2007年6月大色配.Jun.2007第30卷第3期Large Scale Nitrogenous Fertilizer IndustryVol.30 No.3低溫甲醇洗裝置水聯(lián)運初探任軍平(中石化巴陵分公司合成氨部,湖南岳陽,41403)摘要分析低溫甲醇洗裝 置高中壓系統(tǒng)充壓介質(zhì)來源.主甲醇泵密封氮氣來源及系統(tǒng)脫鹽水溫度升高對水聯(lián)運質(zhì)量的影響,提出解決上述問題的創(chuàng)新思路,介紹水聯(lián)運過程控制及創(chuàng)新方法的應用。關鍵詞低溫甲醇洗水聯(lián)運創(chuàng)新效果水聯(lián)運是低溫甲醇洗裝置原始開車過程中的口氣相操作壓力為0.07MPa、下塔為常壓, T-重要環(huán)節(jié),是人們研究的重要課題。目前,國內(nèi)配●2204/2205 出口氣相操作壓力0.12MPao T-2201、套低溫甲醇洗裝置的大型化工裝置一般都帶有大T-2202、T-2203、T-2206及各自相關設備組成冷區(qū);型空分,用空分開車來進行低溫甲醇洗裝置水聯(lián)T-2204/2205及各自相關設備組成熱區(qū)。運,消耗大且受空分開車進度的制約,低溫甲醇洗裝置不能充分進行水聯(lián)運,達不到全面試車和鍛2低溫甲醇洗裝置水聯(lián)運過程中遇到的問題煉隊伍的目的。巴陵“煤代油"工程在提高低溫甲低溫甲醇洗裝置進行水聯(lián)運的必要條件之一醇洗裝置水聯(lián)運質(zhì)量上進行了初步探索。是必須將高、中、低壓系統(tǒng)建立- -定的操作壓力。一般情況下 ,用氮氣作為充壓介質(zhì),同時水聯(lián)運過1巴陵"煤代油”工程及 低溫甲醇洗裝置簡介程中高壓系統(tǒng)會有部分氮氣溶解在脫鹽水中并在巴陵“煤代油”工程由合資部分(中石化、Shell中、低壓系統(tǒng)釋放,因此需連續(xù)向高壓系統(tǒng)補充氮各占50%股份,以下簡稱JV)和內(nèi)資部分(以下簡氣。由于JV與配套部分中交時間不- -致, JV空稱配套)組成,它是中石化以石腦油為原料的三大分未能按期開車,同時空分裝置運行費用相當高, .化肥裝置改變原料路線的示范工程。JV主要由不可能長時間開車，高.中壓系統(tǒng)無合適的氮氣充煤貯運、磨煤、空分及氣化裝置組成，氣化采用壓和連續(xù)的氮氣補充。Shell 煤氣化技術,配備48000m2/h 大型空分裝低溫甲醇洗裝置主甲醇泵均采用雙端面密置;配套部分主要由耐硫變換、低溫甲醇洗、甲烷封,各泵帶有密封液罐,通過液體介質(zhì)(白油或1:化、新建冰機及合成(合成回路由1100/d擴能到1的乙二醇和水的溶液)外循環(huán),將機械密封產(chǎn)生1320t/d)裝置組成。低溫甲醇洗裝置是配套部分的熱量帶走并起到潤滑機械密封的作用。正常運的核心裝置,該裝置采用魯奇工藝六塔流程,是目行時各甲醇泵密封液罐必須建立一定的操作壓前國內(nèi)在建最大低溫甲醇洗裝置之- , 設計處理力,否則將損壞甲醇泵。各甲醇泵中,除硫化氫吸酸性氣體能力260000m2/h(其中CO2 體積比收塔進料泵(P-2201A/B)密封液罐帶有氣囊外,其40.4%),主甲醇循環(huán)量452th貧甲醇。本裝置余各泵需連續(xù)向密封系統(tǒng)充氮,其中再吸收塔循硫化氫吸收塔、二氧化碳吸收塔(T-2201/2202)及環(huán)泵(P-2202A/B).二氧化吸收塔進料泵(P-相關設備為高壓區(qū),出口氣相操作壓力2.82 MPa2204A/B)控制壓力分別為0.5~ 0.7MPa.0.6~(以下均為表壓);中壓閃蒸塔(T-2206)及相關設收藊日期:2006 10-08;收到修改稿日期200704-28。