低溫甲醇洗系統開(kāi)停車(chē)與運行及檢修經(jīng)驗總結

第3期中氪肥2016年5月M-Sized Nitrogenous Fertilizer progressMay 2016低溫甲醇洗系統開(kāi)停車(chē)與運行及檢修經(jīng)驗總結強艷波,劉大貴(兗州煤業(yè)鄂爾多斯能化內蒙古榮信化工有限公司,內蒙古達拉特014300)[摘要]針對某300υd甲醇裝置低溫甲醇洗系統長(cháng)期存在的常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行分析,著(zhù)重介紹低溫甲醇洗系統開(kāi)停車(chē)、運行及檢修過(guò)程中出現的問(wèn)題及整改措施,并對好的做法和經(jīng)驗進(jìn)行了總結。關(guān)鍵詞]甲醇裝置;低溫甲醇洗系統;開(kāi)停車(chē);運行;問(wèn)題;整改措施;優(yōu)化措施[中圖分類(lèi)號]TQ223.12·1[文獻標志碼]B[文章編號]1004-9932(2016)03-0067-041概況2低溫甲醇洗系統長(cháng)期存在的常見(jiàn)問(wèn)題分析某3000t/d甲醇裝置低溫甲醇洗系統采用2.1設備腐蝕問(wèn)題德國 Linde工藝包,九塔流程(圖1),設計入2.1.1甲醇中水含量對設備腐蝕的影響工段氣量414000m3/h,出工段合成氣281000在原料氣冷卻器、水分離器中,受系統壓m/h。系統2014年7月一次性開(kāi)車(chē)成功,經(jīng)歷力、工藝氣水含量等的影響,設備受濕H2S的3次系統檢修消缺,現負荷105%,運行穩定。腐蝕是不可避免的?？刂圃蠚饫鋮s器出口工藝CO產(chǎn)品氣尾氣氣在較低溫度可最大程度減小工藝氣側的水含合成氣量,但原料氣冷卻器出口工藝氣溫度太低會(huì )造成水CO2凝結為干冰而堵塞水分離器后管道,故原料酸性氣氣冷卻器出口工藝氣溫度不宜低于-18℃甲醇洗滌塔之后的設備應控制甲醇中水含量塔在0.5%(質(zhì)量分數)以下,主要目的是防止水、H2S、CO綜合作用下產(chǎn)生羰基鐵,對設備洗氨水去罐∥|塔‖提造成腐蝕并堵塞管路。變換汽提塔塔2.L.2甲醇溶液pH對設備腐蝕的影響貧液泵廢水去氣化設備腐蝕隨甲醇溶液pH的降低而加劇。目圖1低溫甲醇洗系統流程簡(jiǎn)圖前,采用 Linde低溫甲醇洗工藝的廠(chǎng)家多選擇加堿工藝,在水分離塔中部加入1%左右的NaOH[收稿日期]2015-11-18溶液控制系統的pH;也可以減少洗氨塔頂給水[作者簡(jiǎn)介]強艷波(1980-),女,工程師,工藝技術(shù)管理員。量,使一部分氨進(jìn)入低溫甲醇洗流程,以提高溶[7]劉成,甲醇馳放氣回收利用的持續改進(jìn)方法[J].中國進(jìn)展[J.中國工程科學(xué),2013(2):98-106石油和化工標準與質(zhì)量,2014(2):39[13]李培俊,曹軍,王元華,等.甲烷水蒸氣重整制氫反應[8]杜康.膜分離技術(shù)在甲醇弛放氣回收裝置中的應用效果及其影響因素的數值分析[J].化工進(jìn)展,2015(6)分析及建議[J].工業(yè)設計,2011(12):144-1461588-1594[9]姚剛,馮統新.5500m3/h變壓吸附提氫裝置運行總結14] ShindeⅤV, Jeong Y T. A green and convenient protocol for[J].中氮肥,2009(3):17-19the synthesis of diarylmethanes via a one-pot[10]銀醇彪,張東輝,魯東東,等,數值模擬和優(yōu)化變壓吸附ent reaction catalyzed by a novel silica tungstic acid (STA)流程研究進(jìn)展[J].