雙吸收低溫甲醇洗工藝應用總結

化肥工業(yè)第40卷第3期雙吸收低溫甲醇洗工藝應用總結陳勝軍(天津堿廠(chǎng)天津塘沽300452)摘要介紹了雙吸收低溫甲醇洗工藝流程,并對其工藝要點(diǎn)進(jìn)行分析。結合生產(chǎn)過(guò)程中洗滌后的凈化氣中CO2含量超標、甲醇損失量大、系統甲醇液位波動(dòng)及系統腐蝕等問(wèn)題進(jìn)行分析,提出了相應的解決措施。關(guān)鍵詞低溫甲醇洗雙吸收應用Sum-Up of Use of Double Absorption Low-Temperature Methanol Wash ProcessChen ShengjunAbstract The process flowsheet is presented of double absorption low-temperature methanolwash, and an analysis is given of its process essentials. An analysis is carried out of its problems inprocess, viz the CO2 content of the purified gas after scrubbing exceeds the standard, loss of methanolis high, liquid level of methanol in the system flutters, and the system is corroded, so relevantmeasures for their solution are put forwardKeywords low-temperature methanol wash double absorption use目前,國內普遍采用的低溫甲醇洗工藝為化后的氣體分別送至合成氨裝置和制氣裝置。1套吸收系統和1套再生系統的一步法五塔流程,而天津堿廠(chǎng)合成氨裝置的低溫甲醇洗工序采雙吸收低溫甲醇洗工藝流程用雙吸收低溫甲醇洗工藝,在同1套低溫甲醇洗雙吸收低溫甲醇洗工藝流程如圖1所示。裝置中設有2臺甲醇洗滌塔,共用1套甲醇再生來(lái)自變換工序的變換氣和未變換氣分別在變系統,即來(lái)自變換工序的變換氣以及僅脫除水分后換氣甲醇洗滌塔(酸脫I)和未變換氣甲醇洗滌的煤氣分別進(jìn)入2臺甲醇洗滌塔脫除酸性氣體凈塔(酸脫Ⅱ)脫除CO2和H2S等酸性氣體后,凈化凈化產(chǎn)品氣1Co去界區尾氣去界區H2S去硫酸裝置變換HS變換氣」醇洗閃蒸罐滌塔塔汽提塔分離塔廢水去界區凈化產(chǎn)品氣2未變換氣|甲醇再生后的甲醇圖1雙吸收低溫甲醇洗工藝流程本文作者的聯(lián)系方式:02259865217,he3x@toda.com2013年6月陳勝軍:雙吸收低溫甲醇洗工藝應用總結57產(chǎn)品氣分別去下游工序。吸收酸性氣體后的富甲統與1套再生系統的冷熱量平衡,對酸脫I和酸醇共用1套再生系統再生:富甲醇首先在閃蒸罐脫Ⅱ的負荷配比有一定要求,即:當酸脫I負荷達內降壓閃蒸閃蒸出的CO和H2通過(guò)循環(huán)氣壓縮到60%時(shí)酸脫Ⅱ可在60%~70%負荷下生產(chǎn);機壓縮后回收;閃蒸后的富甲醇進(jìn)入CO2產(chǎn)品當酸脫Ⅰ負荷達到80%時(shí),酸脫Ⅱ可滿(mǎn)負荷塔,降壓閃蒸出的CO2送至聯(lián)堿和煤氣化裝置生產(chǎn)。