Lurgi低溫甲醇洗熱再生塔冷凝回流系統工藝優(yōu)化

工藝管理Lurgi低溫甲醇洗熱再生塔冷凝回流系統工藝優(yōu)化張幸磊(河南龍宇煤化工有限公司河南476600摘要:本文通過(guò)簡(jiǎn)要介紹魯奇低溫甲醇洗熱再生系統,指出3、閃蒸氣量過(guò)大:熱再生塔頂閃蒸氣量過(guò)大,高負荷時(shí)甚至其運行過(guò)程中出現的幾個(gè)關(guān)鍵性問(wèn)題,并對這些問(wèn)題逐一進(jìn)行分導致塔頂超壓。析并給出應對措施,從而確保其穩定運行。這些問(wèn)題在一段時(shí)間內都嚴重影響了熱再生系統的運行和關(guān)鍵詞:低溫甲醇洗;熱再生冷凝回流系統系統;問(wèn)題分析;措管理難度。三、原因分析和應對措施一、工藝概述1、酸性氣溫度過(guò)高問(wèn)題河南龍宇煤化工有限公司建有50萬(wàn)噸/年甲醇裝置一套出界區的酸性氣,設計溫度為25℃,被送至硫回收裝置用以該裝置于2008年4月投產(chǎn),配套氣體凈化單元采用 Lurgi低溫回收其中的含S氣體,生產(chǎn)工業(yè)硫磺,變廢為寶。在運行初期,在甲醇洗工藝,設計處理能力為21193Nm3/h(干基),其操作彈滿(mǎn)足再生后貧甲醇純度的前提下,出界區的酸性氣體經(jīng)常在性范圍為50-110%40℃以上,這導致出界區酸性氣中夾帶過(guò)多甲醇,進(jìn)入硫回收裝該工藝原理是以拉烏爾定律和亨利定律為基礎,依據低溫狀置后,甲醇在燃燒爐內不完全燃燒而析碳,附著(zhù)在管道和設備內,態(tài)下的甲醇具有對H2S和CO2等酸性氣體的溶解吸收性大、而導致硫回收裝置經(jīng)常發(fā)生管道堵塞而檢修,現場(chǎng)環(huán)境較差。另一對H和CO溶解吸收性小的這種選擇性,來(lái)脫除粗合成氣中的方面也使低溫甲醇洗裝置甲醇消耗達到設計值的近十倍。H!2S、CO2等酸性氣體和NH3、HCN、HCl、羰基化合物等微量組分析原因,其一是系統熱量輸入較設計值有所增加。由于粗分,從而達到凈化粗變換氣的目的。該過(guò)程在吸收塔內實(shí)現吸收煤氣中微量組分較設計值偏高,導致再生所需的熱量增加。針對后的甲醇經(jīng)過(guò)減壓后送至熱再生塔,徹底釋放出CO2、H2S氣該情況,經(jīng)過(guò)平衡計算,繪制不同情況下系統熱量需求曲線(xiàn),用于指導操作,確保在滿(mǎn)足再生需求時(shí),盡量減少熱量輸入,降低冷凝二熱再生系統存在的問(wèn)題系統移熱負荷。其二是冷凝系統換熱器設計負荷過(guò)小,導致熱量熱再生冷凝回流系統系統包含熱再生塔C04,酸氣冷卻冷移出不夠。主要表現在水冷器E02,由于安裝位置較高,換熱面積凝器E01、E02EO3、E04,回流槽T01,回流泵P01,分離槽SO1等不足,導致出水冷器酸氣溫度高出設計值20c。后更換換熱器,設備,見(jiàn)圖1。并通過(guò)冷介質(zhì)重新分配,增大進(jìn)入E04換熱器的冷介質(zhì)流量,最收過(guò)H2S和CO2的富甲醇,經(jīng)降壓閃蒸后進(jìn)入熱再生塔終增大冷凝系統移熱能力,使出界區酸氣溫度降至-20C左右,C04次閃蒸后的甲醇經(jīng)液位控制進(jìn)入熱再生段,通過(guò)與來(lái)自確保了后系統硫回收裝置穩定運行,降低甲醇消耗至設計指標以塔底的熱甲醇蒸氣進(jìn)行傳質(zhì)過(guò)程,徹底釋放出甲醇中吸收的H2S圖1:熱再生系統流程圖和CO2及其他微量組分,再生后的甲醇經(jīng)過(guò)冷卻后重新回到吸收塔吸收粗煤氣中雜質(zhì)氣體。