低溫甲醇洗裝置酸性氣體甲醇超標原因及對策

2008年8月.大氛限Aug.2008第31卷第4期Large Scale Nitrogenous Fertilzer IndustryVol.3i No.4低溫甲醇洗裝置酸性氣體甲醇超標原因及對策任軍平(中國石油化工股份有限公司巴陵分公司,湖南岳陽(yáng),414003)摘要介紹低溫甲醇洗裝置酸性氣體回收系統的工藝過(guò)程,分析試生產(chǎn)過(guò)程中酸性氣體嚴重夾帶甲醇的原因，提出解決問(wèn)題的思路.總結系統調整及技術(shù)改造后取得的效果。關(guān)鍵詞低溫甲醇洗 酸性氣體 甲醇超標 對策中國石油化工股份有限公司巴陵分公司“煤口的冷甲醇與熱再生塔底冷凝器(E-2212)出口的代油”工程低溫甲醇洗裝置采用魯奇工藝,裝置設熱甲醇進(jìn)行混合,以釋放冷甲醇中溶解的CO2等計適應了氣化裝置多煤種變化的需要,設計處理氣體,T2204回流段的甲醇經(jīng)熱再生塔回流泵(P-變換氣體253822m2/h,其中CO2 體積含量為2206)送至T-2204塔頂。F-2202 出口酸性氣體分40.4%、總硫體積含量為0.52% ~ 0.92%,產(chǎn)生酸.為2股:一股經(jīng)酸性氣加熱器(E-2213)被F-2202性氣體量4325 ~ 7617 m2/h,其中硫化氫體積含量人口酸性氣體復熱后送硫酸裝置,硫化氫體積含30.0% ,甲醇含量小于0.07% ,酸性氣體送硫酸裝量30%左右;另一股被400kg/h冷的富硫化氫甲置回收利用。低溫甲醇洗裝置自投產(chǎn)以來(lái),酸性醇洗滌其中的HCN、NH3后進(jìn)入T-2203 塔底,以氣體一直夾帶甲醇嚴重,最高達到3% ,由于酸性提高富硫化氫甲醇中硫化氫的濃度,最終達到提氣體甲醇含量高,硫酸裝置生產(chǎn)過(guò)程中腐蝕大,酸高送硫酸裝置酸性氣體濃度的目的。送往硫酸裝性氣體只能送火炬燃燒,造成了嚴重的環(huán)境污染置的酸性氣體還帶出部分HCN、NH3,從而減少了和資源浪費。系統腐蝕,并降低了低溫區碳酸氫銨結晶的可能性。去二氧化碳吸收塔1低溫甲醇洗裝置酸性氣體回收系統流程酸性氣體循環(huán)氣酸性氣體酸性氣體回收系統主要包括富甲醇中硫化氫洗甲醇。功快票醉一熱大氣酸性勻 一洗滌甲醇加熱器」的濃縮、酸性氣體的生成、酸性氣體中甲醇的分離體分離低壓氮氣和進(jìn)一步濃縮。酸性氣體回收系統流程如圖1所段L家氣/尾氣三氧化碳吸示。尾氣換換熱器收塔出口畜在熱再生塔(T-2204)熱再生段通過(guò)對富硫化H2S甲醇|熱器氫甲醇、預洗甲醇及回流甲醇加熱再生形成富含濃酸性氣去硫酸裝甲醇的酸性氣體,其中二氧化碳吸收塔(T-2203)cw士頃冷凝器加熱器”置酸性氣塔底的富硫化氫甲醇進(jìn)人T-2204熱再生段41*塔- 63.9七尾氣熱再生塔段熱再生塔盤(pán)硫化氫吸收塔(T-2201)預洗段出口富硫化氫L回流泵甲醇進(jìn)入T-2204熱再生段50*塔盤(pán)、T-2204回流圖1酸性氣體回收流程段的富甲醇進(jìn)入T-2204熱再生段57*塔盤(pán),3股甲醇被甲醇蒸汽徹底再生,形成含甲醇的酸性氣收稿日期200-111-05;收到修改稿8期2005-22體;T-2204塔頂出口酸性氣體經(jīng)過(guò)逐步冷卻、分作者簡(jiǎn)介:任軍平.男,1972年出生,工程師,2001年畢業(yè)于湖離,最終形成了高品質(zhì)的酸性氣體,即甲醇含量最南大學(xué)工業(yè)管理工程專(zhuān)業(yè)，現為中國石油化工股份有限公司巴陵低,硫化氫含量最高。酸性氣分離器( F-2202)出分公同化肥事業(yè)部合成車(chē)間副主任。聯(lián)系電話(huà):0730 8537122.第4期任軍平.低溫甲醇洗裝置酸性氣體甲醇超標原因及對策2392酸性氣體夾帶甲醇原因分析回流管線(xiàn)出口離去P-2206 人口管線(xiàn)的人口只有2.1 T-2204 回流段出口酸性氣體流量大350mm,極易發(fā)生短路現象,當F-2202來(lái)的冷甲造成T-2204出口酸性氣體流量大的原因除醇流量增加來(lái)不及與熱甲醇混合并釋放出溶解的系統操作因素外,最主要的是T-2201預洗段出口CO2時(shí),夾帶較多CO2的甲醇溶液就會(huì )直接進(jìn)入富甲醇中夾帶了大量二氧化碳氣體。