工藝管理Lurgi低溫甲醇洗熱再生塔冷凝回流系統(tǒng)工藝優(yōu)化張幸磊(河南龍宇煤化工有限公司河南476600摘要:本文通過簡(jiǎn)要介紹魯奇低溫甲醇洗熱再生系統(tǒng),指出3、閃蒸氣量過大:熱再生塔頂閃蒸氣量過大,高負(fù)荷時(shí)甚至其運(yùn)行過程中出現(xiàn)的幾個(gè)關(guān)鍵性問題,并對(duì)這些問題逐一進(jìn)行分導(dǎo)致塔頂超壓。析并給出應(yīng)對(duì)措施,從而確保其穩(wěn)定運(yùn)行。這些問題在一段時(shí)間內(nèi)都嚴(yán)重影響了熱再生系統(tǒng)的運(yùn)行和關(guān)鍵詞:低溫甲醇洗;熱再生冷凝回流系統(tǒng)系統(tǒng);問題分析;措管理難度。三、原因分析和應(yīng)對(duì)措施一、工藝概述1、酸性氣溫度過高問題河南龍宇煤化工有限公司建有50萬噸/年甲醇裝置一套出界區(qū)的酸性氣,設(shè)計(jì)溫度為25℃,被送至硫回收裝置用以該裝置于2008年4月投產(chǎn),配套氣體凈化單元采用 Lurgi低溫回收其中的含S氣體,生產(chǎn)工業(yè)硫磺,變廢為寶。在運(yùn)行初期,在甲醇洗工藝,設(shè)計(jì)處理能力為21193Nm3/h(干基),其操作彈滿足再生后貧甲醇純度的前提下,出界區(qū)的酸性氣體經(jīng)常在性范圍為50-110%40℃以上,這導(dǎo)致出界區(qū)酸性氣中夾帶過多甲醇,進(jìn)入硫回收裝該工藝原理是以拉烏爾定律和亨利定律為基礎(chǔ),依據(jù)低溫狀置后,甲醇在燃燒爐內(nèi)不完全燃燒而析碳,附著在管道和設(shè)備內(nèi),態(tài)下的甲醇具有對(duì)H2S和CO2等酸性氣體的溶解吸收性大、而導(dǎo)致硫回收裝置經(jīng)常發(fā)生管道堵塞而檢修,現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境較差。另一對(duì)H和CO溶解吸收性小的這種選擇性,來脫除粗合成氣中的方面也使低溫甲醇洗裝置甲醇消耗達(dá)到設(shè)計(jì)值的近十倍。H!2S、CO2等酸性氣體和NH3、HCN、HCl、羰基化合物等微量組分析原因,其一是系統(tǒng)熱量輸入較設(shè)計(jì)值有所增加。由于粗分,從而達(dá)到凈化粗變換氣的目的。該過程在吸收塔內(nèi)實(shí)現(xiàn)吸收煤氣中微量組分較設(shè)計(jì)值偏高,導(dǎo)致再生所需的熱量增加。針對(duì)后的甲醇經(jīng)過減壓后送至熱再生塔,徹底釋放出CO2、H2S氣該情況,經(jīng)過平衡計(jì)算,繪制不同情況下系統(tǒng)熱量需求曲線,用于指導(dǎo)操作,確保在滿足再生需求時(shí),盡量減少熱量輸入,降低冷凝二熱再生系統(tǒng)存在的問題系統(tǒng)移熱負(fù)荷。其二是冷凝系統(tǒng)換熱器設(shè)計(jì)負(fù)荷過小,導(dǎo)致熱量熱再生冷凝回流系統(tǒng)系統(tǒng)包含熱再生塔C04,酸氣冷卻冷移出不夠。主要表現(xiàn)在水冷器E02,由于安裝位置較高,換熱面積凝器E01、E02EO3、E04,回流槽T01,回流泵P01,分離槽SO1等不足,導(dǎo)致出水冷器酸氣溫度高出設(shè)計(jì)值20c。后更換換熱器,設(shè)備,見圖1。并通過冷介質(zhì)重新分配,增大進(jìn)入E04換熱器的冷介質(zhì)流量,最收過H2S和CO2的富甲醇,經(jīng)降壓閃蒸后進(jìn)入熱再生塔終增大冷凝系統(tǒng)移熱能力,使出界區(qū)酸氣溫度降至-20C左右,C04次閃蒸后的甲醇經(jīng)液位控制進(jìn)入熱再生段,通過與來自確保了后系統(tǒng)硫回收裝置穩(wěn)定運(yùn)行,降低甲醇消耗至設(shè)計(jì)指標(biāo)以塔底的熱甲醇蒸氣進(jìn)行傳質(zhì)過程,徹底釋放出甲醇中吸收的H2S圖1:熱再生系統(tǒng)流程圖和CO2及其他微量組分,再生后的甲醇經(jīng)過冷卻后重新回到吸收塔吸收粗煤氣中雜質(zhì)氣體。