釋放出的含有甲醇蒸汽的氣體混合物稱(chēng)為酸性氣,溫度約為89℃,依次進(jìn)入E01殼程、F02殼程,冷卻至55-60℃,一部分甲醇被冷凝下來(lái),進(jìn)入回流槽T0l分離,酸性氣經(jīng)EO3、E04進(jìn)一步可些。盆a冷卻至-20℃左右后,進(jìn)入分離器S01中,在此甲醇冷凝液被收集并送回到回流槽?ol,出分離器的酸性氣經(jīng)復熱后送界區?；亓鞑跿01中收集的甲醇,通過(guò)回流泵P01加壓后,大部分返回到平熱再生塔C04的頂部作回流用,一小部分被引出至界區,以防微量組份在系統中有累積。圖2:回流槽T01改造后示意圖該系統運行至今已超過(guò)5年,期間經(jīng)過(guò)技術(shù)管理人員不斷的改進(jìn)和優(yōu)化,使得工藝逐步完善,運行更加穩定。運行中的問(wèn)題主要有以下幾點(diǎn):酸性氣溫度過(guò)高:在滿(mǎn)足再生后貧甲醇質(zhì)量要求的前提下,出再生塔C04的酸性氣溫度過(guò)高,導致最終送至界外的酸性氣溫度過(guò)高。2、回流泵頻繁氣蝕:回流泵P0頻繁出現氣蝕,導致運行泵與備用泵頻繁切換檢修(下轉第209頁(yè))工藝管理2)上吊耳與下吊耳高差確定H=hl+h2+h3+h4其中:H一吊耳高差hl—浮艙本體起吊高度800mm-200mm=600mmh2一浮頂立柱設計高度1800mmh3一起吊時(shí)中心懸垂度300~500mm,取值500mmh4一倒鏈本體預留600mm經(jīng)計算H=3500mm3)吊耳布置要求:先安裝下吊耳18個(gè),對應下吊耳焊接上吊耳,保證上下吊耳垂直度,從而保證倒鏈提升時(shí)的垂直度,以免浮頂周向旋轉、徑向偏移。吊耳角縫要求滿(mǎn)焊。如圖2所示:⑦)電動(dòng)倒鏈起升浮頂圖31)清理浮盤(pán)上雜物,留少許操作人員。2)操作人員通道設置。開(kāi)好浮盤(pán)中心孔、浮盤(pán)人孔,與罐壁人孔組成人員上下、工具出入、雜物清理通道。3)起吊前無(wú)負荷試動(dòng)18臺倒鏈,保持同步勻速狀態(tài)。4)浮頂起升時(shí),先拉起離開(kāi)地板,停止后檢査吊耳、倒鏈狀圈安裝銷(xiāo)子。安銷(xiāo)子時(shí)倒鏈要逐圈停下來(lái)5)立柱銷(xiāo)子安裝完,落下倒鏈,完成后續工作6)浮頂起升時(shí)要注意罐壁人孔外要有專(zhuān)人監護,以免閑雜人員在人孔處探頭張望,發(fā)生傷亡事故。浮頂提升前狀態(tài),如圖3。浮頂提升后立柱銷(xiāo)子已安裝,如圖4圖4(8)浮頂落下后續工作。1)立柱墊板糾偏。搭、拆過(guò)程,縮短了工期。手段用料減少,材料選型無(wú)要求,節約施2)拆除臨時(shí)支撐。拆除吊耳。焊疤打磨干凈工成本。貼底板組裝浮頂,避免了工人懸空操作,降低了勞動(dòng)強3完成浮盤(pán)下部焊接。焊接順序與上部焊接相同度。施工過(guò)程安全、簡(jiǎn)便,提高了工效。能有效控制焊接變形,浮頂4)檢查浮盤(pán)不平整度,凹凸控制在70mm以下。超標時(shí)割開(kāi)外觀(guān)成形好。缺陷附近焊縫,用型鋼支在下部校正。參考文獻:5)完成浮頂附屬機構安裝。6)儲罐充水試驗時(shí)檢查浮盤(pán)焊縫,從18個(gè)浮艙人孔進(jìn)入浮范]GB50128-2005《立式圓筒形鋼制焊接儲罐施工及驗收規艙內檢査浮艙焊縫有無(wú)滲漏。