低溫甲醇洗裝置運行總結

2012年4月化肥工業(yè)低溫甲醇洗裝置運行總結高文革,郭淑平(陜西渭河煤化工集團有限責任公司陜西渭南 714000)摘要介紹了低溫 甲醇洗裝置的概況，分析多年來(lái)運行中存在的主要問(wèn)題原因及改造措施。通過(guò)不斷改進(jìn),總結出低溫甲醇洗裝置的運行注意點(diǎn),即:重點(diǎn)控制好循環(huán)甲醇中水含量和系統氧含量;及時(shí)清理各臺過(guò)濾器;大修時(shí)如需水洗，換熱器前的過(guò)濾器必須投用。關(guān)鍵詞低溫甲醇洗 改造總結Sum-up of Operation of Low-Temperature Methanol Wash UnitGao Wenge, Guo Shuping( Shaanxi Weihe Coal Chemical Group Co., Ltd. Shaanxi Weinan 714000)Abstract A survey is made of the low-temperature methanol wash unit, and an analysis is madeof the causes for the main troubles in operation over the years, with renovation measures proposed.Through continual improvement points for attention are summarized in its operation, viz., emphasizingthe control of water content in ceirculating methanol and oxygen content in the system; cleaning up intime every filter; if water wash is needed during overhaul, using filters in front of heat exchangersessential.Keywords low-temperature methanol wash renovation sum-up在設計該低溫甲醇洗裝置時(shí),林德公司總結低溫甲醇洗裝置簡(jiǎn)介了20世紀80年代初我國引進(jìn)的3套低溫甲醇洗，陜西渭河煤化工集團有限責任公司一期工程裝置存在的不足并進(jìn)行了改進(jìn),主要包括:將中壓設計為年產(chǎn)300 kt合成氨、520 kt尿素,其氣體凈閃蒸罐中的含硫甲醇分別送至CO2解析塔和H2S化工序采用德國林德公司的低溫甲醇洗配套液氮濃縮塔;將CO2解析塔中部甲醇分別送至H2S濃洗技術(shù)。低溫甲醇洗裝置處理來(lái)自變換工段溫度縮塔上塔中部和底部;增大甲醇/水分離罐;大幅40 C、壓力5.45 MPa(絕壓)、流量152 412.3 m'/h增加脫水塔的能力等。在實(shí)際運行中,這些改進(jìn)(標態(tài))的工藝氣體(其中各組分體積分數為H2措施對系統冷量平衡、水平衡CO2產(chǎn)量的平衡有明顯效果,裝置運行較平穩,操作彈性更大。54. 40% ,CO2 43. 12% ,H2S0. 29% ,CO 1. 50% ),制取含CO2 ,CH,OH和H2S體積分數分別≤12x運行中存在的問(wèn)題及處理措施10-6, <10x10-*和<1x10-6的合格凈化氣送往2.1 脫水系統存在的問(wèn)題及改造措施液氮洗工段進(jìn)一步處理,同時(shí)解析出CO2氣體運行初期,該低溫甲醇洗裝置的各項指標均[CO2體積分數≥98. 