備為中壓區(qū),出口氣相操作壓力1.4MPa;二氧化作者簡介;任軍平,男,1972年出生,工程師,200年畢業(yè)于湖碳再吸收塔、熱再生塔、甲醇/水分餾塔(T-2203/南大學工業(yè)管理工程專業(yè),現(xiàn)為中石化巴陵分公司合成氨部生產(chǎn)2204/2205)及相關設備為低壓區(qū), T-2203上塔出主管。聯(lián)系電話:0730-85367。第3期任軍平.低溫甲醇洗裝置水聯(lián)運初探1930.8 MPa,因此正常生產(chǎn)時從JV引0.7MPa專用氮2208A-H)管殼程進行,換熱介質(zhì)均為系統(tǒng)內(nèi)脫鹽氣作主甲醇泵密封氮氣,JV空分不開車則相關甲水,因此各泵做功產(chǎn)生的熱量無法移走,脫鹽水溫醇泵無合適的密封氮氣來源。度升高很快。隨著水溫升高,系統(tǒng)腐蝕加劇,同時本裝置熱再生塔出口貧甲醇不經(jīng)水冷卻器冷冷區(qū)溫度過高對低溫設備有負面影響，因此系統(tǒng)卻,直接與熱再生塔入口富甲醇換熱。水聯(lián)運過脫鹽水溫度控制是水聯(lián)運過程中的關鍵控制點。程中脫鹽水的換熱主要在貧/富甲醇換熱器(E-本裝置水聯(lián)運主循環(huán)回路如圖1。C T-2204 ] P-2204 ]一-E-2208H-A充園 +E-2207管圖G -202上0]E-2202塔釜]--E 2205營程]←T-2202中部}E-2209營程 1T-2206上塔T-2203上塔}TT-2206下塔一七 T-2201- C E-2206]C P-2201 ]TC-2203中部} L P-2202 +E-2200程]一 T-2203塔金]一 C P-2203 ]C T-2204- ]-- E 208-管圖一[E-2205元程圖1水聯(lián)運 主循環(huán)回路流程3低溫甲醇洗裝置水聯(lián)運過程中的創(chuàng)新改造,見圖3。本階段水聯(lián)運在不同壓力下進行,3.1 甲醇泵密封氮氣來源各部分壓力控制參數(shù)如表1。2006年4月上旬,開始對甲醇泵進行單機試出222 -一既票呢解|車,根據(jù)甲醇泵廠家提供的數(shù)據(jù)，密封氮氣消耗較少,認為將高壓鋼瓶氮氣減壓作為相關甲醇泵密公用工程部2001m'、400m氮氣250-JB封氮氣是比較理想的選擇，先對相關甲醇泵配置儲罐低樂氣氣了臨時密封氮氣管線,并將臨時管線各個接口焊JIV現(xiàn)有200m2 1液氮儲罐液氮接處理后進行氣密試驗,確保無泄漏點。4月10虛線為新配管線;E -222為中壓氤氣冷卸器日對P-2203A進行了單機試車,通過減壓閥控制圖3氮氣系統(tǒng)改造流程密封氮氣壓力在0.5 MPa,試車時密封壓力穩(wěn)定。表1各部分壓力控制參數(shù)MPa水聯(lián)運過程中1個有效氣體6.0m3的氮氣鋼瓶連續(xù)使用時間為20d左右,很好的解決了甲醇泵密項目高壓中壓熱再生再吸收塔系統(tǒng)系統(tǒng).上/下塔封氮氣來源問題。水聯(lián)運過程見圖2。操作指標1.70-2.6 0.9-1.4 0.05-0.1 0.07/常壓設計指標.2.820.120.07/常壓減4-4050-0.7MP-2202AB]本次水聯(lián)運主要是在一定壓力條件下,對各在壓鋼瓶氮- x.9.4-0.6MP~[ P20AB甲醇泵進行聯(lián)動試車,對儀表系統(tǒng)、調(diào)節(jié)閥及聯(lián)鎖40.6-0.8MP. -P-2204AVB]進行在線調(diào)試,并沖洗系統(tǒng)。