12年12月Dec.2012第35卷第6期Large Scale Nitrogenous Fertilizer IndustryVol 35 No 6氨對(duì)低溫甲醇洗系統(tǒng)的影響及控制劉杰(中國(guó)神華煤制油化工有限公司包頭煤化T分公司,內(nèi)蒙古包頭014010)摘要:介紹低溫甲醇洗系統(tǒng)中氨的來源,探討氨對(duì)低溫甲醇洗系統(tǒng)的影響。氨雖然能夠抑制系統(tǒng)的腐蝕,但氨會(huì)在激冷器管束中生成銨鹽堵塞換熱器管束,氨也會(huì)使合成氣中硫超標(biāo)。針對(duì)影響因素,提出控制低溫甲醇洗系統(tǒng)中氨的方法。關(guān)鍵詞:低溫甲醇洗氨工藝氣凈化度以煤為原料的化工企業(yè)普遍采用低溫甲醇洗在熱再生系統(tǒng)解吸,隨著酸性氣進(jìn)入到熱再生塔脫除工藝氣中CO2和HS等酸性氣體。在甲醇吸塔頂水冷器,由于水冷器將酸性氣降溫,酸性氣中收酸性氣體的同時(shí)還吸收了工藝氣中的NH3,對(duì)低的甲醇被冷凝下來。而此時(shí)會(huì)有一小部分酸性氣溫甲醇洗系統(tǒng)造成一定的影響。低溫下NH3在甲和大部分的NH3再次溶解到這部分甲醇中,隨著醇中的溶解度遠(yuǎn)高于CO2和HS等酸性氣體在甲冷凝下來的甲醇回流到熱再生塔中,剩余的小部醇中的溶解度,很容易在甲醇洗系統(tǒng)中累積。分氨與酸性氣進(jìn)入到激冷器中繼續(xù)冷凝回收甲CO2和HS等酸性氣體溶解到甲醇中后會(huì)使醇。在這個(gè)過程中幾乎所有的氨都溶解到這部分得甲醇的pH值降低,造成低溫甲醇洗系統(tǒng)設(shè)備的甲醇中進(jìn)入到硫化氫濃縮塔,所以大部分NH再腐蝕。為了減少設(shè)備的腐蝕、延長(zhǎng)設(shè)備的使用年限次進(jìn)入到低溫甲醇洗系統(tǒng)積累,只有微量的NH3和運(yùn)行周期,現(xiàn)低溫甲醇洗工藝都會(huì)允許系統(tǒng)中隨著酸性氣帶出界區(qū),造成低溫甲醇洗系統(tǒng)中NH3存在一定含量的NH3。但必須要嚴(yán)格控制NH在含量越來越高。低溫甲醇洗系統(tǒng)中的含量,如果NH3含量低會(huì)造成設(shè)備腐蝕的加劇;NH3含量高則會(huì)造成甲醇熱再2氨對(duì)低溫甲醇洗系統(tǒng)的影響生系統(tǒng)銨鹽結(jié)晶,堵塞熱再生塔頂換熱器;當(dāng)N32.,1防腐含量高到一定程度就會(huì)造成工藝氣中硫含量超低溫甲醇洗系統(tǒng)是利用循環(huán)甲醇來吸收工藝標(biāo)。所以必須要控制好低溫甲醇洗系統(tǒng)中的NH3氣中的CO2和HS等酸性氣體,溶解在循環(huán)甲醇含量。中的酸性氣體會(huì)對(duì)甲醇系統(tǒng)中設(shè)備和管道產(chǎn)生腐蝕。同時(shí)由于循環(huán)甲醇中還含有少量的水,使得腐1低溫甲醇洗系統(tǒng)中氨的來源蝕進(jìn)一步加強(qiáng)。低溫甲醇洗系統(tǒng)中的NH3主要由工藝氣帶入林德公司經(jīng)研究得出結(jié)論:在有機(jī)溶劑中堿系統(tǒng)中,這部分NH3是在氣化爐中形成的。煤炭中性物濃度維持在0005~0.2mol/L可以起到很好的含有的氮元素和氧氣中殘留的氮?dú)庠跉饣癄t中與防腐作用2。為了降低低溫甲醇洗系統(tǒng)的腐蝕,林氫元素反應(yīng)而形成NH3。生成的大部分NH3被水洗脫除,小部分NH3隨著工藝氣進(jìn)入到低溫甲醇收稿日期:2012-06-06;收到修改稿日期:2012-10-23。洗系統(tǒng)中,并在低溫甲醇洗系統(tǒng)中積累。作者簡(jiǎn)介:劉杰,男,1984年出生,助理T程師,科學(xué)歷2008年畢常溫下NH3在甲醇中的溶解度是HS的10中國(guó)煤化工藝令業(yè),現(xiàn)在中國(guó)神華煤制H醇中心從事煤化L.生多倍,是CO2的60多倍含NH3的甲醇最終進(jìn)產(chǎn)操作及CNMHG5332292: E-mail: liu人到熱再生系統(tǒng)中再生,溶解在甲醇中的NH3會(huì)icol06@yahoo.cn第6期劉杰,氨對(duì)低溫甲醇洗系統(tǒng)的影響及控制375德公司在早期工藝設(shè)計(jì)了氫氧化鈉投料系統(tǒng)來降高,那么殘留在貧甲醇中的硫化銨也就越高。殘留低系統(tǒng)的腐蝕,在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)甲醇洗系統(tǒng)中的NH3下來的硫化銨隨著貧甲醇循環(huán)到吸收塔塔頂。雖也能夠很好的抑制系統(tǒng)腐蝕的產(chǎn)生。林德公司最然吸收塔塔頂?shù)臏囟鹊?不利于硫化銨分解,但是終將甲醇系統(tǒng)的氫氧化鈉投料系統(tǒng)取消,取而代由于吸收塔塔頂硫化氫和氨的濃度極低,導(dǎo)致殘之提高系統(tǒng)中NH3含量,維持貧甲醇中NH3含量留的硫化銨在吸收塔塔頂分解,而分解出來的硫小于20×106,pH值在8~10,腐蝕得到明顯的控化氫進(jìn)入到工藝氣中。低溫甲醇洗系統(tǒng)中的NH3制。