低溫甲醇洗工藝及常見(jiàn)問(wèn)題淺析

2013年第20卷第1期化工生產(chǎn)與技術(shù) Chemical Production and Technology45經(jīng)驗交流低溫甲醇洗工藝及常見(jiàn)問(wèn)題淺析毛相林王傳亞王瑞(濮陽(yáng)龍宇化工有限責任公司,河南濮陽(yáng)4570000摘要介紹了常見(jiàn)幾種低溫甲醇洗工藝的共同點(diǎn)和區別,說(shuō)明了流程中各個(gè)設備的原理及作用,分析了常見(jiàn)的凈化氣中的硫、二氧化碳和水含量超標,系統醇耗高、溫度高等問(wèn)題出現的原因及解決方案。認為不同工藝主要區別就是在換熱器方面,目前國內主要采用的大多為魯奇工藝和大連理工工藝,而大連理工工藝的性?xún)r(jià)比相對國外技術(shù)相對要高得多。關(guān)鍵字低溫甲醇洗;魯奇工藝;林德工藝;大連理工工藝;貧甲醇中圖分類(lèi)號TQ0.2825文獻標識碼BDoI10.3969jis.1006-6829201301015低溫甲醇洗是上世紀50年代初德國林德公司度。在部分大連理工工藝中將此洗氨塔設置在前一和魯奇公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的一種氣體凈化工藝。該工藝工段將洗氨塔和變換氣分離器二合一,其實(shí)質(zhì)和作以甲醇為吸收劑,對原料氣中的二氧化碳、硫化氫和用是不變的。硫氧碳等酸性氣體選擇性吸收,從而達到下一工段2)吸收塔是吸收原料氣中的二氧化碳和硫化氫的需求,此工藝大多應用與煤化工等氣體凈化單元,等氣體,此2種氣體是低溫甲醇洗脫出的主要氣體,在工藝上使用較多的工藝有魯奇工藝、林德工藝和分段吸收。從下向上,依次是脫硫段和脫碳段。2段大連理工工藝。分別脫出硫化氫和二氧化碳,脫碳段吸收主要是用1典型工藝流程淺析貧甲醇吸收,形成富二氧化碳甲醇,然后將此富二氧化碳甲醇分為2個(gè)方向:一股引人閃蒸塔上段降壓低溫甲醇洗工藝在工業(yè)應用中分為幾種工藝,閃蒸;另一股先通過(guò)換熱器或氨冷器進(jìn)一步降溫,送在下文的敘述中有個(gè)別對比分析。典型的工藝流程脫硫段進(jìn)一步吸收硫化氫等含硫氣體,然后送入見(jiàn)圖1。閃蒸塔下段降壓閃蒸。其中含硫化氫甲醇同時(shí)也含1洗氨塔主要是洗滌原料氣中的氣態(tài)氨。氨在氧化碳。低溫甲醇洗中與甲醇中的硫化氫容易形成硫化銨。在部分大連理工工藝中吸收塔底部增設1個(gè)預硫化銨在再生塔內不容易分解,容易影響貧甲醇純洗段,主要是用脫碳段的含二氧化碳甲醇洗滌和脫出原料氣體中的固體顆粒物質(zhì)和液態(tài)水,然凈化氣岡蒸氣尾氣→CO2氣提N酸性氣后送入精餾塔精餾,脫出水和固體顆粒。也有部分大連理工工藝和林德工藝預洗段和變換氣分離器二合一,設置在氣體進(jìn)吸收塔收碳段前,同樣脫出原料氣中的固體顆粒和液態(tài)脫生餾水。