低温甲醇洗操作问答-第二部分

2012-03-04 10:17:19 来源: 编辑:人评论

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51、出V-401顶部原料气温度过低对系统的运行有何危害?如何调节?

答:1)原料器中CO2冷凝,甲醇水混合物量增大;

由于进系统原料气中含有大量的CO2,系统的操作压力很高,因此其中的CO2分压很高,当温度低于一定值时,就会出现CO2冷凝现象,导致甲醇水混合物量大增。2)V-401漫溢;

当CO2冷凝量超过V-401的分离能力时,会导致V-401液位上涨,工艺气夹带甲醇水混合物进入洗涤塔,循环甲醇水含量就会上升,引发一系列的严重后果;3)C-405运行受影响;

虽然在原料改造时增加了甲醇水混合物闪蒸罐,如甲醇水混合物中CO2含量过高,仍有大量的CO2进入C-405,导致C-405出现压差高等现象,影响其正常运行。4)影响酸性气体浓度。

CO2进入C-405后会随塔顶甲醇蒸汽一起进入C-404,最终进入酸性气体中,影响酸性气体的浓度。52、低温甲醇洗系统为何要设置开车线?开车线各阀门有何作用?

答:因为在低温甲醇洗系统导气初期,出C-401顶部的工艺气是不合格的,不能导入液氮洗工序,但工艺气的温度较低,若直接放空,会造成系统的冷量损失。设置开车线的目的是为了在这段时间内,使工艺气经过E-418、E-405回收冷量,复热至常温后再放空,以减少系统的冷量损失。

开车线各阀门作用:1)HV24002A/B连通阀,HV24002A在向液氮洗导气时,逐渐关闭开车线,使工艺气完全进入液氮洗工序。2)HV24002C在开车线打开的瞬间,为主阀HV24002B两端均压;3)HV24002D防止在低温甲醇洗和液氮洗正常运行期间,由于HV24002A、HV24002B内漏,造成出C-401的工艺气(含有CO、CO2等)直接经开车线进入合成回路,使氨催化剂中毒。

在正常生产期间,HV24002A、B、C均关闭,HV24002D打开,以保证HV24002A、B之间为常压,将阀内漏的气体送至火炬。

53、可使开车线打开的联锁信号有哪些?简述开车线的控制原理

答:打开联锁信号有:进冷箱原料气温度高TS25001;进冷箱原料气流量低FSL25001;液氮洗手动停车:HS25002系统正常运行期间,开车线处于关闭状态即:HV24002A、B、C关闭,HV24002D打开。当上述联锁信号任意一个起作用时,开车线将打开,动作过程如下:首先关闭HV24002D阀,同时将HIC24002的输出设定在100%,延迟几秒后,HV24002C阀打开,再延迟几秒后,HV24002A、B同时打开。在开车阶段向液氮洗导气时,用HIC24002缓慢将HV24002A阀关闭,当HV24002A全关时,用复位按钮HR-I401将开车线关闭,即使HV24002A、B、C关闭,HV24002D打开。

54、洗涤塔C-401为什么分为上下塔?它们各起什么作用?其理论依据是什么?

答:C-401分为上、下塔,上塔主要用于脱除CO2,下塔主要用于脱除H2S和COS等硫化物。分成上、下塔,用上塔吸收了CO2的部分甲醇溶液来脱除H2S和COS等硫化物,可以:1)减少下塔内CO2的吸收量,使下塔因溶解热造成的溶液温升减小;2)使含有H2S的甲醇溶液中H2S的浓度高一些,而且有一股甲醇溶液不含H2S等硫化物,有利于CO2的回收,以保证CO2的纯度。

理论依据:溶剂吸收的选择性。因为H2S和COS等硫化物在甲醇中的溶解度比CO2大很多,而且原料气中H2S和COS等硫化物的含量比CO2低得多。

55、C-401上塔为什么要分段将甲醇溶液取出进行冷却?

答:这与CO2在甲醇中溶解度随温度的升高而降低的特性有关,甲醇吸收CO2后因为有溶解热放出,溶液温度要升高其吸收能力下降,分段取出进行冷却后在进入塔内进行吸收,可充分发挥甲醇的吸收能力,减少循环甲醇量,降低系统能耗,保证出塔气纯度。

56、引起洗涤塔C-401顶部CO2的含量超标原因有哪些?

