Lurgi低温甲醇洗热再生塔冷凝回流系统工艺优化

工艺管理Lurgi低温甲醇洗热再生塔冷凝回流系统工艺优化张幸磊(河南龙宇煤化工有限公司河南476000摘要:本文通过简要介绍鲁奇低温甲醇洗热再生系统,指出3、闪蒸气量过大:热再生塔顶闪蒸气量过大,高负荷时甚至其运行过程中出现的几个关键性问题,并对这些问题逐一进行分导致塔顶超压析并给出应对措施,从而确保其稳定运行这些问题在一段时间内都严重影响了热再生系统的运行和关键词:低温甲醇洗;热再生冷凝回流系统系统;问题分析;措管理难度。三、原因分析和应对措施一、工艺概述1、酸性气温度过高问题河南龙宇煤化工有限公司建有50万吨/年甲醇装置一套出界区的酸性气,设计温度为25℃,被送至硫回收装置用以该装置于2008年4月投产,配套气体净化单元采用Lurg低温回收其中的含S气体,生产工业硫磺,变废为宝。在运行初期,在甲醇洗工艺,设计处理能力为21193Nm3/h(干基),其操作弹满足再生后贫甲醇纯度的前提下,出界区的酸性气体经常在性范围为50-110%。40℃以上,这导致出界区酸性气中夹带过多甲醇,进入硫回收装该工艺原理是以拉乌尔定律和亨利定律为基础,依据低温状置后,甲醇在燃烧炉内不完全燃烧而析碳,附着在管道和设备内态下的甲醇具有对H2S和CoO2等酸性气体的溶解吸收性大、而导致硫回收装置经常发生管道堵塞而检修,现场环境较差。另对H2和Co溶解吸收性小的这种选择性,来脱除粗合成气中的方面也使低温甲醇洗装置甲醇消耗达到设计值的近十倍H2S、CO2等酸性气体和NH3、HCN、HCl、羰基化合物等微量组分析原因,其一是系统热量输入较设计值有所增加。由于粗分,从而达到净化粗变换气的该过程在吸收塔内实现,吸收煤气中微量组分较设计值偏高,导致再生所需的热量增加。针对的甲醇经过减压后送至热再生塔,彻底释放出CO2、H2S气该情况,经过平衡计算,绘制不同情况下系统热量需求曲线,用于体。指导操作,确保在满足再生需求时,尽量减少热量输入,降低冷凝二、热再生系统存在的问题系统移热负荷。其二是冷凝系统换热器设计负荷过小,导致热量热再生冷凝回流系统系统包含热再生塔C04,酸气冷却,冷移出不够。主要表现在水冷器B02,由于安装位置较高换热面积凝器E01、EO2、E03、BO,回流槽T0,回流泵Po1,分离槽So1等不足,导致出水冷器酸气温度高出设计值20c。后更换换热器设备,见图1。并通过冷介质重新分配,增大进入E04换热器的冷介质流量,最吸收过H2S和CO2的富甲醇,经降压闪蒸后进入热再生塔终增大冷凝系统移热能力,使出界区酸气温度降至-20℃左右C04次闪蒸后的甲醇经液位控制进入热再生段,通过与来自确保了后系统硫回收装置稳定运行,降低甲醇消耗至设计指标以底的热甲醇蒸气进行传质过程,彻底释放出甲醇中吸收的H2S图1:热再生系统流程图和CO2及其他微量组分,再生后的甲醇经过冷却后重新回到吸收塔吸收粗煤气中杂质气体。释放出的含有甲醇蒸汽的气体混合物称为酸性气,温度约为89℃,依次进入E01壳程、E02壳程,冷却至55-60℃,一部分甲气醇被冷凝下来,进入回流槽T0l分离,酸性气经E03、E04进一步冷却至-20℃左右后,进入分离器S01中,在此甲醇冷凝液被收集并送回到回流槽ˆol,出分离器的酸性气经复热后送界区。回流槽T01中收集的甲醇,通过回流泵P01加压后,大部分返回到热再生塔C04的顶部作回流用,一小部分被引出至界区,以防微量组份在系统中有累积。图2:回流槽T01改造后示意图该系统运行至今已超过5年,期间经过技术管理人员不断的改进和优化,使得工艺逐步完善,运行更加稳定。运行中的问题主要有以下几点:1、酸性气温度过高:在满足再生后贫甲醇质量要求的前提极平下,出再生塔C04的酸性气温度过高,导致最终送至界外的酸性中国煤化工气温度过高。2、回流泵频繁气蚀:回流泵P0频繁岀现气蚀,导致运行泵CNMHG与备用泵频繁切换检修(下转第209页)2013年12月化x理|2工艺管理2)上吊耳与下吊耳高差确定H-=h1+h2+h3+h4其中:H—一吊耳高差hl—浮舱本体起吊高度800mm-200mm=600mmh2一浮顶立柱设计高度1800mmh3一起吊时中心悬垂度300~500mm,取值500mmh4一倒链本体预留600mm经计算H=3500mm3)吊耳布置要求:先安装下吊耳18个,对应下吊耳焊接上吊证上下吊耳垂直度,从而保证倒链提升时的垂直度,以免浮顶周向旋转、径向偏移。