在魯奇工藝中預洗段同樣設置,其預洗硫塔段的洗滌后甲醇送入再生塔脫出其中的固料段析閃塔體顆粒和液態(tài)水蒸洗氨塔濃縮段塔廢水3)閃蒸塔設計一般為2段,分別引入吸洗滌甲醇收塔中脫碳段和脫硫段的2股富甲醇,此塔圖1低溫甲醇洗工藝流程的上下段壓力控制一致,通過(guò)降壓閃蒸2種Fig 1 Low temperature methanol washing pr富甲醇中吸收的少量的氫氣和一氧化碳,將收稿日期:2012-10-11修回日期201210-2546毛相林等低溫甲醇洗工藝及常見(jiàn)問(wèn)題淺析經(jīng)驗交流此2段閃蒸氣通過(guò)壓縮機增壓回收送入原料氣,同力,穩定再生塔的符合和操作,檢查再生塔本身的結時(shí)也提高解析塔二氧化碳產(chǎn)品氣的純度。此塔在林構及設計、檢查換熱器是否存在內漏等等。德工藝和部分大連理工工藝中是以2個(gè)閃蒸槽出2)入脫硫段洗滌甲醇的溫度高。在幾個(gè)工藝中現,其作用類(lèi)似。入脫硫段的甲醇降溫一般是通過(guò)氨冷器或者甲醇換4)解析塔主要解析從閃蒸塔引過(guò)來(lái)的甲醇中的熱器換熱降溫的,一般的設計溫度約為-30℃以下二氧化碳氣體同時(shí)回收高純度二氧化碳氣體,供氣有效的解決途徑有考慮換熱器的換熱效果,換熱器化輸煤,達到回收有用氣體節省碳資源的目的。解析的冷介質(zhì)溫度,氨冷器的制冷效果,或者系統冷量的塔設置一般都設置2段。2段相互獨立,上段主要是損失等等。解析高純度二氧化碳產(chǎn)品氣,通過(guò)壓縮機增壓供氣3)貧甲醇中的氨含量超標。當洗氨塔洗滌效果化工段使用;下段主要是在下塔通入低壓氮氣,降低差時(shí),氨在甲醇系統內富集,容易造成凈化氣硫超二氧化碳在下塔內的分壓,從而進(jìn)一步解析甲醇中標。對于低溫甲醇洗系統中貧甲醇氨含量是不常監的二氧化碳?？刂笜?需設立定期監控機制,及早發(fā)現解決問(wèn)題,5再生塔的主要作用是進(jìn)一步脫出未完全解析旦氨在系統內富集,帶來(lái)的后果是較嚴重。的二氧化碳氣體和脫出全部含硫氣體。在魯奇和大4)人脫硫段的甲醇流量。當進(jìn)入脫硫段甲醇流連理工工藝中,再生塔設置2段,上段主要是脫出酸量較小時(shí),同樣也可以造成脫硫段上移。性氣體,下段同時(shí)對甲醇中的水進(jìn)行了初步的濃縮,5精脫硫槽反硫。在少數工藝中設置了精脫硫然后將含水量較高的甲醇送入精餾塔精餾脫水。槽,當精脫硫槽使用時(shí)期過(guò)長(cháng),容易反硫。6精餾塔主要是精餾分離原料氣中帶入系統的22二氧化碳含量超標水和少量固體顆粒物。大連理工工藝中精餾塔的進(jìn)1)人吸收塔脫碳段各段吸收甲醇的溫度高。在料為吸收塔預洗段的富甲醇,回流為再生塔下段富壓力不變的情況下,吸收甲醇的溫度對原料氣中二甲醇;魯奇工藝中精餾塔進(jìn)料為再生塔下段富甲醇,氧化碳的吸收幾乎起到?jīng)Q定性作用。一般可以從以回流為再生塔上段貧甲醇;林德工藝中進(jìn)料為變換下幾個(gè)方面考慮甲醇換熱器的換熱效果差解析塔氣分離器的冷凝液,回流為再生塔貧甲醇。的解析效果差,氨冷器的制冷效果差,系統的冷損大。就單對精餾塔進(jìn)料,筆者認為大連理工優(yōu)于林2)入吸收塔的貧甲醇的流量小。貧甲醇的流量德工藝。因為從變換器分離器的甲醇和預洗段的甲對二氧化碳吸收起到關(guān)鍵性作用,理論上說(shuō)流量越醇富含較多的固體顆粒和液態(tài)水,此進(jìn)料進(jìn)入精餾大,溶解的二氧化碳越多,但是同時(shí)也需考慮流量越塔后直接排外系統外,不進(jìn)入循環(huán)甲醇系統,系統中大,冷損也越大,關(guān)鍵考慮是在各個(gè)矛盾的因素中間找平衡,以至于系統的優(yōu)化最大化的貧甲醇純度相對較高。