答:主要有:1)甲醇循环量不足;2)系统冷量不平衡,进塔贫甲醇温度高;3)贫甲醇吸收能力下降:

A、C-404塔再生效果差;

B、C-405操作不好,循环甲醇中水含量超标;

C、循环甲醇太脏,污染严重,理化性能差;。4)上塔分段冷却效果差;5)负荷(工艺气量)过大;6)工艺气量、系统压力波动大。

57、洗涤塔C-401的压差PDI24005的设计值、正常值和报警值各为多少?压差过大有何危害?引起C-401压差增大的原因有哪些?

答:C-401的设计压差为100KPa;正常值:﹤83KPa;报警值:83KPa

危害:压差过大可能会导致C-401的吸收效果下降,出塔净化气中CO2、甲醇微量超标,严重时甚至会夹带液体甲醇,加重液氮洗吸附器的负荷,影响分子筛吸附器的正常运行。

引起C-401塔压差增大的原因有:1)循环甲醇量过大;2)贫甲醇温度过低,密度增大;3)气体流速过小;4)至下塔洗涤H2S等的甲醇量FIC24003过大;5)循环甲醇过脏;6)塔板堵塞或结垢严重;7)E-402、E-403堵塞(或流动不畅),造成淹塔甲醇直接从升气管流入下段,堵塞气体通道;8)负荷(工艺气量)过大。

58、为什么建立甲醇循环时,洗涤塔C-401压力必须维持在5.0MPaG以上?

答:两个原因:1)贫甲醇泵出口压力为8.97MPaG,若C-401内压力太低,会造成FV24006阀两端压差过大,FIC24006失控,甲醇循环量不易控制,同时甲醇循环量过大,流速过快,对设备将造成很大的冲击,且P-404泵负荷过大,容易使电机过载。2)C-401塔压力高时可以使去V-403、V-405的甲醇流量稳定。

59、洗涤塔C-401顶部温度设计为-64.0℃的依据是什么?

答:低温甲醇洗的低温是依靠CO2解吸而获得的,C-401顶部温度是根据将富含CO2的甲醇经氨冷后减压至0.07MPaG时,所解吸得到的最冷物流(甲醇溶液)温度为-70.6℃,考虑到有关换热器的热端损失,按升高6.6℃来设计的。

60、低温甲醇洗系统冷量损失有哪些?系统补充冷量来源有哪些?

答:低温甲醇洗系统的冷量损失主要包括:1)换热器的换热损失,即换热不完全;(待仪,个人认为从系统来说,不存在这种说法)2)保冷损失,即系统是在低温下运行的,无论保冷措施如何好,总会有一部分冷量散失于环境;3)去液氮洗的工艺气带走一部分冷量;4)吸收CO2、H2S等产生溶解热造成的冷量损失。

系统补充冷量来源:1)水冷器E-411、E-419、E-404提供的冷量(水换热器);2)来自液氮洗工序的冷合成气提供的冷量;3)富CO2、H2S等的甲醇溶液减压解吸所产生的冷量;4)氨冷器E-402、E-406、E-415、E-3402中液氨蒸发制冷提供的冷量。

61、系统冷量不足的情况下,可以做哪些调整?

答:四个方面:1)适当提高氨冷器E-402、E-406、E-3402液位。增加补充的冷量;2)适当降低C-402、C-3402及C-403的操作压力及适当增加气提氮流量,使CO2尽可能的在冷区解吸出来,以回收更多的冷量;3)调整液氮洗系统的操作,增加至低温甲醇洗系统的冷合成气流量,提供更多的冷量;4)在保证出C-401塔顶净化气中微量CO2、CH3OH不超标的前提下,适当降低循环甲醇流量。

62、低温甲醇洗系统中有几台氨冷器?在进入氨冷器之前液氨的压力和温度各为多少?氨冷器壳程的操作压力和温度为多少?氨压机K-602A/B进口压力对甲醇洗系统的冷量平衡有何影响?

答:低温甲醇洗系统有四台氨冷器:E-402、E-406、E-415、E-3402;

进氨冷器之前液氨的操作压力为0.26MPaG,温度为-4.0℃;

氨冷器的壳程操作压力为0.08MPaA,温度为-38℃;

压缩机K602A/B入口的压力升高时,各氨冷器壳程的压力也将升高,造成液氨的饱和蒸汽压升高,蒸发温度升高,蒸发温度升高,与甲醇溶液的温差减小,降低了传热效果,使甲醇系统获得的冷量减小,影响冷量平衡。

63、正常生产中氨冷器的液位如何控制。

答:正常生产中各氨冷器的液位不能控制过高。因为氨冷器是釜式换热器,它主要利用液氨的气化潜热,通过液氨蒸发带走热量来达到提供冷量的目的,因此为了保证氨冷器的冷却效果,必须保留一定的蒸发空间。在一定范围内提高液位可以增大氨冷器提供的冷量,但液位超过换热管的最高点时,提高液位就没有效果了,反而会因为蒸发空间的减少,降低其冷却效果,同时还会出现待液氨至压缩机进口,危害压缩机运行等。

64、设置V-403/V-405进行中间解吸的目的是什么?为什么在进行中间解吸之前要先进行冷却?