化工進(jìn)展,2014(3):550-557der solvent-free conditions [ J]. Comptes Rendus Chimie[11]殷文華,羅英奇,吳巍,等.變壓吸附技術(shù)在合成氨彳2015(4中國煤化工業(yè)的應用和發(fā)展[冂].低溫與特氣,2015(1):48-52[15]郭興育CNMHG中氮肥[12]孫杰,孫春文,李吉剛,等.甲烷水蒸氣重整反應研究2010(5TH68中氪肥第3期液的pH(5)CO2及尾氣放空攜帶甲醇而損失。2.1.3氧對設備腐蝕的影響(6)清理貧富液過(guò)濾器濾芯前會(huì )將設備內在低溫甲醇洗設備正常運行后,設備材料表甲醇排至甲醇地下槽,也會(huì )導致甲醇損失。面會(huì )形成致密的FeS膜,對設備有一定的保護作2.3.2降低甲醇消耗的措施用,而O2的進(jìn)入會(huì )破壞FeS膜,形成疏松的絡(luò )(1)適當提高系統操作壓力,降低操作溫合物而后脫落,使設備內部金屬暴露,加劇設備度,建立合適的甲醇循環(huán)量。高壓、低溫并合理的腐蝕。因此,設備運行期間要避免儀表空氣竄匹配甲醇循環(huán)量,既能保證甲醇有較好的吸收效入系統并嚴格控制氮氣中的O2含量,設備檢修果,又不至于增加能耗期間要注意用氮氣進(jìn)行保護,避免空氣進(jìn)入容(2)保證洗滌甲醇的質(zhì)量。甲醇質(zhì)量的好器壞直接影響低溫甲醇洗系統的凈化效果。甲醇中2.2甲醇溶液中氨含量的控制問(wèn)題含水量達4%時(shí),CO2在甲醇中的溶解度將降低(1)變換氣入工段設置了洗氨塔,用高壓15%,H2S的溶解度也會(huì )大幅度下降,且甲醇含鍋爐水對氣體中的氨進(jìn)行洗滌(吸收),剩余少水量增加還會(huì )使設備的腐蝕加劇。另外,甲醇質(zhì)量的氨隨工藝氣進(jìn)入到甲醇溶液中。量還受氨含量的影響,氨含量如果超標,CO2、(2)定期排放含氨甲醇,并補充新鮮甲醇H2S在甲醇中的溶解度會(huì )大幅降低。進(jìn)行置換。(3)回收利用甲醇水分離塔的含甲醇廢水(3)利用入H2S氣體換熱器的熱酸性氣管可將甲醇水分離塔外送廢水管線(xiàn)引至進(jìn)尾氣洗滌線(xiàn)與出HsS氣體換熱器的冷酸性氣管線(xiàn)之間的塔脫鹽水管線(xiàn)上,回收利用部分含醇廢水。聯(lián)通管線(xiàn),將熱酸性氣直接送往硫回收系統制硫(4)控制含氨甲醇的排放?？刂葡窗彼偃紵隣t焚燒,以降低系統甲醇溶液中的氨含量。作,減少水煤氣中的氨含量;盡量排放氣氨,減2.3甲醇消耗高的問(wèn)題少液相含氨甲醇的排放,從而減少甲醇損失;外2.3.1甲醇消耗高的原因排含氨甲醇可直接回收至雜醇油罐外賣(mài)。(1)開(kāi)停車(chē)對甲醇消耗的影響。造成系統3低溫甲醇洗系統出現的問(wèn)題及整改措施甲醇大量損失的是開(kāi)車(chē)前的系統升溫和停車(chē)后的溶液再生過(guò)程,系統的高溫、低壓及波動(dòng)也會(huì )造3.1甲醇貧液過(guò)濾器濾芯清理頻繁成甲醇的大量消耗。甲醇貧液過(guò)濾器在生產(chǎn)運行過(guò)程中濾芯清理(2)甲醇水分離塔含醇廢水的排放。甲醇頻繁,投用后最長(cháng)使用30h,而原設計只有1臺水分離塔通過(guò)排放一定量的廢水將系統中的水、甲醇貧液過(guò)濾器,切出清理過(guò)程中甲醇溶液走副粉塵、固體顆粒去除,但去除以上組分的同時(shí)也線(xiàn),使雜質(zhì)進(jìn)入后續溶液循環(huán)系統,對系統造成排放了大量甲醇,故廢水指標在一定程度上決定不良影響了系統的甲醇消耗。