魯奇工藝中,此部分含固體2.3系統醇耗高顆粒的甲醇先進(jìn)入再生塔,然后再進(jìn)入精餾塔。1)如果精餾塔塔底溫度控制較低,容易造成外2常見(jiàn)問(wèn)題分析排污水中含甲醇較多,造成甲醇外排損失較大。低溫甲醇洗吸收塔壓力一般是由設計工況和系2)酸性氣冷卻器冷卻效果差。如果酸性氣冷卻統負荷決定的,因此在調節過(guò)程中調節的余量較小器換熱效果差,則低溫甲醇洗酸性氣溫度過(guò)高,氣體低溫甲醇洗吸收塔壓力對甲醇吸收的影響不再討論。中的醇含量較高,容易造成甲醇損失嚴重。21凈化氣中的硫含量超標3)吸收塔、解析塔的除沫器損壞或氣量不穩定,凈化氣中的硫超標是低溫甲醇洗最常見(jiàn)的問(wèn)造成液體甲醇隨氣體外帶,造成甲醇損失較大。24系統溫度高題,凈化氣中的硫含量是低溫甲醇洗要求最嚴格的1)氨冷器制冷效果。氨冷器的制冷是低溫甲醇指標,因為后續催化劑對硫的要求特別高,甲醇合成洗冷量的主要來(lái)源之一,氨冷器的調節及氨壓縮機催化劑要求S的質(zhì)量分數小于Q1×10,合成氨催的控制對氨冷器起到關(guān)鍵性作用?；瘎┮骃的質(zhì)量分數小于0.5×1036。硫含量超標2)解析塔的解析效果。當解析塔的解析效果差可以分為以下幾類(lèi)。二氧化碳不能從甲醇中解析出來(lái),就造成系統甲醇l)貧甲醇純度差,即貧甲醇硫含量高。對此需提中的潛在冷量無(wú)法釋放出來(lái),造成系統溫度高,解析高再生塔的再生效果提高甲醇純度。有效解決途徑冷量是低溫甲醇洗冷量的主要來(lái)源。常見(jiàn)的有提高再生塔的溫度,適當調節再生塔的壓(下轉第48頁(yè))48·孫西英等NHD凈化系統溶液壓差發(fā)電技術(shù)的應用經(jīng)驗交流14電氣技術(shù)方案2小結由水力透平機做為原動(dòng)機來(lái)拖動(dòng)異步電機,當該機組2011年3月調試安裝后,使用效率高異步電機轉速達到額定轉速時(shí)將該機組與市電并網(wǎng),調節原動(dòng)機的轉速,當轉速超過(guò)異步電動(dòng)機的額(測算為80%以上)、運行穩定、噪音小。成功利用系定轉速時(shí)該電機即由電動(dòng)狀態(tài)變?yōu)榘l(fā)電狀態(tài)向電網(wǎng)統中穩定的壓力能通過(guò)水力透平葉輪轉換為機械輸送電能能,再由透平機主軸通過(guò)離合器將能量傳遞到發(fā)電機組保護設計主要由發(fā)電機轉速≤2980r/min機上,實(shí)現系統余能的回收。機組的結構形式均為臥解列、≥3300r/min跳車(chē),電機前后軸承溫度≥75式,泵殼為徑向剖分的雙蝸殼形式和中心線(xiàn)支承2℃跳車(chē)等。機組控制柜控制和保護水力透平異步發(fā)種形式;轉速為2950rmin,級數少軸向、徑向尺寸電機組與市電的并網(wǎng),當機組在運行過(guò)程中出現溫小,結構緊湊,古地面積小,裝拆比較方便,不必拆裝度過(guò)高、機組超速、機組轉速低、以及電機出現短路、進(jìn)出口管路、電機。建成投產(chǎn)試車(chē)時(shí)一次開(kāi)車(chē)成功,過(guò)流和過(guò)壓、欠壓等故障時(shí)及時(shí)降機組與市電解列。