答:设置V-403/V-405进行中间解吸的目的:1)解吸回收H2、N2,减小系统中有效气体的损失;2)保证CO2产品的纯度。

在进行中间解吸之前要先进行冷却是为了:1)获得更好的分级闪蒸效果,利用氢气在甲醇中溶解度随温度降低而减小的特性,使H2、N2充分解吸;2)获得温度更低的冷源。65、中间解吸的压力是多少?设定压力的依据是什么?

答:中间解吸的压力设计值为1.95MPaG

设定压力的依据:1)要求在该压力下,H2、N2尽可能解吸完全,CO2尽可能少解吸。2)要求与循环气压缩机K-401入口压力相匹配。

66、循环气压缩机正常运行期间,应定期进行哪些方面的检查?

答:应检查以下几个方面:1)工艺气系统:一、二段气缸的进出口温度、压力;2)冷却水系统:出系统冷却水的总流量、出二段气缸的冷却水温度及各用户的进出口阀门的开关情况;3)填料冲洗冷却水系统:进出一、二段气缸密封的脱盐水的阀门开关情况、出口温度;4)控制空气系统:至一、二段气缸进口阀卸载器、活塞杆降检测器控制空气压力;5)吹扫氮气系统:总管压力、至一、二段气缸密封和一段气缸进口阀卸载器的吹扫氮气流量;6)润滑油系统:润滑油的温度、压力、油位及油的品质及泄漏、油过滤器压差等;7)检查辅助润滑油泵P-430B的进出口切断阀是否打开、现场开关是否处于遥控“REM”和“O”位置;8)压缩机本身的震动、噪音、泄露等。

67、影响气体压缩功的因素有那些?

答:1)气体的进口温度压缩功与进口温度(或进口体积)成正比,进口温度愈低,气体体积愈小,压缩功愈小。2)压缩比不管是等温压缩,绝热压缩还是多变压缩,压缩功仅与压缩比成正比,而与压缩前后的压力绝对值无关,压缩比越大,压缩功越大。3)气体的分子量压缩功与气体的分子量成反比,对于同样质量流量的气体,其分子量越大,压缩功越大,但不管什么气体,只要是体积相同,压缩功总是一样的。4)段间冷却效果

   气体分段压缩和中间冷却是降低压缩功功耗的重要途径,冷却器出口温度越低,压缩功耗越小。

68、引起循环气压缩机K-401跳车的原因有哪些?

答:引起K-401跳车的原因主要有:

   V-405液位高高 LSXHH24006

   K-401入口压力低PSXL24061

   K-401一段出口温度高TT24602

   K-401二段出口温度高TT24604

   冷却水流量低低      FSXLL24601

   润滑油压力低低      PSXLL24605

   润滑油温度低        TSXL24605

   控制空气压力低低    PSXLL24606

   合成氨系统总停车     I-1

   控制室手动停车       HSE-K401

69、造成CO2产品气中硫含量超标的原因有哪些?

答:主要原因有:1)热再生塔C-404再生效果差,品甲醇中硫含量超标;2)C-401下塔洗涤硫化物的甲醇量FIC24003偏低,使硫化物进入上塔,污染了至C-402、C-3402塔顶的无硫甲醇;3)C-402回流至中段的无硫甲醇量FIC24005偏低,使硫化物上移;4)至C-3402顶部的无硫甲醇量FIC54001偏低,导致出塔顶气体硫含量偏高;5)系统中NH3积累严重。

70、如何保证CO2产品气的质量?

答:要保证CO2产品的质量,应注意以下几点:1)C-401上塔回流至下塔甲醇量FIC24003合适,保证下塔上升气中硫含量﹤0.1ppmV;2)确保C-404的再生效果,贫甲醇中硫含量尽可能低;3)控制好V-403、V-405的闪蒸压力,保证CO2产品气中H2、N2、CO等含量在设计范围内;4)FIC24005量足够,能满足对C-402下塔上升气中硫化物的吸收要求;5)FIC54001量足够大,能满足对塔内上升气中硫化物的吸收要求;6)C-402、C-3402操作平稳,出塔气体中甲醇含量在设计值内;7)加强对循环甲醇中NH3的检测,在E-414处定期进行排放;8)严格控制出气化工艺气中CH4的含量。

71、CO2解吸塔C-402顶部的CO2产品气来源有哪些?

