280 kt/a合成氨低溫甲醇洗裝置應用總結

化肥工業(yè)第40卷第5期280kt/a合成氨低溫甲醇洗裝置應用總結孫雙紅(山西陽(yáng)煤豐喜肥業(yè)[集團〕有服責任公司山西運城044000摘要介紹了280kta合成氨低溫甲醇洗裝置的工藝流程、設備情況及技術(shù)特點(diǎn),總結了開(kāi)車(chē)過(guò)程中出現的問(wèn)題及應對措施。該低溫甲醇洗裝置的操作彈性為生產(chǎn)能力的50%~11%,噸氨耗電量10kW·h(包括冰機在內),噸氣甲醇消耗1.5~1.6kg關(guān)鍵詞合成氬低溫甲醇洗應用Sum-Up of Use of 280 kt/a Ammonia Synthesis Low-TemperatureMethanol Wash PlantSun ShuanghongShanxi Yangmei Fengxi Fertilizer Industry Group)Co, Ltd. Shanxi Yuncheng 044000)Abstract The technological process, equipment condition and technical features of ammoniasynthesis low-temperature methanol wash plant are introduced, problems in start-up and treatmentration flexibility of the low-temperature methanol wash pl50%-110%, electric power consumption per ton of ammonia is 120 kW.h( consumption ofrefrigerator is included ) and methanol consumption per ton of ammonia is 1. 5-1.6 kgKeywords synthesis ammonia low-temperature methanol wash use0前言用低濃度酸性氣選擇氧化制硫工藝,氨醇裝置采用湖南安淳公司的醇烴化精制工藝和ⅢJD氨合008年10月以后,國內甲醇市場(chǎng)低迷,價(jià)格成工藝技術(shù)。該項目于2009年10月破土動(dòng)工持續走低,許多甲醇生產(chǎn)企業(yè)相繼減產(chǎn)或停產(chǎn)2010年6月建成,2010年7月11日一次開(kāi)車(chē)成為此,山西陽(yáng)煤豐喜肥業(yè)(集團)有限責任公司決功,2010年10月19日順利通過(guò)72h考核。定對臨猗分公司的甲醇裝置進(jìn)行技術(shù)改造以?xún)?yōu)化氨醇系統,使臨猗分公司甲醇分廠(chǎng)能夠同時(shí)生產(chǎn)1工藝流程及主要設備甲醇和尿素,提高企業(yè)抵御市場(chǎng)風(fēng)險的能力。原料氣工藝流程如圖1所示,低溫甲醇洗裝該氨醇系統優(yōu)化與節能改造項目的裝置規模置主要設備及參數如表1所示。為280kt/a合成氨和80kt/a甲醇,氣化裝置選用來(lái)自變換工段溫度約40℃、壓力3.IMPa清華兩段爐,變換采用低溫耐硫變換工藝,氣體凈(絕壓)流量12600m3/h(標態(tài))的原料氣(其化選用低溫甲醇洗凈化工藝技術(shù),酸性氣處理采各組分體積分數:H2~53.39%,CO2~41.66%,原料氣/凈化氣換熱器甲醇變換系統來(lái)原料氣原料氣氨冷器原料氣分離器原料氣/閃蒸氣換熱器原料氣/凈化氣CO2產(chǎn)品換熱器co2吸收塔H2S吸收塔原料氣/凈化氣CO2產(chǎn)品換熱器上凈化氣分離器料氣/凈化氣換熱器精脫硫槽}甲醇合成圖1原料氣工藝流2013年10月孫雙紅:280ka合成氨低溫甲醇洗裝置應用總結表1低溫甲醇洗裝置主要設備及參數設備名稱(chēng)規格/mm材質(zhì)溫度/℃壓力/MPa(表壓)H2S吸收塔中2400×3976009 