截止目前已平穩運行20000h無(wú)大修?！蓤F!!!!!,鬥,團∮(上接第38頁(yè))參考文獻4結束語(yǔ)]安全監管總局政策法規司.危險化學(xué)品建設項目安全監督管理辦法[EBOL(2012-01-30)2013-12-12]htp∥投產(chǎn)前安全檢查是確保建設項目或重大工藝變www.chinasafety.gov.cn/newpage/contents/channel_20697/更項目具備安全投產(chǎn)條件和預防災難性事故的一個(gè)20120213/165080 content165080hm控制環(huán)節。在此過(guò)程中,根據預先編制的檢查清單,2]粟鎮宇工藝安全管理與事故預防[M]北京:中國石化出版社出版,2007通過(guò)檢查組的現場(chǎng)檢查和召開(kāi)會(huì )議等方式,確定現3]美國化學(xué)工程師學(xué)會(huì )化工過(guò)程安全中心(CCPS)化工裝場(chǎng)安裝的符合情況,安排投產(chǎn)前必須完成的事項及置開(kāi)車(chē)前安全審查指南[M]趙勁松譯,北京:清華大學(xué)出其他需完成整改事項的時(shí)限及負責人員,并形成投版社,2010產(chǎn)前檢查報告。(上接第46頁(yè))4)在大連理工和魯奇工藝中,再生塔設置2段,3)換熱器的換熱效果。低溫甲醇洗中換熱器相下段為水濃縮段,主要濃縮甲醇中的液態(tài)水。如果再對其他工段較多,且溫度大多較低,換熱器的換熱效生塔控制溫度較高,造成濃縮效果差,同樣也可以造果的好壞對低溫甲醇洗工藝的運行起決定性作用。成貧甲醇水含量增高。4)系統的冷損。因為低溫甲醇洗大部分整體溫度都在-30℃以下而環(huán)境溫度約20℃溫差較大,3結論因此本工段的保溫對低溫甲醇洗來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。幾種常見(jiàn)的低溫甲醇洗工藝基本原理相同,主2.5系統水含量高要的設備原理及作用差別較小,主要的區別就是在1)變換氣分離器控制溫度高。當變換氣分離器換熱器方面,幾種工藝對換熱器的要求不同,林德和溫度控制過(guò)高,帶入系統內的水增加,容易使系統內大連理工對換熱器要求較高,最新的2種工藝高效的水增加。換熱器較多。目前國內主要用的國外工藝大多為魯2)精餾塔調節不當。當精餾操作溫度過(guò)高,容易奇工藝,國內工藝為大連理工工藝,隨著(zhù)工藝應用較造成水上移,精餾效果差,容易造成系統水含量高。多和設備等技術(shù)的成熟,大連理工工藝的性?xún)r(jià)比相對此質(zhì)疑規范工藝指標,規范精餾塔操作,提高精餾對國外技術(shù)相對要高的多。幾種工藝出現的問(wèn)題大塔負荷。多都是以上幾種問(wèn)題,處理問(wèn)題關(guān)鍵是考慮全面,低3)防止脫鹽水進(jìn)入系統內,在大連理工工藝,精溫甲醇洗工藝的特點(diǎn)就是導致問(wèn)題出現的因素較餾塔有個(gè)進(jìn)脫鹽水的管線(xiàn)注意閥門(mén)開(kāi)關(guān),防止脫鹽多,關(guān)鍵是判斷準,找出主要因素,準確判斷、正確解水進(jìn)入系統。決問(wèn)題。