本流程設計P-2206而發(fā)生氣蝕打不上量,當T-2204回流段液T-2201預洗段出口富甲醇進(jìn)人T-2204前不進(jìn)行位不斷升高后,回流段氣液空間變小,分離效果變氣液分離,大量的二氧化碳直接進(jìn)人熱再生系統，差 ,回流段氣相出口甲醇夾帶增加,甚至大量液相增加了酸性氣體總量,100%負荷時(shí),該股富甲醇甲醇直接從氣相帶出,由于甲醇的比熱容大,酸性?shī)A帶的二氧化碳量為2343 m2/h,占進(jìn)人熱再生系氣體達不到冷卻溫度,同時(shí),F-2202回流甲醇流量統二氧化碳總量的23.9%。酸性氣體流量增加增加,甲醇自流壓差減小,冷凝甲醇的回流不暢加是造成酸性氣體流量過(guò)大、F-2202中冷甲醇回流劇,形成惡性循環(huán),造成酸性氣體嚴重的甲醇夾不暢通及F-2202人口酸性氣體中甲醇冷卻不充帶。分的重要原因。2.2 F-2202 出口酸性氣體流量過(guò)大3對策當T-2204回流段出口酸性氣體流量過(guò)大或3.1系統調整酸性氣循環(huán)氣流量小時(shí),造成F-2202出口酸性氣1)降低T-2204回流段操作液位。將回流段體流量過(guò)大,F-2202中酸性氣體出口絲網(wǎng)除沫器的液位由50%降低到20%,100%液位指示高度距分離罐中心線(xiàn)高度只有600mm,當送硫酸裝置為1500mm,實(shí)際降低液面高度為450mm,降低液酸性氣體流量增大時(shí),發(fā)生氣液夾帶,絲網(wǎng)除沫器位操作后，F-2202 回T-2204液相壓差增加約為效率下降,酸性氣體中甲醇超標。0.004 MPa,甲醇回流更加通暢,減少了F-2202 積2.3 F-2202 中冷甲醇回流不暢通液的可能性，F-2202 冷甲醇出口離T-2204回流段正常狀態(tài),F-2202只建立極低的液位,甲醇只液位計零位約為700mm,因此降低液位操作后,T-封住液相回流管線(xiàn)的人口,分離下來(lái)的-40C低2204回流段氣體不會(huì )從回流管線(xiàn)直接進(jìn)入F-溫甲醇溶液依靠重力作用進(jìn)入T-2204回流段,當2202中;降低了F-2202回流管線(xiàn)出口離液面的高F-2202液位升高后,隨酸性氣體帶出的甲醇含量度,利于冷熱甲醇的充分混合和回流甲醇中二氧增加。F-2202 出口甲醇設計回流壓差約0.1 MPa,化碳的充分解吸,減少了P-2206 發(fā)生氣蝕的可能液相配管設計有一定的傾斜角度,但液相配管實(shí)性;增加了T-2204回流段的分離空間,使E-2212際施工未滿(mǎn)足傾斜的設計要求,使回流甲醇的阻出口酸性氣體中夾帶的甲醇在回流段得到及時(shí)充力增加,造成甲醇回流不暢通;T-2204回流段出分的分離而不進(jìn)人F-2202中，降低了F-2202回流口酸洗氣體夾帶過(guò)多的甲醇蒸汽,被冷凝后進(jìn)入甲醇的負荷,同時(shí)有利于降低酸性氣體最終的溫F-2202中,增加了F-2202 液相負荷,也是造成回度,使甲醇得到徹底分離，降低了酸性氣體中甲醇流不暢通的重要因素。含量,提高了酸性氣體品質(zhì)。2.4 F-2202 人口酸性氣體中甲醇分離不充分2)降低預洗甲醇流量,避免大量的二氧化碳主要原因是尾氣分配不當,進(jìn)入E-2214 的尾直接進(jìn)人酸性氣體中,從而降低酸性氣體總量,預氣流量小,酸洗氣體冷卻不夠,甲醇分離不充分;洗甲醇流量的調整以預洗甲醇加熱器出口酸性氣T-2204回流段出口酸性氣體流量大，進(jìn)人后系統體溫度為控制基準,同時(shí)確保進(jìn)入預洗段變換氣的酸性氣體流量及其中的甲醇含量均比設計高，中 HCN、NH3等的充分吸收,預洗甲醇流量降低到甲醇的比熱容大,酸性氣體冷卻不充分(此處可用設計指標40%以下;優(yōu)化貧甲醇循環(huán)量.汽提氮實(shí)際冷卻溫度與設計數據的對比說(shuō)明問(wèn)題),甲醇氣流量及系統冷量控制,以降低酸性氣體總量;裝夾帶加劇。置加負荷平穩進(jìn)行,避免系統大幅波動(dòng);調整尾氣2.5 P-2206 發(fā)生氣蝕分配量,控制E-2214 出口酸性氣體溫度在- 40在T-2204回流段,去P-2206人口管線(xiàn)中心線(xiàn)以下,使酸性氣體中的甲醇得到徹底的冷凝。這離F-2202回流甲醇管線(xiàn)中心線(xiàn)相隔只有650mm,是很有效的措施,尤其是在低負荷時(shí)。240大氛配2008年第31 卷3)盡快建立酸性氣體循環(huán)，以提高酸性氣體體品質(zhì)也起到了重要作用。