廢水甲醇含量指標設計為小過(guò)濾器清理頻繁的主要原因是:系統內殘留于100×10-6,但實(shí)際操作過(guò)程中由于蒸汽管網(wǎng)雜質(zhì),這與原始開(kāi)車(chē)時(shí)系統吹掃、水洗不徹底有的波動(dòng)和水分離塔進(jìn)料量的變化等因素導致廢水關(guān);運行過(guò)程中溶液水含量高引起設備腐蝕醇含量超標,在一定程度上增大了甲醇的損耗。生腐蝕產(chǎn)物;前工段原料氣帶入的雜質(zhì)進(jìn)入了溶(3)含氨甲醇排放或氣氨排放。低溫甲醇液系統洗系統排放含氨甲醇并補充新鮮甲醇時(shí)會(huì )消耗甲整改措施:已增加1臺甲醇貧液過(guò)濾器醇,排氣氨時(shí)由于需要升溫也會(huì )使甲醇隨氣氨損開(kāi)一備,清理濾芯時(shí)進(jìn)行切換,以免對系統運行耗一部分。經(jīng)統計,正常生產(chǎn)時(shí)此項排放占甲醇造成影響。損耗的50%以上3.2CO2放空噪音大(4)系統導淋內漏。系統導淋內漏也會(huì )導設計上CO2和尾氣放空管匯合后附著(zhù)在甲致甲醇損耗,因此開(kāi)車(chē)正常后需將不常用的導淋醇洗滌塔上至塔了低汨田泩丞統附近噪的八字盲板倒至盲位,以防止導淋內漏造成甲醇音較大。中國煤化工排至地下槽而損失整改措施CNMHG:力調節第3期強艷波等:低溫甲醇洗系統開(kāi)停車(chē)與運行及檢修經(jīng)驗總結69閥后切斷閥拆除,增加降噪板。接氣開(kāi)車(chē)后現場(chǎng)應對措施:①低溫甲醇洗系統加、減負荷噪音明顯減小過(guò)程不宜驟加或驟減,特別是減量過(guò)程,應盡量3.3入工段原料氣大閥操作耗時(shí)費力緩慢;②如果氣化爐跳車(chē),低溫甲醇洗系統應低溫甲醇洗系統亼工段原料氣大閥設計為果斷迅速地減丙烯量和氣提氮氣量,并通過(guò)其他24″手動(dòng)閘閥,且安裝位置在界區管廊12m平臺調節手段提高甲醇洗滌塔底部甲醇溫度(如上,系統開(kāi)停車(chē)時(shí)都需要操作此閥門(mén),每次開(kāi)關(guān)開(kāi)大甲醇洗滌塔一段到二段溶液閥門(mén)和二段到三閥門(mén)都需3~4個(gè)操作工連續作業(yè)1h。段溶液閥門(mén),提高合成氣入塔溫度,關(guān)閉貧甲醇整改措施:原料氣大閥增加電動(dòng)執行杋構。水冷器循環(huán)水等);③溫度驟降無(wú)法控制時(shí),?，F已安裝完畢投入使用。止溶液循環(huán)系統運行。3.4系統重啟時(shí)丙烯冷卻器進(jìn)液閥凍堵3.6系統接氣開(kāi)車(chē)前和短停后溶液循環(huán)中斷低溫甲醇洗系統建立溶液循環(huán)后的降溫過(guò)程低溫甲醇洗系統接氣開(kāi)車(chē)前和短停后CO2中,發(fā)現丙烯冷卻器前后無(wú)溫差,不能起到降溫產(chǎn)品塔壓力下降后(無(wú)充壓閥),導致溶液循環(huán)的作用。排査后發(fā)現丙烯進(jìn)液管道不過(guò)液,判斷中斷,原設計是利用液位差保證溶液循環(huán),但實(shí)進(jìn)液自調閥的前后切斷閥已凍堵。際運行中達不到應有的效果整改措施:將閥門(mén)緩慢用0.5MPa蒸汽化凍整改措施:檢修時(shí)增加低壓氮氣充壓閥。整后,系統運行正常。改后可保證溶液系統穩定運行,節約開(kāi)車(chē)時(shí)間。3.5低溫甲醇洗系統加減負荷控制該300d甲醇裝置氣化系統采用四噴嘴4低溫甲醇洗系統檢修經(jīng)驗總結及處理的問(wèn)題水煤漿氣化爐,兩開(kāi)一備,每臺氣化爐最小氣量4.1檢修前后開(kāi)停車(chē)情況為130000m3/h。