低溫甲醇洗出口H2S超標分析及應對措施

第33卷第3期山西化工Vol 33 No. 32013年6月SHANXI CHEMICAL INDUSTRYJun.2013生與應低溫甲醇洗出口H2S超標分析及應對措施袁三軍,李金納,王林(河南煤業(yè)化工集團中原大化集團有限責任公司,河南濮陽(yáng)457000)摘要:針對低溫甲醇洗工藝中出現的凈化氣H2S超標的問(wèn)題,結合實(shí)際操作經(jīng)驗,提出相應的處理措施,使低溫甲醇洗出口凈化氣達標。關(guān)鍵詞:低溫甲醇洗;吸收;H2S超標;再生;氣體凈化中圖分類(lèi)號:X701文獻標識碼:A文章編號:1004-7050(2013)03-0044-03低溫甲醇洗工藝是20世紀50年代由林德公司的大型氣化裝置大多采用該氣體凈化流程。和魯奇公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的一種氣體凈化工藝13此工藝有以下優(yōu)點(diǎn):工藝氣體凈化程度高;甲醇低溫下1工藝流程簡(jiǎn)述黏度小、吸收能力強;H2S的溶解度遠大于CO2的溶河南煤業(yè)化工集團中原大化集團有限責任公司解度脫硫和脫碳可分段進(jìn)行,最終實(shí)現回收硫磺和煤化工氣體凈化裝置采用的是Lu低溫甲醇工副產(chǎn)高純度CO2氣體的目的甲醇具有較強的熱穩藝,其工藝流程簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖1所示。該工藝為物理吸定性和化學(xué)穩定性可循環(huán)利用。目前新建收過(guò)程,利用低溫條件下甲醇對原料氣中H2、co、cLaus脫鹽水污甲醇原料氣=樹(shù)凈化氣脫鹽水廢水尾氣⊥P9廢水圖1低溫甲醇洗工藝流程簡(jiǎn)圖CO2、H2S、NH3的選擇性吸收,在Cl塔中除去原料收稿日期:20130328氣中CO2、H2S、NH3,經(jīng)一系列換熱器復熱制得合格作者簡(jiǎn)介:袁三軍,男,1982年出生,2000年畢業(yè)于鄭州大學(xué),現主要的凈化氣中國煤化工收過(guò)O2、H2S從事甲醇合成及生產(chǎn)技術(shù)管理工作。CNMHG2013年6月袁三軍,等:低溫甲醇洗出口H2S超標分析及應對措施45的甲醇溶液則在C2中閃蒸,其中的COH2回收后含量高時(shí),NH3會(huì )在熱再生甲醇中形成(NH4)2S。經(jīng)循環(huán)氣壓縮機K1送往原料氣入口;在C3塔中,當熱再生甲醇送到吸收塔CI頂部時(shí),(NH4)2S分甲醇經(jīng)閃蒸回收溶液中CO2,送往界區外,甲醇經(jīng)解,再次釋放出H2S,導致H2S進(jìn)入合成氣。因此C3和C4再生后送往CI塔中,作為原料氣的吸收劑在操作過(guò)程中,應盡量增加C4熱負荷。由于原設循環(huán)利用。計再生塔回流泵P6的設計流量偏小,所以,對裝置2裝置中存在的問(wèn)題進(jìn)行了技改將P6泵更換為大流量泵,以便回流液泵不過(guò)載,從而增加熱再生塔的負荷保證熱再生甲低溫甲醇洗裝置負荷在80%時(shí)裝置運行正醇再生徹底。常,各項工藝指標均達到設計指標;當負荷提至3.4提高甲醇純度100%時(shí),裝置中頻繁出現出口凈化氣中H2S超標低溫甲醇洗中甲醇純度是影響甲醇吸收的重要的問(wèn)題。原設計出口凈化氣中H2S體積分數為1因素之一。由于前系統采用殼牌煤氣化裝置,煤粉10,實(shí)際運行高負荷時(shí),HS體積分數最高達到顆粒細小,所以,很容易被帶至低溫甲醇洗裝置中,26×10,嚴重影響了后續合成單元催化劑的運行在甲醇溶液中形成懸浮物,造成甲醇濁度升高,嚴重時(shí)間。因此需要采取一定的措施,對該裝置的運行影響甲醇的吸收能力。另外,變換系統中催化劑粉工藝進(jìn)行改進(jìn),以實(shí)現在高負荷下低溫甲醇洗出口末帶至低溫甲醇中也會(huì )影響甲醇吸收的效果。當系凈化氣中H2S達標。統中水含量升高時(shí),低溫甲醇大部分為酸性環(huán)境,管3采取的措施道和設備腐蝕嚴重,生成的硫化鐵等雜質(zhì)存在于低溫甲醇洗溶液中,導致甲醇溶液濁度升高,表觀(guān)上為3.1降低吸收甲醇溫度甲醇溶液顏色發(fā)黑。表1是甲醇溶液的質(zhì)量對H2S理論研究表明,吸收甲醇溫度低,有利于甲醇對吸收的影響。酸性氣體的吸收;溫度越低,甲醇的吸收能力越強。表1甲醇溶液的質(zhì)量對H2S吸收的影響低溫甲醇洗有4個(gè)冷量來(lái)源:外界冰機制冷循環(huán)水甲醇溶液濁度1.252.405.507.208.75帶來(lái)的冷量CO2閃蒸制冷氮氣汽提過(guò)程中產(chǎn)生的v(H2s)×100.08000.120.130.18冷量。為了降低系統溫度,可采取以下措施:1)提高制冷冰機的負荷;2)增加汽提氮氣量,充分利用為了降低甲醇濁度,我們利用大修機會(huì )對低溫甲醇洗設備進(jìn)行了檢查。檢查發(fā)現,低溫甲醇洗再汽提過(guò)程中產(chǎn)生的冷量;3)加大對系統中循環(huán)水換熱器的清理,提高循環(huán)水換熱效率;4)降低精洗甲生塔和熱再生塔內存在大量污垢塔盤(pán)被一層黑色醇循環(huán)量減小低溫甲醇洗裝置中冷區和熱區中換煤焦油狀物質(zhì)覆蓋,經(jīng)化驗分析為煤粉及鐵的硫化熱器換熱冷量損失;5)在保證出口CO2含量合格的物。