75%,總硫質(zhì)量濃度<與林德公司的衡算數據基本吻合,唯有脫水塔的4 mg/m3 (標態(tài)) ,CH,0H體積分數<250x10- ,運行波動(dòng)很大。脫水塔中部的靈敏溫度設計值為流量約28 853 m'/h( 標態(tài))]供尿素裝置使用。115 C ,但實(shí)際運行中該溫度- -直在105~140 C該低溫甲醇洗裝置于1996年初引人工藝氣,至今之間波動(dòng),很難穩定。運行情況基本平穩,但是也出現了一些影響裝置原因:以煤為原料的變換后工藝氣中CO2含正常運行的故障。量較高(體積分數約為44% ),而以天然氣或渣油.2012年4月高文革等:低溫甲醇洗裝置運行總結61為原料的變換后工藝氣中CO2體積分數僅為中沒(méi)有甲醇,系統腐蝕應該是有限的,通過(guò)加強過(guò)30%左右，造成甲醇/水分離罐中有大量的CO2濾等措施可以抑制系統工況惡化。冷凝;在甲醇/水分離罐底部進(jìn)行采樣,排出的甲措施:對系統甲醇大量更換、對全系統進(jìn)行水醇中有大量的白色結晶體,而后快速消失,判斷應洗,但效果均不佳,沒(méi)有解決根本問(wèn)題。通過(guò)對系為干冰。大量CO2帶人脫水塔,使脫水塔運行波統腐蝕物的分析測試,發(fā)現其腐蝕物顆粒非常細動(dòng)很大,造成甲醇消耗過(guò)大,也不利于系統脫水。小,系統現有的過(guò)濾器無(wú)法將其濾出。為此,在繞改造措施:1999年大修時(shí),在脫水塔前增設管式換熱器( E09)前增設了2臺過(guò)濾精度均為1臺分離罐,但因罐體較小,分離效果不佳,仍有20 μm的過(guò)濾器,對進(jìn)人E09的甲醇進(jìn)行全過(guò)濾;大量CO2進(jìn)人脫水塔,脫水塔運行波動(dòng)仍較大;在脫水塔給料泵后增設1臺過(guò)濾精度為5 μm的2001年大修時(shí),更換了1臺較大的分離罐,投用過(guò)濾器,對進(jìn)入貧甲醇罐的甲醇進(jìn)行部分過(guò)濾;對后脫水塔運行還是有很大波動(dòng),原因是含有大量這2臺繞管式換熱器E09和E10進(jìn)行全面疏通CO2的甲醇在分離罐中減壓后,溫度下降較多,設清洗。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的過(guò)濾,系統工況得以穩定。計進(jìn)人脫水塔的甲醇溫度為61C,但實(shí)際運行中但E09的換熱效果已很難恢復,出E09去熱區的為-40C左右,使解析不充分的甲醇以極低的溫甲醇設計溫度為37C,實(shí)際運行中此溫度已降至度進(jìn)人脫水塔,造成脫水塔運行波動(dòng),且耗費大量0以下,系統冷量被帶人熱區而損耗,而冷區溫蒸汽;2005年大修時(shí),將分離罐前換熱器的換熱度卻偏高。為此,在E09和E10間增設1臺板式面積增大了7倍,從甲醇再生塔底部引入了足夠換熱器,以回收部分冷量,工況得以好轉,系統可的熱甲醇用以加熱來(lái)自甲醇/水分離罐的冷甲醇,以接近滿(mǎn)負荷運行。2001年大修時(shí),新增1臺換熱后多余的熱甲醇返回貧甲醇罐,改造后進(jìn)入E09繞管式換熱器(增大了換熱面積,擴大了管間脫水塔的甲醇溫度可維持在50 C左右,大量CO2距),投用后效果良好,系統溫度基本接近設計解析出來(lái),脫水塔運行基本穩定。值,吸收塔入口貧甲醇溫度可降至-67 C左右。2.2氧 氣進(jìn)入系統的后果及處理2.3換熱器 內漏低溫甲醇洗裝置正常運行條件:既要將系統2010年1月,氨合成塔在恢復開(kāi)車(chē)后,發(fā)現合成水含量維持在盡量低,又要嚴格控制進(jìn)人系統的塔反應效果不佳現象,判斷為氧中毒。