加負荷過(guò)程,因低溫甲醇洗系000t/d甲醇裝置低溫甲醇洗系統有過(guò)3統需要調整合成氣中的H2S和CO2含量指標,如次計劃停車(chē)檢修,檢修前后開(kāi)停車(chē)情況如下。果一次加量為1臺氣化爐氣量約130000m3/h,為4.1.1檢修前的停車(chē)過(guò)程保證合成氣中的H2S指標,低溫甲醇洗系統需(1)氣化減量到低溫甲醇洗系統切氣停車(chē)提前將循環(huán)甲醇量和丙烯量建立,這樣會(huì )導致合用時(shí)2h。成氣中的CO2指標為0%,且長(cháng)時(shí)間不易恢復,2)溶液循環(huán)再生及復溫約18h。影響合成系統的操作。減負荷過(guò)程,如果一次減(3)低溫甲醇洗系統退液總用時(shí)38.5h,量為1臺氣化爐氣量約130000m3/h,低溫甲醇退液量共826t(退液至精甲醇槽772t,退液至洗系統即使及時(shí)將丙烯退岀,那么閃蒸帶來(lái)的冷雜醇油槽54t)。量也很大,使甲醇洗滌塔三段、四段出來(lái)的甲醇4)系統置換與火炬加盲板隔離用時(shí)28.5溶液迅速降溫,而正常操作時(shí)甲醇洗滌塔三段、h,其中置換時(shí)間約24h。四段出來(lái)的甲醇溶液溫度為-36℃,而此管道4.1.2檢修后的開(kāi)車(chē)過(guò)程溫度報警值為-40℃(設計溫度為-45℃)(1)低溫甲醇洗系統氣密性試驗、置換用如果長(cháng)時(shí)間或頻繁發(fā)生管道、設備溫度過(guò)低,會(huì )時(shí)約5.5h導致管道和設備脆裂,釀成事故,但如果通過(guò)過(guò)(2)系統補液用時(shí)約16h,補液量1100t。度減少氣提氮氣量的方法來(lái)避免降溫過(guò)快,又會(huì )(3)低溫甲醇洗系統降溫用時(shí)約19.5h產(chǎn)生熱再生塔負荷加重、設備超壓、貧甲醇指標平均降溫速率為2.5℃/h。不合格等問(wèn)題(4)低溫甲醇洗系統從合成氣接入到送出而其他采用粉煤氣化爐的類(lèi)似煤化工項目,用時(shí)4h。氣化爐一般五開(kāi)二備,即使Ⅰ臺氣化爐跳車(chē),負4.2檢修經(jīng)驗總結荷減20%,也不會(huì )對低溫甲醇洗系統造成很大4.2.1檢修退液再補回系統重新利用的影響。而該3000t/d甲醇裝置氣化系統1臺2015年中國煤化工車(chē)檢修前,或2臺氣化爐跳車(chē)時(shí),氣量波動(dòng)較大,會(huì )造成短配置了低溫甲HaCNMHG時(shí)退液管時(shí)間內低溫甲醇洗系統冷量分配不均。線(xiàn),低溫甲醇仇基是盱假〃至精甲醇70中氪肥第3期槽中,剩余設備底部較臟的54t甲醇退至雜醇油要動(dòng)火作業(yè),還需更加完善的方案)節約了系槽岀售。系統開(kāi)車(chē)前將退至精甲醇槽中的甲醇重統水洗和空氣通風(fēng)時(shí)間約l00h(水洗、干燥各新補到低溫甲醇洗系統回收利用,較補充新鮮甲2次,共88h;空氣通風(fēng)12h),同時(shí)也節約了醇節省了約90萬(wàn)元的費用空分和熱電等公用工程系統相應時(shí)間內的消耗,4.2.2在氮氣氛圍中拆檢各塔為低溫甲醇洗系統和公用工程車(chē)間贏(yíng)得了更多的2015年春季檢修時(shí),確定不進(jìn)行低溫甲醇檢修時(shí)間。這種低溫甲醇洗系統退液、干燥后氮洗系統的水洗,在氮氣氛圍中對低溫甲醇洗系統氣環(huán)境下拆檢各塔作業(yè)的方式開(kāi)創(chuàng )了煤化工企業(yè)的甲醇洗滌塔、CO3產(chǎn)品塔、H3S濃縮塔、熱再低溫甲醇洗系統檢修的先例,其經(jīng)驗值得推廣。