MnNiDR45/50CO2吸收塔中2800×6320509MnNiDR-70/50中壓閃蒸塔φ1400×22775汽提/CO2解析塔φ2600/φ3200×7727009MnNiDR上塔04,下塔0.6熱再生塔φ2000/φ2800×4568520R0.5/FV甲醇/水分餾塔1600×2302320R0.5/FV尾氣洗滌塔2200/小2400×16228Q345RCo-0.60%,H,S-0.20%)經(jīng)原料氣/凈化氣換從CO2吸收塔主洗段出來(lái)的富甲醇液經(jīng)甲醇循環(huán)熱器和原料氣/閃蒸氣換熱器換熱后,氣體溫度降冷卻器冷卻至-3724℃后再次返回吸收塔,進(jìn)入至27℃左右再經(jīng)原料氣氨冷器冷卻至9℃左右粗洗段繼續吸收CO2,溶液溫度升高至-23.47℃進(jìn)入原料氣分離器進(jìn)行分離分離出的變換工藝后,從CO2吸收塔塔底出塔。由于甲醇對H2S的冷凝液送出界區。由于洗滌在低溫下進(jìn)行,為了選擇性吸收能力比對CO2大得多,因此將出CO防止原料氣冷卻至冰點(diǎn)以下出現結冰現象而造成吸收塔的已吸收了CO2的部分富甲醇液管道和設備的堵塞,向出原料氣分離器的原料氣(-23.47℃)送至H2S吸收塔以吸收H2S和中噴入少量甲醇,與原料氣中夾帶的少量飽和水C0s,其余富甲醇去中壓閃蒸塔上段。形成共溶溶液,以降低甲醇水溶液的冰點(diǎn)。噴甲出CO2吸收塔的凈化氣[含CO2體積分數<醇后的原料氣經(jīng)原料氣/凈化氣CO2產(chǎn)品換熱器20×10-6,(H2S+COS)體積分數<0.1×106,溫與來(lái)自CO2吸收塔的溫度-48℃左右的凈化氣度-58.09℃,壓力2.94MPa]經(jīng)原料氣凈化汽提/CO2解析塔的溫度-54℃左右的CO2解析氣CO2產(chǎn)品換熱器復熱回收冷量、原料氣凈化氣換熱后,將原料氣冷卻至-28.68℃后進(jìn)入氣換熱器換熱后,其溫度和壓力分別為31.14℃H2S吸收塔。和2.90MPa,再經(jīng)精脫硫槽脫除微量硫化物后送進(jìn)H2S吸收塔的原料氣首先通過(guò)預洗段往后工段。NH3和HCN等微量組分在此被來(lái)自H2S吸收塔進(jìn)料氨冷器的一小股冷富甲醇經(jīng)10塊浮閥塔盤(pán)2工藝的特點(diǎn)洗滌吸收,出H2S吸收塔的預洗甲醇經(jīng)塔底液位(1)甲醇黏度小不起泡、穩定性好、無(wú)腐蝕,控制閥送至熱再生塔第50層塔板進(jìn)行再生處理。且價(jià)格低廉。然后原料氣通過(guò)升氣盤(pán)進(jìn)入主洗段,來(lái)自CO2吸(2)甲醇沸點(diǎn)較低用低壓蒸汽進(jìn)行再生,有收塔的部分甲醇溶液經(jīng)H2S吸收塔進(jìn)料泵及H2S利于節能降耗。吸收塔進(jìn)料氨冷器冷卻降溫至-34.95℃后返回(3)對酸性氣吸收能力強(尤其在高壓、低溫H2S吸收塔主洗段進(jìn)行H2S和COS的吸收,出下),而H2,CH4和CO在甲醇中的溶解度都很H2S吸收塔的甲醇溶液經(jīng)液位控制閥送入中壓閃小,再生過(guò)程中有效氣體損失少。蒸塔下段。脫硫后-20℃左右的原料氣進(jìn)入(4)有利于H2S回收利用,保護了環(huán)境。富CO,吸收塔下段。甲醇液經(jīng)再生后,從熱再生塔塔頂逸出的體積分CO2吸收塔分為粗洗段、主洗段和精洗段。數在4%左右的H2S氣體稀釋至2%左右后,送至溫度-54℃左右的貧甲醇進(jìn)入CO2吸收塔頂部,低濃度選擇氧化硫回收工段作為原料氣,消除了經(jīng)上塔精洗段洗滌CO2后,溶液溫度升高至含硫廢氣對環(huán)境的污染,得到了含硫質(zhì)量分數28℃左右;為保證甲醇溶液的吸收能力,從99.95%的硫磺產(chǎn)品。CO2吸收塔精洗段出來(lái)的富甲醇液經(jīng)富CO2甲醇氨冷器冷卻至-34.95℃后返回CO2吸收塔主開(kāi)車(chē)過(guò)程中存在的問(wèn)題洗段繼續吸收CO2,溶液溫度升高至-25.89℃;(1)由于操作人員缺乏現場(chǎng)操作經(jīng)驗,系統化肥工業(yè)第40卷第5期水聯(lián)動(dòng)、吹除時(shí)間短,開(kāi)車(chē)過(guò)程中有許多雜物沉積在貧甲醇泵進(jìn)口過(guò)濾器處造成了過(guò)濾器嚴重堵4運行情況塞,導致貧甲醇泵進(jìn)口處的口環(huán)燒壞卡死,被迫返目前,臨猗分公司低溫甲醇洗裝置運行穩定廠(chǎng)維修。