經(jīng)過(guò)對工藝氧氣量。系統含水質(zhì)量分數一般控制在0. 5%以氣流通過(guò)的換熱器排查,判斷應為低溫甲醇洗裝置下為宜,過(guò)高會(huì )使系統腐蝕加劇,過(guò)低甲醇損耗可的換熱器( E0I )有內漏現象。經(jīng)分析測試,出E01合能會(huì )增加;系統氧氣含量越低越好。進(jìn)人系統的成氣含CO2體積分數在20x 10~左右。停車(chē)后,對氧氣主要是工藝氣和氣提氮氣中的微量氧氣,只E01進(jìn)行了查漏,發(fā)現有2根繞管發(fā)生泄漏。要控制在范圍內,一般不會(huì )對系統造成過(guò)大影響。原因:①E01殼側工藝氣出口接管處筒體自在1999年大修時(shí),對低溫甲醇洗裝置進(jìn)行了2007年以來(lái)多次發(fā)生泄漏,由于備件到貨周期較水洗,并打開(kāi)大部分設備進(jìn)行檢查,并未發(fā)現異長(cháng),每次泄漏后都只能采取臨時(shí)挖補的方式進(jìn)行常。但在裝置恢復開(kāi)車(chē)后,發(fā)現低溫甲醇洗裝置堵漏。挖補時(shí)需采用電弧氣爆,大量高溫金屬顆的工況不如大修前,幾天后快速惡化,表現為系統粒飛濺且燒結在繞管上,由于結合較為牢固,無(wú)法冷區溫度高、熱區溫度低、繞管式換熱器換熱效果人工將其剝離,用其他方法又可能損壞繞管,故沒(méi)差、泵人口濾網(wǎng)頻繁堵塞等,系統只能維持在較低有清理。在低溫甲醇洗裝置正常運行的環(huán)境下，負荷下運行。此處有可能會(huì )產(chǎn)生腐蝕,降低繞管強度,發(fā)生泄漏原因:①由于經(jīng)驗不足,大修時(shí)打開(kāi)的設備過(guò)的可能性大大增加。在E01檢修時(shí),發(fā)現內漏的多,且未及時(shí)封閉;②開(kāi)車(chē)時(shí)采用了不合格的氮氣2根繞管正好處于此位置。②在E01發(fā)生內漏前進(jìn)行干燥,氮氣合格后未進(jìn)行徹底干燥及置換。曾發(fā)生1次跳車(chē)事故,低溫甲醇洗裝置的開(kāi)工管以上2個(gè)原因都使氧氣進(jìn)人系統,對系統造成腐線(xiàn)閥門(mén)出現故障,開(kāi)工管線(xiàn)未能及時(shí)打開(kāi),使閥門(mén)蝕。但因打開(kāi)人孔未及時(shí)封閉及置換不徹底引起管線(xiàn)壓力短時(shí)間內快速降至常壓,造成E01管程進(jìn)入系統的氧氣量是有限的，且低溫甲醇洗裝置(下轉第64頁(yè))64化肥工業(yè)第39卷第2期稍有空氣就會(huì )引起悶燃其至爆炸,所以在氣化爐結語(yǔ)停車(chē)后磨煤?jiǎn)卧拜斔拖到y中還有煤粉的情況下,應立即停止煤粉袋式過(guò)濾器、煤粉倉裝料袋濾在Shell粉煤氣化裝置運行期間,影響其正常器、貯倉、鎖斗、給料罐的伴熱。運行的外部因素較多,有些會(huì )導致氣化裝置緊急2.5其他措施停車(chē),特別是在空分裝置緊急停車(chē)、吹掃置換氮氣除渣濕洗及初級水處理單元所受影響不大,不足情況下,氣化裝置停車(chē)后應做好合成氣系統應繼續循環(huán)?？諝鈮嚎s機機組跳車(chē)后,如果儀表置換和保護工作。煤粉的保護也尤為重要,只有風(fēng)機組不能迅速啟動(dòng),儀表風(fēng)壓力將很快降低,某采取適當防護措施,才能防止發(fā)生悶燃甚至爆炸。些閥門(mén)將出現動(dòng)作,應密切關(guān)注。(收稿日期2011-10-25)(上接第3頁(yè))下,工業(yè)硝酸銨市場(chǎng)將會(huì )面臨競爭局面,價(jià)格可能受民爆產(chǎn)品銷(xiāo)售許可審批、合成氨供應配套、會(huì )有一定下滑。