生塔、醇水分離塔、氮氣氣提塔內件等進(jìn)行拆4.3檢修中處理的問(wèn)題檢。為此,制定了詳細的檢修計劃、工藝處理方4.3.1新增伴熱蒸汽管道案、安全環(huán)保措施,主要內容如下低溫甲醇洗系統界區內各軟管站及伴熱站蒸(1)為防止空氣進(jìn)入塔內,造成塔內硫化汽均由0.5MPa蒸汽總管接出且無(wú)根部閥,而蒸鐵閃爆,整個(gè)檢修期間塔內充氮氣至10~20汽壓力波動(dòng)及冬季防凍易造成墊子損壞和伴熱管kPa,保持微正壓。拆人孔時(shí),將所檢査的塔內出現漏點(diǎn),運行時(shí)熱再生塔蒸汽不能停,漏點(diǎn)檢壓差降到小于1kPa修時(shí)不能有效隔離,給生產(chǎn)和檢修造成困擾。(2)進(jìn)塔前30min在各塔底部液位計處進(jìn)處理措施:從0.5MPa蒸汽總管單獨引出1行取樣,對塔內氣體進(jìn)行分析,合格后[置換根4"管道加根部閥,作為界區內各軟管站、伴合格標準:可燃物總量≤0.5%(體積分率),熱站蒸汽總管氧含量≤0.5%]方可進(jìn)塔檢查。4.3.2地下池增加空氣吹掃管線(xiàn)和蒸汽抽氣器(3)檢修人員拆塔人孔螺栓時(shí),戴好安全為防止地下池內惰性氣體和有毒有害氣體積帶,高掛低用,佩戴好四合一報警儀以防氮氣窒聚,避免操作和檢修人員進(jìn)入地下池作業(yè)時(shí)造成息,作業(yè)時(shí)4人一組,螺栓拆卸后放置于安全位窒息、中毒事故,檢修時(shí)在低溫甲醇洗系統甲醇置以防墜落,拆卸時(shí)做好防火花措施,采用銅制地下池底部四周增加1″空氣吹掃管線(xiàn),每間隔工具或提前在螺栓上抹黃油。500mm左右開(kāi)孔;同時(shí),甲醇地下池增加蒸汽(4)進(jìn)塔作業(yè)人員穿戴好防護用品,戴好抽氣器,利用蒸汽抽引的方法將池底廢液抽出抽推車(chē)式空氣呼吸器,佩戴時(shí)必須進(jìn)行面罩試漏,凈保證不外漏;戴好安全帶,用麻繩系住,繩頭系4.3.3甲醇富液過(guò)濾器自燃在牢固位置;2人監護,監護人員戴好四合一報清理甲醇富液過(guò)濾器時(shí),因甲醇富液過(guò)濾器警儀、護目鏡,靠近人孔處戴好空氣呼吸器以防為碳鋼材質(zhì),且介質(zhì)為富甲醇溶液,亦是系統內窒息,監護時(shí)視線(xiàn)不得離開(kāi)作業(yè)人員,發(fā)現進(jìn)塔積聚雜質(zhì)(雜質(zhì)主要為鐵銹及硫化鐵)最多的作業(yè)人員不適時(shí)及時(shí)將其拽出,同時(shí)聯(lián)系施救人部位,甲醇富液過(guò)濾器開(kāi)蓋后,空氣進(jìn)入設備內員搶救;空氣呼吸器氣瓶設有專(zhuān)人監護,監控氣部,與硫化鐵發(fā)生反應,導致過(guò)濾器內發(fā)生自燃瓶壓力及有無(wú)漏氣等情況并及時(shí)通知現象(5)1個(gè)人孔拆開(kāi)檢查且問(wèn)題處理完畢之處理措施:及時(shí)加水滅火后,立即將該人孔封住,再拆檢下1個(gè)人孔,逐作業(yè),不得交叉進(jìn)行5結束語(yǔ)(6)整個(gè)檢修期間確保公用工程氮氣能隨該3000td甲醇裝置低溫甲醇洗系統自時(shí)使用,以便岀現塔內爆燃情況能及時(shí)通氮氣隔2014年7月開(kāi)車(chē)以來(lái),運行穩定,經(jīng)過(guò)不斷地絕空氣,以及滿(mǎn)足塔內微正壓工況要求積累操作經(jīng)驗并進(jìn)行技改,現系統負荷已達實(shí)踐表明,上述檢修方案(低溫甲醇洗系105%,各項工藝指標達到設計要求,為整個(gè)甲統拆檢各塔并未發(fā)現需要動(dòng)火的檢修項目,如需醇裝置的長(cháng)周中國煤化工獻。CNMHG