含量越高,貧甲醇中的硫化銨濃度也會(huì)增高,在吸22熱再生冷凝冷卻系統(tǒng)銨鹽結(jié)晶收塔塔頂分解出來的硫化氫也就隨之增多。最終低溫甲醇洗熱再生系統(tǒng)是將溶解在甲醇中的會(huì)導(dǎo)致合成氣中的硫化氫超標(biāo)。酸性氣和NH3從甲醇中解吸出來,解吸出來的酸性氣和NH3由于溫度較高,其中會(huì)含有大部分甲3控制低溫甲醇洗中氨的方法醇蒸汽。為了回收這部分甲醇除了熱再生塔塔頂3.1洗氨水冷器外還設(shè)計(jì)了激冷器來回收更多的甲醇。由為了能夠控制低溫甲醇洗系統(tǒng)中NH3的濃于大部分激冷器釆用氨或者丙烯制冷,其制冷溫度,在低溫甲醇洗系統(tǒng)中設(shè)計(jì)有洗氨塔。洗氨塔主度大部分能夠達(dá)到-40℃。酸性氣由CO2、H2S還有要的作用是通過洗氨水吸收工藝氣中的NH3,從而小部分的NH3組成,當(dāng)酸性氣與NH3的溫度被降減少進(jìn)入低溫甲醇洗系統(tǒng)中的NH3到45℃以下時(shí)很容易在激冷器管束中生成銨鹽結(jié)在開車初期或者系統(tǒng)補(bǔ)充甲醇后,可以適量晶。隨著時(shí)間的延長(zhǎng)銨鹽結(jié)晶逐漸增大,以至于堵減少洗氨水,增加進(jìn)入低溫甲醇洗系統(tǒng)的NH3,以塞換熱器管束提高系統(tǒng)中甲醇的pH值和NH3含量。到系統(tǒng)運(yùn)行在對(duì)熱再生塔塔頂激冷器進(jìn)行升溫除銨鹽結(jié)正常后或者分析結(jié)果表明系統(tǒng)中NH3含量高的時(shí)晶操作時(shí),當(dāng)激冷器出口的克勞斯氣溫度升至-10候,可以適量的增加洗氨水,來減少進(jìn)入甲醇洗系℃時(shí),熱再生塔頂至出界區(qū)壓差快速縮小,然后趨統(tǒng)中的NH3。于穩(wěn)定在45kPa。當(dāng)激冷器出口克勞斯氣溫度升至某公司自2011年檢修結(jié)束后開車,發(fā)現(xiàn)低溫35℃時(shí),熱再生塔頂至出界區(qū)壓差再一次快速縮甲醇洗系統(tǒng)中氨含量一直居高不下。由于系統(tǒng)中小,最終壓差穩(wěn)定在17kPa氨含量高,導(dǎo)致熱再生塔塔頂激冷器經(jīng)常發(fā)生銨碳銨結(jié)晶開始分解的溫度在10℃以上。當(dāng)對(duì)鹽結(jié)晶堵塞換熱列管現(xiàn)象。由于銨鹽結(jié)晶堵塞激熱再生塔頂激冷器進(jìn)行復(fù)熱時(shí),激冷器出口的克冷器換熱列管,導(dǎo)致熱再生系統(tǒng)壓力高,嚴(yán)重影響勞斯氣溫度雖然只有-10℃,但是激冷器內(nèi)部的溫甲醇再生效果。為了穩(wěn)定生產(chǎn)低溫甲醇洗系統(tǒng)必度分布卻發(fā)生很大的變換,碳銨結(jié)晶區(qū)域的溫度須經(jīng)常性排氨,造成大量甲醇不必要的損失,嚴(yán)重已經(jīng)上升至10℃以上,所以碳銨結(jié)晶在這個(gè)過程影響裝置生產(chǎn)的平穩(wěn)運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)效益中迅速分解。2012年停車檢修期間,打開洗氨塔人孔檢查氨基甲酸銨在35℃開始分解。當(dāng)熱再生塔頂塔內(nèi)件時(shí)發(fā)現(xiàn)洗氨塔塔盤存在問題。由于洗氨塔激冷器復(fù)熱溫度達(dá)到35℃時(shí),氨基甲酸銨開始分塔盤存在問題使其洗氨效果差,直接導(dǎo)致低溫甲解,所以這一過程使得塔頂?shù)膲翰钤僖淮慰焖俳荡枷聪到y(tǒng)NH3積累、熱再生系統(tǒng)銨鹽結(jié)晶嚴(yán)重。塔低盤經(jīng)過重新安裝投入使用后系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行。23合成氣中硫超標(biāo)32排氨低溫甲醇洗工藝對(duì)于系統(tǒng)中的NH3含量有著為了防止積累在甲醇洗系統(tǒng)中的NH3無法外嚴(yán)格的要求,一般要求貧甲醇中的N2含量小于排,在低溫甲醇洗系統(tǒng)中也設(shè)計(jì)有排氨管線?？梢?0×106如果甲醇中NH3的含量過高,那么NH3將通過定期打開排氨管線來排除系統(tǒng)中的NH3會(huì)和甲醇中的HS形成硫化銨,最終循環(huán)到熱再當(dāng)激冷器管束中形成銨鹽結(jié)晶堵塞管束時(shí),生塔分解。如果在熱再生塔中氨的濃度較高,會(huì)抑可以通過V中國(guó)煤化工負(fù)荷對(duì)激冷器制硫化銨的分解,使得熱再生后的貧甲醇中仍會(huì)復(fù)熱進(jìn)行CNMHG的同時(shí)還能夠殘留微量的硫化銨。熱再生系統(tǒng)中的NH3濃度越達(dá)到排氨的目的。3762012年第35卷結(jié)束語有害又有利,只要控制好NH3在甲醇洗系統(tǒng)中的NH3在低溫甲醇洗系統(tǒng)中的濃度并不是越高濃度就能夠收獲最佳效益。越好,而是要控制在一定的濃度范圍內(nèi)。這樣既能參考文獻(xiàn)很好的控制低溫甲醇洗系統(tǒng)中的腐蝕,還能夠減1陳立.