另外,從低溫甲醇洗各個(gè)換熱器中也清理出了情況下,增加主洗甲醇循環(huán)量,加大閃蒸,獲得冷量大量的類(lèi)似物質(zhì)。為了從根本上解決甲醇中雜質(zhì)對工藝改進(jìn)后,裝置中吸收甲醇的溫度比設計值低吸收的影響,對裝置中甲醇進(jìn)行了置換,并在冷區5℃,對吸收效的提高起到了明顯的作用。C3出口和熱區C4出口各增加了一臺精密過(guò)濾器3.2提高低溫甲醇洗吸收塔壓力并在運行過(guò)程中對各個(gè)泵進(jìn)囗過(guò)濾器定期進(jìn)行清吸收系統的壓力也是影響低溫甲醇洗裝置負荷理。同時(shí)在系統運行過(guò)程中加大了甲醇的置換量。的重要因素之一。系統壓力較低,出口凈化氣中分析結果表明,技改后甲醇濁度明顯下降,并基本上H2S含量會(huì )明顯上升。壓力升高,有利于對酸性氣維持在1.00左右,凈化氣中H2S含量也明顯降低。體的吸收。但壓力過(guò)高對裝置的要求提高。因此,4結論在前系統允許的情況下,盡量提高吸收系統的吸收壓力可以保證吸收效果。通過(guò)采取多項調整措施,裝置出口凈化氣中3.3增加熱再生塔負荷H2S含量得到了有效的控制,在低溫甲醇洗100%低溫甲醇洗中甲醇的再生是影響甲醇吸收效果負荷運行下,出口凈化氣中H2體積分數穩定在的最重要的因素。再生甲醇不合格將直接影響甲醇8×10以下V凵中國煤化工最甲醇洗是的吸收效果繼而難以保證出口凈化氣中H2S含量個(gè)復雜的工藝CNMHG相互關(guān)聯(lián)的達標。當熱再生甲醇的再生不徹底而使溶液中NH3在操作中應善于總結,把握運行規律。46山西化工2013年6月參考文獻:[4]唐曉平.低溫甲醇洗系統凈化氣中硫化氫超標原因分析及對策[J].河南化工,2011,28(9上):5052.[1]李天文,林朝陽(yáng),劉明剛甲醇合成進(jìn)展及前景展望[5]原中秋低溫甲醇洗裝置的應用與分析[煤化工,[J].滬天化科技,2002(1):5161.2011(3):4546[2]王顯炎鄭明峰張駿馳 Linder與Lurg低溫甲醇洗工[6]李波闕世光謝會(huì )云低溫甲醇洗工藝的影響因素藝流程分析[J].煤化工,2010(1):34-37[].燃料與化工,2009,40(4):5858[3]謝克昌,房鼎業(yè)甲醇工藝學(xué)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出[7]王玉平低溫甲醇洗工藝分析及控制[J云南化工版社,2010:119-1232003,30(增刊):13-15.The overproof analysis of hydrogen sulfide in the rectisolexport purified gas and its countermeasuresYUAN San-jun, LI Jin-na, WANG LinZhongyuan Dahua Company, Henan Coal Chemical Industry Group, Puyang Henan 457000, China)Abstract: According to the overproof of hydrogen sulfide in the rectisol export purified gas, the propose treatment measures hasput forward based on theoretical knowledge and actual operating experience. Finally, the rectisol export purified gas reaches theKey words: rectisol; absorption; sulfur dioxide overproof; regeneration; gas purification(上接第6頁(yè))參考文獻:3結論[1] Mccabe R W, Mitchell P J. Exhaust-catalyst development1)甲醇完全氧化催化劑在溫度210℃的條件for methanol-fueled vehicles: 12下即可將甲醇完全氧化,空速最高可達5000hl。2)甲醇完全氧化催化劑抗進(jìn)口甲醇含量和進(jìn)taining group 9, 10, and 11 metals[ J]. 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The results revealed that methanol were completely oxi-dized on the MnO2-Ce02 catalyst at 210C, and the conversion of methanol remained unchanged when the inlet methanol content or in-let O2 content fluctuate. Methanol conversion remained 100% when relative humidity $80%, and declined sharply when relative hu-midity >80%中國煤化工Key words: methanol; complete oxidation; catalyst; MnO2-CeO2i preparationCNMHG