根據(jù)本裝置各塔安圖2水聯(lián)運過程裝后未進行清洗,為減少系統(tǒng)的腐蝕和雜質(zhì)對相3.2 高、中壓系統(tǒng)充壓介質(zhì)來源及水聯(lián)運控制關設備的損害,并降低高壓氮氣消耗,采取以下控魯奇工藝建議低溫甲醇洗裝置水聯(lián)運用氮氣制措施:①降低高、中壓系統(tǒng)操作壓力,高壓系統(tǒng)作充壓介質(zhì),用脫鹽水循環(huán)，并控制好脫鹽水溫度控制在1.7~ 1.9 MPa,中壓系統(tǒng)控制在0.9 MPa左不應過高。JV空分未開車，高、中壓系統(tǒng)充壓介右;②采取間斷運行方式,當系統(tǒng)水溫升高較快時質(zhì)只能尋找其他來源,在尋找充壓介質(zhì)過程中分停止循環(huán)并整體更換脫鹽水,達到清洗系統(tǒng)并降2個階段,裝置共進行了2個階段水聯(lián)運。低系統(tǒng)中脫鹽水溫度的目的，控制熱區(qū)脫鹽水溫1)第1階段水聯(lián)運充壓介質(zhì)來源及控制。度在50C以下,冷區(qū)脫鹽水溫度35C以下;③將本階段水聯(lián)運用分公司化工區(qū)高壓氮氣對高、中液相部分2臺繞管式換熱器甲醇循環(huán)冷卻器(E-壓系統(tǒng)充壓。將8.0~ 10.0MPa的高壓氮氣減壓2205)、再吸收塔甲醇/貧甲醇換熱器(E-2207)同至3.5MPa后引人中壓氮氣管網(wǎng)，對甲醇洗裝置系統(tǒng)隔開。高、中壓系統(tǒng)充壓。為此對中壓氮氣管網(wǎng)進行了本次水聯(lián)運加強了系統(tǒng)過濾網(wǎng)的清洗并加大194大氛阻2070年第30卷了排放力度,在各泵入口及各導淋排放系統(tǒng)脫鹽度情況。水。對儀表系統(tǒng)進行了全面調(diào)試。水聯(lián)運結(jié)束表2連續(xù)運行過程中系統(tǒng)脫鹽水溫度后,各塔開人孔檢查,系統(tǒng)整改,繞管式換熱器同時間71-22101-2292系統(tǒng)相連,各人孔封閉后全系統(tǒng)用低壓氮氣置換60.72006-07-3141.260.8保護。2006-08-0141.360.1本次水聯(lián)運以間斷運行為主,系統(tǒng)脫鹽水溫2006-08-0243.661.6度升高時停止循環(huán),整體或部分更換脫鹽水,以清2006-08-0344.862.5200608-0446.063.6洗系統(tǒng)并降低脫鹽水溫度。為檢驗裝置,作了2006-08-0564.572h連續(xù)運行,連續(xù)運行時通過加大排放量并用2006-08-0646.565.92006-08-0767.0溫度較低的脫鹽水置換、調(diào)整循環(huán)量等措施來控制系統(tǒng)脫鹽水溫度的正常,系統(tǒng)中P-2204出口脫在連續(xù)220h不間斷運行過程中,多次多點取鹽水溫度最高,從P-2204二級出口連續(xù)排放部分樣分析系統(tǒng)脫鹽水濁度,均穩(wěn)定在2.5mg/L左溫度較高的脫鹽水。脫鹽水排放流程見圖4。右,溫度控制滿足了要求。不間斷運行結(jié)束后系rV← 岡比--2204-一界爾統(tǒng)排水并重新進脫鹽水運行8h后排水干燥。為降低脫鹽水消耗,在根據(jù)脫鹽水溫度控制L D-肉v4-L-2205→匠卵好排放量的同時將“煤代油”裝置試車時產(chǎn)生的蒸圖4脫鹽水排放流程汽冷凝液收集在脫鹽水箱中作為水聯(lián)運時的補充本次水聯(lián)運過程中,熱區(qū)脫鹽水溫度最高為用水。.55C ,冷區(qū)最高為40C。水聯(lián)運過程中,多點多次取脫鹽水分析,濁度己降至6.0mg/L,達到了水4取得的效果聯(lián)運結(jié)束的標準。本次水聯(lián)運對儀表系統(tǒng)作了進采取相關措施后,大大提高了低溫甲醇洗裝- -步調(diào)試。