2SH/T3530《石油化工立式圓筒形鋼制焊接儲罐施工工藝標結束語(yǔ)動(dòng)倒鏈提升法”制安浮頂的施工工藝,與常用的搭設滿(mǎn)堂3]《立式圓筒形鋼制焊接油罐設計規范》GB50341-2003紅鋼架施工相比,其優(yōu)越性表現在:臨時(shí)支撐布置簡(jiǎn)單,簡(jiǎn)化了「4陜西化建《施工工藝標準》 QB/SHJ第四冊(上接第207頁(yè))P0由離心泵改為屏蔽泵,徹底杜絕機封泄漏問(wèn)題。通過(guò)改造,徹2、回流泵頻繁氣蝕問(wèn)題底解決了回流泵P1的氣蝕想象,杜絕了滲漏,改善現場(chǎng)環(huán)境在上述問(wèn)題解決后,熱再生系統回流經(jīng)常出現氣蝕現象,導3、閃蒸氣量過(guò)大問(wèn)題致回流液不能外送,系統需緊急向地下儲槽排放甲醇。同時(shí)回流隨著(zhù)低溫甲醇洗達標達產(chǎn)及運行負荷的逐步提高,熱再生塔泵頻繁切換,也導致泵機械密封滲漏現象頻繁,滲漏的甲醇含有Tθ頂部閃蒸氣量逐漸増大,壓力調節閥經(jīng)常需要打開(kāi)副線(xiàn)來(lái)調H2S、雜醇及其他微量組分,惡臭味較大,對現玚環(huán)境及操作工人節壓力,以避免系統超壓。分析原因,主要是輸送至熱再生塔T04身健康造成潛在威脅的甲醇中氣體含量過(guò)多,同時(shí)壓力調節閥口徑過(guò)小,導致閃蒸氣分析原因,由于回流槽T01內部為中空結構(見(jiàn)圖1),自輸送量受限S0來(lái)的冷甲醇在T0l底部流動(dòng)至P01入口,自E02來(lái)的熱酸針對上述情況進(jìn)行改造,其一是降低前系統閃蒸塔T02、T03氣在T0頂部流動(dòng)至出口去ε03,兩者同向流動(dòng)。由于冷甲醇溫的操作壓力,維持在接近操作下線(xiàn)范圍。其二是增加壓力調節閥較低(-25℃左右),在S01中重新吸收了一定量的酸性氣,而閥芯套筒開(kāi)孔數,增大閃蒸氣輸送量。通過(guò)改造,確保了壓力調節進(jìn)人T01后由于冷態(tài)密度較大,在其底部平流,至P01入口處,閥開(kāi)度在50%左右,同時(shí)也減小了熱再生負荷,確保系統運行穩由于葉輪做功升溫而析出部分氣體,導致在葉輪處發(fā)生氣蝕?，F定。場(chǎng)兩點(diǎn)顯現可以驗證,其一是泵入口管線(xiàn)結霜與氣蝕同步出現;結束語(yǔ)其二是當排空Tol內液位至很低時(shí),泵氣蝕現象很大程度緩解通過(guò)上述幾項改造及其他一些改造,影響我公司低溫甲醇洗(此時(shí)冷甲醇與熱酸氣接觸換熱,析出酸氣)。裝置熱再生系統運行的因素基本消除,裝置現場(chǎng)操作及檢修工作針對上述情況進(jìn)行改造,其一,對T01內部進(jìn)行改造(見(jiàn)圖量大幅減小,裝置管理難度也顯著(zhù)降低,運行穩定可靠,在今年更2),將來(lái)自S01的冷甲醇進(jìn)口管線(xiàn)加長(cháng)并設置分布器,分布器開(kāi)是連續穩定運行超過(guò)300天后,隨造氣裝置一同計劃停車(chē)檢修口向上,使冷甲醇向上噴岀與熱酸氣充分接觸換熱,既能使冷甲醇充分加熱釋放吸收的酸氣,又能在一定程度上降低酸氣溫度作者簡(jiǎn)介:張幸磊(1984-),畢業(yè)于太原理工大學(xué)化學(xué)工程與°工藝專(zhuān)業(yè),現工作于河南龍宇煤化工有限公司,從事生產(chǎn)技術(shù)管其二,交換酸氣進(jìn)岀口,使兩者改為逆流接觸,充分換熱。其三,將理工作,任生產(chǎn)技術(shù)部技術(shù)主管2013午1日