操作過(guò)程中應根據負中硫化氫濃度,降低F-2202 出口酸性氣體流量在荷調整好酸性氣體最終出口壓力,控制T-2204回設計值以?xún)?。國內某廠(chǎng)酸性氣體中硫化氫含量設流段操作壓力在設計值0.20MPa左右,以確保熱計25% ,實(shí)際運行時(shí)最高達到50%,該廠(chǎng)系統甲再生系統壓力正常。醇中水分質(zhì)量含量實(shí)際1%左右,裝置已運行多.年,通過(guò)檢測，設備腐蝕并未加劇。本裝置系統甲4結束語(yǔ)醇中實(shí)際水分質(zhì)量含量0.5%左右,因此T-2203通過(guò)系統調整及技術(shù)改造,酸性氣體中甲醇塔底出口富甲醇中硫化氫對相關(guān)設備的腐蝕不會(huì )含量達標，即使變換氣中硫化氫體積含量高達加劇。1.44%, F-2202出口酸性氣體達到8000m'/h,酸3.2技術(shù)改造性氣體中的甲醇含量未超過(guò)0.06%，目前酸性氣1)在P-2206人口增加氣液分離罐,進(jìn)一步分體中的甲醇含量基本穩定在0.04%左右,最低在離溶解在甲醇中的CO2,從而進(jìn)一步降低P-22060.02%以下，酸性氣體全部送硫酸裝置。通過(guò)技發(fā)生氣蝕的可能。該分離罐設計簡(jiǎn)單,液體甲醇術(shù)改造使裝置進(jìn)一步適應了多煤種變化的要求;從分離罐中心管進(jìn)人，中心管出口安裝位置同回技術(shù)改造后P-2206 運行穩定,未發(fā)生過(guò)氣蝕現流段液位計零位齊平,以降低分離罐液面高度,加象。通過(guò)系統調整和技術(shù)改造不僅創(chuàng )造了可觀(guān)的快酸洗氣體閃蒸,分離罐氣相出口與E-2212 出口經(jīng)濟效益,更重要的是減少了環(huán)境污染,目前低溫酸性氣體管線(xiàn)相連。分離罐基本圖形如圖2。甲醇洗裝置開(kāi)車(chē)4h后即可向硫酸裝置輸送酸性氣相出口氣體。酸性氣體夾帶甲醇是一個(gè)比較復雜的問(wèn)題,受系統多方面因素的影響，有的因素交叉或相互用R影響,因此應充分考慮多方面因素。在系統調整時(shí)還應注意相關(guān)的負面影響,為適應多煤種的變化,酸性氣體流量及濃度均在發(fā)生變化,在使用低熱再生塔回硫煤及適當提高酸性氣體濃度后,酸性氣體流量流泵入口段液相出口比設計值要小，酸性氣循環(huán)氣流量比設計值要大,圖2分離罐基本結構送往硫酸裝置酸性氣體流量大大減少,從而減少2)在F-2202上安裝電傳液位計,在DCS上了從酸性氣體中帶出的HCN、NH3等物質(zhì),生產(chǎn)中及時(shí)觀(guān)察F-2202液位變化情況，以利于及時(shí)調整可通過(guò)適當增加F-2202洗滌甲醇流量、適當加大系統,防止F-2202高液位后造成酸性氣體甲醇夾P-2206出口富甲醇排放量來(lái)防止HCN、NH3在系帶。統的積聚。在T-2201預洗段富甲醇出口增加氣.3)在T-2204回流段氣相出口增加了絲網(wǎng)規液分離罐分離其中的CO2,也是裝置進(jìn)-步適應格HP型.厚度100mm的絲網(wǎng)除沫器,對減少T-多煤種要求并維持低溫甲醇洗裝置安全穩定運行2204回流段出口酸性氣體甲醇夾帶,提高酸性氣的重要舉措。REASONS FOR METHANOL EXCEEDING STANDARD INRECTISOL ACIDIC GAS AND COUNTERMEASURESRen Junping( Baling Branch Co.，SINOPEC, Yueyang ,414003)Abstract Presents the process of acidic gas recovery system from Rectisol plant, analyzes rea-sons for acidic gas severely entraining methanol during commissioning, proposes clue of thoughts tosolve the problem, and summarizes the effects after system adjustment and technical revamp.Key words : Rectisol , acidic gas , methanol exceeding standard , countermeasure