、A回收部分冷量后出界區成從凈化各制冷點(diǎn)蒸發(fā)后的-40℃丙烯氣體進(jìn)為合格的原料氣(凈化氣)進(jìn)入合成工段生產(chǎn)產(chǎn)入丙烯液分離器,將氣體中的液粒分離出來(lái)后進(jìn)品入離心式制冷壓縮機,然后進(jìn)入丙烯冷凝器。丙烯來(lái)自甲醇再生塔經(jīng)冷卻的貧甲醇約-60℃從氣通過(guò)對冷卻水放熱冷凝成液體后,靠重力排入甲醇吸收塔頂進(jìn)入,吸收塔上段為CO2吸收段,甲丙烯液貯槽。液體內烯通過(guò)分配器送往各制冷設醇液自上而下與氣體逆流接觸,脫除氣體中CO2,備。低溫甲醇洗中的冷量就是通過(guò)內烯壓縮機來(lái)CO2的指標由甲醇循環(huán)量來(lái)控制。中間兩次引出提供的。甲醇液用內烯制冷器冷卻以降低由于溶解熱造成4低溫甲醇洗裝置穩定運行影響因素分高壓閃蒸管A回收甲醇中溶解有效氣體另一部析與控制分溶液經(jīng)甲醇換熱器C冷卻后回流進(jìn)入HS吸4.1吸收塔操作溫廢控制收段以吸收煤氣中的HS和COS,自塔底出來(lái)的在生產(chǎn)過(guò)程中,低溫甲醇溶液吸收酸性等氣含硫富液進(jìn)入高壓閃蒸罐B回收有效氣。為減少體溫度會(huì )逐漸上升,從而影響吸收效果。為此,在吸有效氣(H2、CO損失,從高壓閃蒸罐閃蒸出的氣體收塔的上段分兩次從塔內抽出甲醇溶液用丙烯制加壓后與粗煤氣混合進(jìn)入后續工序冷器通過(guò)液體丙烯的蒸發(fā)對其進(jìn)行提供冷量降32溶液再生系統溫,再次送回吸收塔內進(jìn)行吸收。從高壓閃蒸罐A\B出來(lái)的無(wú)硫甲醇富液和含為了使吸收塔在較低的溫度下平穩運行,需硫甲醇富液進(jìn)入HS濃縮塔,進(jìn)行閃蒸氣提。甲醇注意以下幾點(diǎn):①粗煤氣經(jīng)過(guò)變換后的溫度經(jīng)過(guò)富液釆用低壓氮氣氣提。高壓閃蒸器A內的無(wú)硫洗氨塔洗滌時(shí)要確保洗滌水量、水溫符合設計要甲醇富液不含HS從塔上部進(jìn)入,在塔頂部降壓求,從源頭上控制溫度不超過(guò)40℃;②換熱器A膨脹。髙壓閃蒸罐B內的含硫甲醇富液從塔中部B在設計制造時(shí),換熱器的參數應根據生產(chǎn)工藝進(jìn)入,塔底加入的氮氣將CO2汽提出塔頂,然后經(jīng)進(jìn)行反復核算并留有一定的余量,確保粗煤氣與換熱器D、E回收后,作為尾氣高點(diǎn)放空。出洗滌塔原料氣、出濃縮塔的尾氣充分換熱,最大富HS甲醇液自HS濃縮塔底出來(lái)后進(jìn)熱再限度地回收冷量后再進(jìn)人吸收塔;③換熱器、主洗生塔給料泵加壓后,與甲醇貧液冷卻器換熱升溫塔及各工藝管線(xiàn)應進(jìn)行保冷;④上游氣化工段原進(jìn)入甲醇再生塔頂部。甲醇中殘存的CO2以及溶料煤、操作參數不穩定,會(huì )導致粗煤氣成分不穩解的HS由再沸器提供的熱量進(jìn)行熱再生,混和定,粗煤氣中硫含量過(guò)髙、CO2含量過(guò)低慮、進(jìn)吸氣出塔頂經(jīng)多級冷卻分離,分離出的甲醇再回流收塔的煤氣壓力較低等極端工況都會(huì )消耗更多的到熱再生塔,分離出的酸性氣體去硫回收裝置副冷量。根據甲醇洗裝置丙烯壓縮機運行經(jīng)驗,丙烯產(chǎn)硫磺產(chǎn)品。壓縮機在選型時(shí)一般應比理論計算冷量要加從熱再生塔底出來(lái)的甲醇水溶液經(jīng)泵加壓后30%~40%余量,才能確保吸收塔的冷量供給。進(jìn)入甲醇水分離塔,通過(guò)蒸餾分離甲醇和水。甲醇42裝置的壓力控制水分離器由再沸器提供熱量。塔頂出來(lái)的氣體送根據亨利定律,在一定溫度下,氣體在液體里到甲醇再生塔中部。塔底出來(lái)的甲醇含量小于的溶解度和該氣體的平衡分壓成正比。從傳質(zhì)動(dòng)104的廢水送水煤漿制備工序或去全廠(chǎng)污水處理力學(xué)角度來(lái)看吸收過(guò)程的壓力越高,氣體分子的系統。運動(dòng)擴散速率越快,吸收速率越快。為了維持較好3.3丙烯壓縮制冷系統吸收效果,控制吸收塔在較高壓力下運行;確保粗吸收劑甲醇的溫度越低,HS、CO2及其他酸煤氣的正常供應,盡可能在滿(mǎn)負荷的條件下操作,性氣體在甲醇中的溶解度增長(cháng)較快,且分壓越高,當粗煤氣供中國煤化工調節閥減增長(cháng)越快,而H2、CO變化不大。因此在較低溫度少壓力損失CNMHG情況,適時(shí)下操作,更宜于酸性氣體的吸收。由于甲醇易揮調高循環(huán)氣壓軸機力;為」綻尚節流閃蒸制發(fā),為減少其揮發(fā)損失,吸收和解吸過(guò)程也須在較冷效果,以增加系統冷量,控制高壓閃蒸罐、HS低溫度下進(jìn)行。