吊耳角缝要求满焊。如图2所示:(⑦)电动倒链起升浮顶图31)清理浮盘上杂物,留少许操作人员2)操作人员通道设置。开好浮盘中心孔、浮盘人孔,与罐壁人孔组成人员上下、工具出入、杂物清理通道4)浮顶起升时,先拉起离开地板,停止后检査吊耳、倒链状态,无异常继续起吊。操作人员根据起吊高度,由外向内圈立柱逐圈安装销子。安销子时倒链要逐圈停下来5)立柱销子安装完,落下倒链,完成后续工作。6)浮顶起升时要注意罐壁人孔外要有专人监护,以免闲杂人在人孔处探头张望,发生伤亡事故。浮顶提升前状态,如图3浮顶提升后立柱销子已安装,如图4图4(8)浮顶落下后续工作1)立柱垫板纠偏搭、拆过程,缩短了工期。手段用料减少,材料选型无要求,节约施2)拆除临时支撑。拆除吊耳。焊疤打磨干净。工成本。贴底板组装浮顶,避免了工人悬空操作,降低了劳动强度。施工过程安全、简便,提高了工效。能有效控制焊接变形,浮顶4)检查浮盘不平整度,凹凸控制在70m以下。超标时割开外观成形好。缺陷附近焊缝,用型钢支在下部校正。参考文献5)完成浮顶附属机构安装6)储罐充水试验时,检査浮盘焊缝,从18个浮舱人孔进入浮范》「lGBs0128-2005《立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规内检査浮舱焊缝有无渗漏。2SH/T3530《石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐施工工艺标结束语电动倒链提升法”制安浮顶的施工工艺,与常用的搭设满堂3《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》GB50341-2003.红钢架施工相比,其优越性表现在:临时支撑布置简单,简化了4]映西化建《施工工艺标准》 QB/SHJ第四册(上接第207页P0Ⅰ由离心泵改为屏蔽泵,彻底杜绝机封泄漏问题。通过改造,彻2、回流泵频繁气蚀问题底解决了回流泵P0Ⅰ的气蚀想象,杜绝了渗漏,改善现场环境。在上述问题解决后,热再生系统回流经常出现气蚀现象,导3、闪蒸气量过大问题致回流液不能外送,系统需紧急向地下储槽排放甲醇。同时回流随着低温甲醇洗达标达产及运行负荷的逐步提高,热再生塔泵频繁切换,也导致泵机械密封渗漏现象频繁,渗漏的甲醇含有Φo顶部闪蒸气量逐渐増大,压力调节阀经常需要打开副线来调H2S、杂醇及其他微量组分,恶臭味较大,对现场环境及操作工人节压力,以避免系统超压。分析原因,主要是输送至热再生塔T04身健康造成潜在威胁的甲醇中气体含量过多,同时压力调节阀口径过小,导致闪蒸气分析原因,由于回流槽TO1内部为中空结构(见图1),自输送量受限S0Ⅰ来的冷甲醇在T0l底部流动至P0l入口,自E02来的热酸针对上述情况进行改造,其一是降低前系统闪蒸塔T02、T03气在T0顶部流动至出口去03,两者同向流动。由于冷甲醇温的操作压力,维持在接近操作下线范围。其二是增加压力调节阀度较低(-25℃左右),在S0Ⅰ中重新吸收了一定量的酸性气,而阀芯套筒开孔数,增大闪蒸气输送量。通过改造,确保了压力调节进入Tol后由于冷态密度较大,在其底部平流,至P0l入口处,阀开度在50%左右,同时也减小了热再生负荷,确保系统运行稳由于叶轮做功升温而析出部分气体,导致在叶轮处发生气蚀。现定。场两点显现可以验证,其一是泵入口管线结霜与气蚀同步出现;结束语其二是当排空Tol内液位至很低时,泵气蚀现象很大程度缓解通过上述几项改造及其他一些改造,影响我公司低温甲醇洗(此时冷甲醇与热酸气接触换热,析出酸气)。装置热再生系统运行的因素基本消除,装置现场操作及检修工作针对上述情况进行改造,其一,对T0l内部进行改造(见图量大幅减小,装置管理难度也显著降低,运行稳定可靠,在今年更2),将来自S01的冷甲醇进口管线加长并设置分布器,分布器开其二,交换酸气进出口,使两者改为逆流接触充分换热,其三,将理工作任生产技术部技术飞么是连续稳定运行超i口向上,使冷甲醇向上喷岀与热酸气充分接触换热,既能使冷甲中国煤化工十划停车检修。作者简介:张幸大学化学工程与醇充分加热释放吸收的酸气,又能在一定程度上降低酸气温度。工艺专业,现工作于帐公,八事生产技术管13年12月化x理