然后依次經(jīng)H2S濃縮塔和N2汽提塔汽提出殘余2.2吸收塔的壓力控制的CO2并濃縮H2S,在熱再生塔中利用低壓蒸汽低溫甲醇洗屬于物理吸收,提高操作壓力可加熱蒸出溶解在甲醇中的H2S并送至硫酸裝置使氣相中的CO2和H2S等酸性氣體的分壓增大,生產(chǎn)硫酸;再生后的甲醇進(jìn)入水分離塔分離出由從而增大吸收推動(dòng)力提高氣體的凈化度同時(shí)也原料氣帶入的水分(維持甲醇含水質(zhì)量分數<提髙了溶液吸收能力,減少甲醇循環(huán)量。但操作0.5%)后循環(huán)使用。壓力過(guò)高將導致受壓設備投資增加,并使H2和2工藝要點(diǎn)分析N2等有用氣體的溶解損失增大。本工序中2臺吸收塔的壓力是根據原料氣組成、氣體凈化度要雙吸收低溫甲醇洗工藝在減少設備投資的同求以及前后系統壓力設定的,為3.2MPa(表壓)時(shí),也起到了節能減排減少資源消耗和優(yōu)化工藝左右。生產(chǎn)的作用。由于采用2套吸收系統和1套甲醇該低溫甲醇洗工序雖然分成了2套吸收系再生系統,所以在工藝控制方面有一些技術(shù)要點(diǎn)。統,但由于化工生產(chǎn)是一個(gè)有機整體,在酸脫I和2.1酸脫Ⅰ和酸脫Ⅱ的冷量平衡酸脫Ⅱ同時(shí)運行時(shí),兩者的設定壓力變化會(huì )相互在低溫甲醇洗工藝中,溫度越低,酸性氣體在影響。例如,當提高酸脫Ⅰ系統壓力時(shí),在前工序甲醇中的溶解度越大。為滿(mǎn)足凈化氣的最終要和酸脫Ⅱ壓力不變的前提下,會(huì )使酸脫I系統進(jìn)求,酸脫Ⅰ和酸脫Ⅱ的吸收甲醇溫度需達到氣量減少,而酸脫Ⅱ系統進(jìn)氣量增加;反之,會(huì )使50℃左右因此冷量的來(lái)源極其重要。酸脫Ⅰ進(jìn)氣量增加。在正常生產(chǎn)中,可利用壓力酸脫Ⅰ和酸脫Ⅱ都設置了特制的氨冷器,是調節手段,小幅度調節酸脫Ⅰ和酸脫Ⅱ的進(jìn)氣量,冷量的重要來(lái)源之一。在低溫甲醇洗工序建立甲實(shí)現合成氨與乙酸的優(yōu)化生產(chǎn)。醇循環(huán)的初始階段,氨冷器的投用可以維持冷量2.3HCN的脫除平衡減少甲醇揮發(fā),并為再生系統的運轉奠定基雖然HCN是一種弱酸但極易與鐵反應生成礎;在低溫甲醇洗工序接氣后,氨冷器可以平衡部穩定常數較高的[Fe(CN)6]。天津堿廠(chǎng)的變換分熱量,如酸脫I的洗滌塔I段設置的氨冷器可氣和未變換氣中含有的HCN體積分數分別為以平衡甲醇吸收CO2產(chǎn)生的熱量酸脫Ⅱ原料氣0.000995%和0.009962%,為防止其在甲醇溶進(jìn)洗滌塔前設置的氨冷器可以平衡由原料氣帶入液中累積而造成對設備及管線(xiàn)的腐蝕,必須采取工序的熱量。氨冷器的設置可使酸脫I和酸脫Ⅱ定的措施將其從系統中脫除。洗滌甲醇的溫度降至-39℃左右,若進(jìn)一步降由于未變換氣中的HCN含量約為變換氣的溫,則需更多冷量,主要依靠CO2從富甲醇中解10倍,因此,在酸脫Ⅱ中專(zhuān)門(mén)配置了HCN分離吸提供。塔。未變換氣經(jīng)低溫甲醇洗滌后,塔底富含HCN酸脫I和酸脫Ⅱ的原料氣分別為變換氣和未的甲醇液輸送至HCN分離塔,在其塔底采用再沸變換氣,氣體中含CO2體積分數分別為45.351%器進(jìn)行加熱,塔頂蒸氣在回流冷凝器的作用下部和11.926%。