各項工藝指標均達到或優(yōu)于工藝設計指標,各種(2)儲罐內的密封液運行約6h后出現溫度消耗相對較低。該裝置設計處理原料氣能力為過(guò)高(70~80℃)現象,機械密封發(fā)生泄漏。改成120745m/h(標態(tài),干基),操作彈性為裝置生產(chǎn)水冷卻后,密封液溫度趨于正常。能力的50%~110%,年運行時(shí)間為7920h,噸氨(3)在開(kāi)車(chē)過(guò)程中,當溫度降至-20℃時(shí),部耗電量為120kW·h(包括冰機在內),噸氨甲醇分不銹鋼法蘭與低溫管焊接處發(fā)生泄漏。為此,消耗1.5~1.6kg。低溫甲醇洗裝置運行參數如停車(chē)檢修以消除隱患。表2所示。表2低溫甲醇洗裝置運行參數項目氣體組成(體積分數)/%流量/(m3·h-1,壓力/MPa溫度/H2 Co CO2 N2 Ar CH, H, S COS H,O標態(tài))(表壓)原料氣設計值53.721.56044.220.000.060.040.230.020.211207453.3040.0實(shí)際值53.201.1243.40.1010091332.5設計值92.881.110.00145.890.100.00990.000.00凈化氣實(shí)際值97.301.400.000.0053136CO2產(chǎn)品氣設計值263880.025實(shí)際值0.000.0059030.024臨猗分公司的氨醇優(yōu)化節能改造項目是國內裝置的成功運行,使臨猗分公司的系統優(yōu)化更上第1套選用兩段水煤漿氣化爐、采用低溫甲醇洗個(gè)新臺階,增強了豐喜集團抵御市場(chǎng)風(fēng)險的工藝對合成氣凈化、利用自主研發(fā)的低濃度酸性能力氣處理工藝對酸性氣進(jìn)行處理的國產(chǎn)化裝置。該(收到修改稿日期201205-25)(上接第53頁(yè))穿。因此,將防沖刷擋板增厚至50mm,其中耐磨氣壓縮機安裝調試以來(lái)經(jīng)常出現隔膜破裂報警、材料厚度增至20mm。從近期的使用情況看,在隔膜損壞、一級安全閥易起跳、油路漏油以及打滿(mǎn)負荷的情況下,使用周期可達70d左右。量不足等故障,尤其是正常運行后,為了滿(mǎn)足生3.6預熱口封堵磚問(wèn)題產(chǎn)要求,檢修、維修非常頻繁,給長(cháng)周期安全生采用多噴嘴水煤漿氣化技術(shù)的氣化爐的預熱產(chǎn)帶來(lái)較大的隱患?？诜舛麓u容易拔斷。更換封堵磚時(shí),需把封堵磚3.4蒸發(fā)熱水塔壓差測量問(wèn)題打碎清理,費工費時(shí),而且容易損傷爐口磚。為蒸發(fā)熱水塔填料或塔盤(pán)容易結垢具體的結此將封堵磚的鋼筋由240mm增長(cháng)至354m,垢情況只能在停車(chē)檢查或操作后期出現帶水現象并在封堵磚安裝時(shí)套1層纖維毯,防止封堵磚和時(shí)才能被發(fā)現無(wú)法在整個(gè)操作運行過(guò)程中進(jìn)行預熱口的耐火磚由于高溫黏結在一起而容易拔斷。監控。近期擬增設1套壓差測量裝置改進(jìn)后,封堵磚被完整拔出來(lái)的次數有所增加3.5蒸發(fā)熱水塔角閥防沖刷擋板及上升管被磨穿問(wèn)題4結語(yǔ)在角閥防沖刷擋板安裝前,根據圖紙對防沖安徽華誼公司四噴嘴水煤漿氣化裝置在試車(chē)刷擋板厚度和耐磨材料及其厚度進(jìn)行了核實(shí)(總期間雖然遇到了一些問(wèn)題,但隨著(zhù)經(jīng)驗的積累和厚度30mm,耐磨材料厚度4mm)。但由于壓差技術(shù)改進(jìn),四噴嘴氣化爐已進(jìn)入長(cháng)周期穩定運行較大,在B氣化爐運行32d進(jìn)行備爐檢修時(shí),發(fā)階段現蒸發(fā)熱水塔角閥防沖刷擋板及上升管都被磨(收到修改稿日期2013-01-28)