連續(xù)運行結(jié)束后系統(tǒng)卸壓整改。置水聯(lián)運質(zhì)量,低溫甲醇洗裝置水聯(lián)運時間前后2)第2階段水聯(lián)運充壓介質(zhì)來源及控制。延續(xù)近4個月,達到了低溫甲醇洗裝置全面試車本階段水聯(lián)運用250-JB(分公司現(xiàn)有空氣壓縮機，和鍛煉隊伍的 目的,水聯(lián)運過程中共發(fā)現(xiàn)設計、施最高出口壓力4.9MPa,最大流量800m2/ho)出口工及機、電、儀等方面問題150多項,為裝置進甲.壓縮氮氣對高、中壓系統(tǒng)充壓。先對250-JB和低醇和接受變換氣創(chuàng)造了條件。由于未采用JV大壓氮氣系統(tǒng)進行改造,使250-JB能壓縮低壓氮氣空分開車進行低溫甲醇洗裝置水聯(lián)運,節(jié)約了大并確保穩(wěn)定的低壓氮氣供應。低壓氮氣來源有2量試車費用。如以JV空分裝置最低負荷連續(xù)運部分:①將公用工程部現(xiàn)有的2個低壓氮氣儲罐行20d為計算基礎數(shù)據(jù),空分裝置費用只計算其(200m2、400m2)中的低壓氮氣引人250-JB;②外購中壓蒸汽消耗223t/h, 中壓蒸汽135元/,氮氣液氮儲存在JV現(xiàn)有200m'儲罐中,通過加壓并氣0.7元/m',液氮1200 元/t, 250-JB功率190kW,化成低壓氮氣后經(jīng)事故氮氣和低壓氮氣管網(wǎng)引人250-JB累計運行400h,電0.5元/kWh。節(jié)約費用250-JB。用液氮氣化并經(jīng)250-JB加壓后向高壓系如下:①空分消耗中壓蒸汽費用223x24x20x統(tǒng)充壓,確保了穩(wěn)定的中壓氮氣來源,大大提高了135 = 14450400(元);②消耗化工區(qū)高壓氮氣費用水聯(lián)運質(zhì)量。本階段水聯(lián)運高壓系統(tǒng)壓力基本維60000x 0.7 = 42000(元);③消耗小空分中壓氮氣持在正常操作壓力。費用190 x 400x0.5 + 60000x0.7= 80000(元);④本階段水聯(lián)運采取間斷與連續(xù)運行相結(jié)合，消耗液氮費用 50x 1200= 600(元);⑤氮氣系統(tǒng)并進行了220h不間斷運行,以全面檢驗裝置。連改造費用20000(元);⑥本案水聯(lián)運節(jié)約費用約續(xù)運行時主要采取控制排放量和調(diào)整循環(huán)量來控為:①-(②+③+④+⑤)≈140(0萬元)。制脫鹽水溫度,表2為2006年7月29日至8月7低溫甲醇洗裝置水聯(lián)運,高壓系統(tǒng)充壓介質(zhì)日裝置連續(xù)運行過程中系統(tǒng)脫鹽水溫度情況,其來源是值得關注的課題,無論新建還是改擴建企中T-2229為P-2204出口溫度,T1-2210為T-2201業(yè),利用現(xiàn)有資源創(chuàng)造水聯(lián)運條件,縮短大型空分主洗段出口溫度,以上2點溫度代表了熱、冷區(qū)溫裝 置開車時間或停開大型空分裝置,是提高低溫第3期任軍平.低溫甲醇洗裝置水聯(lián)運初探195甲醇洗裝置水聯(lián)運質(zhì)量,降低試車費用的重要舉措。