在接收變換氣的酸脫I中,洗滌后分冷凝,未冷凝的富含HCN的蒸氣與酸氣混合后的富甲醇中含有較高濃度的CO2,解吸后可提供送往硫回收工序。的冷量較多,而酸脫Ⅱ富甲醇中的CO2含量較為了脫除變換氣中少量的HCN,設置了堿液少,解吸后可提供的冷量有限。因此,酸脫Ⅰ可獨定量裝置,低濃度的NaOH溶液與HCN中和后,立生產(chǎn),而酸脫Ⅱ必須建立在酸脫I正常運行的生成相對穩定的NaN并隨廢水一起被排出界區基礎上投用。正常運行期間,為了使2套吸收系進(jìn)行處理?；使I(yè)第40卷第3期3常見(jiàn)問(wèn)題及應對方法(1)氣液量的匹配進(jìn)口的原料氣量和洗滌甲醇量是有一定比例3.1凈化氣中CO2含量超標的洗滌甲醇量小時(shí),就會(huì )造成CO2含量超標,應由于在一定的溫度和壓力下,H2S和COS在及時(shí)調整洗滌甲醇量。洗滌甲醇量的調整原則是甲醇中的溶解度遠大于CO2在甲醇中的溶解度加量先加甲醇量減量后減甲醇量”;加氣量時(shí),因此,日常生產(chǎn)中應重點(diǎn)監控CO2含量。發(fā)現要緩慢進(jìn)行,防止氣速過(guò)快。根據天津堿廠(chǎng)運行CO2含量超標時(shí),應從以下幾個(gè)方面檢查和處理。經(jīng)驗原料氣量與洗滌甲醇量的匹配關(guān)系見(jiàn)表1。表1原料氣量與洗滌甲醇量的匹配關(guān)系60%負荷70%負荷80%負荷90%負荷100%負荷變換氣量/(m3·h1,標態(tài))110000170000190000洗滌甲醇量/(kg·h-1)000320000370000液氣比2.152,132.001.95未變換氣量/(m3h1,標態(tài))27000360004000045000洗滌甲醇量/(kg·h1)80000102000液氣比2632從表1可以看出:液氣比一般控制在2.0從以下方面進(jìn)行檢查和處理:①水冷器有可能因25,并根據負荷以及洗滌甲醇溫度進(jìn)行調節,可結垢堵塞等原因造成換熱效率下降,若其進(jìn)、出口以取得較好的效果。溫差變小,應及時(shí)清洗換熱器,尤其是夏季,應定(2)貧甲醇的再生度期進(jìn)行清洗。②檢查氨冷器的液位是否正常,回貧甲醇再生不好時(shí),甲醇中的CO2含量超冰機的氣氨管線(xiàn)壓力是否偏高。氣氨壓力高時(shí)標,進(jìn)而引起出口氣體中的CO2含量超標。此時(shí)氨冷器的制冷效果差,此時(shí)應提高冰機轉速調整應檢查熱再生塔和水分離塔的溫度是否正常,蒸防喘振閥開(kāi)度,以降低氣氨壓力,氣氨總管壓力汽量是否滿(mǎn)足要求;及時(shí)調整汽提N2量,使其與般控制在0.06MPa(絕壓)以下。③檢查CO2產(chǎn)負荷相匹配;檢測甲醇中的水分含量(質(zhì)量分數品塔和H2S濃縮塔的設定壓力是否偏高,因為閃一般控制在0.5%以下),若甲醇含水量明顯偏蒸壓力越低,閃蒸出的CO2量就越大,產(chǎn)生的冷高,應檢查熱再生塔的再沸器酸氣系統的冷卻器量就越多。系統溫度高時(shí),可適當降低此2臺塔是否發(fā)生泄漏。天津堿廠(chǎng)曾因酸氣水冷器泄漏而的操作壓力。④檢查汽提N2量與負荷是否匹配。