所以該法須附設冷凍裝置冷凍溫濃縮塔的操作壓力盡可能的低;適當增加HS濃2012年第2期能源技術(shù)與管理139縮塔氣提N量降低CO2分壓,使溶解的CO2盡醇再生塔到甲醇水分離塔廢水量,提高甲醇再生可能地解析出來(lái)。塔及甲醇水分離塔再沸器的溫度,確保返回系統4.3吸收甲醇的質(zhì)量控制再生甲醇質(zhì)量合格。低溫甲醇的吸收效果還與甲醇的質(zhì)量有關(guān)甲醇中含水量達到5%時(shí),CO2在甲醇中的溶解度5結語(yǔ)會(huì )降低15%左右,HS等酸性氣體的溶解度也會(huì )低溫甲醇洗工藝作為是目前國內外比較成熟大幅度降低。甲醇中含有其它雜質(zhì)也會(huì )影響吸收粗煤氣凈化技術(shù),具有吸收能力強、操作彈性、大效果,甲醇中水含量增加,溶液比重變大,增加了運行費用低的優(yōu)點(diǎn)。該工藝適用大型煤化工項目動(dòng)力消耗,甲醇中含水量增加,還會(huì )腐蝕設備、管中粗煤氣的凈化。道、閥門(mén),在低溫區還會(huì )結冰堵塞設備、管道,從而由于原料煤的不穩定,生產(chǎn)出的粗煤氣的成造成事故在裝置運行過(guò)程中出界區的凈化氣、尾分經(jīng)常波動(dòng)而低溫甲醇洗裝置設備相對較多、管氣以及到硫回收的酸性氣體會(huì )帶走一部分甲醇,道復雜、控制點(diǎn)多,對吸收劑甲醇的質(zhì)量要求較該部分甲醇,可通過(guò)甲醇再生塔底再生的貧甲醇高,在生產(chǎn)過(guò)程中要控制好各種操作參數,才能確補充,也可外購甲醇進(jìn)行補充。因此,要控制外購保裝置的平穩運行。甲醇的質(zhì)量;由于進(jìn)塔粗煤氣有一定的溫度會(huì )帶[作者簡(jiǎn)介進(jìn)吸收塔一定的水分,要控制進(jìn)吸收塔粗煤氣的閏俊民(1966-),男,江蘇徐州人,工程師,經(jīng)濟師,1992溫度,進(jìn)塔前要進(jìn)人氣水分離器徹底分離冷凝下年畢業(yè)于中聞礦業(yè)大學(xué)煤化工專(zhuān)業(yè),201年獲山東科技來(lái)的水分,控制氣水分離器的液位,防止液位過(guò)大學(xué)項目管理專(zhuān)業(yè)工程碩士學(xué)位現主要從事甲醇產(chǎn)品的髙,氣體把水帶入吸收塔;控制出甲醇再生塔再生生產(chǎn)技術(shù)及管理工作。[收稿日期:2011-12-15]甲醇的質(zhì)量,定期化驗,發(fā)現質(zhì)量變化,要加大甲(上接第99頁(yè))可交替使用,又可同時(shí)使用。交替高溫煤體時(shí),會(huì )產(chǎn)生大量有毒易燃易爆氣體,助長(cháng)使用時(shí),可以實(shí)現機械化連續注漿。井下移動(dòng)式防火勢發(fā)展,導致人員中毒與爆炸事故。采用膠體防滅火注膠系統布置如圖3所示。滅火技術(shù)可使黃泥漿具備保水性、滲透性、懸浮性泥漿泵、控制開(kāi)關(guān)及其它儀表礦用移動(dòng)式防滅火注漿裝置和致密性集堵漏、降溫于一體,可產(chǎn)生較好的效果?；仫L(fēng)順槽(3)井下移動(dòng)式灌漿注膠系統具有投資小見(jiàn)效快及操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。該系統在井下工作面應用后,工作面上下隅角CO濃度穩定在較低的安全水平保證了工作面的順利回采產(chǎn)生了良好運輸順槽的經(jīng)濟效益。[參考文獻]圖3井下移動(dòng)式防滅火注膠系統布置圖[1]張國樞,戴廣龍煤炭自燃理論與防治實(shí)踐[M].北京煤炭工業(yè)出版社,20025結論[2]王省身,張國樞.礦井火災防治[M].徐州:中國礦業(yè)(1)灌漿量受灌漿形式、開(kāi)采方法及地質(zhì)條大學(xué)出版社,1990件等因素的影響,合理的灌漿量應能夠使沉積的3]王衛遠,焦榮坤郭仲渠粉煤灰注漿技術(shù)的應用泥漿充填碎煤裂隙和包裹灌漿區暴露的遺煤,起煤炭技術(shù),2005(5)到良好的浮煤自燃防治作用[作者簡(jiǎn)介]中國煤化工(2)處理煤層自燃高溫點(diǎn)時(shí),常規灌漿易于HE張建峰(1歷,工程師堵管漿液難以在較高區域蓄積覆蓋區域變小;現在山西汾西CNMH八事“一通三漿液中水分易于蒸發(fā)流失,且注漿過(guò)程中易于出防“管理工作?，F“拉溝”現象。停注后,火區易復燃,且用水處理[收稿日期:2011-11-24]