ABOUT WATER CIRCULATING OPERATION OF RECTISOL PLANTRen Junping(Ammonia Department of Baling Branch Co ., SINOPEC , Yueyang ,414003)Abstract Analyzes the sources of pressurized medium in the HP&MP systems of Rectisolplant, the sources of sealed nitrogen in the main methanol pump as well as the efect of desaling wa-ter temperature rise on the operation quality with water circulation, put forwards innovative proposalsto solve the problems mentioned above, and presents the process control of operation with water cir-culation and the application of the innovative method.Key words: Rectisol, operation with water circulation ，innovation , result山東財富化工大化肥項目動工興建由上海和青島客商、山東迪爾安裝公司、山東華陽集團等共同投資興建的山東財富化工有限公司年產(chǎn)300kt合成氨<520kt尿素項目2007年4月30日舉行了奠基儀式,該項目建設在山東泰安市寧陽縣磁窯鎮(zhèn)華陽工業(yè)園區(qū),總投資12億元,計劃分兩期建設。一期工程投資3.6億元,建設年產(chǎn)180kt合成氨、150kt尿素項目。項目全部竣工投產(chǎn)后,每年將新增銷售收入9億元,利稅9000萬元。寧陽縣煤、金、鉛、鐵礦石、鉀長石、石英石、水晶石、云母等礦產(chǎn)資源十分豐富,其中,煤炭儲量5x10t以上,可利用水資源2.4x10m',交通便利,華陽工業(yè)園區(qū)已基本實現(xiàn)“七通一平”,吸引了國內(nèi)外大批客商進區(qū)投資經(jīng)營。該項目的實施對于完善園區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈條,拉動關聯(lián)項目發(fā)展有著重要的作用，整個工業(yè)園區(qū)內(nèi)將形成”原料區(qū)內(nèi)供,產(chǎn)品區(qū)內(nèi)銷”的循環(huán)發(fā)展局面,為打造既有規(guī)模效益,又有集約效應的化工產(chǎn)業(yè)集群奠定了堅實的基礎。汪家銘氮肥工業(yè)節(jié)能減排取得成效氮肥工業(yè)是耗能較大的產(chǎn)業(yè),2006年全行業(yè)551家企業(yè)年耗天然氣109.6x 10°m',占全國天然氣總產(chǎn)量的18.7% ;耗無煙謀42.334 Mt(折標),占全國無煙煤總產(chǎn)量的22. 1%;耗電646.9x 10°kWh,占全國發(fā)電總量的2.28%。全國1000家重點耗能大戶中,氮肥企業(yè)就占了160多家。氮肥工業(yè)又是污染物排放量較大的行業(yè),化學需氧量、氨氮、二氧化硫等排放量都比較大,每年水污染物排放909kt,排水量21.3x 109 m3。.通過推廣污水霉排放等技術,目前氮肥行業(yè)在環(huán)保方面取得很大成效。全國所有氮肥企業(yè)基本上都能做到水污染物達標排放,特別是三河、三湖及三峽庫區(qū)等水污染防治重點流域的氦肥企業(yè)污染治理成效顯著。過去靠近江、河、湖泊的氮肥廠,每噸合成氨耗直流水400 ~ 500m',目前大部分工廠可以達到《合成氨工業(yè)水污染排放標準>噸氨排放10~ 50m}水的要求，先進企業(yè)的排水量已降至3~5m3。廢氣、廢渣基本得到回收利用,很多企業(yè)在尾氣回收氫、一氧化碳、二氧化碳的基礎上發(fā)展了雙氧水、碳酸二甲酯、二甲基甲酰胺、聯(lián)醇和一-些加氫產(chǎn)品。錢伯章