造成洗滌甲醇中含水質(zhì)量分數高達2.5%,幸發(fā)⑤檢查循環(huán)甲醇量是否合適,若循環(huán)量過(guò)大,甲醇現及時(shí),并采取關(guān)小循環(huán)水閥門(mén)(降低循環(huán)水壓中的酸性氣體的飽和度下降,閃蒸過(guò)程中產(chǎn)生的力)、提高熱再生塔壓力(減少向系統漏水量),才冷量偏少進(jìn)而導致系統溫度升高。所以,在保證避免了超標停車(chē)。若遇計劃停車(chē)時(shí)停車(chē)后不應洗滌塔出口指標合格的的前提下,應盡量減少洗馬上停止甲醇循環(huán),需用N2維持系統的甲醇循滌甲醇量,以保證系統溫度。⑥檢查熱再生塔蒸環(huán),最好運行8h以上,確保甲醇徹底再生合格,汽用量,若用量過(guò)大,熱量將傳遞至冷區。以備下次進(jìn)氣時(shí)節約時(shí)間。3.2甲醇損失量大(3)洗滌甲醇溫度高由于氣體夾帶、甲醇水分離塔排放廢水等原吸收溫度直接影響酸性氣體在甲醇中的溶解因,甲醇有一定量的損失是正常的。當出現甲醇度,吸收溫度越低,對酸性氣體的吸收能力越好。不正常減少且現場(chǎng)檢查無(wú)泄漏時(shí),應及時(shí)對貧甲洗滌甲醇溫度升高,將直接影響甲醇對CO2和醇水冷器酸氣冷卻器的循環(huán)水進(jìn)行檢查分析判H2S的吸收,最終導致產(chǎn)品指標不合格。斷是否因為水冷器泄漏而導致大量甲醇排入循環(huán)低溫甲醇洗的冷量主要來(lái)自裝置中的水冷器水中。天津堿廠(chǎng)先后發(fā)生過(guò)甲醇水冷器和酸氣冷及氨冷器、CO2直接閃蒸解吸產(chǎn)生的冷量N2汽卻器內漏造成大量甲醇進(jìn)入循環(huán)水系統,既造成提CO2產(chǎn)生的冷量。當洗滌甲醇溫度偏高時(shí),應甲醇損失,又導致循環(huán)水水質(zhì)變差。2013年6月陳勝軍:雙吸收低溫甲醇洗工藝應用總結59水分離塔的操作情況也直接影響甲醇的損失種情況在開(kāi)車(chē)接氣、停車(chē)切氣以及進(jìn)氣量大幅變量。當水分離塔塔釜溫度低時(shí),會(huì )降低甲醇與水化時(shí)尤其容易出現,應及時(shí)調整各處壓差穩定,保的分離效果,導致大量甲醇從底部排出。因此,日證甲醇的穩定輸送。常生產(chǎn)中應及時(shí)調整工況,使水分離塔穩定運行,3.4系統腐蝕問(wèn)題以降低排水中的甲醇含量。另外,在停車(chē)時(shí),要關(guān)在原始開(kāi)車(chē)、系統剛接氣時(shí),排出的廢水是黑閉一些重要調節閥的手閥,尤其是高壓串低壓處色的接氣后不久就先后出現各泵的前過(guò)濾器發(fā)的手閥,防止因閥門(mén)內漏使高壓系統的甲醇串人生堵塞,尤其是貧甲醇泵、N2汽提塔底部的富甲低壓系統,導致低壓系統部分容器滿(mǎn)液位后排入醇泵等熱區泵,過(guò)濾器頻繁堵塞。天津堿廠(chǎng)曾出火炬系統造成甲醇損失?，F2臺大型甲醇過(guò)濾器在投用1h后就被迫切出3.3系統甲醇液位波動(dòng)系統的情況。經(jīng)取樣分析,從過(guò)濾器中清出的黑當塔器等設備的甲醇液位發(fā)生較大波動(dòng)時(shí)色粉末狀物質(zhì)的主要成分為FeS。在純的甲醇會(huì )導致自動(dòng)控制閥的開(kāi)度大幅波動(dòng),不能保證各中,CO2和H2S不會(huì )對設備和管線(xiàn)造成腐蝕但在處甲醇量的穩定性和連續性,進(jìn)而可能導致凈化系統中有水存在的情況下,甲醇溶液中的CO2和氣指標不合格。