化肥工業(yè)第40卷第5期280kt/a合成氨低溫甲醇洗裝置應(yīng)用總結(jié)孫雙紅(山西陽(yáng)煤豐喜肥業(yè)[集團(tuán)〕有服責(zé)任公司山西運(yùn)城044000摘要介紹了280kta合成氨低溫甲醇洗裝置的工藝流程、設(shè)備情況及技術(shù)特點(diǎn),總結(jié)了開車過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及應(yīng)對(duì)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(jī)在內(nèi)),噸氣甲醇消耗1.5~1.6kg關(guān)鍵詞合成氬低溫甲醇洗應(yīng)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(guó)內(nèi)甲醇市場(chǎng)低迷,價(jià)格成工藝技術(shù)。該項(xiàng)目于2009年10月破土動(dòng)工持續(xù)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日一次開車成為此,山西陽(yáng)煤豐喜肥業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司決功,2010年10月19日順利通過(guò)72h考核。定對(duì)臨猗分公司的甲醇裝置進(jìn)行技術(shù)改造以優(yōu)化氨醇系統(tǒng),使臨猗分公司甲醇分廠能夠同時(shí)生產(chǎn)1工藝流程及主要設(shè)備甲醇和尿素,提高企業(yè)抵御市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)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(tǒng)優(yōu)化與節(jié)能改造項(xiàng)目的裝置規(guī)模置主要設(shè)備及參數(shù)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(biāo)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?jǐn)?shù):H2~53.39%,CO2~41.66%,原料氣/凈化氣換熱器甲醇變換系統(tǒng)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(yīng)用總結(jié)表1低溫甲醇洗裝置主要設(shè)備及參數(shù)設(shè)備名稱規(guī)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(xù)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(duì)H2S的冷凝液送出界區(qū)。由于洗滌在低溫下進(jìn)行,為了選擇性吸收能力比對(duì)CO2大得多,因此將出CO防止原料氣冷卻至冰點(diǎn)以下出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象而造成吸收塔的已吸收了CO2的部分富甲醇液管道和設(shè)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?jǐn)?shù)<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?jǐn)?shù)<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(fù)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(yù)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2工藝的特點(diǎn)洗滌吸收,出H2S吸收塔的預(yù)洗甲醇經(jīng)塔底液位(1)甲醇黏度小不起泡、穩(wěn)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(jié)能降耗。吸收塔進(jìn)料氨冷器冷卻降溫至-34.95℃后返回(3)對(duì)酸性氣吸收能力強(qiáng)(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(hù)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(shù)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(duì)環(huán)境的污染,得到了含硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)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吸收塔主開車過(guò)程中存在的問(wèn)題洗段繼續(xù)吸收CO2,溶液溫度升高至-25.89℃;(1)由于操作人員缺乏現(xiàn)場(chǎng)操作經(jīng)驗(yàn),系統(tǒng)化肥工業(yè)第40卷第5期水聯(lián)動(dòng)、吹除時(shí)間短,開車過(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(yán)重堵4運(yùn)行情況塞,導(dǎo)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(yùn)行穩(wěn)定廠維修。各項(xiàng)工藝指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于工藝設(shè)計(jì)指標(biāo),各種(2)儲(chǔ)罐內(nèi)的密封液運(yùn)行約6h后出現(xiàn)溫度消耗相對(duì)較低。該裝置設(shè)計(jì)處理原料氣能力為過(guò)高(70~80℃)現(xiàn)象,機(jī)械密封發(fā)生泄漏。改成120745m/h(標(biāo)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(yùn)行時(shí)間為7920h,噸氨(3)在開車過(guò)程中,當(dāng)溫度降至-20℃時(shí),部耗電量為120kW·h(包括冰機(jī)在內(nèi)),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(yùn)行參數(shù)如停車檢修以消除隱患。表2所示。表2低溫甲醇洗裝置運(yùn)行參數(shù)項(xiàng)目氣體組成(體積分?jǐn)?shù))/%流量/(m3·h-1,壓力/MPa溫度/H2 Co CO2 N2 Ar CH, H, S COS H,O標(biāo)態(tài))(表壓)原料氣設(shè)計(jì)值53.721.56044.220.000.060.040.230.020.211207453.3040.0實(shí)際值53.201.1243.40.1010091332.5設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)值263880.025實(shí)際值0.000.0059030.024臨猗分公司的氨醇優(yōu)化節(jié)能改造項(xiàng)目是國(guó)內(nèi)裝置的成功運(yùn)行,使臨猗分公司的系統(tǒng)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(tái)階,增強(qiáng)了豐喜集團(tuán)抵御市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)的工藝對(duì)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(duì)酸性氣進(jìn)行處理的國(guó)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(jī)安裝調(diào)試以來(lái)經(jīng)常出現(xiàn)隔膜破裂報(bào)警、材料厚度增至20mm。從近期的使用情況看,在隔膜損壞、一級(jí)安全閥易起跳、油路漏油以及打滿負(fù)荷的情況下,使用周期可達(dá)70d左右。量不足等故障,尤其是正常運(yùn)行后,為了滿足生3.6預(yù)熱口封堵磚問(wèn)題產(chǎn)要求,檢修、維修非常頻繁,給長(zhǎng)周期安全生采用多噴嘴水煤漿氣化技術(shù)的氣化爐的預(yù)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(cè)量問(wèn)題打碎清理,費(fèi)工費(fèi)時(shí),而且容易損傷爐口磚。為蒸發(fā)熱水塔填料或塔盤容易結(jié)垢具體的結(jié)此將封堵磚的鋼筋由240mm增長(zhǎng)至354m,垢情況只能在停車檢查或操作后期出現(xiàn)帶水現(xiàn)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(xiàn)無(wú)法在整個(gè)操作運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行預(yù)熱口的耐火磚由于高溫黏結(jié)在一起而容易拔斷。監(jiān)控。近期擬增設(shè)1套壓差測(cè)量裝置改進(jìn)后,封堵磚被完整拔出來(lái)的次數(shù)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(jié)語(yǔ)在角閥防沖刷擋板安裝前,根據(jù)圖紙對(duì)防沖安徽華誼公司四噴嘴水煤漿氣化裝置在試車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,但隨著經(jīng)驗(yàn)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(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行較大,在B氣化爐運(yùn)行32d進(jìn)行備爐檢修時(shí),發(fā)階段現(xiàn)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)