釋放出的含有甲醇蒸汽的氣體混合物稱為酸性氣,溫度約為89℃,依次進(jìn)入E01殼程、F02殼程,冷卻至55-60℃,一部分甲醇被冷凝下來,進(jìn)入回流槽T0l分離,酸性氣經(jīng)EO3、E04進(jìn)一步可些。盆a冷卻至-20℃左右后,進(jìn)入分離器S01中,在此甲醇冷凝液被收集并送回到回流槽?ol,出分離器的酸性氣經(jīng)復(fù)熱后送界區(qū)?；亓鞑跿01中收集的甲醇,通過回流泵P01加壓后,大部分返回到平熱再生塔C04的頂部作回流用,一小部分被引出至界區(qū),以防微量組份在系統(tǒng)中有累積。圖2:回流槽T01改造后示意圖該系統(tǒng)運(yùn)行至今已超過5年,期間經(jīng)過技術(shù)管理人員不斷的改進(jìn)和優(yōu)化,使得工藝逐步完善,運(yùn)行更加穩(wěn)定。運(yùn)行中的問題主要有以下幾點(diǎn):酸性氣溫度過高:在滿足再生后貧甲醇質(zhì)量要求的前提下,出再生塔C04的酸性氣溫度過高,導(dǎo)致最終送至界外的酸性氣溫度過高。2、回流泵頻繁氣蝕:回流泵P0頻繁出現(xiàn)氣蝕,導(dǎo)致運(yùn)行泵與備用泵頻繁切換檢修(下轉(zhuǎn)第209頁)工藝管理2)上吊耳與下吊耳高差確定H=hl+h2+h3+h4其中:H一吊耳高差hl—浮艙本體起吊高度800mm-200mm=600mmh2一浮頂立柱設(shè)計(jì)高度1800mmh3一起吊時(shí)中心懸垂度300~500mm,取值500mmh4一倒鏈本體預(yù)留600mm經(jīng)計(jì)算H=3500mm3)吊耳布置要求:先安裝下吊耳18個(gè),對(duì)應(yīng)下吊耳焊接上吊耳,保證上下吊耳垂直度,從而保證倒鏈提升時(shí)的垂直度,以免浮頂周向旋轉(zhuǎn)、徑向偏移。吊耳角縫要求滿焊。如圖2所示:⑦)電動(dòng)倒鏈起升浮頂圖31)清理浮盤上雜物,留少許操作人員。2)操作人員通道設(shè)置。開好浮盤中心孔、浮盤人孔,與罐壁人孔組成人員上下、工具出入、雜物清理通道。3)起吊前無負(fù)荷試動(dòng)18臺(tái)倒鏈,保持同步勻速狀態(tài)。4)浮頂起升時(shí),先拉起離開地板,停止后檢査吊耳、倒鏈狀圈安裝銷子。安銷子時(shí)倒鏈要逐圈停下來5)立柱銷子安裝完,落下倒鏈,完成后續(xù)工作6)浮頂起升時(shí)要注意罐壁人孔外要有專人監(jiān)護(hù),以免閑雜人員在人孔處探頭張望,發(fā)生傷亡事故。浮頂提升前狀態(tài),如圖3。浮頂提升后立柱銷子已安裝,如圖4圖4(8)浮頂落下后續(xù)工作。1)立柱墊板糾偏。搭、拆過程,縮短了工期。手段用料減少,材料選型無要求,節(jié)約施2)拆除臨時(shí)支撐。拆除吊耳。焊疤打磨干凈工成本。貼底板組裝浮頂,避免了工人懸空操作,降低了勞動(dòng)強(qiáng)3完成浮盤下部焊接。焊接順序與上部焊接相同度。施工過程安全、簡(jiǎn)便,提高了工效。能有效控制焊接變形,浮頂4)檢查浮盤不平整度,凹凸控制在70mm以下。超標(biāo)時(shí)割開外觀成形好。缺陷附近焊縫,用型鋼支在下部校正。參考文獻(xiàn):5)完成浮頂附屬機(jī)構(gòu)安裝。6)儲(chǔ)罐充水試驗(yàn)時(shí)檢查浮盤焊縫,從18個(gè)浮艙人孔進(jìn)入浮范]GB50128-2005《立式圓筒形鋼制焊接儲(chǔ)罐施工及驗(yàn)收規(guī)艙內(nèi)檢査浮艙焊縫有無滲漏。2SH/T3530《石油化工立式圓筒形鋼制焊接儲(chǔ)罐施工工藝標(biāo)結(jié)束語動(dòng)倒鏈提升法”制安浮頂?shù)氖┕すに?與常用的搭設(shè)滿堂3]《立式圓筒形鋼制焊接油罐設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50341-2003紅鋼架施工相比,其優(yōu)越性表現(xiàn)在:臨時(shí)支撐布置簡(jiǎn)單,簡(jiǎn)化了「4陜西化建《施工工藝標(biāo)準(zhǔn)》 QB/SHJ第四冊(cè)(上接第207頁)P0由離心泵改為屏蔽泵,徹底杜絕機(jī)封泄漏問題。