答:CO2解吸塔C-402顶部的CO2产品主要来源有:1)来自V-403的无硫富CO2甲醇的减压解吸;2)来自V-405的含硫富CO2甲醇的减压解吸;3)来自C-403中部的甲醇溶液经加热后,在V-402中闪蒸所得的闪蒸汽和闪蒸液。

72、在低负荷下,为了提高CO2产量,可以采取那些措施?

答:低负荷下要提高CO2产量,可采取以下措施:1)适当降低C-402的操作压力;2)用按钮HS-LV24011使C-402中部的甲醇溶液全部径LV24011B阀送至C-403上段的柱状塔盘上,使其不经过塔板解吸,而是经过P-402A/B泵直接抽出后最终返回C-402塔底部解吸CO2

73、C-402与C-403之间的三根管线为什么要设计成“U”型?

答:1)C-402与C-403都是低温设备,在低温下,管线要有一定的变形;

   2)C-402与C-403的高度都在30米以上,都具有风动载荷,因此要将接管设计成“U”型,以保证有一定的膨胀量。

74、C-403塔是如何完成浓缩H2S任务的?

答:C-403塔浓缩H2S主要是通过降低溶液中CO2含量来实现。1)C-402塔来的甲醇在C-403塔中进一步降压解吸CO2。2)C-403底部通入有液氮洗干燥分子筛的低压N2,破坏原系统内的气液平衡,降低气相中CO2、H2S气体的分压,使溶解在液相中的CO2进一步解吸;3)H2S在此条件下解吸同样增强,C-402塔上部部分甲醇液直接送到C-403塔上塔作为再洗液,保证了C-403塔尾气中H2S﹤7ppm达到排放标准。

75、H2S浓缩塔C-403底部通入低压氮气的作用是什么?正常生产时其流量多大?

答:气提作用;主要是为了破坏系统内原有的气液平衡,降低气相中CO2、H2S等组份的分压,增大CO2解吸过程中的推动力,使CO2尽量在C-403中解吸出来,以回收冷量,浓缩液相中的H2S;另外,它还可以用于开车时对C-403系统的干燥、充压等。正常生产期间,气提氮气流量为6000Nm3/h。76、气提氮气的流量大小调节的依据是什么?正常生产期间如何调整?流量偏大或偏小有何危害?

答:气提氮气的流量主要依据C-403塔底甲醇溶液中CO2的含量来调节,随负荷的改变而改变,以保持C-403底部甲醇中的CO2含量在1.0mol%左右为调节依据,高于1%时增加气提氮量,低于1%时则减小气提氮量。

在一定的范围内气提氮气的流量越大越好,但不能过大,过大不仅增大氮气的消耗,而且会增大C-403的压差,影响C-403的正常运行;气提氮量也不能过小,过小会导致气提不完全,CO2解吸不充分,H2S浓缩效果差,系统冷量损失增大,且C-404塔负荷增大,压力上升,降低了酸气中H2S浓度,影响C-404的正常运行。严重时会导致C-404超压,安全阀起跳。

77、H2S浓缩塔C-403气提氮进口管线设置倒“U”型管的目的是什么?

答:设置倒“U”型管的目的是为了防止甲醇倒流入气体氮管线,危害液氮洗吸附器的正常运行。78、H2S浓缩塔C-403底部为什么要设置液位高高联锁LSXHH24013?

答:设置高高联锁LSXHH24013的作用是在C-403塔底液位高高时停气提氮气。其目的是为了防止在C-403底部液位高于气提氮气进口时,产生液击现象,振坏设备,而且气提氮气带液冲击塔板,容易使塔板变形或掀翻,设置此联锁后,如液位超高,联锁将自动关闭PV25011,停气提氮气。停车时可以防止甲醇溶液倒流入低压氮气管网。79、在开车时气提氮应在何时投用?为什么?

答:开车时,气提氮气应在开车前半小时以上。

先投用气提氮气,是为了利用出C-403的冷气体,对E-401进行预冷,以保证导气时,E-401对工艺气能起到一定的冷却作用,使出V-401的工艺气温度不至于太高,减少带入C-401的水蒸汽量。80、为什么低温甲醇洗工序在停工艺气后若循环不停,气提氮气不停?

答:因为在切气后,冷区中甲醇中仍含有大量的CO2,若甲醇循环不停,而停气提氮气,大量的CO2会被带至C-404塔中,造成C-404超压,安全阀起跳,而且P-403A/B泵的大量会大幅下降,C-403塔底液位液位急剧上涨。因此,在停工艺气后,若甲醇循环不停,气提氮气不停。

 

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