同時(shí),液位的大幅波動(dòng)將使各泵H2S使設備和管線(xiàn)處于酸性環(huán)境中,會(huì )發(fā)生電化的出口流量大幅波動(dòng),導致電機電流不穩定。學(xué)腐蝕。在剛開(kāi)車(chē)時(shí),由于系統干燥不徹底,并且出現液位波動(dòng)的主要原因:①泵前的過(guò)濾器水分離塔的操作情況不太好,導致系統中甲醇含堵塞,導致泵加不上量,不能將甲醇及時(shí)排出。因水質(zhì)量分數在4%左右,故出現了嚴重腐蝕。為此,日常生產(chǎn)中應隨時(shí)關(guān)注各泵的電流變化趨勢此,采取更換部分新甲醇、調整甲醇含水量等措及人口壓力的變化情況,當出現電流下降、泵人口施,降低了系統中的水分,減輕了系統腐蝕。此壓力下降的情況時(shí),應及時(shí)倒泵,防止出現空轉、外,每次停車(chē)后應對系統進(jìn)行完全再生,并減少系氣蝕現象而毀壞機泵。②由于系統中有一部分甲統設備暴露在空氣中的機會(huì ),如需檢修,應及時(shí)用醇是通過(guò)壓差進(jìn)行輸送的,當系統壓力波動(dòng)時(shí),會(huì )N2進(jìn)行置換。影響這部分甲醇的輸送,從而引起液位波動(dòng)。這(收到修改稿日期2013-01-18)少必必①必必①必必必必必必必必仍必必①必必必(上接第31頁(yè))品時(shí),固定層氣化技術(shù)在熱解段就可以通過(guò)煤的狀況相差較大,所以用熱態(tài)耐磨強度來(lái)衡量型煤熱解得到相當數量的最終產(chǎn)品或初最終產(chǎn)品。如質(zhì)量、指導生產(chǎn)會(huì )更接近氣化爐內的實(shí)際情況,因用煤來(lái)生產(chǎn)合成天然氣時(shí),加壓碎煤氣化爐的粗而更可靠。煤氣中就含有近50%(體積分數)的甲烷。從煤(4)型煤技術(shù)的前景的間接液化技術(shù)來(lái)看,用加壓碎煤氣化技術(shù)就可近年來(lái)隨著(zhù)氣流床氣化技術(shù)的發(fā)展,不少人以從煤焦油中得到近8%(質(zhì)量分數)油產(chǎn)品。而認為固定層氣化技術(shù)必將被淘汰,其理由之一就在采用高溫液態(tài)排渣的氣流床氣化技術(shù)所得到的是這種技術(shù)需要塊狀燃料,而隨著(zhù)煤炭采集機械粗煤氣中,甲烷含量近乎為零,更無(wú)油類(lèi)組分。因化程度的提高,粉煤產(chǎn)率會(huì )不斷增加。通過(guò)多年此,固定層氣化技術(shù),特別是加壓和液態(tài)排渣的技來(lái)對氣流床氣化的實(shí)際操作,人們逐漸認識到原術(shù),今后還有相當的存在空間,為型煤技術(shù)的發(fā)展料粉煤粒度要求很細,干燥、磨煤的功率消耗也相造就了美好的前景。當可觀(guān)。尤其是以煤制天然氣和油品這類(lèi)燃料產(chǎn)(收稿日期2011-11-22)少必必必必必必必必必必必必必必必必必①必必必必必必必必必必必必必必必必版權聲明為適應我國信息化建設,擴大本刊及作者知識信息交流渠道,本刊已被國內外文獻索引權:文摘和全文數據庫收錄,其作者文章著(zhù)作權使用費與本刊稿酬一次性給付。如作者不同意文章被收錄,請在來(lái)稿時(shí)向本刊聲明,本刊將做適當處理《化肥工業(yè)編輯部