隨著(zhù)農產(chǎn)品價(jià)格的連年上漲、喜新開(kāi)裝置不穩定性等諸多因索的制約,預計產(chǎn)能硝經(jīng)濟作物種植面積的擴大,硝基復合肥價(jià)格會(huì )貢獻率在30% ~40%, 新增產(chǎn)量在700 kVa左有一定的.上漲,若硝基復合肥需求量實(shí)現30%~右,將有效緩解2011年出現的供需緊張的局面，50%的增長(cháng),則基本能消化新增產(chǎn)能。因此,硝基硝酸銨價(jià)格不會(huì )再出現大幅上漲。復合肥將成為硝酸銨需求增長(cháng)的亮點(diǎn)。3.4 硝酸銨下游需求將繼續擴大3.4.3出口3.4.1 民爆產(chǎn)品需求我國對硝酸銨出口實(shí)行零關(guān)稅,對出口較為硝酸銨是炸藥的主要原料,生產(chǎn)1 t炸藥需有利,預計2012年硝酸銨出口還會(huì )延續2011年.消耗0.8~0.9 t硝酸銨。2011 年，全國炸藥產(chǎn)量的良好勢頭。2012 年下半年,隨著(zhù)印尼、澳大利4 060 kt,環(huán)比增幅達15. 7% ,而2010年環(huán)比增幅亞等- -批新建硝酸銨裝置的投產(chǎn)，下半年硝酸銨為18.6% ,增幅下降為3%。預計2012年由于受出口形勢可能存在不確定性,預計2012年硝酸銨宏觀(guān)經(jīng)濟等多種因素影響,民爆產(chǎn)品市場(chǎng)對硝酸出口量保持在300 ~400 kt。銨的需求增幅還將繼續下降。綜合分析,預計2012年全國炸藥產(chǎn)量在4000 ~4500 kt,工業(yè)需求呈現平穩增長(cháng)態(tài)勢。綜上所述,隨著(zhù)新增產(chǎn)能的投產(chǎn),硝酸銨供應3.4.2硝基復 合肥需求偏緊的市場(chǎng)格局會(huì )得到改善;在民爆產(chǎn)品需求增2011年硝基復合肥(含硝酸銨鈣)用硝酸銨.長(cháng)趨穩的情況下,做好硝基復合肥市場(chǎng)和出口市1180 kt,同比增幅1% ,低于工業(yè)需求和出口需求場(chǎng)工作,2012年硝酸銨市場(chǎng)將實(shí)現供需基本平增長(cháng),其主要原因是工業(yè)硝酸銨貨源緊張,導致價(jià)衡。因此,在原料成本及下游需求的有力支撐下，格持續上漲,影響了硝基復合肥產(chǎn)量。2012 年，預計2012年硝酸銨市場(chǎng)變化不大,市場(chǎng)合理價(jià)格約有2070 kt硝酸銨新增產(chǎn)能集中釋放,可供資將保持在2200~2700元/t的區間內波動(dòng)。源量大幅增長(cháng),在民爆產(chǎn)品需求增長(cháng)不大的情況(收稿日期2012-03-21)(上接第61頁(yè))控進(jìn)料工藝氣和氮氣中的氧含量。②加強過(guò)濾裝后合成氣管線(xiàn)兩側壓差迅速升至5 MPa(表壓),置的管理,及時(shí)清理各臺過(guò)濾器,使溶液中懸浮物極易引起較為薄弱的管道發(fā)生泄漏。維持在較低的水平。③大修期間檢查設備內部時(shí),要防止氧氣進(jìn)人,盡量避免設備內部空氣對3結語(yǔ)流。④大修時(shí)如需水洗,保護好繞管式換熱器,換結合多年來(lái)的經(jīng)驗,低溫甲醇洗裝置在運行熱器前過(guò)濾器必須投用,避免大量雜質(zhì)進(jìn)入換熱中應注意以下幾點(diǎn):①重點(diǎn)控制好循環(huán)甲醇中水器;水洗結束后,對各罐體內部徹底清理。含量和系統氧含量;確保脫水塔正常運行,嚴格監(收到修改稿日期2011-10-27).