通過改造,徹2、回流泵頻繁氣蝕問題底解決了回流泵P1的氣蝕想象,杜絕了滲漏,改善現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境在上述問題解決后,熱再生系統(tǒng)回流經(jīng)常出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象,導(dǎo)3、閃蒸氣量過大問題致回流液不能外送,系統(tǒng)需緊急向地下儲(chǔ)槽排放甲醇。同時(shí)回流隨著低溫甲醇洗達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)及運(yùn)行負(fù)荷的逐步提高,熱再生塔泵頻繁切換,也導(dǎo)致泵機(jī)械密封滲漏現(xiàn)象頻繁,滲漏的甲醇含有Tθ頂部閃蒸氣量逐漸増大,壓力調(diào)節(jié)閥經(jīng)常需要打開副線來調(diào)H2S、雜醇及其他微量組分,惡臭味較大,對(duì)現(xiàn)玚環(huán)境及操作工人節(jié)壓力,以避免系統(tǒng)超壓。分析原因,主要是輸送至熱再生塔T04身健康造成潛在威脅的甲醇中氣體含量過多,同時(shí)壓力調(diào)節(jié)閥口徑過小,導(dǎo)致閃蒸氣分析原因,由于回流槽T01內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)(見圖1),自輸送量受限S0來的冷甲醇在T0l底部流動(dòng)至P01入口,自E02來的熱酸針對(duì)上述情況進(jìn)行改造,其一是降低前系統(tǒng)閃蒸塔T02、T03氣在T0頂部流動(dòng)至出口去ε03,兩者同向流動(dòng)。由于冷甲醇溫的操作壓力,維持在接近操作下線范圍。其二是增加壓力調(diào)節(jié)閥較低(-25℃左右),在S01中重新吸收了一定量的酸性氣,而閥芯套筒開孔數(shù),增大閃蒸氣輸送量。通過改造,確保了壓力調(diào)節(jié)進(jìn)人T01后由于冷態(tài)密度較大,在其底部平流,至P01入口處,閥開度在50%左右,同時(shí)也減小了熱再生負(fù)荷,確保系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)由于葉輪做功升溫而析出部分氣體,導(dǎo)致在葉輪處發(fā)生氣蝕?，F(xiàn)定。場(chǎng)兩點(diǎn)顯現(xiàn)可以驗(yàn)證,其一是泵入口管線結(jié)霜與氣蝕同步出現(xiàn);結(jié)束語其二是當(dāng)排空Tol內(nèi)液位至很低時(shí),泵氣蝕現(xiàn)象很大程度緩解通過上述幾項(xiàng)改造及其他一些改造,影響我公司低溫甲醇洗(此時(shí)冷甲醇與熱酸氣接觸換熱,析出酸氣)。裝置熱再生系統(tǒng)運(yùn)行的因素基本消除,裝置現(xiàn)場(chǎng)操作及檢修工作針對(duì)上述情況進(jìn)行改造,其一,對(duì)T01內(nèi)部進(jìn)行改造(見圖量大幅減小,裝置管理難度也顯著降低,運(yùn)行穩(wěn)定可靠,在今年更2),將來自S01的冷甲醇進(jìn)口管線加長(zhǎng)并設(shè)置分布器,分布器開是連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行超過300天后,隨造氣裝置一同計(jì)劃停車檢修口向上,使冷甲醇向上噴岀與熱酸氣充分接觸換熱,既能使冷甲醇充分加熱釋放吸收的酸氣,又能在一定程度上降低酸氣溫度作者簡(jiǎn)介:張幸磊(1984-),畢業(yè)于太原理工大學(xué)化學(xué)工程與°工藝專業(yè),現(xiàn)工作于河南龍宇煤化工有限公司,從事生產(chǎn)技術(shù)管其二,交換酸氣進(jìn)岀口,使兩者改為逆流接觸,充分換熱。其三,將理工作,任生產(chǎn)技術(shù)部技術(shù)主管2013午1日