淺析氨在低溫甲醇洗中的作用門化學(xué)T業(yè)與工程技術(shù),1997,18(4):29-31少排氨次數(shù)、減少甲醇損失,又能防止工藝氣中的(21戴偉,蔡廣富,低溫甲醇洗系統(tǒng)中腐蝕問題的研究門質(zhì)硫化氫超標(biāo)。所以NH3在低溫甲醇洗系統(tǒng)中是既量天地,2003(12):24.EFFECT ON RECTISOL SYSTEM BY AMMONIA AND ITS CONTROLLiu JieChian shenhua coal-to-oil chemical co. Lid, Baotou Coal Chemical Branch, Baotou 014010Abstract: The source of ammonia in Rectisol system is introduced and the effect on the system dis-cussed: ammonia can restrain the corrosion in the system though, yet ammonia can generate ammonium in thequencher tube bundle to block the heat-exchanger tube bundle and ammonia may make the sulfur in the syngas exceed the standard. Aiming at these affecting factors a method to control ammonia level in Rectisol systemis put forwardKey words: Rectisol; ammonia; process gas; degree of purification(上接第370頁)ANALYSIS OF CAUSES FOR HIGH PRESSURE NITROGENPIPELINE EXPLOSIONngangChina shenhua Coal-to-oil Chemical Co, Ltd, Baotou Coal Chemical Branch, Baotou 014000)Jia YanzhongChina Shenhua Coal-to-oil Chemical Co, Ltd, Engineering Branch, Beijing 100010Abstract: Both the replacement flows of high-pressure nitrogen pipeline and the structure of checkralve are introduced, the cause for the explosion of HP nitrogen replacement pipeline to gasifier in coalchemical industry is analyzed and the residue on the surface of burst parts is also analyzed with the micro-regional energy spectrum scanner, the analysis takes that an intensive friction happened among the differentmedia in the pipeline and the generated point discharge caused a pipeline flash explosion and accordinglytargeted measures of rectification and prevention adoptedKey word: high pressure nitrogen pipeline; check valve flash explosion; energy spectrum(上接第373頁)Hu Zejun, Chen Haiqing, Huang Zhaoxia( fertilizer Branch of Chongging Jianfeng Chemical Co, Ltd, Chongg ing 408601)Abstract Measures taken for the leakage on chemical-feed line of steam drum in synthesis loop ofammonia plant are introduced and based on the features of leaking stoppage fixture at pressure with no shutdown a double fixture in series technology is used and leakage stoppage is successful and this has providedood solving measure in any leakage treatment in line of high-ter中國(guó)煤化工Key words: chemical-feed line of steam drum; leakageCNMHG-pressure; on-line